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工程材料性能特征和加工特征的基础上,具体分析工程设计制造中材料选择的主要因素,论述各大类工程材料(金属、陶瓷和高分子材料)对于工程设计制造的适应性,归纳和提出工程设计制造中常用的选材方法(经验选材、半经验选材和现代选材等),并具体介绍接力学性能选材、价值工程和目标函数选材、材料数据库在选材中的应用,以及几种特殊工况下的选材及应用,并强调了选材的经济成本分析。《工程设计中的材料选择与应用》是著者们多年从事材料工程应用技术的经验总结,理论分析与工程实践密切结合,实例丰富、图文并茂、内容丰富、涵盖面广、具有很强的可读性实用性。《工程设计中的材料选择与应用》既可以作为各工程领域技术人员和管理人员指导选材、用材工程的专门书籍,也可为相关科技人员提供重要参考,以及作为大专院校本科、研究生才教学用书。
第1篇工程材料与加工概述
第1章工程材料特征1
11材料科学和工程材料1
111材料科学、材料工程与工程材料1
112工程材料的分类2
113结构材料和功能材料2
114传统材料和新型材料4
12工程材料的内部构成与集合状态特征5
121构成工程材料的结构层次5
122工程材料的键合特征6
123工程材料的集合状态7
124相图、 相变和动力学曲线11
125单相与多相组织形貌及对材料性能的影响17
13工程材料的性能特征19
131金属材料的特征19
132陶瓷材料的特性20
133高分子材料的特性21
14工程材料主要性能的比较22
第2章常用工程材料品种与应用24
21常用钢铁材料24
211碳钢24
212合金钢25
213铸铁30
22常用有色金属材料32
221铝及铝合金32
222铜及铜合金32
23常用陶瓷材料33
231普通陶瓷33
232氧化物陶瓷34
233非氧化物陶瓷34
234金属陶瓷34
24常用高分子材料35
241塑料36
242其他常用高分子材料41
第3章工程材料制备与零件加工成形42
31工程材料制备方法42
311金属材料制备42
312非金属材料制备48
32零件(制品)的成形49
321金属零件铸造、 压力加工、 焊接成形和粉末冶金成形49
322非金属材料零件(制品)成形56
323切削加工和特种加工成形61
33零件(制品)的热处理和表面处理61
331金属材料零件热处理61
332非金属材料零件(制品)的热处理63
333零件的表面处理64
34现代材料制备工艺与技术66
341纳米材料的制备66
342自蔓延合成技术66
343物理气相沉积67
344金属雾化喷射沉积67
345金属半固态加工制备67
346氧化物弥散强化与机械合金化67
35零件(制品)的加工工艺性68
351金属零件的加工工艺性68
352塑料制品成形工艺性70
353陶瓷零件的工艺性71
第2篇设计制造与选材因素
第4章工程构件工作负荷特点72
41力学负荷72
411简单负荷与复合负荷73
412静负荷与动负荷74
413应力集中与复杂应力状态76
414非均匀负荷80
42热负荷80
421高温和低温的影响80
422热应力和热疲劳81
423热冲击82
43环境介质及其他表面作用83
431环境介质作用83
432表面摩擦作用和其他表面作用84
第5章工程设计与制造的选材基础86
51选材背景、原则和选材的一般过程86
511新产品开发86
512选材原则与制约因素90
513选材的一般过程93
52材料性能与设计指标96
521工程设计与材料设计96
522材料性能、零件使用性能与机器设计特征97
523设计性指标与安全性指标98
524结构零件硬度指标及适用性102
53材料和零件性能的影响因素105
531冶金因素105
532组织状态107
533尺寸等因素107
534残余应力108
535材料的环境劣化109
54材料选择的经济性考虑110
541材料成本的追求110
542材料成本的影响因素111
55零件制造工艺与设计选材112
551零件制造工艺的目标112
552设计、选材和制造的工艺背景112
553各种工艺过程的工艺特性和局限性114
554工艺方案实例116
555制造工艺的成本117
56材料资源、能源与环保119
561资源、能源与环保119
562机械工程材料节材、节能途径121
第6章工程材料在设计选用中的基本适应性123
61工程材料的使用概况123
62金属材料选用的适应性124
621选择金属材料的一般原则和考虑125
622选用金属材料的限制126
63高分子材料选用的适应性127
631高分子材料工程应用的基本要求127
632塑料材料的选用原则127
633不宜选用塑料的场合129
634选用塑料的适宜条件130
635塑料材料的应用情况和选材131
636塑料代用其他工程材料133
64陶瓷材料选用的适应性135
641陶瓷材料应用的工程特征135
642陶瓷材料工程应用的限制和应注意的问题136
643陶瓷产品的结构和强度设计138
644陶瓷材料应用情况和选材139
第3篇材料选择方法与应用
第7章工程设计中常用选材方法143
71经验和传统选材143
711经验选材143
712行业传统选材144
713试行错误法选材145
72半经验选材147
721类比法选材148
722筛选法选材148
723按使用性能的设计选材150
73产品与制造信息反馈选材157
731原材料与制造信息158
732使用和失效情况反馈158
733市场信息与备件消耗159
74现代选材方法介绍160
741选材的成本效益因素161
742价值分析法168
743目标函数法及其他方法169
744计算机辅助选材170
