機械零件選材及熱處理設計手冊 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張玉庭 等 著

圖書標籤:

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• 機械工程
• 材料科學
• 熱處理
• 零件選材
• 工程技術
• 工業工程
• 製造工藝
• 機械製造
• 金屬材料

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111444824

版次：1

商品編碼：11424831

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-03-01

用紙：膠版紙

頁數：1017

正文語種：中文

編輯推薦

　　

內容簡介

《機械零件選材及熱處理設計手冊》是機械零件設計選材及確定熱處理技術條件的工具書，也是一本介於機械冷、熱加工之間的橋梁工具書。
全書內容包括機械零件選材和熱處理方法選擇原則，各種材料和熱處理技術要求在圖樣上標注的方法及工藝路綫安排。本手冊重點突齣對汽車和其他不同用途的齒輪 、軸杆 、彈簧 、 軸承 、緊固件五大類機械基礎零件的選材和熱處理技術要求的詳細介紹。同時還介紹瞭高鐵、船舶及海洋工程、石化、冶金、礦山、建築、農機具、電機電器、機床、工模具和工業爐窯等零件的選材和熱處理技術條件確定。
本手冊內容係統全麵，技術數據可靠，標準最新，具有實用性、知識性和自學性，是一本機電産品設計人員不可多得的必備工具書。
本手冊可供機電産品設計人員，特彆是年輕技術人員選擇材料及熱處理工藝方法使用。也可供金屬材料及熱處理技術人員和其他科研人員、設計人員、工藝人員和相關專業的在校師生參考。

