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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111444824

商品编码：1677973848

出版时间：2014-03-01

作  者:张玉庭 等 定  价:198 出 版 社:机械工业出版社 出版日期:2014年03月01日 页  数:1017 装  帧:精装 ISBN:9787111444824 ●前言
●机械零件选材原则及材料在
●图样上的标注方法1
●机械零件的选材原则1
●一、选材要保证零件的机械性能1
●二、选材要保证零件的工艺性能1
●三、选材要考虑性价BI和经济性2
●第二节选材和失效3
●一、机械零件的失效形式3
●二、机械零件失效的原因4
●第三节选材的要求4
●一、选材的标准化4
●二、机械零件的系列化5
●三、零部件选材的通用化5
●四、模块化设计7
●第四节选材和节能环保9
●一、控制污染大气的物质排放9
●二、控制工业废水排放9
●三、固体废弃物的处理、处置和利用9
●四、轿车座舱空气质量的控制10
●部分目录

内容简介

本手册是机械零件设计选材及确定热处理技术条件的工具书，也是一本介于机械冷、热加工之间的桥梁工具书。
全书内容包括机械零件选材和热处理方法选择原则，各种材料和热处理技术要求在图样上标注的方法及工艺路线安排。本手册重点突出对汽车和其他不同用途的齿轮 、轴杆 、弹簧 、 轴承 、紧固件五大类机械基础零件的选材和热处理技术要求的详细介绍。同时还介绍了高铁、船舶及海洋工程、石化、冶金、矿山、建筑、农机具、电机电器、机床、工模具和工业炉窑等零件的选材和热处理技术条件确定。
本手册内容系统全面，技术数据可靠，标准近期新，具有实用性、知识性和自学性，是一本机电产品设计人员的推荐工具书。
本手册可供机电产品设计人员，特别是年轻技术人员选择材料及热处理工艺方法使用。也可供金属材料及热处理技术人员和其他科研人员、设计人员、工艺人员和相关专等

