醉染图书工程材料9787122291936

绪论1
篇金属材料基础
1金属学基础4
1.1金属的晶体结构和缺陷4
1.1.1纯金属的晶体结构4
1.1.2金属的晶体缺陷8
1.2金属的结晶10
1.2.1纯金属的结晶过程10
1.2.2金属铸锭的组织和结构12
1..细晶强化与变质处理13
1.3金属的塑变形与再结晶13
1.3.1金属塑变形对金属组织和能的影响13
1.3.2塑变形金属的加热回复与再结晶15
1.3.3金属的热加工16
1.4二元合金的相结构和相图17
1.4.1合金的相结构17
1.4.2二元合金相图的类型和分析18
习题和思考题21
2铁碳合金的结构和相图
2.1Fe-Fe3C合金相图分析24
2.1.1铁碳合金相图中的基本相24
2.1.2Fe-Fe3C合金相图24
2.2典型铁碳合金的结晶过程及组织25
2.2.1共析钢26
2.2.2亚共析钢27
2..过共析钢27
.铁碳合金能与成分、组织的关系28
..1合金能与图的关系28
..2Fe-Fe3C合金相图的应用29
习题和思考题30
3钢的热处理和表面改31
3.1钢在热处理时的组织转变31
3.1.1钢在加热时的组织转变32
3.1.2钢在冷却时的组织转变及TTT曲线33
3.2钢的热处理工艺对组织和能的影响37
3.2.1钢的退火和正火37
3.2.2钢的淬火38
3..钢的回火40
3.3钢的表面处理强化40
3.3.1钢的表面热处理强化41
3.3.2钢的化学热处理强化42
3.3.3钢的表面处理改43
习题和思考题49
4钢的合金化对组织和能的影响50
4.1合金元素在钢中的存在形式和作用50
4.2合金元素对钢热处理的影响51
4.2.1合金元素对Fe-Fe3C相图的影响51
4.2.2合金元素对加热和冷却转变的影响53
4..合金元素对回火转变的影响53
4.3合金元素对钢加工能的影响53
4.4钢中杂质对能的影响54
4.5钢的分类简介55
4.5.1碳钢的分类和牌号55
4.5.2合金钢的分类56
习题和思考题58
第2篇过程装备用金属材料
5金属材料的主要能60
5.1金属材料的力学能60
5.1.1力学能60
5.1.2服役条件对力学能的影响68
5.2金属材料的加工工艺能69
5.2.1焊接能69
5.2.2铸造能72
5..压力加工能73
5.2.4机加工能73
5.2.5热处理能73
5.3金属材料的物理能与耐腐蚀能73
5.3.1物理能73
5.3.2耐腐蚀能74
习题和思考题75
6过程装备失效与材料的关系76
6.1金属材料常见失效形式及其判断76
6.1.1变形失效76
6.1.2断裂失效78
6.1.3表面损伤88
6.2过程装备及其构件失效的原因和失效分析91
6.2.1过程装备及其构件失效的原因91
6.2.2失效分析方法简介92
习题和思考题94
7黑色金属及其选用95
7.1压力容器用钢95
7.1.1压力容器的工况分析95
7.1.2压力容器对材料能的要求95
7.1.3压力容器用钢96
7.2高温及低温构件用钢100
7.2.1高温用钢100
7.2.2低温用钢106
7.3耐腐蚀构件用钢111
7.3.1腐蚀的工况特点112
7.3.2合金元素对金属耐蚀的影响112
7.3.3杂质对钢铁耐蚀的影响114
7.3.4碳钢的耐蚀115
7.3.5耐蚀低合金钢116
7.3.6耐蚀高合金钢119
7.3.7耐蚀、耐磨、耐热铸铁和铸钢1
7.4零部件用钢126
7.4.1回转件用钢126
7.4.2支撑件用钢及铸铁129
7.5管道用钢及铸铁134
7.5.1压力管道的工况分析及对材料能的要求134
7.5.2管道用钢及铸铁134
习题和思考题135
8有色金属及其选用137
8.1钛及钛合金137
8.1.1钛和钛合金的基本能137
8.1.2钛及钛合金的耐蚀140
8.1.3钛在过程装备中的选用141
8.2铝及铝合金142
8.2.1纯铝的能142
8.2.2铝合金的能143
8..铝合金的加工能145
8.2.4铝及铝合金的耐腐蚀能146
8.2.5铝及铝合金在过程装备中的选用146
8.3铜及铜合金147
8.3.1纯铜的能147
8.3.2铜合金的能148
8.3.3铜和铜合金在过程装备中的选用151
8.4镍和镍合金154
8.4.1纯镍的基本能155