目錄

前言
第一章機械零件選材原則及材料在
圖樣上的標注方法1
第一節機械零件的選材原則1
一、選材要保證零件的機械性能1
二、選材要保證零件的工藝性能1
三、選材要考慮性價比和經濟性2
第二節選材和失效3
一、機械零件的失效形式3
二、機械零件失效的原因4
第三節選材的要求4
一、選材的標準化4
二、機械零件的係列化5
三、零部件選材的通用化5
四、模塊化設計7
第四節選材和節能環保9
一、控製汙染大氣的物質排放9
二、控製工業廢水排放9
三、固體廢棄物的處理、處置和利用9
四、轎車座艙空氣質量的控製10
第五節選材和輕量化11
一、輕量化技術的優越性11
二、實現輕量化的措施11
三、機電産品輕量化技術的實現途徑12
四、汽車如何實現輕量化12
第六節選材和安全13
一、汽車零件選材的安全性13
二、壓力容器選材的安全性13
第七節産品設計、選材和迴收14
一、機械零件設計與迴收14
二、迴收和拆解14
三、汽車材料迴收標識和標記15
第八節材料在産品圖樣上的標注方法16
一、一般原則16
二、金屬材料的標注方法17
三、非金屬材料的標注方法38
第二章機械零件熱處理方法選擇
原則41
第一節預備熱處理在零件成形過程中的
選用41
一、退火方法的選用41
二、正火方法的選用42
三、鋼鐵零件退火與正火42
四、退火與正火工藝方法的選用原則43
五、調質(淬火+高溫迴火)工藝應用
原則43
六、預備熱處理在有色金屬零件上的
應用44
第二節最終熱處理在機械零件設計時的
選用45
一、鋼鐵零件熱處理技術要求45
二、最終熱處理在有色金屬零件中的
應用46
三、最終熱處理方法選用注意事項48
第三節高溫化學熱處理方法的選用49
一、滲碳49
二、碳氮共滲52
第四節低溫化學熱處理方法的選用53
一、氣體滲氮53
二、離子滲氮55
三、氮碳共滲56
四、鹽浴硫氮碳共滲58
五、低溫電解滲硫58
六、低溫化學熱處理方法選用原則59
第五節感應淬火和火焰淬火的選用61
一、概述61
二、感應淬火62
三、火焰淬火63
第六節錶麵強化和錶麵防護方法的選用64
一、噴丸強化64
二、滾壓65
三、錶麵清理除銹66
四、各種錶麵強化效果比較67
第七節熱處理零件的工藝性設計原則69
一、熱處理工藝設計考慮原則69
二、淬硬性和淬透性設計考慮原則69
三、鋼的淬透性和淬硬性運用原則71
四、鋼的其他工藝性能考慮原則74
五、零件結構設計的閤理性75
六、感應淬火對零件結構設計的要求79
第八節熱處理硬度確定和換算81
一、硬度概述81
二、力學性能換算82
三、有色金屬閤金的硬度與強度87
四、主要有色金屬與鋼鐵材料的耐蝕性88
五、汽車零件的常用材料及熱處理硬度
規定88
第九節選材和金相組織90
一、晶體結構與性能間的關係90
二、我國常用金相組織控製標準91
第三章熱處理技術要求在圖樣上的標注
及工藝路綫安排93
第一節熱處理技術要求在産品圖樣上的
標注93
一、熱處理技術要求在零件圖樣上的
標注93
二、錶麵硬度的各種檢測方法95
三、有效硬化層深度標注97
四、滲碳和碳氮共滲零件的標注98
五、滲氮零件的標注99
六、整體零件熱處理的標注101
七、齒輪的熱處理硬化標注103
八、滲碳層深度的標注104
第二節感應淬火和火焰淬火後硬化區
位置的確定105
一、感應淬火硬化區位置的確定原則105
二、齒輪硬化層分布標注109
第三節熱處理工藝路綫安排109
一、工藝路綫安排的一般原則110
二、預備熱處理工序110
三、最終熱處理工序110
第四節材料的切削加工性能112
一、化學成分與切削加工性能的關係112
二、金相組織對切削加工性能的影響113
三、影響切削加工性能的其他因素116
四、切削加工和加工硬化117
五、熱處理和可加工性的閤理配閤118
六、非金屬材料的可加工性119
第四章齒輪類零件的選材及熱處理120
第一節齒輪對材料和熱處理的要求120
一、齒輪工作時的受力狀況120
二、齒輪傳動的功能要求120
三、選材和熱處理要求120
第二節齒輪的失效形式121
一、輪齒摺斷121
二、齒麵點蝕122
三、齒麵磨損123
四、齒麵膠閤123
五、齒輪塑性變形124
第三節按齒麵接觸疲勞強度選材125
一、按軟齒麵齒輪的接觸疲勞強度選材125
二、按硬齒麵齒輪的接觸疲勞強度選材126
第四節按輪齒彎麯疲勞強度選材129
一、按軟齒麵齒輪的彎麯疲勞強度選材129
二、按硬齒麵齒輪的彎麯疲勞強度選材129
第五節按齒輪鋼的淬透性選材130
一、齒輪用鋼淬透性130
二、調質硬度和淬硬層深度130
三、按滲碳齒輪鋼的淬透性選材131
第六節齒輪的選材和壽命係數、安全
係數133
一、壽命係數133
二、最小安全係數134
第七節正火的低碳鍛鋼、鑄鋼齒輪134
一、低碳鍛鋼和鑄鋼齒輪材料134
二、熱處理135
第八節鑄鐵齒輪和熱處理136
一、鑄鐵齒輪和熱處理方法136
二、鑄鐵齒輪的接觸疲勞和彎麯疲勞
麯綫136
三、各種鑄鐵的具體性能和組織136
四、鑄鐵齒輪質量控製139
第九節調質的鍛鋼齒輪和鑄造齒輪139
一、軟齒麵齒輪139
二、調質齒輪截麵尺寸的控製140
三、接觸疲勞極限和彎麯疲勞極限142
四、齒輪力學性能和齒輪副選配142
五、調質鍛鋼、鑄鋼齒輪的質量控製144
第十節滲碳和碳氮共滲處理的齒輪145
一、齒輪滲碳的各種參數146
二、錶麵硬化齒輪的滲層深度146
三、齒輪毛坯的預備熱處理147
四、接觸疲勞和彎麯疲勞麯綫148
五、齒輪的質量控製149
第十一節齒輪的感應淬火和火焰淬火152
一、錶麵淬火的運用152
二、材料選擇152
三、熱處理技術條件152
第十二節齒輪的滲氮和氮碳共滲處理154
一、滲氮154
二、氮碳共滲158
第十三節齒輪用有色金屬材料及熱處理160
一、齒輪用各種銅閤金160
二、齒輪用銅閤金的熱處理和力學性能161
第十四節粉末冶金齒輪和塑料齒輪162
一、粉末冶金齒輪的優缺點162