《现代材料科学与工程应用指南》 本书是一本面向工程技术人员、材料研究者以及相关专业学生的全方位实用指南，旨在系统性地阐述现代材料科学的基础理论，并深入探讨其在各个工程领域的创新应用。全书力求理论与实践相结合，内容严谨而详实，旨在为读者提供一个全面、深入的材料学知识体系。 第一部分：材料科学基础理论 本部分将从微观结构入手，层层递进，构建读者对材料本质的深刻理解。 晶体结构与缺陷： 详细介绍金属、陶瓷、聚合物等常见材料的晶体结构类型（如面心立方、体心立方、六方密堆积等），阐述晶界、位错、空位等晶体缺陷的存在形式及其对材料宏观性能的影响。我们将深入分析这些缺陷如何影响材料的强度、韧性、延展性等力学性能，以及它们的形成机理和控制方法。 相变与相图： 深入讲解材料内部发生的相变现象，包括固态相变、液固相变等。通过详细解读二元及多元相图，阐明不同温度、成分条件下材料的相组成和微观结构演变规律。我们将着重分析相变对材料性能的影响，以及如何通过控制相变来优化材料性能，例如钢铁材料的淬火和回火过程。 材料的力学性能： 全面介绍材料的强度、硬度、韧性、塑性、疲劳、蠕变、断裂等关键力学性能。本书不仅定义和测量方法，更会从微观机制层面解释这些性能的来源，例如晶体缺陷如何阻碍位错运动，从而提高强度。同时，也将讨论温度、加载速率、应力集中等外部因素对力学性能的影响。 材料的物理性能： 涵盖导电性、导热性、磁性、光学特性、介电性能等与材料内在物理属性相关的知识。我们将探讨不同材料在这些性能上的差异，以及它们在电子、能源、光学等领域应用的微观基础。例如，金属的自由电子模型、半导体的能带理论，以及绝缘体的介电常数等。 材料的化学性能： 重点关注材料的腐蚀、氧化、化学稳定性等。我们将深入分析腐蚀的机理，包括电化学腐蚀、高温氧化等，并介绍提高材料耐腐蚀性能的策略，如合金化、表面处理等。同时，也将讨论材料在各种化学环境下的反应行为。 功能材料导论： 简要介绍近年来发展迅速的功能材料，如形状记忆合金、压电陶瓷、磁性材料、半导体材料、超导材料等，为读者打开认识功能材料的大门。 第二部分：现代材料工程应用 本部分将从宏观视角出发，将材料科学理论应用于实际工程设计与制造。 金属材料及其应用： 详细介绍钢铁、铝合金、铜合金、钛合金、镁合金等常见金属材料的种类、性能特点、加工工艺及其在航空航天、汽车制造、能源、建筑等领域的广泛应用。我们将重点分析不同金属合金化的目的和效果，以及热加工、冷加工等工艺如何影响其最终性能。 陶瓷材料及其应用： 探讨结构陶瓷（如氧化铝、碳化硅、氮化硅）和功能陶瓷（如锆钛酸铅、氧化钛）的性能优势，以及它们在耐高温、耐磨损、绝缘、压电、热电等方面的独特贡献。本书将聚焦其在航空发动机、电子元器件、生物医药等领域的尖端应用。 高分子材料及其应用： 深入分析通用塑料、工程塑料、弹性体、复合材料等高分子材料的结构、性能与加工成型技术。我们将重点阐述高分子链的结构如何决定其力学、热学、化学性能，以及它们在包装、纺织、汽车、医疗等领域的创新应用。 复合材料及其设计： 聚焦纤维增强复合材料（如碳纤维增强聚合物）、颗粒增强复合材料等。本书将详细介绍复合材料的增强体与基体的选择原则、界面设计、性能预测以及制造工艺。我们将重点探讨复合材料在轻量化、高强度方面的优势，尤其在航空航天和风能领域的应用。 