铸造工艺习题册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:70

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出版时间:2008-3

价格:8.00元

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isbn号码:9787504569707

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机械工程基础系列：材料科学与工程导论 本书简介 本书旨在为初入材料科学与工程领域的学习者提供一个全面、深入且易于理解的导论。作为机械工程、材料科学、化学工程以及相关理工科专业的基础课程教材或参考书，它着重于构建扎实的理论框架，并强调材料的微观结构、性能、加工与应用之间的内在联系。全书内容体系严谨，逻辑清晰，旨在培养读者运用材料科学原理解决实际工程问题的能力。 第一部分：材料科学与工程概论及原子结构基础 第一章：材料科学与工程的范畴与意义 本章首先界定了材料科学与工程（MSE）在现代科技发展中的核心地位，阐述了材料、结构、性能、加工和性能之间的“材料四要素”关系。我们探讨了传统材料（金属、陶瓷、聚合物）的分类、特点及其发展历程，并引入了新型先进材料（如复合材料、智能材料、纳米材料）的概念。本章强调了材料选择在工程设计中的关键作用，以及对可持续性和环境友好型材料的关注。 第二章：材料的微观结构——原子键合与晶体结构 本部分是理解材料性能的基石。首先深入剖析了原子结构、电子排布及其在外层电子中的表现，这是决定化学键类型的基础。详细讨论了四种主要的原子间键合类型：离子键、共价键、金属键和范德华力（包括氢键），并分析了每种键合对材料宏观性能（如熔点、硬度、导电性）的影响。 随后，重点转向晶体结构。介绍了晶体的长程有序性、晶格、晶胞的概念。系统阐述了体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和密排六方（HCP）三种主要金属晶体结构，包括其晶格常数、原子堆积密度（APF）的计算方法和几何意义。此外，还涵盖了非晶态结构（如玻璃）和陶瓷晶体结构的基础知识，为后续的缺陷理论学习奠定基础。 第二章补充：晶体学基础 本节内容涉及晶体学符号，包括米勒指数（Miller Indices）的确定方法、晶面和晶向的表示，以及如何利用这些工具分析晶体衍射图谱（如X射线衍射，XRD）来确定材料的晶相和晶格参数。 第二部分：材料的缺陷与性能 第三章：材料中的缺陷——偏离完美晶体 本章是材料科学的核心内容之一。详细分析了材料中存在的各种缺陷，按维度分类：点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错，包括刃型、螺型及混合型位错的几何描述与滑移系统的概念）、面缺陷（晶界、孪晶界、外表面）和体缺陷。重点分析了位错的形成能、迁移机制以及位错密度对材料塑性变形的影响，这是理解金属塑性的关键。 第四章：机械性能基础与变形原理 本章系统介绍了材料在外力作用下的响应，即机械性能。详细讨论了弹性变形（胡克定律、杨氏模量、泊松比）、粘弹性行为。随后，深入研究塑性变形机制，包括位错的运动、加工硬化（应变硬化）的机理。介绍了重要的工程力学指标：屈服强度、抗拉强度、韧性、脆性、疲劳极限和蠕变行为。通过应力-应变曲线的分析，阐明了不同材料（金属、陶瓷、聚合物）在应力下的差异化响应。 第五章：电学、热学与磁学性能 本章拓展了材料科学的广度，聚焦于材料的非机械性能。 电学性能： 区分导体、半导体和绝缘体的能带理论基础，详细阐述了费米能级、载流子浓度与迁移率的概念。 热学性能： 讨论热容量、热导率的微观机制，以及热膨胀系数的重要性。 磁学性能： 介绍磁畴、磁滞回线、居里温度等核心概念，区分顺磁性、抗磁性、铁磁性、亚铁磁性材料的本质区别。 第三部分：材料的相变、热处理与动力学 第六章：相律与相图 本章介绍了相变理论的数学描述——吉布斯相律。核心内容是相图（Phase Diagrams）的解读。重点分析了单组元相图（如水的相图）和二元相图，特别是铁碳合金（Fe-C）相图（包括奥氏体、铁素体、渗碳体和钢的冷却组织转变）。通过相图的学习，掌握杠杆定律在确定相的比例中的应用。 第七章：材料的热处理工艺基础 热处理是控制材料性能的关键手段。本章详细阐述了退火（完全退火、球化退火）、正火、淬火和回火等基础热处理工艺的目的和过程控制。特别强调了淬火过程中冷却速率对马氏体转变的影响，以及回火如何通过析出碳化物来提高韧性和降低脆性。 第八章：材料的扩散与反应动力学 材料性能的演变往往是时间依赖性的。本章引入了扩散理论，通过菲克第一定律和第二定律描述原子在固态下的迁移。重点讨论扩散系数与温度的关系（阿伦尼乌斯关系），以及扩散在相变、渗碳、氧化等工程过程中的作用。 第四部分：重要材料大类与应用 第九章：金属材料 本章专注于工程中最常用的金属材料。深入探讨了纯金属与合金的区别，重点分析了钢（碳素钢、合金钢）和铸铁的微观结构与性能。对非铁合金，如铝合金、铜合金、钛合金等，也进行了系统的介绍，说明它们在航空航天、交通运输中的特定应用。 第十章：陶瓷材料 本章介绍传统陶瓷（如氧化铝、氧化锆）和先进结构陶瓷的特性。讨论了其离子键和共价键为主的结构特点，导致的高硬度、耐高温性、但固有脆性的原因。探讨了玻璃化转变温度（Tg）以及陶瓷的烧结过程。 第十一章：聚合物材料 聚合物（塑料、橡胶、纤维）是现代生活中不可或缺的材料。本章讲解了聚合物的分子结构（线性、支化、交联）、结晶度与无定形区的概念。区分热塑性与热固性聚合物，并分析了高分子材料的粘弹性行为和老化现象。 第十二章：复合材料与功能材料概述 本章展望未来材料的发展方向。首先介绍了复合材料的基本原理（增强相与基体），重点讨论了纤维增强材料（如碳纤维增强环氧树脂）的性能优势。最后，简要介绍了半导体材料的制备基础，以及在新能源、生物医学领域中功能材料（如压电材料、形状记忆合金）的应用前景。 总结与展望 全书最后总结了材料科学的核心方法论，鼓励读者在掌握理论知识的基础上，学会根据特定的工程需求，选择、设计和改进材料。 适用对象： 本科生《材料科学与工程基础》课程学生 机械设计、制造及其自动化、材料科学与工程等相关专业学生 对材料科学有兴趣的工程师和技术人员 本书内容详实，理论与工程实例并重，是构建材料科学知识体系的理想读物。

