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出版者:

作者:工程材料实用手册编辑委员会

出品人:

页数:407

译者:

出版时间:2002-2

价格:76.00元

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isbn号码:9787506624664

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• 工程材料
• 材料科学
• 工程技术
• 实用手册
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• 非金属材料

《金属材料手册》 内容概述 《金属材料手册》是一本系统、详尽地介绍各种常用金属材料及其性能、应用和加工工艺的参考工具书。本书旨在为从事机械设计、制造、材料选择、质量控制等领域的工程师、技术人员和科研人员提供全面、实用的技术信息。 详细内容 第一部分：金属材料基础知识 1. 金属的定义与分类： 深入阐述金属的晶体结构、原子键合特点，以及黑色金属（如碳钢、合金钢、铸铁）和有色金属（如铝及其合金、铜及其合金、钛及其合金、镁及其合金、镍及其合金等）的区分标准和各自的典型特征。 2. 金属的性能指标： 详细讲解机械性能（如抗拉强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率、硬度、冲击韧性、疲劳强度、蠕变等）的测试方法、意义和影响因素；物理性能（如密度、熔点、热膨胀系数、导电性、导热性、磁性等）的测定和应用；化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）的评价标准及影响因素。 3. 金属的相变与组织： 介绍固态相变（如奥氏体化、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变等）的原理、过程及其对材料性能的影响。阐述金属显微组织（如铁素体、奥氏体、珠光体、索氏体、托氏体、贝氏体、马氏体、残余奥氏体、沉淀相、晶界等）的形成、特征及其对材料力学性能、物理性能和化学性能的决定性作用。 4. 金属的强化机制： 详细介绍固溶强化、晶格畸变强化、位错强化、晶界强化、沉淀强化、形变强化（加工硬化）等多种金属强化机制的物理本质，以及它们如何提高金属的强度和硬度。 第二部分：常用金属材料详解 1. 黑色金属材料： 碳钢： 按照含碳量分类（低碳钢、中碳钢、高碳钢），介绍不同牌号碳钢的化学成分、力学性能、热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）和主要应用领域，如结构钢、工具钢。 合金钢： 详述合金元素（如锰、硅、镍、铬、钼、钒、钨、钴等）对钢性能的影响机理。重点介绍常用合金钢的种类，如结构钢（调质钢、渗碳钢、氮化钢）、工具钢（碳工具钢、合金工具钢、高速钢）、不锈钢（奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢、双相不锈钢）和耐热钢等，包括它们的化学成分、性能特点、热处理和典型应用。 铸铁： 介绍灰口铸铁、球墨铸铁、白口铸铁、蠕墨铸铁等不同类型的铸铁，包括它们的组织、性能、加工性能和主要应用，如机械零件、管道、模具等。 2. 有色金属材料： 铝及其合金： 详细介绍纯铝的性能及主要合金元素（如铜、镁、硅、锌、锰）对铝合金性能的影响。分类介绍常用的变形铝合金（如1xxx、2xxx、3xxx、5xxx、6xxx、7xxx系列）和铸造铝合金，包括它们的牌号、化学成分、性能特征、热处理方法（固溶处理、时效处理）和广泛应用，如航空航天、汽车、建筑、电子产品。 铜及其合金： 介绍纯铜的性能及其在导电、导热方面的优势。重点介绍黄铜（含锌）、青铜（含锡）、白铜（含镍）等常用铜合金，包括它们的化学成分、性能特点（强度、硬度、耐蚀性、导电性）和应用，如电线电缆、管道、阀门、乐器、装饰品。 钛及其合金： 介绍钛金属独特的轻质、高强、耐腐蚀特性。重点介绍工业纯钛和常用的钛合金（如Ti-6Al-4V等），包括它们的性能、热处理和在航空航天、医疗器械、化工设备等高端领域的应用。 镁及其合金： 阐述镁合金的超轻特性及其在汽车、航空、3C产品等领域的应用潜力。介绍常用镁合金的牌号、性能特点和加工工艺。 镍及其合金： 介绍镍的耐腐蚀性及其在高温、强腐蚀环境下的应用。重点介绍高温合金（如英科乃尔合金、哈氏合金）和耐蚀合金，包括它们的成分、性能和在航空发动机、化工设备、海洋工程等领域的应用。 第三部分：金属材料的加工与热处理 1. 金属的成形工艺： 铸造： 介绍砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、熔模铸造等常用铸造方法及其适用范围。 锻压： 介绍模锻、自由锻、轧制、挤压等工艺，以及它们对材料组织和性能的影响。 焊接： 概述电弧焊、电阻焊、钎焊等焊接方法，并简要介绍焊接工艺对材料性能的影响。 切削加工： 介绍车削、铣削、钻削、磨削等基本切削操作，以及刀具材料的选择和加工参数的确定。 冷加工： 介绍冷镦、冷轧、拉拔等冷加工工艺及其强化效果。 2. 金属的热处理工艺： 退火： 介绍完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火等目的和过程，以及对材料软化、消除内应力的作用。 正火： 介绍正火的工艺过程和对材料细化晶粒、提高强度的效果。 淬火： 详细讲解淬火的原理，介绍不同淬火介质（水、油、盐浴、气体）的选择，以及淬火裂纹和变形的预防措施。 回火： 介绍低温回火、中温回火、高温回火的工艺过程及其对材料性能（韧性、塑性、硬度）的影响，以及回火脆性的概念。 表面热处理： 介绍感应加热淬火、火焰加热淬火、渗碳、渗氮、渗碳氮共渗等表面强化技术，以及它们对提高材料表面硬度和耐磨性的作用。 其他热处理： 简述时效处理（固溶时效、沉淀时效）、调质处理、应力消除退火等。 第四部分：金属材料的选择与应用 1. 材料选择的原则： 介绍根据设计要求（载荷、应力、温度、环境）、性能指标、加工工艺、成本和可靠性等因素进行材料选择的基本原则。 2. 常见零件的材料选择指南： 结合实际案例，指导读者如何针对轴、齿轮、弹簧、轴承、螺栓、外壳等典型机械零件选择合适的金属材料。 3. 材料的失效分析与预防： 介绍金属材料常见的失效形式（如塑性变形、断裂、疲劳、磨损、腐蚀等），并提供预防和解决策略。 附录 常用金属材料的牌号对照表 关键性能指标的单位换算表 常用金属材料的密度、熔点等物理常数表 《金属材料手册》力求内容丰富、条理清晰、数据准确，并配以大量的图表和示例，旨在成为工程师们在实际工作中不可或缺的实用参考。

