Prensa de Materiales de Ingeniería de la Universidad de Tsinghua, autor: Zhu Zhangxiao
Título del libro: Materiales de ingeniería (4.ª edición)
ISBN: 9787302205661
Autor: Zhu Zhangxiao
Precio: 36 yuanes
Fecha de publicación: 2009-9-1
Editor: Tsinghua University Press Este libro de texto es el libro de texto de planificación nacional del "Undécimo Plan Quinquenal" para la educación superior general.
Este curso de libro de texto fue calificado como un curso de calidad nacional en 2005 y ganó el segundo premio por logros docentes en la educación superior de Beijing en 2004.
Los "Ejercicios y tutoriales sobre materiales de ingeniería (4ª edición)" que coinciden con este libro y el "Libro de referencia para profesores de materiales de ingeniería" y el "Plan de lecciones multimedia sobre materiales de ingeniería" que coinciden con este libro también han sido publicados por Tsinghua. Editorial Universitaria.
(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 de planificación nacional para la educación superior general durante los “Undécimo Cinco”. -Plan anual” y puede usarse como material didáctico para colegios y universidades. Es un libro de texto para estudiantes que estudian cursos de materiales de ingeniería, y también puede usarse como estudio y referencia para los candidatos que solicitan estudios de posgrado en especialidades en mecánica e ingeniería relevante. y personal técnico.
Este libro es la primera edición (1983) y la segunda edición (1991) de "Engineering Materials" editado por el profesor Zheng Mingxin, publicado por Tsinghua University Press, y "Engineering Materials" editado por el profesor Zhu Zhangxiao. Reeditado sobre la base de "Materiales" 3ª edición (2001). Este libro ha realizado importantes reformas en el sistema y el contenido del plan de estudios. Dado que este libro está dirigido principalmente a estudiantes de especialidades no relacionadas con materiales, la atención se centra en aclarar la estructura organizativa, las propiedades y las aplicaciones de diversos materiales de ingeniería, así como los conocimientos básicos sobre la selección y el uso correctos de materiales. La educación de posgrado de mi país se está desarrollando rápidamente. Algunas facultades y unidades de investigación han adoptado "Materiales de ingeniería" como materia para el examen de admisión de posgrado de las carreras de mecánica, y el libro de texto "Materiales de ingeniería" se ha utilizado como un libro de referencia importante. Por lo tanto, este libro fortalece el contenido de la ciencia de los materiales para ayudar a fortalecer el conocimiento básico de la ciencia de los 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 e presentamos una gran cantidad de ejemplos de aplicaciones de ingeniería para guiar a los estudiantes a integrar la teoría con la práctica y dominar los conocimientos teóricos básicos.
La IV edición de “Materiales de Ingeniería” consta de tres partes. La primera parte es la parte teórica básica, que consta del Capítulo 1 y el Capítulo 2. Expone los conceptos básicos y las teorías básicas de los materiales de ingeniería. Sus contenidos incluyen la estructura, organización y desempeño de los materiales de ingeniería y la relación entre ellos; de materiales metálicos. Factores y reglas que afectan el rendimiento. La segunda parte es la parte de conocimiento de materiales de ingeniería, que incluye del Capítulo 3 al Capítulo 7. Introduce la composición, estructura, propiedades y conocimientos de aplicación de materiales metálicos, materiales poliméricos, materiales cerámicos y materiales compuestos de uso común. 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, así como la aplicación de materiales de ingeniería en los campos de automóviles, máquinas herramienta, instrumentación, equipos de energía térmica, equipos químicos, vehículos aeroespaciales, etc. El capítulo "Aplicaciones de Materiales de Ingeniería" Se puede adaptar a estudiantes de diferentes especialidades. Algunos contenidos se enseñan de forma selectiva y otros contenidos pueden ser enseñados por los propios estudiantes. El libro presenta muchos 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, cientificidad y gran practicidad. Al final del libro, hay una tabla comparativa de los grados 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 los lean. Consulte libros de texto o literatura de referencia en idiomas extranjeros.
Junto con este libro de texto, el autor también ha compilado un libro "Ejercicios y tutoriales de materiales de ingeniería" como libro de texto de apoyo para "Materiales de ingeniería". El contenido incluye los puntos clave de cada capítulo de "Materiales de ingeniería", ejercicios, guías de discusión en el aula, guías de experimentos, etc. Al mismo tiempo, se compiló el "Libro de referencia para la enseñanza de profesores de materiales de ingeniería" y la "Lección multimedia sobre materiales de ingeniería". Plan" fue producido para proporcionar a los profesores del curso de materiales de ingeniería los recursos didácticos necesarios. Los recursos didácticos anteriores han sido publicados por Tsinghua University Press.
