工程材料 第3版 闫康平，吉华，罗春晖 编 2017年版

工程材料 第3版 作者：闫康平，吉华，罗春晖 编 出版时间：2017年版 内容简介 u3000u3000本书是按照普通高等教育“十一五”国家 级规划教材的规划进行编写的。本书以过程装备常用材料的性能和选材使用为主线，着力于建立过程装备的用材体系，并融合材料选择所必备的基础知识。 全书共13章，分为三篇。第一篇（1-4章）金属材料基础，注重揭示材料微观结构与宏观性能的关系、金属的强化改性与组织结构的关系。第二篇（5-9章）过程装备用金属材料，重点阐明黑色金属材料的性能、失效和选材，并介绍有色金属的性能和选材。着重突出过程装备的压力容器、高低温、管道、回转件、腐蚀磨损等过程装备服役环境下的选材和举例。适应信息高速公路，简介了“工程材料数据库及选材专家系统”。第三篇（9-13章）过程装备用非金属材料，简要阐明高分子材料、无机非金属材料以及复合材料的特性和选材应用，重点是在过程装备应用的工程塑料、陶瓷和玻璃钢。 目录 绪论1 第1篇金属材料基础 1金属学基础4 1.1金属的晶体结构和缺陷4 1.1.1纯金属的晶体结构4 1.1.2金属的晶体缺陷8 1.2金属的结晶10 1.2.1纯金属的结晶过程10 1.2.2金属铸锭的组织和结构12 1.2.3细晶强化与变质处理13 1.3金属的塑性变形与再结晶13 1.3.1金属塑性变形对金属组织和性能的影响13 1.3.2塑性变形金属的加热回复与再结晶15 1.3.3金属的热加工16 1.4二元合金的相结构和相图17 1.4.1合金的相结构17 1.4.2二元合金相图的类型和分析18 习题和思考题21 2铁碳合金的结构和相图23 2.1Fe-Fe3C合金相图分析24 2.1.1铁碳合金相图中的基本相24 2.1.2Fe-Fe3C合金相图24 2.2典型铁碳合金的结晶过程及组织25 2.2.1共析钢26 2.2.2亚共析钢27 2.2.3过共析钢27 2.3铁碳合金性能与成分、组织的关系28 2.3.1合金性能与相图的关系28 2.3.2Fe-Fe3C合金相图的应用29 习题和思考题30 3钢的热处理和表面改性31 3.1钢在热处理时的组织转变31 3.1.1钢在加热时的组织转变32 3.1.2钢在冷却时的组织转变及TTT曲线33 3.2钢的热处理工艺对组织和性能的影响37 3.2.1钢的退火和正火37 3.2.2钢的淬火38 3.2.3钢的回火40 3.3钢的表面处理强化40 3.3.1钢的表面热处理强化41 3.3.2钢的化学热处理强化42 3.3.3钢的表面处理改性43 习题和思考题49 4钢的合金化对组织和性能的影响50 4.1合金元素在钢中的存在形式和作用50 4.2合金元素对钢热处理的影响51 4.2.1合金元素对Fe-Fe3C相图的影响51 4.2.2合金元素对加热和冷却转变的影响53 4.2.3合金元素对回火转变的影响53 4.3合金元素对钢加工性能的影响53 4.4钢中杂质对性能的影响54 4.5钢的分类简介55 4.5.1碳钢的分类和牌号55 4.5.2合金钢的分类56 习题和思考题58 第2篇过程装备用金属材料 5金属材料的主要性能60 5.1金属材料的力学性能60 5.1.1力学性能60 5.1.2服役条件对力学性能的影响68 5.2金属材料的加工工艺性能69 5.2.1焊接性能69 5.2.2铸造性能72 5.2.3压力加工性能73 5.2.4机加工性能73 5.2.5热处理性能73 5.3金属材料的物理性能与耐腐蚀性能73 5.3.1物理性能73 5.3.2耐腐蚀性能74 习题和思考题75 6过程装备失效与材料的关系76 6.1金属材料常见失效形式及其判断76 6.1.1变形失效76 6.1.2断裂失效78 6.1.3表面损伤88 6.2过程装备及其构件失效的原因和失效分析91 6.2.1过程装备及其构件失效的原因91 6.2.2失效分析方法简介92 习题和思考题94 7黑色金属及其选用95 7.1压力容器用钢95 7.1.1压力容器的工况分析95 7.1.2压力容器对材料性能的要求95 7.1.3压力容器用钢96 7.2高温及低温构件用钢100 7.2.1高温用钢100 7.2.2低温用钢106 7.3耐腐蚀构件用钢111 7.3.1腐蚀的工况特点112 7.3.2合金元素对金属耐蚀性的影响112 7.3.3杂质对钢铁耐蚀性的影响114 7.3.4碳钢的耐蚀性115 