第8章根据力学性能选材172
81按刚度选材172
811零件的刚度因素172
812刚度选材实例175
82按强度选材177
821零件强度的因素177
822提高材料强度的工程途径178
823强度选材的其他考虑179
824按强度选材实例180
83按韧性选材181
831零件韧性的因素182
832提高材料韧性的工程途径183
833韧性选材的考虑184
834韧性选材实例187
84按疲劳强度选材189
841零件疲劳寿命的因素189
842提高材料疲劳抗力的工程途径191
843疲劳强度选材的考虑193
844实例:铁素体珠光体冷轧板材的剩余疲劳寿命194
85按综合力学性能选材195
851综合力学性能选材的考虑195
852轴类零件综合力学性能选材实例197
第9章现代定量选材与应用201
91星形轮廓模型法和统计数量化综合法选材201
911星形轮廓模型法201
912统计数量化综合法203
92选材的成本分析204
921单位成本分析204
922材料的理论价值评价法205
923最低成本分析法205
924应用207
93按价值工程法选材208
931价值工程的产生和发展208
932价值工程的基本原理209
933单一零件的价值工程分析方法与应用212
934产品或部件的综合分析法217
935全过程(总价值)评定220
936应用价值工程选定材料的工艺方案221
94选材的综合技术经济评价224
941选材的综合技术经济评价的方法224
942示例224
95按目标函数法选材225
951基本概念及原理225
952目标函数的基本分析方法226
953实例分析227
96可靠性方法在材料和工艺选择中的应用231
961产品的可靠性231
962可靠性分析的原理和方法231
963可靠性在材料选择中的应用232
第10章材料数据库在选材中的应用234
101材料数据库234
1011材料数据库的特点234
1012材料数据库的兴起与发展235
1013材料数据库的结构与内容237
1014材料数据库在选材中的应用239
102耐磨料磨损材料数据库介绍240
1021现状与需求240
1022数据库系统预定功能及数据分析240
1023建立耐磨料磨损工作系统242
1024耐磨料磨损材料数据库的特点242
1025耐磨料磨损材料数据库的框架与内容242
1026耐磨料磨损材料数据库的选材功能简介249
第4篇几种特殊环境工况的选材及应用
第11章摩擦磨损条件下工作零件的选材254
111摩擦、磨损、润滑与磨损类型254
1111固体材料间的摩擦、磨损与润滑254
1112常见磨损类型256
112摩擦磨损条件下的选材对策257
1121对耐磨材料的一般要求257
1122磨料磨损、黏着磨损和疲劳磨损的选材考虑258
1123几种典型磨损工况下的推荐用材259
113减摩材料与轴承合金的选择与应用261
1131减摩材料的性能及使用要求261
1132减摩材料与减摩表面处理262
1133滑动轴承合金263
1134减摩材料的选择因素263
114摩阻材料的选择与应用265
1141摩阻材料的性能要求265
1142常见摩阻材料265
1143摩阻材料的选择与应用266
115耐磨材料及应用267
1151常用金属耐磨材料267
1152非金属耐磨材料及应用270
1153提高材料耐磨性的表面处理技术272
1154典型耐磨件选材及实例275
第12章腐蚀环境下工作零件的选材279
12l化学腐蚀和电化学腐蚀279
121l化学腐蚀和电化学腐蚀的差异279
1212常见的腐蚀介质环境特点281
1213介质与应力联合作用下的零件失效283
122常见耐蚀材料与应用285
122l工程材料的耐蚀性285
1222不锈钢与耐蚀合金287
1223其他耐蚀工程材料292
1224合理选择耐蚀材料295
1225几个实例295
123改善金属材料抗蚀能力的工程防护措施297
123l改善介质的腐蚀条件297
1232电化学保护300
1233表面防护涂层302
124在结构设计中防止腐蚀的考虑304
1241一般原则304
1242若干具体办法305
第13章高低温下工作零件的用材选材309
131材料在高温下的力学行为309
1311高温下材料性能的下降和蠕变行为309
1312工程合金高温长时运行过程中的退化311
132根据耐热性和蠕变性能选材314
1321工程材料的耐热性314
1322根据蠕变性能选择金属和陶瓷材料315
1323耐热塑料的选用316
133高温氧化及抗氧化材料319
1331材料的氧化特征319
1332抗氧化金属材料320
1333零件表面抗氧化涂层320
134材料在低温下的行为321
1341材料低温下的力学行为321
1342防止材料低温脆断的工程措施324
135低温用材及选择325
1351低温材料的选用分析与定量化比较325
1352低温合金及选用329
1353低温塑料的选用331
附录333
附录1常用塑料、复合材料编写代号 333
附录2部分国家常用钢材牌号对照334
附录3洛氏硬度HRC、HRA、HRB与其他硬度、强度换算关系336
附录4洛氏硬度HRB、HRA与其他硬度、强度换算关系336
附录5常用钢材在水、油中的临界淬透直径337
附录6常用热处理方法的相对加工费用337
附录7常用金属材料的相对价格337
附录8常用工程塑料的相对价格338
参考文献339 2100433B
全国高等职业教育示范专业规划教材 建筑工程技术专业 建筑材料与检测 主编殷凡勤张瑞红 副主编赵书远孙玉龙 参编周玮陈宏宇纪殿彬王娟 主审王秀花常传立 机械工业出版社 本书依据高职高专《建筑工程技术专业...