Con la financiación del Proyecto de Construcción del Curso en Línea Nuevo Siglo del Ministerio de Educación, el autor desarrolló el "Curso en línea de Materiales de Ingeniería" y construyó un sitio web del curso de materiales de ingeniería. El "Curso en línea 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 escritores de este libro es la siguiente:
Introducción, Capítulo 1, Secciones 1.1 y 1.2, Capítulo 2, Secciones 2.1 a 2.4, Capítulo 9, Secciones 9.3 a 9.5 fueron editados por Zhu Zhang Edit.
El Capítulo 1, la Sección 1.3, el Capítulo 4 y el Capítulo 7 fueron editados por Zhang Gong.
El Capítulo 1, la Sección 1.4, el Capítulo 5 y el Capítulo 6 fueron editados por Zhang Huatang.
El Capítulo 2, Sección 2.5, Capítulo 3, Secciones 3.1 y 3.2, Capítulo 9, Sección 9.1, Capítulo 10, Sección 10.4 fueron editados por Wang Kunlin.
El Capítulo 2, Sección 2.6, Capítulo 8, Capítulo 10, Secciones 10.2 y 10.3 fueron editados por Zhang Renji.
El Capítulo 3, Sección 3.3, Capítulo 9, Sección 9.2, Capítulo 10, Sección 10.1 fueron editados por Yao Kefu.
El Capítulo 3, Sección 3.4 fue editado por Wu Yunxin.
El capítulo 10, las secciones 10.5 y 10.6 fueron editadas por Gong Qianming.
Los apéndices 1 y 3 fueron compilados por Zhang Xin, el Apéndice 2 fue compilado por Wu Yunxin y los Apéndices 4 y 5 fueron compilados por Zhu Zhangxiao.
Las fotografías de tejidos microscópicos del libro fueron proporcionadas por Ding Lianzhen, Zhang Xin y Zhu Zhangxiao.
El profesor Zheng Mingxin brindó opiniones muy valiosas sobre la preparación de este libro y revisó todo el libro. Todos los editores expresan su más sincero agradecimiento al profesor Zheng Mingxin.
La preparación de este libro hace referencia a algunos libros de texto, trabajos y artículos científicos y tecnológicos nacionales y extranjeros relevantes, y algunas fotografías se descargan de Internet. Me gustaría expresar mi profundo agradecimiento a los autores interesados.
Debido al nivel limitado del editor, las deficiencias en este libro son inevitables. Se ruega a los lectores que las critiquen y corrijan.
Zhu Zhangxiao y Yao Kefu publicaron la Introducción al Catálogo de la Universidad de Tsinghua en enero de 2009 1
0.1 La importante contribución de la nación china al desarrollo de materiales 1
0.2 La combinación de materiales Clave 4
0.3 Clasificación de materiales de ingeniería 8 Capítulo 1 Estructura y características de desempeño de los materiales 10
1.1 Estructura y organización de materiales metálicos 10
1.1.1 Estructura cristalina del metal puro 10
1.1.2 Estructura cristalina de la aleación 21
1.1.3 Estructura de los materiales metálicos 24
1.2 Características de rendimiento de los materiales metálicos 26
1.2.1 Rendimiento del proceso de los materiales metálicos 26
1.2.2 Propiedades mecánicas de los materiales metálicos 28
1.2.3 Físicas y Propiedades químicas de los materiales metálicos 33
p>
1.3 Estructura y características de rendimiento de los materiales poliméricos36
1.3.1 Estructura de los materiales poliméricos37
1.3.2 Características de desempeño de los materiales poliméricos41
1.4 Estructura y características de desempeño de los materiales cerámicos 47
1.4.1 Estructura de los materiales cerámicos 47
1.4.2 Características de desempeño de los materiales cerámicos Materiales 52 Capítulo 2 Estructura de los Materiales Metálicos y control de propiedades 56
2.1 Cristalización de metales puros 56
2.1.1 Cristalización de metales puros 56
2.1. 2 Transformación alotrópica 59
2.1.3 Estructura del lingote 59
2.1.4 Aplicación en ingeniería de la teoría de la cristalización 61
2.2 Cristalización de la aleación 63
2.2 .1 Cristalización de aleación binaria 64
2.2.2 Relación entre propiedades de la aleación y diagrama de fases 70
2.2.3 Cristalización de aleación 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 de los metales después de la deformación plástica cuando se calientan 90
2.3.3 Aplicaciones en ingeniería de la deformación plástica y recristalización 92
