金属切削原理与刀具 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:234

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出版时间:2010-5

价格:25.00元

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isbn号码:9787115223296

丛书系列:

图书标签:

• 金属切削
• 切削原理
• 刀具
• 制造工程
• 机械工程
• 材料学
• 加工技术
• 金属加工
• 机械制造
• 工业工程

铸就时代辉煌：现代工程材料学导论 本书聚焦于工程领域最基础、也最核心的材料科学领域，深入剖析了支撑现代工业体系的各类工程材料的微观结构、宏观性能、制备工艺及其在实际工程应用中的行为规律。全书力求以严谨的科学态度和清晰的逻辑结构，为读者构建一个全面而深入的现代工程材料知识体系，旨在提升工程技术人员的材料素养与创新能力。 --- 第一部分：晶体结构与材料基础 (The Fundamentals of Crystalline Structures and Materials Science) 本部分作为全书的理论基石，首先系统回顾了固体材料的原子排列规律，重点阐述了晶体结构对材料宏观性能的决定性影响。 第一章：原子尺度下的物质构成 本章详细介绍了原子、分子、化学键的类型（离子键、共价键、金属键、范德华力），并以此为基础，深入探讨了不同键合类型如何塑造材料的基本属性。特别对金属键的“电子海”理论在解释金属导电性、延展性等特性上的应用进行了详尽的分析。 第二章：晶体几何学与缺陷理论 这是理解材料力学行为的关键章节。我们将重点剖析体心立方（BCC）、面心立方（FCC）、密排六方（HCP）等基本晶格结构，并引入晶体学中的密堆积方向、晶面指数（Miller Indices）的计算方法和实际意义。 随后，本章将焦点转向“缺陷”。材料的宏观性能往往由微观缺陷决定。我们将详尽分类和解析点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错，包括刃位错和螺型位错的 Burgers 矢量分析）和面缺陷（晶界、孪晶界）。通过对位错运动、交互作用的深入研究，为后续章节中材料的塑性变形和强化机制奠定坚实的理论基础。 第三章：非晶态与半导体材料结构 除了规则的晶体结构，本章还探讨了玻璃、高分子等非晶态材料的无序结构特征，及其对粘弹性行为的影响。同时，对半导体材料（如硅、锗）的能带理论进行了基础性的介绍，解释了导体、绝缘体和半导体的本质区别，为电子工程材料的应用铺路。 --- 第二部分：工程金属材料的性能与调控 (Mechanical Behavior and Processing of Engineering Metals) 金属材料是现代工程的脊梁。本部分将聚焦于结构钢、铝合金、钛合金等核心工程金属的性能表现、制备工艺及其热处理技术。 第四章：金属的力学性能测试与表征 本章详细介绍了材料力学性能的量化方法。内容涵盖了静态力学性能测试（拉伸、压缩、弯曲），重点解析了工程应力-应变曲线中屈服点、抗拉强度、韧性、加工硬化指数等关键参数的物理意义。此外，还包括了对冲击韧性（夏比冲击试验）、硬度（洛氏、维氏、布氏硬度）的测量与校准。对疲劳（S-N曲线、疲劳极限）和蠕变（稳态、瞬态蠕变）的寿命预测模型也进行了深入探讨。 第五章：金属的塑性变形与强化机制 深入研究金属在外力作用下位错如何产生、迁移和缠结，这是理解加工硬化的核心。本章对比了冷加工（形变孪晶、晶粒细化）和热加工（恢复、再结晶）对材料微观结构和力学性能的协同影响。 随后，本章重点解析了四大强化机制：固溶强化、晶界强化（Hall-Petch关系）、第二相粒子强化（沉淀强化、弥散强化）以及加工硬化。