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Título: Materiales de ingeniería (cuarta edición)

ISBN: 9787302205661

Autor: Zhu

Precio: 36 yuanes

Fecha de lanzamiento: septiembre 2009-1

Editor: Tsinghua University Press Este libro de texto es un libro de texto de planificación nacional para la educación superior general durante el período del "Undécimo Plan Quinquenal".

En 2005, este curso de libro de texto fue calificado como un curso de calidad nacional y, en 2004, ganó el segundo premio por Logros de Enseñanza en la Educación Superior de Beijing.

Los "Ejercicios y tutoriales sobre materiales de ingeniería" (cuarta edición), el "Libro de referencia para profesores de materiales de ingeniería" y el "Plan de lecciones multimedia sobre materiales de ingeniería" que acompañan a este libro también han sido publicados por la Editorial de la Universidad de Tsinghua.

(Libros de texto de la serie de materiales de ingeniería de la Universidad de Tsinghua) Este libro está compilado de acuerdo con el programa de enseñanza de materiales de ingeniería mecánica y los requisitos de enseñanza de las escuelas industriales superiores. Es un libro de texto planificado a nivel nacional para la educación superior general durante el período del "Undécimo Plan Quinquenal". Puede usarse como libro de texto para estudiantes universitarios que estudian cursos de materiales de ingeniería y también como referencia para candidatos que solicitan estudios de posgrado. en ingeniería mecánica y personal técnico y de ingeniería afines.

Este libro está basado en la primera edición (1983) y la segunda edición (1991) de "Engineering Materials" editadas por el profesor Zheng Mingxin y publicadas por Tsinghua University Press, y la tercera edición de "Engineering Materials". Editado por el profesor Zhu (2001) como base, este libro ha realizado grandes reformas en el sistema y el contenido del plan de estudios. Dado que este libro está destinado principalmente a estudiantes que no estudian materiales, se centra en la estructura organizativa, el rendimiento y la aplicación de diversos materiales de ingeniería, así como en los conocimientos básicos de la selección y el uso correctos de los materiales. Con el rápido desarrollo de la educación de posgrado en mi país, algunas universidades e institutos de investigación científica han adoptado "Materiales de ingeniería" como materia de examen de ingreso para estudiantes de posgrado con especialización en ingeniería mecánica, y el libro de texto "Materiales de ingeniería" se ha utilizado como una referencia importante. libro. Por lo tanto, este libro ha mejorado el contenido de ciencia de materiales para mejorar el conocimiento básico de ciencia de materiales de los estudiantes. Al mismo tiempo, damos gran importancia a la aplicación de la teoría de la ciencia de los materiales en la práctica de la ingeniería, presentamos una gran cantidad de ejemplos de aplicaciones de ingeniería y guiamos a los estudiantes para que integren la teoría con la práctica y dominen los conocimientos teóricos básicos.

La cuarta edición de Engineering Materials consta de tres partes. La primera parte es la parte teórica básica, que consta del Capítulo 1 y el Capítulo 2. Se exponen los conceptos y teorías básicos de la ciencia de los materiales de ingeniería, incluida la estructura, microestructura y propiedades de los materiales de ingeniería y sus interrelaciones. Factores y reglas que afectan la estructura y propiedades de los materiales metálicos. La segunda parte es el conocimiento de los materiales de ingeniería, incluidos los Capítulos 3 al Capítulo 7. Se introducen los conocimientos de composición, microestructura, rendimiento y aplicación de materiales metálicos comunes, materiales poliméricos, materiales cerámicos y materiales compuestos. Al mismo tiempo, se introducen materiales funcionales y otros materiales nuevos para ampliar el conocimiento material de los estudiantes. La tercera parte es la parte de aplicación de materiales de ingeniería, que consta de los Capítulos 8 a 10. Introduce el conocimiento de fallas y selección de materiales de piezas mecánicas y la aplicación de materiales de ingeniería en automóviles, máquinas herramienta, instrumentación, equipos térmicos, equipos químicos, aeroespacial y otros campos. El capítulo "Aplicación de materiales de ingeniería" se puede impartir de forma selectiva según los estudiantes de diferentes especialidades, y los propios estudiantes pueden enseñar otros contenidos. El libro presenta más materiales nuevos y nuevos conocimientos tecnológicos, lo que favorece el cultivo de la conciencia innovadora de los estudiantes. El enfoque de este libro son los Capítulos 2, 3 y 9.