2.4 Tratamiento térmico del acero 94
2.4.1 Transformación del acero durante el calentamiento 94
2.4.2 Transformación del acero durante el enfriamiento 96
2.4.3 Tratamiento térmico común 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 al tratamiento térmico 121
2.4 .8 Ingeniería de tratamiento térmico Aplicación 122
2.5 Aleación de acero 122
2.5.1 Efecto de los elementos de aleación sobre el hierro y el carbono 122
2.5.2 Efecto de elementos de aleación en 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 la aleación elementos en las propiedades de proceso del acero 127
2.5.5 La influencia de los elementos de aleación en las propiedades del acero 128
2.5.6 Aplicaciones de ingeniería de la aleación 129
2.6 Tecnología de superficie 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 Modificación de superficies con láser 136 No. 3 Capítulo Materiales Metálicos 138
3.1 Acero al Carbono 138
3.1.1 Composición y clasificación del acero al carbono 138
3.1.2 Marcas y usos del acero al carbono 139
3.2 Acero aleado 142
3.2.1 Introducción 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
3.3.2 Hierro fundido 177
3.4 Sí
Metales ferrosos y sus aleaciones 191
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 209
3.4.4 Magnesio y aleaciones de magnesio 213
3.4.5 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 de los plásticos 220
4.1.2 Clasificación de los plásticos 221
4.1.3 Ingeniería de uso común plásticos 222
4.2 Fibras sintéticas 229
4.2.1 Métodos de producción de fibras sintéticas 229
4.2.2 Fibras sintéticas de uso común 231
4.3 Caucho sintético 233
4.3.1 Clasificación del caucho sintético y composición de los productos de caucho 233
4.3.2 Caucho sintético de uso común 234 Capítulo 5 Materiales cerámicos 237
5. 1 Cerámica ordinaria 237
5. 1. 1 Cerámica ordinaria diaria 237
5. 2 Cerámica industrial ordinaria 238
5. Cerámicas especiales 239
5. 2. 1 Cerámicas de óxido 239
5. 2. 2 Cerámicas de carburo 240
5. p>
5. 2. 4 Cerámica de nitruro 242 Capítulo 6 Materiales compuestos 245
6.1 Principios compuestos de materiales compuestos 246
6. materiales compuestos reforzados 246
6. 1. 2 Mecanismo compuesto y principios de los 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 Propiedades de reducción de la fricción, resistencia al desgaste y amortiguación de vibraciones 249
6. 2. 5 Otras propiedades especiales 249
6. Compuestos de matriz no metálica 250
6. 3. 1 Compuestos de matriz polimérica 250
6. 3. 2 Compuestos de matriz cerámica 252
6. p>6. 4 Compuestos de matriz metálica 254
6. 4. 1 Cermet 254
6. 4. 2 Compuestos de matriz metálica de refuerzo de fibra 255
6. 4. 3 Compuestos de matriz metálica reforzada con partículas finas y bigotes 255 Capítulo 7 Materiales funcionales y nuevos materiales 256
7.1 Materiales eléctricos funcionales 256
7. 1. 1 Materiales conductores metálicos 256
7. 1. 2 Materiales metálicos de contacto eléctrico 257
7. 1. 3 Materiales resistivos 258
7. 4 Materiales poliméricos conductores 258
7. 1. 5 Materiales superconductores 259
7.2 Materiales magnéticos funcionales 261
7 2. 1 Materiales magnéticos blandos 261
7. 2 Materiales magnéticos permanentes (magnéticos duros) 261
7. 2. 3 Materiales magnéticos de información 262
7.3 Materiales térmicos funcionales 263
7. materiales 263
7. 3. 2 Materiales con memoria de forma 264
7. 3. 3 Termomateriales de medición 266
7.4 Materiales ópticos funcionales 266
7. 4. 1 Materiales ópticos 266
7. 4. 2 Materiales láser sólidos 266
7. 4 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.
Nanomateriales y sus propiedades 269
7.6.2 Nanomateriales de carbono 269
7.6.3 Materiales nanocerámicos 270
7.6.4 Nanocompuestos 271 Capítulo 8 Análisis de fallas de piezas y principios de selección de materiales 272
8.1 Fallo de piezas mecánicas 272
8.1 Fallo por distorsión 272
8.1.2 Fallo por fractura 275
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 Causas básicas de falla de piezas 280
8.2.2 Análisis de fallas de piezas 280
8.