二、粉末冶金齒輪的選材及熱處理163
三、粉末冶金齒輪實例170
四、國外粉末冶金齒輪170
五、塑料齒輪175
第十五節汽車、拖拉機、摩托車齒輪用
鋼及熱處理179
一、選材和常規熱處理179
二、轎車和輕型汽車齒輪的選材及熱
處理182
三、中、重型汽車齒輪的選材及熱處理188
四、拖拉機齒輪用鋼及熱處理192
五、摩托車齒輪用材及熱處理192
第十六節蝸杆、蝸輪選材及熱處理194
一、失效形式194
二、蝸杆材料及熱處理方法選擇194
三、蝸輪材料及熱處理方法選擇195
四、蝸杆、蝸輪副材料選配和許用接觸
應力196
五、蝸杆、蝸輪的選材及熱處理實例196
第十七節機床齒輪的選材及熱處理197
一、機床齒輪選材及熱處理設計原則198
二、機床齒輪的預備熱處理198
三、機床齒輪最終熱處理工藝方法選擇199
四、機床齒輪選材及熱處理實例202
第十八節特殊齒輪的選材及熱處理203
一、高速齒輪的選材及熱處理203
二、低速和重載齒輪的選材及熱處理205
三、航空齒輪的選材及熱處理212
四、風電齒輪的選材及熱處理212
五、石油鑽頭牙輪選材及熱處理213
六、石油鑽機齒輪的選材及熱處理214
七、石油鑽機轉盤齒輪的選材及熱處理215
第五章汽車、拖拉機、機床軸杆管類
零件選材及熱處理216
第一節軸的分類、失效及對材料的要求216
一、軸的分類216
二、軸的工作條件、損壞形式及對材料的
要求217
第二節軸杆件常用材料及熱處理218
一、選材218
二、軸杆熱處理220
第三節機床軸杆件的選材及熱處理221
一、機床主軸的材料及熱處理要求221
二、典型機床主軸材料及熱處理222
三、主軸選材及熱處理實例224
四、絲杠的材料選用及熱處理226
第四節汽車、拖拉機軸杆件的選材及熱
處理230
一、麯軸的選材及熱處理230
二、凸輪軸的選材及熱處理234
三、連杆的選材及熱處理236
四、發動機氣門挺杆的選材及熱處理239
五、載貨汽車半軸的選材及熱處理240
六、載貨汽車前軸選材及熱處理243
七、球叉式等速萬嚮節左右叉軸選材及
熱處理244
八、轎車球籠式萬嚮節中的軸杆件選材及
熱處理244
九、萬嚮節十字軸的選材及熱處理246
十、汽車其他軸杆件的選材及熱處理247
第五節其他軸杆類零件的選材及熱處理248
一、農機具軸杆件的選材及熱處理248
二、汽輪機控製閥杆的選材及熱處理248
第六節管類零件選材及熱處理249
一、電廠鍋爐用鋼管和鋼闆的選材及
熱處理249
二、汽車、拖拉機和機床用鋼管的選材及
熱處理253
第七節軸杆件低溫化學熱處理和熱處理
變形控製262
一、低溫化學熱處理在軸類零件上的
選用262
二、預備熱處理前後的變形公差262
三、軸杆類零件最終熱處理後變形公差263
四、軸上鍵槽淬火控製變形量264
五、機床絲杠、軸類零件時效前後變形
公差264
第六章彈性元件的選材及熱處理265
第一節彈性元件的工況和失效265
一、彈簧的工況265
二、彈簧的失效形式265
第二節彈簧鋼265
一、彈簧鋼的分類和應用範圍265
二、彈簧鋼的性能要求265
第三節彈簧鋼熱軋型材268
一、彈簧鋼熱軋型材的用途和特點268
二、熱軋型材的類型269
三、熱軋彈簧鋼的熱處理特性269
第四節彈簧鋼冷軋型材271
一、各種鋼絲選用原則271
二、冷拔鋼絲與冷軋鋼帶272
三、冷拔強化鋼絲與冷軋強化鋼帶273
第五節彈性閤金283
一、高彈性閤金283
二、恒彈性閤金288
第六節非金屬彈性材料的選用290
一、橡膠290
二、增強塑料292
第七節彈簧元件的選材原則294
一、金屬材料294
二、非金屬材料297
第八節彈簧的熱處理和錶麵強化處理297
一、彈簧的熱處理297
二、彈簧的錶麵強化處理299
三、彈簧的錶麵防護302
第九節彈簧的選材及熱處理實例302
一、圓柱螺鏇彈簧302
二、闆彈簧304
三、膜片碟簧306
四、扭杆彈簧（含穩定杆）307
五、轎車懸架彈簧309
六、平麵渦捲彈簧310
七、機床彈簧夾頭311
第七章軸承零件的選材及熱處理314
第一節高碳鉻滾動軸承鋼314
一、鋼號和化學成分314
二、對原材料和預備熱處理的技術要求314
三、高碳鉻滾動軸承鋼的選用原則和
實用範圍317
第二節高碳鉻滾動軸承鋼零件的熱處理318
一、淬火、迴火318
二、軸承零件貝氏體等溫淬火後的技術
要求319
三、鋼球壓碎負荷要求319
四、熱處理其他技術要求319
第三節滲碳和碳氮共滲軸承鋼323
一、滲碳軸承鋼的化學成分324
二、滲碳鋼製軸承零件熱處理324
三、滲碳軸承鋼的具體應用326
四、碳鋼鋼球滲碳淬、迴火技術要求327
五、保持架和滾針軸承外圈碳氮共滲
熱處理328
第四節中碳鋼和中碳耐衝擊軸承鋼零件的
選材及熱處理330
一、中碳鋼軸承零件熱處理330
二、中碳耐衝擊軸承鋼零件的選材及
熱處理330
三、特大及重大型軸承零件材料的選用及
熱處理332
第五節不銹鋼軸承零件的選材及熱處理333
一、材料333
二、高碳鉻不銹鋼滾動軸承零件熱處理333
三、其他不銹鋼軸承零件的熱處理336
四、不銹鋼軸承零件的選材實例336
第六節高溫軸承鋼的熱處理336
一、高速鋼型高溫軸承鋼336
二、高溫不銹軸承鋼339
三、高溫滲碳軸承鋼339
四、高溫軸承鋼實例340
第七節其他滾動軸承材料341
一、低淬透性軸承鋼341
二、無磁軸承鋼341
三、鎳基和鈷基閤金341
四、工程塑料保持架341
五、其他滾動軸承材料的選用342
六、滾動軸承潤滑材料343
七、滾動軸承密封材料346
第八節滑動軸承的材料選用347
一、金屬滑動軸承材料347
二、非金屬滑動軸承材料348
三、推力軸承材料349
四、多孔質金屬軸承349
五、軸瓦350
六、其他類型滑動軸承用材簡介351
第九節典型軸承零件選材及熱處理352
一、火車滾動軸承352
二、汽車滾動軸承353
三、內燃機連杆瓦355
第八章緊固件的選材及熱處理360
第一節緊固件的連接緊固、失效和選用360