Este libro se esfuerza por tener un lenguaje conciso, una gran cantidad de información, contenido novedoso y contenido científico y práctico. Al final del libro, hay una tabla comparativa de los tipos de acero comúnmente utilizados en el país y en el extranjero y un glosario de materiales de ingeniería de uso común para que los lectores consulten cuando lean literatura o materiales de referencia extranjeros relevantes.

Basado en este libro de texto, el autor también compiló el libro "Ejercicios y tutoriales sobre materiales de ingeniería" como libro de texto de apoyo sobre materiales de ingeniería. El contenido incluye los puntos clave de los materiales de ingeniería, ejercicios, debates en el aula e instrucciones experimentales. Se ha compilado un libro de referencia didáctica para profesores de materiales de ingeniería y se ha producido un CD con un plan de lecciones multimedia para materiales de ingeniería, que proporciona los recursos didácticos necesarios para los materiales de ingeniería. profesores. Los recursos didácticos anteriores han sido publicados por Tsinghua University Press.

Con el apoyo del Proyecto de Construcción del Curso en Línea Nuevo Siglo del Ministerio de Educación, el autor desarrolló un curso en línea sobre materiales de ingeniería y estableció un sitio web del curso. El "Tutorial de la red de materiales de ingeniería" ha sido publicado por Higher Education Press y Higher Education Electronic Audio and Video Press. Los estudiantes pueden estudiar de forma independiente en un entorno en línea.

La división del trabajo entre los autores de este libro es la siguiente:

Introducción: Zhang es responsable del Capítulo 1, Capítulo 1, Capítulo 1.2, Capítulo 2, Capítulo 2.1 al Capítulo 2.4 y el Capítulo 9, Capítulo 9.3 al Capítulo 9.5 han sido revisados.

El Capítulo 1, la Sección 1.3, el Capítulo 4 y el Capítulo 7 están editados por Zhang Gong.

El Capítulo 1, la Sección 1.4, el Capítulo 5 y el Capítulo 6 fueron editados y revisados ​​por Zhang Huatang.

El Capítulo 2, Sección 2.5, el Capítulo 3, Secciones 3.1 y 3.2, el Capítulo 9, Sección 9.1 y el Capítulo 10, Sección 10 fueron revisados ​​por el editor Wang.

El Capítulo 2, la Sección 2.6, el Capítulo 8, el Capítulo 10, la Sección 10.2 y la Sección 10.3 fueron editados y revisados ​​por Zhang Renwa.

El Capítulo 3, Sección 3.3, Capítulo 9, Sección 9.2, Capítulo 10, Sección 10 fueron revisados ​​por el Editor Yao.

El Capítulo 3, Sección 3.4 fue revisado por el Editor Wu.

El Capítulo 10, Secciones 10.5 y 10.6 fueron editadas y modificadas por Gong.

Los apéndices 1 y 3 fueron escritos por Zhang Xin, el Apéndice 2 fue escrito por Wu y los Apéndices 4 y 5 fueron escritos por Zhu.

Las fotografías de la microestructura del libro fueron proporcionadas por Ding, Zhang Xin y Zhu.

El profesor Zheng Mingxin brindó opiniones muy valiosas sobre la preparación de este libro y comentó todo el libro. Todos los editores expresan su más sincero agradecimiento al profesor Zheng Mingxin.

Este libro fue escrito con referencia a algunos libros de texto, trabajos y artículos científicos y tecnológicos relevantes en el país y en el extranjero, y algunas fotografías se descargaron de Internet. Nos gustaría expresar nuestro profundo agradecimiento a los autores relevantes.

Debido al nivel limitado del editor, las deficiencias en este libro son inevitables. Por favor criticame y corrígeme.

Universidad Zhu Yao Tsinghua Junio ​​de 2009 Introducción al catálogo 5438 0.