通过对这些机制的数学模型和实验验证的结合分析，展示了如何通过合金化和热处理技术精确调控金属的强度与韧性。 第六章：经典工程金属材料体系 本章聚焦于几种具有里程碑意义的工程合金。 钢铁材料的相变与热处理： 详细阐述了 Fe-C 合金在不同温度下的相图（铁素体、奥氏体、渗碳体、莱氏体），重点解析了退火、正火、淬火和回火的工艺过程及其对组织和性能的影响。着重介绍珠光体、贝氏体和马氏体的形成机理和应用场景。 轻质与耐热合金： 探讨了铝合金（如2系、7系硬铝）的析出强化机制；钛合金（如α+β型）在航空航天领域中的应用优势，以及高温合金（镍基、钴基）中γ'相弥散强化的设计理念。 --- 第三部分：陶瓷、高分子与复合材料 (Ceramics, Polymers, and Composites) 为了应对极端环境和特殊功能需求，现代工程对非金属材料的需求日益增加。本部分拓宽了材料学的视野，涵盖了功能性材料和结构复合材料。 第七章：工程陶瓷的特性与制备 本章阐述了陶瓷（如氧化铝、碳化硅、氮化硅）的高硬度、耐高温、耐腐蚀性背后的离子共价键结构特征。重点分析了陶瓷材料的脆性本质——高杨氏模量与微观裂纹敏感性。本章介绍了先进陶瓷的制备工艺，如粉末冶金、压力烧结（Sintering）理论，以及如何通过提高致密性来改善其断裂韧性。 第八章：高分子材料的结构与粘弹性 高分子材料因其轻质、易加工、可设计性强而广泛应用。本章讲解了高分子的链结构、分子量对性能的影响。核心内容是对粘弹性行为的描述，包括时间-温度等效原理（WLF方程）、蠕变和应力松弛现象。本章还分类介绍了热塑性塑料（如聚乙烯、聚丙烯）和热固性塑料（如环氧树脂）的结构差异和应用特点。 第九章：先进复合材料的设计与性能 复合材料是实现“材料多功能化”的关键技术。本章系统介绍了纤维增强复合材料（FRC）和颗粒增强复合材料的力学建模方法，特别是关于界面（Interface）对载荷传递效率的关键作用。详细分析了碳纤维增强环氧树脂（CFRP）和玻璃纤维增强材料（GFRP）的各向异性力学特性，以及层合板的铺层设计原理。 --- 第四部分：材料的失效分析与工程应用 (Failure Analysis and Engineering Applications) 材料的性能必须与工程环境相匹配，失效分析是保障结构安全的关键环节。 第十章：材料的断裂力学基础 本章引入了断裂力学的核心概念，用以定量评估材料抵抗裂纹扩展的能力。详述了线性弹性断裂力学（LEFM）中的应力强度因子（$K_I$）和断裂韧度（$K_{IC}$）。对于高韧性材料，本章介绍了弹塑性断裂力学中的裂纹尖端张开位移（CTOD）和J积分等参数，指导工程师设计结构的安全裕度。 第十一章：工程环境下的材料降解 本章关注材料在复杂服务环境中的退化现象。 腐蚀： 详细分析了电化学腐蚀（如电位、极化曲线、钝化现象）和应力腐蚀开裂（SCC）的机理，并介绍了防护涂层、牺牲阳极保护等工程防腐措施。 磨损与摩擦： 探讨了粘着磨损、磨粒磨损、疲劳磨损的物理过程，以及表面工程技术（如渗碳、氮化）对提高耐磨性的作用。 第十二章：材料的无损检测与质量控制 为了确保工程结构的可靠性，无损检测（NDT）技术不可或缺。本章介绍了超声波检测（UT）、射线检测（RT）、液体渗透检测（PT）和磁粉检测（MT）的原理、适用范围和判读标准，强调了它们在制造过程和在役维护中的质量控制环节中的重要性。 --- 本书特点： 本书强调从原子结构到宏观性能的完整逻辑链条，理论推导严谨，并辅以大量的工程实例和定量分析，以确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“为什么”和“如何做”。它不仅是材料科学专业学生的基础教材，也是面向机械、土木、航空航天、能源等领域工程师进行专业知识更新和工程决策支持的权威参考书。

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