8. 3. 1 Principio de desempeño del uso 283
8. 3. 2 Principio de desempeño del proceso 284
8. 3 Principio de respeto económico y ambiental 286 Capítulo 9 Selección de materiales y diseño de ruta de proceso de piezas de trabajo típicas 287
9.1 Selección del material de los engranajes 287
9.1.1 Condiciones de trabajo de los engranajes 287
9.1.2 Modos de falla de los engranajes 287
9. 1. 3 Requisitos de rendimiento de los materiales de los engranajes 288
9. 1. 4 Selección de piezas de engranajes 288
9. selección de materiales 288
9.2 Selección de materiales para las piezas del eje 291
9.2.1 Condiciones de trabajo de las piezas del eje 291
9.2.2 Modos de falla de las piezas del eje 292
9.2.3 Requisitos de rendimiento para piezas de eje 292
9.2.4 Selección de materiales para piezas de eje 292
9.2.5 Selección de materiales para ejes típicos 293
p>
9.3 Selección del material del resorte 295
9. 1 Condiciones de trabajo del resorte 296
9. 2 Modos de falla del resorte 296
9. 3. 3 Requisitos de rendimiento de los materiales para resortes 296
9. 3. 4 Selección de materiales para resortes 296
9. 5 Selección típica de materiales para resortes 297
9.4 Selección del material de la herramienta de corte 298
9.4.1 Condiciones de trabajo de las herramientas de corte 298
9. 298
9. 4 . 3 Requisitos de rendimiento de los materiales para herramientas de corte 298
9. 4. 4 Selección de materiales para herramientas de corte 298
9. Ejemplos de selección de materiales para herramientas de corte 299 Capítulo 10 Aplicación de materiales de ingeniería 301
10.1 Materiales automotrices 301
10.1 Materiales metálicos para automóviles 301
10. 1. 2 Plásticos para automóviles 306
10. 1. 3 Cauchos para automóviles 308
10. 1. 4 Materiales cerámicos para automóviles 308
10. 1. 5 Tendencia de desarrollo de nuevos materiales para automóviles 309
10. 2 Materiales para máquinas herramienta 309
10. 2. 1 Cuerpo de la máquina y materiales base 309
10. 2. 2 Materiales de engranajes 310
10. 2. 3 Materiales para piezas de eje 310
10. 2. 4 Materiales para acoplamientos roscados 311
10. 2. 5 Materiales para piezas de transmisión por tornillo 311
10 2. 6 Materiales para engranajes helicoidales y tornillos sin fin 311
10. 2. 7 Materiales para cojinetes deslizantes 312
10. 2. 8 Materiales para rodamientos 313
10. 3 Materiales para instrumentos y medidores 313
10. 1 Materiales para carcasas 313
10. 3. 2 Materiales para las piezas del eje 314
10. 3. 3 Material de la leva 314
10. 4 Material del engranaje 314
10. Engranaje helicoidal y material helicoidal 314
10. 3. 6 Materiales para sistemas microelectromecánicos 314
10.4 Materiales para equipos térmicos 315
10.4.1 Acero para componentes principales de calderas 315
10 4. 2 Acero para partes principales de turbina de vapor 316
10. 4. 3 Material para rotor del generador 318
10.5 Material para equipos químicos 319
10.5 .1 Acero para equipos químicos 319
10.5.2 Metales no ferrosos y sus aleaciones para equipos químicos 322
10.5.3 Materiales no metálicos 323
10.5.4 Materiales compuestos 324
10.6 Materiales aeroespaciales 324
10.6.1 Aceros 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 Materiales compuestos de matriz metálica avanzada y matriz inorgánica no metálica 328
10.6.5 Matriz polimérica avanzada materiales compuestos 329
10.6.6 Materiales funcionales avanzados 329 Apéndice 1 Clasificación y códigos de procesos de tratamiento térmico de metales 330 Apéndice 2 Códigos, descripciones y aplicaciones de estado de aluminio y aleaciones de aluminio de uso común 334 Apéndice 3 Tabla comparativa de materiales de uso común grados de acero en el país y en el extranjero 335 Apéndice 4 Tabla de conversión de varias unidades de cantidades físicas 337 Apéndice 5 Glosario de vocabulario de uso común para materiales de ingeniería 338 Referencias 342