一、緊固件連接和緊固360
二、螺紋緊固件的工況和失效360
三、螺紋緊固件的選用原則361
第二節螺紋緊固件的性能等級和材料、
硬度之間的關係361
一、材料361
二、緊固件用冷鐓鋼363
三、保證載荷366
四、熱處理368
五、在圖樣上的其他要求368
第三節粗、細牙螺母的選材及熱處理368
一、粗牙螺母368
二、細牙螺母372
三、有效力矩型鋼六角鎖緊螺母375
四、蝶形螺母保證扭矩378
第四節不銹鋼緊固件的選材及熱處理379
一、不銹鋼螺栓、螺釘和螺柱379
二、不銹鋼螺母382
三、不銹鋼緊定螺釘385
四、不銹鋼自攻螺釘386
第五節高低溫用螺紋緊固件的選材及
熱處理387
一、螺紋連接副的種類和用途387
二、材料388
三、熱處理388
四、其他說明389
第六節有色金屬和塑料緊固件的選材及
熱處理389
一、有色金屬緊固件389
二、塑料緊固件392
第七節鉚釘的選材及熱處理392
一、抽芯鉚釘392
二、其他鉚釘395
三、鉚釘的熱處理要求395
第八節專用螺紋緊固件的選材及熱處理395
一、螺釘的選材及熱處理395
二、墊圈、擋圈、卡簧的選材及熱處理397
三、銷的選材及熱處理398
四、鍵的選材及熱處理398
五、調整螺栓、螺母的選材及熱處理398
第九節緊固件防腐398
一、電鍍鋅399
二、鍍鋅、鉻400
三、發藍處理和磷化處理401
第十節緊固件的應用401
一、內燃機401
二、轎車變速器403
三、轎車車輪和製動裝置404
第九章高鐵、船舶及海洋工程用鋼和
熱處理406
第一節火車車軸用鋼和熱處理406
一、鐵路機車用閤金鋼車軸技術條件406
二、50鋼車軸技術條件408
第二節重型鋼軌用鋼和性能要求408
一、對鋼軌的性能要求408
二、熱軋鋼軌的技術要求409
第三節轍叉鋼軌的選材及熱處理411
一、AT鋼軌411
二、高錳鋼轍叉413
三、道岔鋼軌件淬火技術條件414
第四節其他用途鋼軌的選材和性能要求415
一、輕型鋼軌用鋼及熱處理415
二、起重用鋼軌416
三、異形鋼軌416
四、武鋼工業用鋼軌416
第五節鋼軌的全長熱處理417
一、全長淬火鋼軌技術要求417
二、拉伸性能418
三、其他要求419
第六節輪箍和車輪的選材及熱處理419
一、輪箍419
二、車輪420
第七節鐵道用鑄鋼件、鍛鋼件423
一、鑄鋼件423
二、閤金鋼鍛件426
第八節鐵道行業熱處理通用技術條件427
一、零件熱處理前的錶麵質量要求427
二、熱處理技術要求428
三、熱處理具體參數428
第九節鐵路橋梁用鋼和熱處理429
一、橋梁用結構鋼429
二、鐵路橋梁鋼支座433
三、高速鐵路橋梁用鋼434
第十節耐候鋼和不銹鋼在火車上的應用435
一、鐵道車輛用耐大氣腐蝕鋼436
二、寶鋼耐腐蝕結構用熱連軋鋼闆及
鋼帶437
三、不銹鋼在車廂上的應用440
第十一節鐵路其他重要零件的選材及
熱處理440
一、機車、動車柴油機用球墨鑄鐵麯軸440
二、機車車輛懸掛裝置鋼製螺鏇彈簧441
第十二節船舶與海洋工程結構用鋼及
熱處理441
一、分類和牌號441
二、化學成分442
三、熱處理和力學性能443
四、錶麵質量445
五、鋼材交貨狀態和衝擊檢驗批量445
六、中外船舶用鋼級彆對應關係447
第十三節船用金屬螺鏇槳448
一、螺鏇槳的類型和精度要求448
二、螺鏇槳材料、熱處理和性能要求449
三、螺鏇槳的質量控製450
第十四節艦船用鋼和熱處理實例450
一、航母用鋼闆和熱處理450
二、核潛艇殼體用材451
三、LNG船用殷瓦鋼和熱處理452
第十章汽車衝壓件選材453
第一節衝壓闆材的選用原則453
一、衝壓件選用闆材的原則453
二、衝壓件對金屬闆材性能的要求454
三、鋼闆成形極限圖（FLD）457
四、衝壓工藝對衝壓材料性能的要求458
五、衝壓零件常見的失效形式460
第二節常用衝壓鋼闆和鋼帶461
一、各種衝壓鋼闆和鋼帶461
二、冷軋低碳鋼闆和鋼帶463
三、優碳鋼深拉深冷軋薄鋼闆465
四、常用衝壓闆材的熱處理和力學性能467
第三節衝壓用有色金屬和非金屬闆材、
帶材470
一、有色金屬闆材、帶材470
二、非金屬材料472
第四節汽車用高強度冷連軋鋼闆和鋼帶474
一、衝壓薄闆的發展趨勢474
二、冷軋鋼闆的強化機製474
三、高強度冷連軋鋼闆和鋼帶476
第五節汽車用高強度熱軋鋼闆及鋼帶482
一、高強度熱軋鋼闆的強化機製482
二、熱軋鋼闆和鋼帶的基本要求483
三、各種熱軋高強度鋼闆483
第六節汽車用塗鍍層鋼闆489
一、連續熱鍍鋅鋼闆及鋼帶489
二、連續電鍍鋅、鋅鎳閤金鍍層的鋼闆和
鋼帶497
三、連續熱鍍鋁鋅閤金鍍層鋼闆及鋼帶500
四、鍍層鋼闆的耐蝕性504
第七節轎車車身衝壓件選材505
一、經濟型轎車車身的選材507
二、中檔轎車車身選材511
三、高檔轎車車身選材517
第八節載貨汽車衝壓件選材520
一、駕駛室520
二、車架520
三、車廂522
第九節轎車零件輕量化522
一、結構設計輕量化523
二、運用高強度鋼闆523
三、運用鋁鎂閤金525
四、非金屬材料528
第十一章冶金、工礦、建築等機械
零件的選材及熱處理532
第一節冶金機械零件的選材及熱處理532
一、軋機軋輥的選材及熱處理532
二、鍛鋼軋輥533
三、電渣熔鑄閤金鋼軋輥538
四、鑄鐵的軋輥538
五、國內外鑄鋼、鑄鐵軋輥選材實例541
六、無縫鋼管軋機軋輥543
第二節鑿岩、鑽探和采掘機械零件的
選材及熱處理545
一、鑿岩機械零件的選材及熱處理545
二、非整體釺杆釺尾的選材及熱處理547
三、鑿岩機釺頭548
四、鑿岩機活塞的選材及熱處理550
五、鑿岩機主要滲碳件的材料選擇及
熱處理551
六、其他氣動工具零件的選材及熱處理552
七、牙輪鑽機三牙輪鑽頭的選材及
熱處理554
八、鑽探機械鑽具的選材及熱處理555
九、采掘機械用齒座的選材及熱處理555
十、礦山機械常用耐磨鋼555
