本书为适应21世纪人才培养要求、遵循机械基础课程体系与内容改革精神，在内容与体系上与现有教材相比，做了较大更新。本书共10章，主要内容包括材料的种类与性能，钢铁材料，非铁材料，金属的结构与热处理，铸造，塑性加工，焊接，机械加工基础，现代成形技术与发展趋势以及尺寸的公差、配合与表面粗糙度。每章都附有复习思考题，便于读者复习总结，巩固所学。同时，本书详细阐述了汽车各种材料性能和材料成形技术的工艺原理、工艺方法及典型零件的成形过程，延伸介绍了现代成形技术发展趋势，与实际紧密结合，便于读者了解先进材料技术和成形工艺。 本书既可作为高等工科院校汽车类、机械类及材料类专业本科教材，也可作为相关工程技术人员的参考读物。

高等院校教师

前言
第1章材料的种类与性能1
1.1材料的种类1
1.2材料物理及化学性能7
1.2.1金属材料的物理性能7
1.2.2金属材料的化学性能8
1.3材料的力学性能8
1.3.1静载时材料的力学性能8
1.3.2其他载荷作用下的力学性能11
1.3.3材料的高温和低温性能12
1.4材料的工艺性能13
1.5材料性能改进方法14
复习思考题14
第2章钢铁材料16
2.1钢铁材料的分类及编号16
2.1.1碳钢16
2.1.2合金钢18
2.2钢铁材料杂质及合金元素22
2.2.1合金元素在钢中的分布23
2.2.2合金元素在钢中的作用23
2.3常见钢铁材料的性能27
2.3.1铸铁的成分和性能27
2.3.2铸铁的石墨化及铸铁分类27
复习思考题31
第3章非铁材料33
3.1非铁金属材料及其合金33
3.1.1铝及铝合金33
3.1.2铜及铜合金35
3.1.3钛及钛合金37
3.2非金属材料38
3.2.1陶瓷材料38
3.2.2高分子材料40
3.2.3复合材料43
复习思考题45
第4章金属的结构与热处理46
4.1金属的结构与晶体缺陷46
4.1.1金属原子间的结合46
4.1.2晶体与非晶体48
4.1.3晶体结构与空间点阵49
4.1.4金属晶体的缺陷51
4.2金属的结构对性能的影响53
4.2.1金属材料组织对其力学性能的
影响53
4.2.2金属材料组织对其工艺性能的
影响54
4.3金属的结晶过程55
4.3.1合金的晶体结构55
4.3.2纯金属的结晶57
4.4二元合金相图59
4.4.1二元合金相图的建立59
4.4.2匀晶相图及其合金结晶60
4.4.3共晶相图及其合金结晶62
4.4.4包晶相图及其合金结晶64
4.5铁碳合金67
4.5.1铁碳合金的基本相67
4.5.2FeFe3C的相图分析69
4.6金属材料的热处理69
4.6.1钢的热处理原理70
4.6.2钢的普通热处理工艺75
4.6.3钢的表面热处理78
4.6.4金属材料的表面改性80
4.7典型汽车零件热处理与表面改性82
4.7.1变速器齿轮的淬火82
4.7.2变速器齿轮的回火83
复习思考题85
第5章铸造86
5.1液态金属成形理论基础86
5.1.1液态合金的充型能力86
5.1.2铸造合金的收缩88
5.1.3金属的凝固91
5.1.4合金的收缩、应力及变形91
5.2铸造工艺方案的制定94
5.3砂型铸造97
5.4特种铸造98
5.4.1金属型铸造98
5.4.2压力铸造99
5.4.3离心铸造100
5.4.4熔模铸造101
5.5铸件结构的合理性102
5.6铸造工艺对铸件结构的要求105
5.7典型汽车铸造件结构及成形工艺105
5.7.1转向盘制造工艺105
5.7.2转向盘镁合金骨架压铸成形106
复习思考题109
ⅤⅥ第6章塑性加工110
6.1塑性加工理论基础111
6.2常用锻造方法113
6.2.1自由锻113
6.2.2模锻115
6.3板料冲压123
6.3.1板料冲压的特点123
6.3.2板料冲压的基本工序123
6.3.3冲模种类126
6.4典型汽车锻件和冲压件结构及成形
工艺129
6.4.1汽车锻件——轮毂129
6.4.2汽车冲压件——防撞横梁外板131
复习思考题133
第7章焊接134
7.1焊接工程理论基础134
7.1.1焊接热源的种类及特征134
7.1.2焊接接头的组织与性能136
7.2焊接方法137
7.2.1常用焊接方法137
7.2.2其他焊接方法140
7.2.3焊接技术的发展趋势142
7.3焊接件结构及工艺设计143
7.3.1焊接件结构设计143
7.3.2焊接参数144
7.3.3现代汽车零部件焊接工艺的
应用145
7.4典型汽车焊接件结构及成形工艺146
复习思考题147
第8章机械加工基础148
8.1机械加工工艺基本概念148
8.2工件的安装与夹具的基本知识150
8.2.1工件的装夹150
8.2.2机床夹具的组成151
8.2.3机床夹具的分类152
8.2.4机床夹具的功能154
8.3机械加工工艺规程的制订154
8.3.1机械加工工艺规程及其作用154
8.3.2机械加工工艺规程的设计原则156
8.3.3制定机械加工工艺规程所需的
原始资料156
8.3.4机械加工工艺规程的设计步骤及
内容156
8.4切削加工158
8.4.1切削加工的分类及特点158
8.4.2切削运动与切削要素158
8.4.3切削加工工具161
8.4.4切削加工过程166
8.5典型零件的加工成形工艺167
复习思考题169
第9章现代成形技术与发展趋势170
9.1快速成形技术的类型及应用170
9.1.1概述170
9.1.2快速成形技术的类型与应用170
9.1.3总结176
9.2快速铸造与快速精密铸造技术177
9.2.1概述177
9.2.2用快速成形技术实现快速精密
铸造的主要方法177
9.2.3快速铸造和快速精密铸造的
应用179
9.2.4快速铸造和快速精密铸造的
发展180
9.3高能率成形技术180
9.3.1高能率成形的特点180
9.3.2高能率成形的变形机理181
9.3.3高能率成形的类型181
9.3.4高能率成形方法的应用185
9.4半固态成形技术185
9.4.1概述185
9.4.2半固态成形的技术原理186
9.5焊接新技术191
9.5.1概述191
9.5.2搅拌摩擦焊191
9.5.3激光焊192
9.5.4激光电弧焊194
9.5.5电子束焊196
9.6现代成形技术的发展趋势197
9.7典型汽车零件结构3D打印成形200
9.7.1熔丝沉积技术200
9.7.2汽车尾管装饰罩的3D打印
制造202
复习思考题204
第10章尺寸的公差、配合与表面
粗糙度205
10.1尺寸公差与配合205
10.1.1尺寸公差205
10.1.2配合208
10.2几何公差212
10.2.1概述213
10.2.2形状公差218
10.2.3方向公差223
10.2.4位置公差和跳动公差228
10.2.5公差原则与公差等级的选择233
10.3表面粗糙度238
10.3.1表面粗糙度的基本概念238
10.3.2表面粗糙度的评定239
10.3.3表面粗糙度的选择241
10.3.4表面粗糙度的标注243
复习思考题248
参考文献249