先进制造与材料创新： 介绍增材制造（3D打印）、精密成形、表面工程等先进制造技术在材料应用中的突破。我们将讨论这些技术如何实现复杂结构的制造，以及如何与材料设计相结合，创造出性能卓越的新型材料和产品。 材料的性能表征与无损检测： 介绍光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、能谱分析（EDS）等常用的材料表征技术，以及超声波、X射线、涡流等无损检测方法在质量控制中的重要作用。 第三部分：材料的性能优化与失效分析 本部分将着重于如何通过工程手段提升材料性能，以及如何分析材料失效的根本原因。 材料的强化与韧化机制： 详细阐述多种强化和韧化技术，包括固溶强化、沉淀强化、形变强化、晶粒细化等，以及它们在不同材料体系中的应用。我们将从微观角度剖析这些机制如何协同作用，提升材料的综合性能。 材料的表面工程： 介绍涂层、渗层、改性层等表面处理技术，例如PVD、CVD、离子注入、激光熔覆等，以及它们如何显著改善材料的耐磨损、耐腐蚀、抗氧化等表面性能，延长产品使用寿命。 材料失效分析基础： 讲解断口分析、显微组织分析、成分分析等失效分析的基本方法，并结合典型案例，分析材料在设计、制造、使用过程中可能发生的各种失效模式，如疲劳断裂、应力腐蚀开裂、脆性断裂、磨损失效等。 可靠性设计与寿命预测： 介绍基于可靠性理论的材料选择和结构设计方法，以及如何运用统计学工具进行材料寿命的预测，确保工程结构在预期服役周期内的安全可靠。 本书内容丰富，涵盖了从基础理论到实际应用的广阔范围，力求为读者提供一个深入、系统、实用的材料科学与工程知识平台。无论是初学者还是经验丰富的工程师，都能从中获得宝贵的知识和启发，以更好地应对现代工程领域中日益严峻的材料挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的体量和内容密度都相当可观，但最让我惊喜的是，作者能够将如此庞杂的知识体系梳理得井井有条，并且能够深入浅出地讲解。书中对各种金属材料的性能解读，不仅仅是数据的堆砌，而是融入了对材料结构、相变和失效机理的深刻理解。我尤其欣赏书中关于“残余应力”的讨论，它详细阐述了在材料加工和热处理过程中产生的残余应力是如何影响零件的变形、尺寸稳定性和抗疲劳性能的，并提供了一系列消除或控制残余应力的有效方法，如应力消除退火、预加工、表面处理等。这让我意识到，看似微小的残余应力，却可能对零件的整体性能产生决定性的影响。书中对各种热处理工艺的详细介绍，也让我大开眼界。作者不仅仅是列举了不同工艺的名称和流程，而是深入分析了每一步操作背后的科学原理，以及不同工艺参数对材料性能的影响。我记得书中有一个关于“渗氮”和“氮碳共渗”的章节，作者详细阐述了这两种表面强化技术的机理，以及如何通过调整工艺参数来获得不同硬度、耐磨性和抗咬合性的表面层。这让我认识到，通过对材料表面进行精细的“雕琢”，就能够赋予零件全新的生命力。此外，书中对于“数值模拟”在材料选材和热处理设计中的应用，也为我展示了未来的发展方向。作者介绍了如何利用CAE软件来预测材料的力学行为，模拟热处理过程中的温度场和组织演变，从而优化设计方案，减少实验成本。我个人认为，这本书的价值在于它能够帮助读者建立起一种“科学”的工程思维，将理论、实验和模拟相结合，从而做出更优化、更可靠的设计决策。它不仅仅是关于“经验”的传承，更是关于“科学”的探索。