第三節起重運輸機械構件的選材及
熱處理558
一、起重運輸機金屬結構常用材料的
分類558
二、起重機金屬結構選擇材料的原則560
三、起重機用鋼絲繩560
四、起重機械典型零件的選材及熱處理565
第四節建築機械零件的選材及熱處理569
一、建築材料類型簡介569
二、建築結構用鋼闆和鋼帶的選材及
熱處理570
第五節建築用不銹鋼闆、彩鋼闆及
鋁閤金581
一、不銹鋼冷軋鋼闆和鋼帶581
二、建築用冷、熱和彩色塗層鋼闆及
花紋鋼闆586
三、建築用鋁閤金型材的牌號和熱處理586
第六節建築用鋼筋、鋼管和型鋼590
一、鋼筋590
二、鋼管596
三、型鋼599
第七節液壓主要零件的選材及熱處理600
一、結構和熱處理特點600
二、液壓主要零件的選材及熱處理技術
要求601
第八節耐磨鋼和耐磨鑄鐵的選材及熱
處理603
一、拖拉機、推土機和挖掘機履帶用
耐磨鋼及熱處理603
二、抗磨白口鑄鐵和球鐵604
第十二章石油化工機械零件的選材及
熱處理607
第一節石油天然氣工業輸送鋼管的選材及
熱處理607
一、A級鋼管607
二、B級鋼管614
三、C級鋼管619
第二節石油開采用抽油杆等的選材及
熱處理624
一、抽油杆的分類和用途625
二、材料和力學性能625
三、抽油杆和附件代號的錶示方法628
四、抽油杆的生産工藝和熱處理實例629
第三節石油開采用各種鑽杆的選材及
熱處理629
一、方鑽杆629
二、石油天然氣工業鋁閤金鑽杆630
三、鋼製鑽杆接頭631
四、鑽挺631
五、油管和套管632
六、油水井用油管633
七、油氣井射孔槍用無縫鋼管634
八、經濟型抗CO2和CO2+H2S腐蝕油
套管635
九、螺杆鑽具636
十、泥漿泵活塞杆的選材及熱處理637
第四節化工企業用各種不銹鋼638
一、各種不銹鋼的牌號、特性和應用638
二、不銹鋼的熱處理和性能641
第五節石油化工企業常用介質的選材644
一、各種酸堿圖錶644
二、不同化學介質的鋼材選用647
第六節化工用壓力容器的選材及熱處理649
一、化工用壓力容器649
二、反應釜666
三、壓力容器選材及熱處理實例667
四、壓縮機零件的選材及熱處理671
第七節石油、化工機械零件選材實例672
一、石油精煉裝置選材672
二、石油化工裝置選材673
三、氯堿、化縴、化肥裝置選材673
四、油田、油井、氣田、氣井裝置選材674
五、煉油廠設備選材674
六、硝酸設備和高溫高壓設備選材675
第十三章農機具零件的選材及
熱處理676
第一節農機具零件的工作特點和性能
要求676
一、工況和失效676
二、硬度等性能要求677
三、影響農機具零件耐磨性的各種因素679
四、金相組織和耐磨性679
第二節常用耕種農機具零件的選材及
熱處理680
一、水旱兩用拖拉機牽引鏵式犁680
二、竄垡型水田鏵式犁680
三、中耕機土壤工作部件681
四、鏇耕機械——刀和刀座683
第三節各種收割采摘刀具的選材及
熱處理684
一、農業機械——切割器684
二、甩刀式切碎機切碎刀片686
三、鍘草和飼料切碎刀片686
四、剪毛機刀片686
第四節糧、棉、油等加工金屬零件的
選材及熱處理687
一、脫粒機主要零件的選材及熱處理687
二、榨油機榨螺的選材及熱處理687
三、粉碎機錘片的選材及熱處理688
四、篩片的選材及熱處理688
五、顆粒飼料壓粒機環模與壓輥的
熱處理689
六、軋棉花機、剝絨機鋸片和肋條的
選材及熱處理689
七、糧油機械鑄件通用技術條件690
第五節各種手用農機具的選材及熱處理691
一、工況和失效691
二、選材及熱處理691
第六節林業機械零件的選材及熱處理692
一、林木鏈鋸鋸鏈692
二、林木鏈鋸導闆693
三、氣動果樹剪枝機693
四、人造木工闆熱磨機693
第十四章缸體、殼體、閥體、機床導
軌及附件的選材及熱處理694
第一節內燃機缸體、缸蓋的選材及
熱處理694
一、缸體、缸蓋的選材及熱處理技術
要求694
二、缸體、缸蓋用材料熱處理工藝的
選用原則695
三、國內外缸體、缸蓋選材及熱處理
實例695
四、缸體、缸蓋用灰鑄鐵技術質量698
第二節各種殼體的選材及熱處理699
一、殼體支承類零件的功能和性能要求699
二、殼體的選材及熱處理699
第三節各種輪類零件的選材及熱處理700
一、鏈輪的選材及熱處理700
二、飛輪的選材及熱處理701
三、帶輪、惰輪、張緊輪的選材及
熱處理701
第四節各種泵體和偶件、閥體的選材及
熱處理702
一、各種泵體常用材料及熱處理702
二、液壓閥零件的選材及熱處理703
三、油泵油嘴偶件的選材及熱處理703
第五節內燃機進排氣門的選材及熱處理704
一、進排氣門的工況和結構特點704
二、進排氣門常用的材料及熱處理704
三、國內外汽車發動機進排氣門的
選材及熱處理708
四、轎車發動機進排氣門應用實例714
五、排氣門選材注意事項714
第六節機床導軌的選材及熱處理714
一、機床導軌用材料714
二、機床導軌熱處理716
第七節機床箱體和附件的選材及熱處理716
一、機床箱體選材716
二、機床基礎件的選材及熱處理716
三、機床附件的選材及熱處理716
第十五章電器常用金屬材料及
熱處理718
第一節導電金屬材料的選材及熱處理718
一、金屬導電特性和熱處理強化718
二、銅和銅閤金720
三、鋁和鋁閤金723
四、復閤導電金屬725
第二節常用電阻閤金的選材及熱處理726
一、調節器用電阻閤金726
二、精密元件用電阻閤金727
三、電位器用電阻閤金728
四、傳感元件用電阻閤金728
五、電熱用電阻閤金731
第三節軟磁材料的選材及熱處理739
一、軟磁材料的性能739
二、軟磁材料的品種、主要特點和
應用範圍740
三、工業純鐵和矽鋼片的性能及熱處理740
四、鐵鎳閤金軟磁材料的選材及熱處理745
五、鐵鋁閤金軟磁材料的選材及熱處理747
六、軟磁鐵氧體748
七、其他軟磁閤金的選材及熱處理750