0.1 La gran contribución de la nación china al desarrollo material

0.2 La unión de los materiales 4

0.3 Clasificación de los materiales de ingeniería Capítulo 8 1 Estructura y propiedades de materiales Características 10

1.1 Estructura y microestructura de materiales metálicos 10

1.1.1 Estructura cristalina de metales puros 10

1.1.2 Estructura cristalina de aleación 21

1.1.3 Microestructura de materiales metálicos 24

1.2 Características de rendimiento de los materiales metálicos 26

1.2.1 Rendimiento del proceso de materiales metálicos 26

1.2.2 Propiedades mecánicas de los materiales metálicos 28

1.2.3 Propiedades físicas y químicas de los materiales metálicos 33

1.3 Estructura y propiedades de los materiales poliméricos 36

1.3.1 Estructura de los materiales poliméricos 37

1.3.2 Características funcionales de los materiales poliméricos 41

1.4 Estructura y características funcionales de los materiales cerámicos 47

1.4. 1 Estructura de los materiales cerámicos 47

1.4.2 Características de rendimiento de los materiales cerámicos 52 Capítulo 2 Control de la microestructura y propiedades de los materiales metálicos 56

2.1 Cristalización de metales puros de 56

2.1.1 Cristalización de metal puro 56

2.1.2 Transformación isomérica 59

2.1.3 Estructura del lingote 59

2.1.4 Aplicación en ingeniería de Teoría de la cristalización

2.2 Cristalización de aleación 63

2.2.1 Cristalización de aleación binaria 64

2.2.2 Propiedades de la aleación y relación entre diagramas de fases 70

2.2.3 Cristalización de aleaciones hierro-carbono 71

2.3 Procesamiento plástico de metales 85

2.3.1 Deformación plástica de metales 86

2.3 .2 Cambios en la estructura y propiedades después de la deformación plástica del metal durante el calentamiento 90

2.3.3 Aplicaciones en ingeniería de la deformación plástica y la recristalización 92

2.4 94 Tratamiento térmico del acero

2.4.1 Transformación del acero durante el calentamiento 94

2.4.2 Transformación del acero durante el enfriamiento 96

2.4.3 Propiedades comunes del tratamiento térmico del acero 104

2.4.4 Tratamiento térmico superficial del acero 112

2.4.5 Tratamiento térmico químico del acero 114

2.4.6 Otras tecnologías de tratamiento térmico 118

2.4 .7 Aplicación de la tecnología informática en el tratamiento térmico 121

2.4.8 Aplicación de la ingeniería de tratamiento térmico 122

2.5 Aleación de acero 122

2.5. elementos con hierro y carbono 122

2.5.2 ¿Efecto de los elementos de aleación sobre Fe-Fe? La influencia del diagrama de fases 3C 124