评分☆☆☆☆☆

这本书对我这样的初学者来说，简直是一场及时雨。我之前接触的很多技术资料都充斥着晦涩难懂的专业术语，让我望而却步。但这本书却以一种极其友好的方式，将复杂的概念层层剥开，让我能够轻松理解。作者在开篇就对机械零件的基本功能进行了清晰的界定，然后循序渐进地引入了材料选择和热处理这两个核心主题。书中对各种常用金属材料的特性介绍，例如碳钢、合金钢、铸铁、铝合金、铜合金等，都非常详尽，并且配有大量的表格和图示，直观地展示了它们的强度、硬度、塑性、韧性等关键指标。更重要的是，作者并没有止步于材料本身的性能罗列，而是将这些性能与具体的应用场景联系起来，让我能够理解为什么在某些情况下需要选择某种材料，而在另一些情况下则需要选择另一种。例如，书中在讨论轴类零件的材料选择时，就详细介绍了为什么通常需要选择具有较高强度和良好加工性的碳钢或合金钢，并且可以通过调质处理来获得良好的综合力学性能。而对于需要承受高磨损的零件，则会推荐选择高碳钢并进行渗碳淬火。这种“知其所以然”的讲解方式，让我能够真正地掌握知识，而不是死记硬背。此外，书中关于各种热处理工艺的介绍，也同样深入浅出。作者用通俗易懂的语言解释了退火、正火、淬火、回火等基本热处理方法的原理和目的，并且详细说明了不同工艺参数对材料性能的影响。我记得书中有一个关于“淬火应力”的讲解，作者通过生动的比喻，让我很快就理解了淬火过程中产生的内应力是如何影响零件的尺寸稳定性和抗裂纹扩展能力的，以及如何通过后续的回火来消除这些不利影响。这本书的优点在于，它既有理论深度，又不失实践指导意义，对于我这样想要快速提升专业技能的人来说，无疑是极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在为一个新的产品项目进行设计，其中涉及到一个关键的连接件，其承载能力和疲劳寿命要求都非常高。在材料选择和热处理工艺上，我遇到了一些瓶颈，直到我翻阅了这本《机械零件选材及热处理设计手册》。这本书简直就是为我量身定做的！书中对于高强度合金钢的应用分析，给了我极大的启发。我重点阅读了关于调质钢和渗碳钢在承受交变载荷时的性能表现，以及如何通过控制淬火和回火的温度、时间来优化材料的显微组织，从而达到所需的强度、韧性和疲劳极限。书中提供的不同钢种在不同热处理状态下的详细性能参数表，让我能够更精准地进行材料的筛选。我尤其欣赏书中关于“应力集中”与“断裂韧性”关系的阐述，这让我能够从更深层次理解零件的结构设计如何影响其可靠性。此外，书中对于不同热处理方法的优缺点及适用范围的对比分析，也为我提供了清晰的决策依据。例如，对于需要高表面硬度和耐磨性的齿轮，我果断选择了渗碳淬火工艺，而对于需要同时兼顾强度和韧性的轴类零件，我则选择了调质处理。书中关于“回火脆性”的讨论，也让我对热处理的细节有了更深刻的认识，避免了潜在的失效风险。而且，书中并没有停留在理论层面，而是引用了大量的实际工程案例，详细介绍了材料选择和热处理工艺在这些案例中的具体应用和效果。这对于我将理论知识转化为实际设计非常具有指导意义。我记得书中有一个关于飞机起落架零件的案例，其材料选择和热处理工艺的要求之严苛，让我对高强度材料的潜力和热处理技术的神奇之处有了全新的认识。总而言之，这本书不仅为我提供了解决眼前问题的方案，更重要的是，它提升了我对机械设计本质的理解，让我能够更自信、更高效地完成未来的设计任务。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，我立刻被一种严谨而又不失人文关怀的写作风格所吸引。作者在讲解专业知识时，并没有生硬地堆砌公式和数据，而是将它们融入到生动的案例和深入的分析之中，让读者在不知不觉中掌握了核心的要领。书中对各种金属材料的性能解读，让我印象深刻。它不仅仅停留在静态的性能指标描述，而是深入探讨了材料在不同应力、温度和环境条件下的动态行为。例如，书中关于铝合金在低温环境下的脆性转变，以及高锰钢在加工硬化过程中的性能提升，都进行了细致的分析。这让我能够更全面地理解材料的“脾气”和“性格”。我尤其喜欢书中对于“热处理工艺与显微组织演变”之间关系的深入剖析。作者通过大量的金相组织照片和相图，生动地展示了加热、保温、冷却和回火等不同热处理步骤如何改变材料的微观结构，进而影响其宏观性能。我记得书中有一个关于“马氏体相变”的章节，作者用非常形象的比喻，将原子在晶格中的位置变化解释得淋漓尽致，让我对淬火的本质有了更深刻的理解。此外，书中对于“应力腐蚀”和“氢脆”等环境敏感性问题的讨论，也为我敲响了警钟，让我认识到材料的选择和处理不仅仅要考虑机械性能，还要充分考虑其在实际使用环境中的稳定性。这本书的优点在于，它能够帮助读者建立起一种“材料思维”，将材料的性能、行为和失效机制融为一体，从而做出更全面、更可靠的设计决策。它不仅仅是一本工具书，更是一本能够启发思考、提升专业素养的“教科书”。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名在机械行业摸爬滚打多年的工程师来说，一本好的参考书意味着能够解决实际问题，并且能够不断拓展我的知识边界。而这本《机械零件选材及热处理设计手册》无疑做到了这两点。书中关于不同材料在不同热处理状态下的力学性能曲线，对我进行精确设计提供了最直接的依据。我特别关注书中关于“疲劳强度”和“断裂韧性”的章节，它详细阐述了材料的微观结构、晶粒尺寸、第二相粒子以及表面缺陷如何影响这些关键性能。我记得书中有一个关于“低合金高强度钢”应用的案例，作者通过对不同合金元素（如Mn, Cr, Mo, V等）的含量进行调整，并结合适当的热处理工艺，成功地提高了钢的强度和韧性，使其能够满足桥梁、船舶等大型结构件的严苛要求。这让我认识到，合金化的精妙之处在于能够通过微调成分来获得理想的性能。此外，书中对于“热处理设备”和“工艺控制”的介绍，也为我提供了宝贵的实践指导。作者详细介绍了各种热处理炉的类型、特点及其适用范围，并对温度、气氛、冷却介质等关键工艺参数的控制要求进行了阐述。这让我对热处理生产过程的复杂性和精密度有了更深刻的认识。我个人认为，这本书的价值在于它能够帮助读者将理论知识与实际操作相结合，既能够理解“为什么”，也能够掌握“怎么做”。它不仅仅是一本“纸上谈兵”的工具书，更是一本能够指导实际生产、解决实际问题的“行动指南”。