装修材料与施工一、室内装饰材料装修材料分为两大部分:一部分为室外材料,一部分为室内材料。室内材料再分为实材,板材、片材、型材、线材五个类型。实材也就是原材,主要是指原木及原木制成。常用的原木有杉木、红...
《大设计》无所不在。在会议室和战场上;在工厂车间中也在超市货架上;在自家的汽车和厨房中;在广告牌和食品包装上;甚至还出现在电影道具和电脑图标中。然而,设计却并非只是我们日常生活环境中的一种常见现象,它...
机械设计中的材料选择与应用分析
随着我国社会经济的不断发展,人们对机械设计质量和水平提出了更高的要求。在机械设计过程中,如何合理地选用材料成为了机械设计人员重要话题。如何选择高强度、耐磨、耐腐蚀的材料,以满足使用场合、环境、环保以及经济性等方面的要求。本文结合笔者的工作实践,针对机械设计中的材料选择与应用中应注意问题进行了深入地分析,以供读者借鉴。
机械设计中的材料选择和应用研究
在市场经济高速发展的大环境下,国家工业的发展也驶入快车道,这就使机械设计领域面临更多新的挑战,优秀的设计方案需要有高性能的材料为载体,因此,机械设计过程中材料的选择引起了专业领域的高度关注.在保证机械设备良好性能的同时,还需要最大限度的体现出节能环保材料的应用价值,减少资源浪费,实现机械材料的合理高效运用,这也是本文研究的重要内容.
课程导入
学习情境1 胶凝材料的选择与应用
学习情境2 混凝土的选择与应用
学习情境3 建筑砂浆的选择与应用
学习情境4 建筑金属材料的选择与应用
学习情境5 墙体及屋面材料的选择 与应用
学习情境6 建筑防水材料的选择与应用
学习情境7 木材及其制品的选择与应用
学习情境8 建筑装饰材料的选择与应用
学习情境9 绝热、吸声与隔声材料的选择与应用
学习情境10 建筑塑料的选择与应用
参考文献 2100433B
本书注重与建设工程现行行业规范、建材标准紧密结合.建筑材料多种多样,本书内容主要包括:课程导入;胶凝材料的选择与应用;混凝土的选择与应用;建筑砂浆的选择与应用;建筑金属材料的选择与应用;墙体及屋面材料的选择与应用;建筑防水材料的选择与应用;木材及其制品的选择与应用;建筑装饰材料的选择与应用;绝热、吸声与隔声材料的选择与应用;建筑塑料的选择与应用。本书具有较强的针对性、实用性和通用性,可作为高职高专土建类专业的教材,也可作为中专、函授、成人教育、继续教育的学习用书,也可供有关建筑工程技术人员参考。
作者:(荷兰)安珂·范·霍若普 译者:赵迎欢 宋吉鑫
安珂·范·霍若普,Anke van Gorp博士在荷兰乌特勒支应用科学大学安全研究所(The Institute for Security,University of Appllied Sciences Utrecht,The Netherlands)工作,主要研究领域是应用伦理学和技术哲学。她的博士学位项目研究聚焦工程设计过程中的伦理问题,尤其是安全和可持续问题研究。她曾经在荷兰蒂尔堡大学法律、技术和社会研究所(The Institute for Law,Technology and Society at Tilburg University,The Netherlands)任研究员;2006~2009年,在荷兰研究和技术组织创新政策组[Innovation Policy Group of TNO(Research and Technology Organisation in the Netherlands)]任研究员并开展应用伦理学研究。发表多篇学术论文,其主要成果发表在《科学与工程伦理学》(Science and Engineering Ethics)和《科学技术与人的价值》(Science Technology and Human Values)等核心学术期刊。目前,她仍然参加荷兰代尔夫特理工大学3TU伦理中心的学术研究,并且在欧盟第七框架项目组从事合成生物技术伦理学(Synth-Ethics)等项目的研究工作。