八、軟磁材料的熱處理及錶麵處理755
九、軟磁材料的選用原則756
第四節永磁材料的選材及熱處理757
一、鋁鎳鈷閤金757
二、鐵氧體永磁材料758
三、稀土鈷永磁材料760
四、磁滯閤金材料761
五、釹鐵硼閤金763
六、燒結釹鐵硼永磁材料764
七、稀土係粘結永磁材料769
八、鐵鈷釩永磁閤金770
九、永磁材料的選用原則770
十、永磁閤金的熱處理770
十一、永磁體的加工特性及力學性能771
第五節彈性閤金的選材及熱處理771
一、高彈性閤金的選材及熱處理771
二、高溫高彈性閤金的選材及熱處理774
三、恒彈性閤金的選材及熱處理775
四、耐蝕彈性閤金的選材及熱處理777
五、銅基彈性閤金的選材及熱處理779
六、彈性閤金的選材781
第六節膨脹閤金和熱雙金屬片的選材及
熱處理782
一、膨脹閤金782
二、熱雙金屬片785
第七節熱電偶和超導材料790
一、熱電偶的材料790
二、超導材料和熱處理792
第八節磁記錄材料795
一、磁頭材料795
二、磁記錄介質材料798
第九節光電材料801
一、半導體發光材料801
二、熒光粉材料802
三、磷光體材料802
四、激光材料803
五、液晶材料804
六、等離子材料804
七、電緻發光材料805
八、光電材料和壓電材料806
第十六章刀具和量具的選材及
熱處理812
第一節刀具材料及熱處理要求812
一、飛躍發展的切削技術812
二、刀具選材類型和工況分析813
三、刀具材料與被加工材料的性能
匹配性815
四、常用刀具材料的牌號和性能816
第二節碳素工具鋼的熱處理性能和用途818
一、牌號及化學成分818
二、原材料性能要求819
三、碳素工具鋼刀具的熱處理820
四、碳素工具鋼的具體用途821
五、碳素工具鋼刀具應用實例822
第三節刀具用閤金工具鋼的熱處理技術823
一、牌號及化學成分823
二、原材料交貨要求823
三、閤金工具鋼的熱處理825
四、閤金工具鋼熱處理後的特性和用途826
五、刀具鋼應用實例827
第四節高速工具鋼的熱處理性能和用途828
一、標準高速工具鋼828
二、粉末冶金高速工具鋼833
三、硬質塗層高速鋼835
四、高速鋼牌號的一般選擇原則和實例836
第五節硬質閤金刀具材料的選用及
熱處理838
一、硬質閤金分類838
二、硬質閤金主要成分和性能特點839
三、切削刀具用硬質閤金840
四、硬質閤金材料的熱處理844
五、硬質閤金刀具的應用846
第六節鋼結硬質閤金和塗層硬質閤金849
一、鋼結硬質閤金849
二、鋼結硬質閤金的熱處理850
三、塗層硬質閤金851
四、塗層硬質閤金分類和塗層主要
技術要求851
第七節陶瓷和超硬刀具材料的性能和
用途855
一、陶瓷855
二、超硬刀具材料860
第八節切削刀具選材和熱處理技術
要求870
一、齒輪刀具870
二、高溫閤金加工常用工具材料的選用
原則876
三、非金屬材料和有色金屬材料切削加工
用刀具材料的選擇877
第九節量具用鋼和熱處理882
一、量具用鋼882
二、量具熱處理技術要求883
第十七章模具的選材及熱處理884
第一節常用冷作模具材料884
一、冷作模具鋼884
二、硬質閤金和鋼結硬質閤金886
三、鋅閤金模892
四、橡膠彈性體衝模893
五、鑄鐵894
第二節衝壓模具選材及熱處理894
一、衝壓模具選材的基本原則894
二、冷作模具鋼的特性及用途894
三、模具零件的熱處理和性能896
四、模具零件的選材和熱處理參數898
五、闆材用衝模選材實例900
六、拉深模具選材及熱處理902
第三節冷鐓、擠壓、冷拉模具的選材及
熱處理904
一、冷鐓模具的選材及熱處理904
二、擠壓模具的選材及熱處理908
三、冷拉拔抽絲模具的選材及熱處理918
第四節冷作模具選材及熱處理實例920
一、鋼闆剪切刀片的選材及熱處理920
二、衝模圓凹模921
三、汽車覆蓋件模具選材及熱處理922
第五節熱鍛模材料及熱處理924
一、熱鍛模用鋼的性能特點924
二、常用熱作模具鋼的力學性能927
三、熱作模具選材用材的準則933
四、熱作模具的熱處理參數937
第六節壓鑄模的選材及熱處理940
一、壓鑄模工況和失效940
二、壓鑄模技術條件940
三、壓鑄模具體零件的選材及熱處理941
四、各國壓鑄模用鋼鋼號對照941
第七節橡塑模具的選材及熱處理942
一、橡塑模具的性能要求942
二、橡塑模具鋼的牌號、成分、性能
特點和用途943
三、橡塑模具鋼的熱處理和力學性能948
四、橡塑模具鋼的選用原則951
五、塑料模具型腔的質量要求954
第八節橡塑模具用其他材料954
一、非鐵金屬954
二、鋼結硬質閤金955
三、低熔點閤金955
四、低壓橡塑模具材料955
第九節其他模具的選材及熱處理957
一、玻璃模具選材957
二、粉末冶金模具選材958
三、無磁模具鋼的用途959
四、陶瓷模具材料959
第十節模具的錶麵強化技術960
一、模具錶麵的鍍膜技術960
二、模具錶麵的高能束強化技術960
三、化學熱處理和感應加熱強化技術961
四、模具錶麵的熱噴塗技術961
五、模具錶麵的塗鍍技術962
六、低溫化學熱處理方法在模具中的
選用964
第十八章工業爐窯用材965
第一節電熱材料的選用965
一、金屬電熱材料965
二、高熔點金屬968
三、非金屬電熱材料969
第二節其他加熱元器件用材972
一、紅外電熱元件972
二、輻射管973
第三節爐用耐熱金屬975
一、耐熱鋼975
二、耐熱鋼鑄件980
三、耐熱鑄鐵件980
四、爐用金屬材料實例980
第四節耐火材料983
一、工業爐對耐火材料性能的要求983
二、耐火材料分類和化閤物熔點983
三、各種耐火材料的性能984
四、不定形耐火製品989
第五節隔熱材料994
一、常用隔熱材料的主要性能要求994
二、納米絕熱材料995
附錄996
附錄A壓力、壓強、應力換算996
附錄B拉伸性能指標名稱和符號對照996
附錄C常用鋼的淬透性麯綫997
參考文獻1016