2.5.3 La influencia de los elementos de aleación en el tratamiento térmico del acero 125

2.5.4 La influencia de los elementos de aleación en las propiedades del proceso de 127 acero

2.5.5 Efecto de los elementos de aleación en las propiedades del acero 128

2.5.6 Aplicación en ingeniería de la aleación 129

2.6 Tecnología de superficies 129

2.6.1 Revestimiento con cepillo 129

2.6.2 Tecnología de pulverización térmica 131

2.6.3 Tecnología de deposición de vapor 133

2.6.4 Superficie láser modificación 136 Capítulo 3 Materiales metálicos 138

3.1 Acero al carbono 138

3.1.1 Composición y clasificación del acero al carbono 138

3.1.2 Marca y aplicación del acero al carbono Acero 139

3.2 Acero aleado 142

Introducción a 142

3.2.2 Acero aleado estructural 143

3.2.3 Acero aleado para herramientas 155

3.2.4 Acero de prestaciones especiales 165

3.3 Acero fundido y hierro fundido 175

3.3.1 Acero fundido 175

Fundición hierro 177

3.4 Metales no ferrosos y sus aleaciones19

1

3.4.1 Aluminio y aleaciones de aluminio 191

3.4.2 Cobre y aleaciones de cobre 199

3.4.3 Titanio y aleaciones de titanio

Magnesio y aleaciones de magnesio 213

Níquel y aleaciones de níquel 213

3.4.6 Aleaciones para rodamientos 216 Capítulo 4 Materiales poliméricos 220

4.1 Plásticos 220

4.1.1 Composición del plástico 220

4.1.2 Clasificación del plástico 221

4.1.3 Plásticos de ingeniería comunes 222

4.2 Fibras sintéticas 229

4.2.1 Método de producción de fibras sintéticas 229

4.2.2 Fibra sintética ordinaria 231

4.3 Caucho sintético 233

4.3. de caucho sintético y componentes de productos de caucho 233

4.3.2 Caucho sintético ordinario 234 Capítulo 5 Materiales cerámicos 237

5.1 Cerámica ordinaria 237

5.1 .1 Ordinario cerámica diaria 237

5.1.2 Cerámica industrial ordinaria 238

5.2 Cerámica especial 239

5.2.1 Cerámica de óxido 239

5.2. 2 Cerámicas de carburo 240

5.2.3 Cerámicas de boruro 242

5.2.4 Cerámicas de nitruro 242 Capítulo 6 Materiales compuestos 245

6.1 Principio compuesto 246

6.1.1 Principio compuesto de materiales compuestos reforzados con fibra 246

6.1.2 Mecanismo compuesto y principio de materiales compuestos de partículas 247

6.2 Características de rendimiento de los materiales compuestos 248

6.2.1 Resistencia específica y módulo específico 248

6.2.2 Resistencia a la fatiga y resistencia a la fractura 248

6.2 3 Rendimiento a altas temperaturas 249

6.2.4 Prestaciones de reducción de fricción, resistencia al desgaste y amortiguación de vibraciones 249

6.2.5 Otras prestaciones especiales 249

6.3 Materiales compuestos de matriz no metálica 250

6.3 .1 Compuestos de matriz polimérica 250

6.3.2 Compuestos de matriz cerámica 252

6.3.3 Compuestos de matriz de carbono 253

p>

6.4 Compuestos de matriz metálica 254

6.4.1 Cermet 254

6.4.2 Compuestos de matriz metálica reforzados con fibra 255

6.4.3 Compuestos de matriz metálica reforzados con partículas finas y bigotes Capítulo 7 Materiales funcionales y nuevos materiales 256

7.1 Materiales eléctricos funcionales 256

7.1.1 Materiales metálicos conductores 256

7.1.2 Materiales metálicos de contacto eléctrico 257

7.1.3 Materiales resistivos 258

7.1.4 Materiales poliméricos conductores 258

7.1.5 Materiales superconductores 259

7.2 Materiales funcionales magnéticos 261

7.2.1 Materiales magnéticos blandos

7.2.2 Materiales magnéticos permanentes (magnéticos duros) 261

7.2.3 Materiales magnéticos de información 262

7.3 Térmicos materiales funcionales 263

7.3.1 Materiales expansivos 263

7.3.2 Materiales con memoria de forma 264

7.3.3 Materiales de medición de temperatura 266

7.4 Materiales ópticos funcionales 266

7.4.1 Materiales ópticos 266

7.4.2 Materiales láser sólidos 266

7.4.3 Materiales de visualización de información 267

7.4.4 Fibras ópticas 268

7.5 Materiales invisibles y materiales inteligentes 268

7.6 Nanomateriales 268

7.6.1 Nanomateriales y sus propiedades 269

7.6.2 Nanomateriales de carbono 269

Materiales nanocerámicos 270

7.6.4 Nanocompuestos 271 Capítulo 8 Cero

Análisis de fallas de piezas y principios de selección de materiales 272

8.1 Fallo de piezas mecánicas 272

8.1.1 Fallo por distorsión 272

8.1.2 Fallo por fractura 275

p>

8.1.3 Fallo por desgaste 278

8.1.4 Fallo por corrosión 279

8.2 Análisis de fallo de piezas mecánicas 280

8.2.1 Pieza falla Las razones básicas 280

8.2.2 Análisis de fallas de las piezas 280

8.3 Principios de selección de materiales de las piezas mecánicas 283

8.3.1 Principios de desempeño de uso 283

p>

8.3.2 Principios de desempeño del proceso 284

8.3.3 Principios económicos y de protección ambiental Capítulo 9 Selección de materiales y diseño de ruta de proceso de piezas de trabajo típicas 286