7.3.5耐蚀低合金钢116 7.3.6耐蚀高合金钢119 7.3.7耐蚀、耐磨、耐热铸铁和铸钢123 7.4零部件用钢126 7.4.1回转件用钢126 7.4.2支撑件用钢及铸铁129 7.5管道用钢及铸铁134 7.5.1压力管道的工况分析及对材料性能的要求134 7.5.2管道用钢及铸铁134 习题和思考题135 8有色金属及其选用137 8.1钛及钛合金137 8.1.1钛和钛合金的基本性能137 8.1.2钛及钛合金的耐蚀性140 8.1.3钛在过程装备中的选用141 8.2铝及铝合金142 8.2.1纯铝的性能142 8.2.2铝合金的性能143 8.2.3铝合金的加工性能145 8.2.4铝及铝合金的耐腐蚀性能146 8.2.5铝及铝合金在过程装备中的选用146 8.3铜及铜合金147 8.3.1纯铜的性能147 8.3.2铜合金的性能148 8.3.3铜和铜合金在过程装备中的选用151 8.4镍和镍合金154 8.4.1纯镍的基本性能155 8.4.2镍基合金的基本性能155 8.4.3镍及其合金在过程装备中的选用156 8.5轴承合金158 8.5.1轴承合金的性能要求及组织特征158 8.5.2锡基和铅基轴承合金159 8.5.3铜基轴承合金161 8.5.4铝基轴承合金163 8.5.5轴承合金在过程装备上的选用164 习题和思考题166 9选材原则和材料数据库、专家系统简介168 9.1过程装备材料选用的一般原则168 9.1.1使用性能原则168 9.1.2加工工艺性能原则169 9.1.3经济性原则169 9.2工程材料数据库简介170 9.3材料选用专家系统简介171 习题和思考题173 第3篇过程装备用非金属材料 10高分子材料基础176 10.1高分子材料概述176 10.1.1高分子材料的基本概念及分类176 10.1.2高分子材料的命名177 10.2高分子材料的结构与性能178 10.2.1高分子材料组织结构的特点178 10.2.2影响高分子材料性能的因素180 10.3高分子材料的加工与性能183 10.3.1高分子材料的加工工艺183 10.3.2高分子材料的成型加工方法183 10.3.3成型加工方法对高分子材料性能的影响185 10.4高分子材料的改性强化188 10.4.1高分子材料改性的目的188 10.4.2高分子材料的改性方法及对性能的影响189 习题和思考题193 11高分子材料及其选用194 11.1过程装备用高分子材料的选择原则194 11.1.1过程装备选用的高分子材料性能特点194 11.1.2过程装备用高分子材料的选择原则196 11.2常用工程塑料197 11.2.1耐腐蚀性塑料197 11.2.2耐磨性塑料203 11.2.3耐热工程塑料206 11.2.4其他210 11.3橡胶及热塑性弹性体211 11.3.1橡胶的性能和用途211 11.3.2耐磨橡胶212 11.3.3耐腐蚀橡胶212 11.3.4耐油橡胶213 11.3.5耐热橡胶214 11.3.6热塑性弹性体的性能和用途215 11.4热固性塑料216 习题和思考题217 12无机非金属材料218 12.1无机非金属材料基本特性218 12.1.1无机非金属材料的定义与分类218 12.1.2无机非金属材料的组成与结构218 12.1.3无机非金属材料的基本性能222 12.2过程装备用无机非金属材料的性能特点及应用223 12.2.1化工陶瓷223 12.2.2特种陶瓷224 12.2.3玻璃229 12.2.4化工搪瓷230 12.2.5保温隔热材料230 12.2.6石墨材料233 习题和思考题235 13复合材料236 13.1复合增强理论及增强体材料236 13.1.1复合增强理论简介236 13.1.2增强体材料238 13.1.3复合材料的性能特点238 13.2树脂基复合材料（玻璃钢）239 13.2.1玻璃钢的组成材料与结构240 13.2.2玻璃钢的制备方法241 13.2.3玻璃钢的性能特点和应用242 13.3金属基复合材料244 13.3.1金属基复合材料概述244 13.3.2金属基复合材料制备方法244 13.3.3金属基复合材料的特性245 13.4陶瓷基复合材料247 13.4.1陶瓷基复合材料概述247 13.4.2陶瓷基复合材料制备方法247 13.4.3陶瓷基复合材料的特性248 习题和思考题250 参考文献251