前言/序言

好的，以下是一本未提及《機械零件選材及熱處理設計手冊》的、關於工程材料與製造工藝的圖書簡介，力求詳實、專業，並避免任何痕跡： --- 現代精密製造中的材料科學與錶麵工程技術 一本麵嚮工程師、材料學傢及高級技術人員的深度專業參考書 作者：[此處可填入資深行業專傢或多位學者的聯閤署名] 齣版社：[此處可填入權威的工程技術類齣版社名稱] 內容簡介 在當代高科技産業迅猛發展的背景下，産品的性能、可靠性乃至最終的經濟效益，越來越依賴於對先進工程材料的深刻理解和對其製造過程的精確控製。本書《現代精密製造中的材料科學與錶麵工程技術》匯集瞭數十年來的前沿研究成果與工業實踐經驗，旨在為讀者提供一套全麵、係統且極具操作指導性的知識體係，特彆聚焦於高負荷、極端環境應用中的材料選擇、性能調控及先進製造技術。 本書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎理論到尖端應用的廣闊範圍，共分為六大部分，近三十個核心章節。 第一部分：工程材料基礎理論的深化理解 (Foundation of Engineering Materials) 本部分著重於突破傳統材料學教學的局限，深入探討材料在微觀結構與宏觀性能之間的內在聯係。 晶體結構與缺陷工程： 詳細分析瞭不同晶係材料（如體心立方、麵心立方、六方最密堆積）對力學性能的影響機製。重點闡述瞭點缺陷、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界）在塑性變形、蠕變和斷裂過程中的主導作用。引入瞭利用缺陷工程調控材料性能的現代思路，例如通過引入特定雜質原子或控製晶粒尺寸來強化材料。 相圖與熱力學基礎： 不再局限於簡單的二元相圖解讀，本書深入探討瞭多組分閤金係統的相平衡、非平衡凝固過程以及相變動力學。結閤吉布斯自由能分析，推導瞭特定溫度和壓力下材料穩定性的熱力學判據，為閤金設計提供瞭堅實的理論基礎。 高性能復閤材料基體： 對金屬基復閤材料（MMC）、陶瓷基復閤材料（CMC）和聚閤物基復閤材料（PMC）的基體材料進行瞭詳盡的比較分析。側重於探討縴維與基體界麵的化學兼容性、應力傳遞效率及其在高溫或高頻振動環境下的失效模式。 第二部分：特種閤金的性能調控與應用 (Tailoring Performance in Specialty Alloys) 本部分聚焦於在航空航天、能源和生物醫學領域至關重要的特種金屬材料。 鎳基與鈷基高溫閤金： 詳細解析瞭定嚮凝固、單晶化技術如何抑製晶界對高溫蠕變的負麵影響。重點分析瞭 $gamma'$ 相（如 $ ext{Ni}_3( ext{Al}, ext{Ti})$）的析齣強化機製、溶劑和溶質原子的行為，以及如何通過精確控製閤金成分（如錸、釕等貴金屬元素的添加）來提高閤金的抗氧化性和熱腐蝕能力。 高熵閤金 (HEA) 的前沿探索： 深入討論瞭高熵閤金的設計理念——“高熵效應”、“遲滯效應”和“本徵局域結構效應”。通過計算材料學方法（CALPHAD），預測瞭復雜體係中的相穩定性，並結閤實驗數據，分析瞭其在極低溫（韌性保持）和超高溫下的獨特力學響應。 輕質閤金的先進強化策略： 除瞭傳統的固溶強化和析齣強化，本書詳細介紹瞭超細晶粒/納米晶粒強化、孿晶界強化在鋁鋰閤金、鎂閤金中的應用。特彆關注瞭利用攪拌摩擦加工（FSP）等固態加工方法實現微觀組織均勻化和性能提升的技術細節。 第三部分：先進製造工藝對材料微觀結構的影響 (Process Metallurgy and Microstructure Evolution) 本部分將材料科學與現代增材製造（AM）和連接技術緊密結閤。 增材製造中的冶金學挑戰： 針對選區激光熔化 (SLM) 和電子束熔化 (EBM) 等增材製造技術，詳細剖析瞭快速凝固過程中的微觀組織演變，包括柱狀晶生長、枝晶間偏析、緻密度控製等核心問題。探討瞭應力集中、殘餘應力及其對後續服役性能的纍積影響。 粉末冶金與熱等靜壓 (HIP)： 闡述瞭如何通過優化粉體製備（霧化法、等離子體製備）來控製粉末的球形度、流動性和粒度分布。深入講解瞭熱等靜壓技術在消除高孔隙率部件內部氣孔、實現近淨形製造中的關鍵工藝窗口設定。 材料連接的界麵控製： 在先進連接技術（如擴散連接、激光復閤焊）中，界麵性能決定瞭連接體的整體強度。本書詳細分析瞭異種材料連接界麵處可能形成的脆性金屬間化閤物（IMC）的形成機理，並提齣瞭通過設置擴散屏障層或進行梯度過渡層設計的策略。 第四部分：精密錶麵工程與防護技術 (Precision Surface Engineering and Protection) 錶麵的完整性是決定機械零部件使用壽命的關鍵因素。本部分聚焦於提高錶麵耐磨損、耐腐蝕和抗疲勞性能的技術。 薄膜沉積技術： 全麵比較瞭物理氣相沉積 (PVD) 和化學氣相沉積 (CVD) 在製備硬質塗層（如 TiN, CrN, AlCrN）中的優缺點。特彆關注瞭高能等離子體輔助沉積（如 PECVD）如何實現低應力、高粘結強度的功能性塗層。 錶麵改性技術深度解析： 針對滲碳、滲氮工藝，本書引入瞭基於反應動力學和擴散模型的分析，精確預測瞭滲層深度和硬度分布。對於激光熔覆技術，重點分析瞭稀釋率、熔池對流控製以及如何通過優化送粉參數來避免裂紋和氣孔的産生。 摩擦學行為與抗蝕性設計： 探討瞭材料錶麵粗糙度、潤滑劑選擇與接觸幾何形狀對摩擦係數和磨損率的聯閤影響。引入瞭電化學腐蝕和應力腐蝕開裂 (SCC) 的加速測試方法，並提供瞭針對不同介質環境的防護塗層選型指南。 第五部分：先進的無損檢測與失效分析 (Advanced NDT and Failure Analysis Methodology) 確保産品質量需要建立在精確的診斷工具之上。 無損檢測技術的新發展： 詳細介紹瞭超聲相控陣檢測 (PAUT) 在復雜幾何結構件中的缺陷定位精度，以及數字射綫成像 (DR) 在實時監控增材製造過程中的應用。還包括瞭對掃描聲學顯微鏡 (SAM) 技術的深入解析，用以評估層間結閤質量。 材料疲勞與斷裂力學： 結閤 Paris 律和應力強度因子分析，係統闡述瞭裂紋萌生、擴展和最終斷裂的整個過程。引入瞭低周疲勞 (LCF) 和高周疲勞 (HCF) 的本構模型，以及用於評估剩餘壽命的損傷容限設計方法。 微觀失效錶徵： 聚焦於掃描電子顯微鏡 (SEM)、透射電子顯微鏡 (TEM) 結閤能譜分析 (EDS/EELS) 在識彆微裂紋、析齣物和界麵化學成分變化中的關鍵應用。 目標讀者 本書是為以下專業人士和研究人員量身打造的： 機械、材料、航空航天工程領域的研發工程師和設計人員。 從事高可靠性裝備（如燃氣輪機、核反應堆、精密機床）製造的企業技術骨乾。 從事工程材料、錶麵科學及先進製造工藝研究的高校師生和科研工作者。 通過本書的學習，讀者將能夠掌握從材料基礎性能到復雜製造環境下的性能調控與失效預防的全鏈條知識，從而在實際工程項目中做齣更科學、更具前瞻性的材料與工藝決策。本書提供的不僅是數據，更是解決復雜工程難題的係統性思維框架。 ---

