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出版者:

作者:成大先 编

出品人:

页数:772

译者:

出版时间:2010-1

价格:88.00元

装帧:

isbn号码:9787122071316

丛书系列:

图书标签:

• 机械设计
• 机械工程
• 工程技术
• 机械原理
• 设计手册
• 机械制图
• 机械零部件
• 工业设计
• 制造工艺
• 机械设备

《工程材料与制造工艺精粹》 内容梗概： 本书是一部系统梳理和深入剖析工程材料特性、选择原则及现代制造工艺流程的专业参考书。它旨在为工程师、设计师、工艺师及相关领域的研究人员提供一个全面、实用且与时俱进的知识框架，以应对日益复杂的工程设计与制造挑战。全书以理论与实践相结合为指导思想，从宏观到微观，层层递进，力求将抽象的科学原理与具体的工程应用紧密联系起来。 第一部分：工程材料的基石 本部分聚焦于各类关键工程材料的内在属性、性能表现及其在不同应用场景下的适用性。 金属材料： 钢铁及其合金： 详细阐述碳素钢、合金钢（如不锈钢、工具钢、高速钢、轴承钢等）的成分、显微组织、力学性能（强度、硬度、韧性、疲劳寿命、蠕变）、热处理工艺（退火、正火、淬火、回火、调质）对性能的影响。深入分析不同钢种在结构件、模具、刀具、耐磨件等领域的应用实例。探讨钢铁的腐蚀与防护机制，以及常用的防腐蚀方法。 有色金属及其合金： 重点介绍铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等。分析其密度、导电导热性、耐腐蚀性、强度-重量比等关键特性。深入探讨不同强化机制（固溶强化、位错强化、沉淀强化、晶界强化）的作用。列举其在航空航天、汽车、电子电器、医疗器械等行业中的广泛应用。 粉末冶金材料： 讲解粉末冶金的制备工艺（粉末制备、压制、烧结），及其在制造高密度、高硬度、复杂形状零件的优势。介绍金属陶瓷、硬质合金等特种材料。 高分子材料： 通用塑料： 详述聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、ABS树脂等常用塑料的结构、性能特点（机械强度、耐热性、耐化学性、电绝缘性），以及注塑、挤出、吹塑等成型工艺。 工程塑料： 深入介绍聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚酯（PET、PBT）、聚醚醚酮（PEEK）等高性能塑料。分析其卓越的机械性能、耐高温性、耐磨性、耐化学性，以及在汽车轻量化、电子产品外壳、精密零部件等领域的应用。 橡胶与弹性体： 讲解天然橡胶、合成橡胶（丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶）的分子结构、硫化机理、弹性和耐老化性能。介绍橡胶制品的加工工艺，如压延、压出、模压等。 复合材料： 重点介绍纤维增强塑料（FRP），如玻璃纤维增强塑料（GFRP）、碳纤维增强塑料（CFRP）。分析其轻质高强、高比模量、优异的耐腐蚀性等特点。深入探讨纤维与基体之间的界面作用，以及层合、缠绕、模压等制造工艺。 陶瓷材料： 结构陶瓷： 介绍氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅等硬质高强度陶瓷。分析其高硬度、耐高温、耐磨、耐腐蚀、优异电绝缘性等特点。探讨其在发动机部件、切削刀具、轴承、耐磨泵阀等领域的应用。 功能陶瓷： 简述压电陶瓷、铁电陶瓷、介电陶瓷、半导体陶瓷等的电学、磁学、热学特性，及其在传感器、执行器、电子元器件等方面的应用。 其他特种材料： 纳米材料： 介绍碳纳米管、石墨烯、金属纳米颗粒等在材料性能提升方面的潜力与应用前景。 生物材料： 简述医用高分子材料、生物陶瓷、生物金属等在医疗器械、人工器官等领域的应用。 第二部分：现代制造工艺的革新 本部分深入探讨各种先进制造技术的原理、工艺流程、设备要求、适用范围以及在工程实践中的应用。 切削加工： 传统切削： 详细介绍车削、铣削、钻削、磨削、刨削等基本切削操作的原理、刀具几何参数、切削参数（切削速度、进给量、切削深度）的选择及其对加工质量的影响。 精密与超精密加工： 探讨金刚石车削、纳米压印、电解加工（ECMM）、离子束刻蚀等技术在获得高精度表面和复杂微结构方面的应用。 