评分☆☆☆☆☆

这本书我早就想入手了，但一直没有下定决心。这次终于下定决心买下了，翻开第一页我就被深深吸引住了。作者的文笔非常流畅，将原本枯燥的技术知识讲得生动有趣，仿佛是一位经验丰富的老师在循循善诱。我尤其欣赏书中对于不同材料的机械性能的详细阐述，不仅仅是罗列数据，而是深入分析了这些数据背后的物理机制，以及这些性能在实际应用中的具体体现。例如，书中关于高强度钢在承受冲击载荷时的断裂韧性分析，让我对材料的失效模式有了更清晰的认识。而且，书中并没有止步于材料本身的特性，还巧妙地将材料的选择与后续的热处理工艺紧密结合起来，这对于我们工程师来说至关重要。很多时候，一种材料的光谱性能并不能完全满足设计要求，而通过合理的热处理，我们往往能够“化腐朽为神奇”，获得所需的力学性能。书中关于各种热处理方法（如退火、正火、淬火、回火、渗碳、氮化等）的原理、工艺参数以及对材料性能的影响，都进行了详尽的介绍，并且配以大量的图表和实例，使得理解起来更加直观。我记得书中有一个关于曲轴材料选择和热处理的案例，从材料的成分分析到最终的淬火回火工艺，一步步地演示了如何通过精心的设计来保证曲轴的疲劳强度和耐磨性，这对我设计类似零件非常有启发。此外，书中还对一些特殊应用场景下的材料选择和热处理进行了探讨，例如高温合金在航空发动机中的应用，以及低温钢在深冷设备中的使用，这些内容拓展了我的视野，让我对材料科学的广度和深度有了更深刻的体会。总而言之，这本书不仅仅是一本工具书，更是一本能够激发思考、提升专业素养的宝典。

评分☆☆☆☆☆

我一直对机械零件的失效分析很感兴趣，而这本书在这一点上做得尤为出色。它并没有仅仅列出常见的失效模式，而是深入探讨了导致这些失效的根本原因，并详细解释了如何通过合理的材料选择和热处理工艺来规避这些问题。书中对于疲劳失效的分析尤其到位，从宏观的应力集中，到微观的裂纹萌生和扩展，层层递进，解释清晰。我记得书中有一个关于齿轮疲劳断裂的案例，作者详细分析了齿面点蚀、轮齿折断等现象发生的原因，并提出了一系列针对性的材料选择和热处理建议，比如选择高碳钢并进行渗碳淬火，以及优化回火温度和时间，以提高齿面的硬度和耐磨性，同时保证齿根的韧性，从而有效延长齿轮的使用寿命。书中还对蠕变、应力腐 = = 腐蚀等其他形式的失效进行了深入剖析，并提供了相应的预防措施。这让我意识到，材料的性能并非一成不变，而是受到服役环境、载荷类型以及热处理工艺的深刻影响。通过这本书，我学会了如何从材料的角度出发，全面地思考零件的可靠性和耐久性。书中提供的图表和计算公式，也为我进行失效分析和设计改进提供了有力的工具。例如，书中关于断裂韧性测试和应力强度因子计算的部分，让我能够更科学地评估材料在特定载荷下的断裂风险。我个人认为，对于任何从事机械设计、制造和维护的人员来说，这本书都是一本不可或缺的参考书，它能够帮助我们避免走弯路，提高工作效率，并最终生产出更可靠、更安全的产品。