評分☆☆☆☆☆

我一直關注著材料科學領域的最新發展，尤其是新型復閤材料和增材製造對傳統選材帶來的衝擊。這本《手冊》雖然根基深厚，但內容更新的速度和廣度令人印象深刻。它並沒有固步自封於傳統的冶金學範疇，而是將目光投嚮瞭前沿領域，比如新型輕閤金在航空航天中的應用趨勢，以及增材製造過程中的殘餘應力控製與後處理優化。書中對這些新興技術的討論雖然不是篇幅最長的，但其切入點非常精準，直擊瞭這些新材料在實際應用中麵臨的關鍵材料學挑戰。這錶明編纂團隊具有極強的行業前瞻性，確保瞭這本書在未來幾年內依然能作為一本富有生命力的參考工具，而不是一本很快就會過時的舊黃曆。這種對技術演進的跟進，極大地提升瞭它的長期投資迴報率。

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這本書的實用價值，體現在它提供的解決方案的普適性上。我們都知道，在實際工程項目中，我們麵對的往往是各種約束條件下的妥協與優化。這本書沒有提供“銀彈”式的標準答案，而是提供瞭一套嚴謹的決策框架。例如，當成本、重量和耐磨性這三個因素發生衝突時，手冊中關於材料替代和工藝優化組閤的章節，提供瞭詳盡的數學模型和計算指導，幫助我們量化每種選擇帶來的利弊。我曾參考書中關於錶麵工程處理的章節，成功優化瞭一個關鍵傳動軸的壽命，這直接避免瞭昂貴的停機維修。這種基於理論推導、並能直接應用於生産實踐的指導性內容，纔是此類手冊真正的核心價值所在，它真正做到瞭“知其然，更知其所以然”。

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我拿到這本《機械零件選材及熱處理設計手冊》後，首先嘗試著去查找一些關於高強度鋼選用的最新標準，結果發現它的內容廣度和深度都超齣瞭我的預期。它不僅僅羅列瞭常見材料的性能數據，更深入地探討瞭不同工況下材料失效的機理，比如疲勞、蠕變和應力腐蝕開裂等現象，並配有大量的實際案例分析。我尤其欣賞其中對熱處理工藝參數與最終組織性能之間關係的論述，講解得極為透徹，從微觀層麵的相變動力學，到宏觀層麵的零件力學性能提升，層層遞進，邏輯嚴密。它沒有停留在簡單的“A材料對應B工藝”的羅列上，而是教會讀者如何根據設計要求，反嚮推導齣最閤適的材料和處理方案，這種設計思維的引導，對於提升工程師的決策能力至關重要。對於那些緻力於追求極限性能的應用場景，這本書提供的參考價值是無可替代的。

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說實話，當我第一次接觸到類似主題的參考書時，常常感到雲裏霧裏，充滿瞭晦澀難懂的理論術語。然而，這本手冊在專業性與易讀性之間找到瞭一個絕妙的平衡點。它的結構編排非常人性化，知識點的組織遵循瞭從基礎到深入、從宏觀到微觀的科學路徑。比如，在介紹常用閤金鋼的淬透性時，它巧妙地結閤瞭“端淬麯綫”的圖示進行講解，使得抽象的硬度分布問題變得直觀易懂。即便是對於初入機械設計領域的年輕同事，隻要具備基本的材料學背景，也能很快上手並從中獲益。書中對於不同國傢和行業標準的引用和對比也做得非常到位，這使得它具備瞭極強的通用性和跨地域參考價值，避免瞭因標準更新迭代而導緻的知識滯後問題。這種體貼入微的編排，大大降低瞭技術知識的“吸收門檻”。

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這本書的裝幀設計真是沒得挑，硬殼精裝，拿在手裏沉甸甸的，一看就知道是下瞭真功夫的。封麵設計走的是那種沉穩、專業的路綫，深藍色的底色配上銀灰色的字體，顯得格外大氣。打開書本，紙張的質感也相當不錯，光滑細膩，油墨印刷清晰銳利，即便是那些復雜的機械圖紙和微小的材料晶格結構圖，都能看得一清二楚，閱讀體驗極為舒適。特彆是那些錶格和公式的排版，邏輯性極強，行距和字間距都處理得恰到好處，長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞，這對於我們這些需要經常查閱技術資料的工程師來說，簡直是福音。翻閱起來，那種厚重感和專業感撲麵而來，讓人對內部內容的嚴謹性充滿瞭信心。作者團隊顯然在書籍的物理呈現上也下瞭不少心思，這不僅僅是一本工具書，更像是一件值得珍藏的工藝品，體現瞭對專業知識的敬畏之心。這種對細節的關注，往往預示著內容本身也經過瞭極其細緻的打磨。

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