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这本《工程材料实用手册》的封面设计得十分朴实，没有任何花哨的装饰，一看就知道是那种专注于干货的工具书。我拿到手的时候，首先被它的厚度所震撼，感觉沉甸甸的，内容量肯定非常扎实。刚翻开目录，我就被里面详尽的章节划分吸引住了，从金属材料的基础性能到复合材料的最新进展，几乎覆盖了工程领域所有主流材料的范畴。我尤其关注了关于高分子材料的部分，书里对各种树脂的力学性能、耐温性、以及加工工艺的描述细致入微，甚至还附带了大量的图表和数据表格，这对于我们日常进行材料选型和失效分析工作时，简直就是雪中送炭。比如，在介绍某新型合金的抗疲劳性能时，它不仅仅给出了一个数值，还详细阐述了微观结构对宏观性能的影响机制，这种深度是我在其他资料里很难找到的。而且，手册的排版很考究，虽然内容密集，但逻辑清晰，通过合理的章节划分和清晰的索引，查找特定信息变得异常高效。

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这本书的装帧质量也值得一提，虽然是工具书，但它在细节上处理得非常到位。封面材质耐磨损，内页纸张选择得很好，油墨印刷清晰锐利，即便是数据密集型的图表和扫描电镜（SEM）照片，细节也一览无余，长时间翻阅也不会觉得眼睛疲劳。另外，它的开本和重量控制在一个比较合理的范围内，虽然内容厚实，但放在工具包里携带起来还不算太笨重，方便我带到车间现场进行比对和确认。最关键的是，书本的装订非常牢固，这么厚的一本书，我经常需要把它完全摊平来查找信息，但内页的骑马钉或无线胶装部分没有出现任何松动或掉页的情况，这对于一本使用频率极高的工具书来说，是极其重要的品质保证。这本书的制作体现了一种对专业读者的尊重，让人愿意长期珍藏和使用。

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我是一个对新材料和前沿技术非常敏感的工程师，在选择参考书时，往往会关注它对新兴领域的覆盖程度。这本书在这方面表现得相当出色。它里面专门辟出了一章来讨论增材制造（3D打印）材料的特性差异，这在很多老旧的材料手册里是看不到的。书中对比了SLM、EBM等不同工艺下，同一种金属粉末所产生的组织结构和最终力学性能的变化，这对于我们评估3D打印件的可靠性至关重要。更让我惊喜的是，它还收录了部分智能材料的初步信息，比如形状记忆合金和压电陶瓷的一些基础应用案例和参数范围。虽然这些前沿内容可能不如传统材料那样详尽，但它无疑为我们打开了一扇了解未来工程材料的大门。这本书的编撰团队显然具备很强的行业前瞻性，能够紧跟技术发展的步伐，这一点非常难得，保证了这本手册在未来几年内依然具有很高的参考价值。

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从使用的角度来看，这本书的实用性几乎是满分。它的设计哲学似乎是“让工程师少走弯路”。举个例子，在处理焊接工艺与材料兼容性时，书中有一个非常实用的对比表格，列出了常见碳钢和不锈钢在不同焊接方法下，热影响区（HAZ）的微观变化趋势和可能出现的问题，以及相应的预防措施。我过去处理一个复杂结构焊接时，光是查阅各种规范和标准就花费了大量时间，而这本书直接把这些关键信息提炼了出来，并且用直观的方式呈现。此外，附录部分的内容也极其丰富，不仅有各种单位换算，还有ASTM、ISO等国际标准的常用代号解释，这对于经常需要与国际供应商打交道的工程师来说，极大地提升了工作效率。可以说，这本书已经把我办公桌上堆积的各种零散的资料和下载的PDF文档整合到了一个精炼的实体载体中。

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说实话，我期待的只是一本能快速查阅基本参数的参考书，没想到这本《工程材料实用手册》提供的远不止于此。它的价值更多体现在对材料“为什么会这样”的深入剖析上。比如，书中关于陶瓷材料的热震稳定性那几页，写得尤为精彩。作者没有停留在介绍“陶瓷容易脆裂”这个表象，而是详细解释了晶格结构、烧结过程中的缺陷控制，以及如何通过引入第二相来提高其韧性。我记得有一次项目上遇到了一个关于材料脆性断裂的难题，对照书中关于断裂韧性（KIC）测试方法和数据解读的章节，结合我手头实际样品的金相分析结果，瞬间就理清了头绪，找到了问题的症结所在。这种将理论基础与工程实践紧密结合的叙述方式，使得这本书不仅是工具，更像一位经验丰富的导师，随时在你身边提供指导。它的专业深度，足以让资深工程师感到满足，同时又不失严谨性，确保了新入行的技术人员也能循序渐进地理解复杂概念。

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