数控（CNC）加工： 讲解数控机床的结构、坐标系、G代码与M代码编程，以及CNC加工在提高生产效率、加工精度和自动化水平方面的优势。 成形加工： 塑性变形加工： 深入分析锻造（模锻、自由锻）、轧制、挤压、拉拔、冲压（落料、弯曲、拉深、胀形）等金属塑性变形加工的原理、工艺特点、模具设计与应用。 注塑与挤出成型： 详细介绍高分子材料注塑成型（注射速度、保压压力、温度控制）和挤出成型（螺杆设计、口模类型、冷却方式）的关键工艺参数与设备。 金属增材制造（3D打印）： 重点介绍选择性激光熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）、熔融沉积成型（FDM）、立体光刻（SLA）等技术。分析其逐层构建、任意复杂形状制造的优势，以及在原型制造、定制化零件生产、航空航天、医疗等领域的应用。 粉末冶金成形： 结合第一部分内容，详细阐述粉末冶金的压制工艺（模具设计、压力选择）和烧结工艺（气氛、温度、时间控制）对最终零件性能的影响。 连接与装配： 焊接： 讲解电弧焊（手工焊、埋弧焊、氩弧焊、CO2气体保护焊）、电阻焊（点焊、缝焊）、钎焊（硬钎焊、软钎焊）的原理、工艺特点、适用范围及质量控制。 螺纹连接与铆接： 分析不同类型螺纹连接的受力特点、紧固件选择原则，以及铆接的工艺与应用。 粘接： 介绍不同种类粘合剂（环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸酯等）的性能特点、表面处理要求及粘接工艺。 表面处理与改性： 热处理： 深入讲解钢的渗碳、氮化、渗氮等表面强化技术，以及铝合金的时效处理等。 表面涂层： 介绍电镀、阳极氧化、化学镀、PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）等涂层技术，及其在提高耐磨性、耐腐蚀性、装饰性方面的作用。 精密清洗： 强调清洗在保证后续加工和装配质量中的重要性，介绍超声波清洗、溶剂清洗、水基清洗等技术。 第三部分：材料选择与工艺决策 本部分将前两部分的内容融会贯通，重点在于指导读者如何根据工程需求进行合理的材料选择和工艺路线的规划。 设计要求分析： 强调从零件的功能、受力条件、工作环境（温度、湿度、腐蚀性介质）、预期寿命、成本控制、批量生产等维度出发，全面分析设计需求。 材料性能评估： 讲解如何根据设计要求，在海量的材料数据库中筛选出具有匹配性能（力学性能、物理性能、化学性能、耐久性等）的候选材料。 制造可行性分析： 评估候选材料的加工性能、成形性能，以及现有制造设备、工艺技术是否能够经济高效地生产出符合设计要求的零件。 成本效益权衡： 综合考虑材料成本、加工成本、模具成本、废品率、设备投入等因素，进行全面的成本效益分析。 工艺路线优化： 针对复杂零件，讲解如何根据材料特性、几何形状、精度要求，设计出最优化的加工顺序和制造工艺组合，以实现高效、高质量的生产。 可靠性与寿命预测： 简述材料在实际服役环境中可能遇到的失效模式（疲劳、断裂、磨损、腐蚀等），以及如何通过材料选择和工艺控制来提高产品的可靠性和延长使用寿命。 特色与亮点： 系统性与全面性： 涵盖了工程设计中几乎所有核心的材料类别和制造工艺，构建了一个完整的知识体系。 前沿性与实用性： 紧跟材料科学与制造技术的发展步伐，介绍了大量最新的研究成果和工业应用实例。 案例驱动： 大量引入实际工程案例，生动地展示了材料选择与工艺决策的实际过程，帮助读者理解理论知识的应用。 图文并茂： 配备大量高质量的图表、示意图和实物照片，清晰直观地展示材料微观结构、工艺流程和典型产品。 专业术语规范： 严格遵循行业内通用的专业术语和表达方式，便于专业人士阅读和交流。 适用人群： 本书适合高等院校机械类、材料类、工业设计等专业本科生、研究生，以及从事机械设计、产品开发、工艺规划、质量控制、技术研发等工作的工程技术人员。对于材料科学、制造工程领域的研究人员，本书也提供了宝贵的参考资料。 通过对《工程材料与制造工艺精粹》的学习，读者将能够更深刻地理解材料的内在本质，掌握现代制造技术的精髓，从而在复杂的工程实践中做出更明智、更具创新性的决策。

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