9.1 Selección del material del engranaje 287

9.1.1 Condiciones de trabajo del engranaje 287

9.1.2 Modos de falla del engranaje 287

9.1.3 Rendimiento requisitos del material del engranaje 288

9.1.4 Selección del material de las piezas del engranaje 288

9.1.5 Ejemplos típicos de selección de materiales del engranaje 288

9.2 Selección del material de las piezas del eje 291

9.2 .1 Condiciones de trabajo de las piezas del eje

9.2.2 Modos de falla de las piezas del eje 292

Requisitos de rendimiento de las piezas del eje 292

9.2.4 Selección de material de las piezas del eje 292

9.2.5 Selección típica del material del eje 293

9.3 Selección del material del resorte 295

9.3.1 Condiciones de trabajo de resorte 296

9.3. Dos modos de falla de los resortes 296

9.3.3 Requisitos de desempeño de los materiales para resortes 296

9.3.4 Selección de materiales de los resortes 296

9.3.5 Selección típica del material del resorte 297

9.4 Selección del material de la herramienta 298

9.4.1 Condiciones de trabajo de la herramienta 298

9.4.2 Herramientas Formas de falla 298

9.4.3 Requisitos de desempeño de los materiales de las herramientas de corte 298

9.4.4 Selección del material de la herramienta 298

9.4.5 Ejemplos de selección de materiales de la herramienta 299 Capítulo 10 Aplicación de materiales de ingeniería 301

10.1 Materiales automotrices 301

10.1.1 Materiales metálicos automotrices 301

10.1.2 Plásticos automotrices 306

10.1.3 Caucho para automóviles 308

10.1.4 Materiales cerámicos para automóviles 308

10.1.5 Tendencias de desarrollo de nuevos materiales para automóviles 309

10.2 Máquina herramienta materiales 309

10.2.1 Materiales del cuerpo y base 309

10.2.2 Materiales de los engranajes 310

10.2.3 Materiales de las piezas del eje 310

10.2.4 Materiales del acoplamiento roscado 311

10.2.5 Materiales de las piezas de transmisión por tornillo 311

10.2.6 Materiales de la transmisión por tornillo sin fin 311

p>

10.2.7 Materiales para cojinetes de deslizamiento 312

10.2.8 Materiales para cojinetes de rodamiento 313

10.3 Materiales para instrumentos 313

10. 1 Material de la carcasa 313

10.3.2 Material de las piezas del eje 314

10.3.3 Material de la leva 314

10.3.4 Material del engranaje 314

10.3.5 Materiales de tornillos sin fin y sinfines 314

10.3. Materiales MEMS 314

10.4 Materiales de equipos de energía térmica 315

10.4.1 Acero para partes principales de calderas 315

10.4.2 Acero 316 para piezas principales de turbina de vapor

10.

4.3 Materiales del rotor del generador 318

10.5 Materiales de equipos químicos 319

10.5.1 Acero para equipos químicos

10.5.2 Metales no ferrosos y sus aleaciones para equipos químicos equipos 322

10.5.3 Materiales no metálicos

10.5.4 Materiales compuestos 324

10.6 Materiales aeroespaciales 324

10.6.1 Acero de ultra alta resistencia 324

10.6.2 Metales ligeros y sus aleaciones 325

10.6.3 Materiales estructurales metálicos de alta temperatura 327

10.6.4 Avanzado bases metálicas y no metales inorgánicos Materiales compuestos de matriz 328

10.6.5 Materiales compuestos de matriz polimérica avanzada 329

10.6.6 Materiales funcionales avanzados 329 Apéndice 1 Clasificación y código del proceso de tratamiento térmico de metales 330 Apéndice 2 Aluminio y aluminio de uso común Códigos nacionales, descripciones y aplicaciones de aleaciones 334 Apéndice 3 Tabla comparativa de grados de acero comúnmente utilizados en el país y en el extranjero 335 Apéndice 4 Tablas de conversión de varias cantidades físicas 337 Apéndice 5 Glosario de materiales de ingeniería de uso común 338 Referencias 342