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说实话，拿到这本册子的时候，我本以为它会是那种枯燥乏味、充斥着公式和晦涩术语的传统教材的翻版，但很快我就发现我错了。它的叙事风格非常生动，充满了对工艺流程美学的捕捉。我尤其喜欢其中穿插的一些历史片段和案例分析，它们像是给原本冰冷的金属加工过程注入了灵魂。比如，作者在讲解砂型制备时，没有仅仅停留在物理和化学的层面，而是追溯到了古代冶金术的演变，这种跨学科的视角极大地拓宽了我的认知边界。这种叙述方式，让学习过程不再是一种负担，而更像是一场探索未知的旅程。而且，书中的问题设计也颇具匠心，它们不是那种只有标准答案的选择题，而是需要你进行多维度思考的开放性挑战，这极大地锻炼了我的批判性思维和解决实际问题的能力。每次攻克一个难题后，那种成就感是无可替代的，它远超于仅仅记住一个知识点带来的满足感。

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从一个长期在设计和生产一线摸爬滚打的人的角度来看，这本册子真正做到了“知行合一”。它最大的魅力在于其极强的操作指导性，让你读完后有一种立刻想上手操作的冲动。作者在描述每一个工艺步骤时，都详细标注了实际操作中的注意事项和常见的操作偏差可能导致的后果，这种“血的教训”式的经验分享，是任何纯理论书籍无法比拟的。例如，在讲解浇注操作时，它细致到需要注意环境湿度、炉前停留时间，这些都是教科书上经常被忽略的细节，但恰恰是这些细节决定了最终铸件的成败。翻阅这本书，就像是完成了一次高强度的专业训练，它强迫你不仅要理解“是什么”，更要弄明白“为什么会这样”以及“怎样才能避免它”。总体而言，这本书的价值已经超越了单纯的学习工具，更像是一份厚重的、凝聚了大量心血的行业操作指南。

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这本书的结构编排堪称典范，它遵循着从宏观到微观、从理论到实践的自然递进规律。我发现它在处理“缺陷分析”这一关键章节时，做得尤为出色。作者没有将缺陷视为孤立的问题，而是将其置于整个工艺链条中进行系统性的剖析，清晰地展示了诸如气孔、缩松等问题的根源可能出现在浇注系统设计、冷却速率控制，甚至是原材料配比等多个环节。这种系统性的思维训练，对我后续独立分析生产线上出现的问题提供了极大的帮助。此外，书中对新材料和新技术的引入也十分及时，比如对增材制造在模具制造中的应用趋势的探讨，展现了作者紧跟时代脉搏的前瞻性视野。阅读下来，我感觉自己不仅掌握了传统的工艺知识，同时也对未来制造业的发展方向有了一个大致的了解，这对于一个立志于在这个领域深耕的人来说，是无价的收获。

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这本教材的设计思路真是令人耳目一新，它没有简单地堆砌理论知识，而是采取了一种更注重实践和应用的学习路径。从我个人的角度来看，它最大的亮点在于将复杂的概念拆解得非常清晰，尤其是在描述不同材料在高温高压下的表现时，那种深入骨髓的讲解方式，让初学者也能迅速抓住重点。书中很多插图和图表的质量极高，不仅仅是示意性的，更是充满了工程学的严谨性，比如对模具结构的剖析，每一个倒角、每一个分型面的处理，都清晰地展现了设计背后的逻辑。我尤其欣赏的是，作者似乎深谙我们这些学习者的痛点，总能在关键的转折点给出非常及时的“过来人”的经验总结，避免了我们在实际操作中可能遇到的陷阱。这感觉就像是有一位经验丰富的老工程师坐在你身边，手把手地指导你完成每一个步骤，而不是冷冰冰的文字堆砌。整体的排版和装帧也体现了对读者的尊重，纸张的厚度适中，阅读体验非常舒适，长时间翻阅眼睛也不会感到疲劳，这对于需要反复研读的专业书籍来说至关重要。

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我常常感慨，一本好的专业书籍，其价值不在于它包含了多少信息量，而在于它如何帮助读者建立起有效的知识框架。这本书在这方面做得非常到位。它巧妙地运用了大量的流程图和对比表格，将复杂的工艺参数如温度、压力、时间之间的相互制约关系，用一种直观且易于记忆的方式呈现出来。对我而言，最震撼的是它对“优化”过程的阐述，作者没有给出唯一的“最优解”，而是展示了多组相互竞争的优化路径，并分析了每种路径在不同成本、周期和质量要求下的适用性。这种辩证的分析方法，培养了我面对现实生产环境时，进行权衡取舍的能力，这远比背诵教科书上的理想模型要实用得多。这本书的文字简洁有力，没有任何赘余的形容词，每一个句子都像经过精密计算的指令，直指核心要害。

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