评分☆☆☆☆☆

这本《机械零件选材及热处理设计手册》对我而言，不仅仅是一本技术参考书，更像是一位经验丰富的老工程师在给我传授“内功心法”。书中对材料性能的解读，远超出了简单的技术参数罗列，它深入到材料的微观结构层面，解释了原子键合、晶格结构、相变等基本原理是如何影响材料宏观性能的。例如，在讲解钢的相图时，作者并没有简单地呈现图谱，而是结合实际的热处理过程，详细阐述了奥氏体、珠光体、马氏体等不同组织形态的形成条件及其对材料力学性能的影响。这让我能够从根本上理解为什么某种热处理工艺会产生预期的效果。书中对于不同材料在不同温度和应力状态下的行为预测，也做得非常出色。我记得书中有一个关于高温合金在航空发动机叶片中的应用的章节，作者详细介绍了这些合金在极端高温和高应力环境下的蠕变、氧化、热疲劳等失效机理，以及如何通过调整合金成分和热处理工艺来提高其服役性能。这让我对材料在复杂工况下的行为有了更深刻的认识。而且，书中对于材料选择与设计理念的结合，也给我留下了深刻的印象。作者强调，材料的选择并非孤立的决策，而是需要与零件的结构设计、制造工艺、使用环境等因素进行综合考虑。书中提供的一些关于“等强度设计”和“仿生设计”的案例，更是让我看到了将材料科学与前沿设计理念相结合的无限可能。我个人认为，这本书的价值在于它能够帮助读者建立起一种 holistic 的思维模式，将材料、结构、工艺和性能融为一体，从而做出更优化的设计决策。它不仅仅是关于“做什么”，更是关于“为什么这样做”，以及“如何做得更好”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度都让我感到惊叹。我一直以为，机械零件的选材和热处理是一个相对孤立的技术领域，但这本书却将它们置于一个更宏大的工程设计框架下进行审视。作者在开篇就强调了材料选择和热处理设计在整个产品生命周期中的重要性，并将其与产品的可靠性、经济性和环保性紧密联系起来。我尤其赞赏书中对于“材料生命周期评估”的探讨，虽然篇幅不多，但却为我打开了一个全新的视角，让我认识到选择一种材料不仅要考虑其在使用过程中的性能，还要考虑其生产、使用和报废过程中的环境影响。书中对各种金属材料的深入分析，让我对不同材料的优势和劣势有了更清晰的认识。我记得书中有一个关于“粉末冶金材料”的应用章节，它详细介绍了粉末冶金技术在制备高性能、复杂形状零件方面的独特优势，以及相应的材料选择和热处理要求。这让我对未来的材料制造技术有了更广泛的了解。此外，书中对于“表面工程”技术的介绍，也为我提供了新的思路。通过渗氮、氮碳共渗、PVD/CVD涂层等表面处理技术，我们可以在保持材料整体韧性的前提下，显著提高零件表面的硬度和耐磨性，从而实现性能的“最优解”。我个人认为，这本书的价值在于它能够帮助读者建立一种“系统性”的工程思维，将材料、工艺、设计和环境等多个维度进行综合考虑，从而做出更全面、更可持续的设计决策。它不仅仅是关于“术”的精进，更是关于“道”的领悟。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，机械零件的设计不仅仅是几何形状的堆砌，更重要的是材料和工艺的内在支撑。这本书就恰恰解决了我在实际工作中长期困惑的两个关键问题。书中关于材料性能与失效模式的关联分析，让我深刻理解了“形质兼备”的重要性。作者以大量的图例和案例，展示了材料的显微组织、缺陷（如夹杂物、气孔）以及表面状态是如何直接影响零件的强度、硬度、韧性和疲劳寿命的。我特别欣赏书中对于“疲劳裂纹萌生”的微观机理的讲解，它帮助我理解了为什么在应力集中的地方容易出现裂纹，以及如何通过改善材料性能或优化热处理工艺来延缓裂纹的萌生。书中关于“断裂韧性”的介绍，更是让我认识到，在某些情况下，材料的韧性甚至比强度更为重要，尤其是在承受冲击载荷或存在缺陷的情况下。此外，书中对于各种热处理工艺的详细介绍，也让我大开眼界。作者不仅仅是列举了工艺流程，而是深入分析了不同工艺参数（如加热温度、保温时间、冷却速度、回火温度等）对材料显微组织和宏观性能的影响。我记得书中有一个关于“渗碳深度”和“心部碳含量”的案例，它详细阐述了如何通过控制渗碳温度和时间来获得理想的渗碳层深度和硬度，同时保证心部的韧性，从而使零件既耐磨损又不易断裂。书中对于“回火脆性”的讲解，也让我意识到，即使是看似简单的回火过程，也需要精心的工艺控制，才能避免材料性能的劣化。总而言之，这本书为我提供了一个非常扎实的理论基础和丰富的实践指导，让我能够更自信地应对复杂的设计挑战。