8.4.2镍合的基本能155
8.4.3镍及其合金在过程装备中的选用156
8.5轴承合金158
8.5.1轴承合金的要求组织特征158
8.5.2锡基和铅基轴承合金159
8.5.3铜基轴承合金161
8.5.4铝基轴承合金163
8.5.5轴承合金在过程装备上的选用164
习题和思考题166
9选材原则和材料数据库、专家系统简介168
9.1过程装备材料选用的一般原则168
9.1.1使用能原则168
9.1.2加工工艺能原则169
9.1.3经济原则169
9.2工程材料数据库简介170
9.3材料选用专家系统简介171
习题和思考题173
第3篇过程装备用非金属材料
10高分子材料基础176
10.1高分子材料概述176
10.1.1高分子材料的基本概念及分类176
10.1.2高分子材料的命名177
10.2高分子材料的结构与能178
10.2.1高分子材料组织结构的特点178
10.2.2影响高分子材料能的因素180
10.3高分子材料的加工与能13
10.3.1高分子材料的加工工艺183
10.3.2高分子材料的成型加工方法183
10.3.3成型加工方法对高分子材料能的影响185
10.4高分子材料的改强化188
10.4.1高分子材料改的目的188
10.4.2高分子材料的改方法及对能的影响189
习题和思考题193
11高分子材料及其选用194
11.1过程装备用高分子材料的选择原则194
11.1.1过程装备选用的高分子材料能特点194
11.1.2过程装备用高分子材料的选择原则196
11.2常用工程塑料197
11.2.1耐腐蚀塑料197
11.2.2耐磨塑料203
11..耐热工程塑料206
11.2.4210
11.3橡胶及热塑弹体211
11.3.1橡胶的能和途211
11.3.2耐磨橡胶212
11.3.3耐腐蚀橡胶212
11.3.4耐油橡胶213
11.3.5耐热橡胶214
11.3.6热塑弹体的能和途215
11.4热固塑料216
习题和思考题217
12无机非金属材料218
12.1无机非金属材料基本特21
12.1.1无机非金属材料的定义与分类218
12.1.2无机非金属材料的组成与结构218
12.1.3无机非金属材料的基本能222
12.2过程装备用无机非金属材料的特点应用2
12.2.1化工陶瓷2
12.2.2特种陶瓷224
12..玻璃229
12.2.4化工搪瓷0
12.2.5保温隔热材料0
12.2.6石墨材料
习题和思考题5
13复合材料
13.1复合理论及体材料
13.1.1复合理论简介
13.1.2体材料
13.1.3复合材料的能特点
13.2树脂基复合材料（玻璃钢）
13.2.1玻璃钢的组成材料与结构240
13.2.2玻璃钢的制备方法241
13..玻璃钢的能特点和应用242
13.3金属基复合材料244
13.3.1金属基复合材料概述244
13.3.2金属基复合材料制备方法244
13.3.3金属基复合材料的特245
13.4陶瓷基复合材料247
13.4.1陶瓷基复合材料概述247
13.4.2陶瓷基复合材料制备方法247
13.4.3陶瓷基复合材料的特24
习题和思考题250
参考文献251

闫康平，四川大学化工学院，教授博导，教授，化工过程机械和应用化学博士点博士导师。1981年12月于哈尔滨工业大学电化学工程（工学学士），1984年12月于长春应用化学研究所物理化学专业（理学硕士），其后于四川大学材料学专业（工学博士）。科研方向包括太阳能电池、电化学工程、元件与材料、应用电化学、纳米与功能材料。近年已完成科技攻关1项，军工配套项目2项，部省级项目5项，完成企业合作项目10余项。担任《元件与材料》杂志编委，四川省保温与防腐专业委员会副主任委员。已发表60余篇。获授权发明7项。

版序

按照靠前标准化组织（ISO）的认定，社会经济过程中的全部产品通常分为四类，即硬件产品(hardware)、软件产品(software)、流程材料产品(processed material)和服务产品（service）。在新世纪初，世界上各主要发达和我国都已把“优选制造技术”列为优先发展的战略技术之一。优选制造技术主要是指硬件产品的优选制造技术和流程材料产品的优选制造技术。所谓“流程材料”是指以流体(气、液、粉粒体等)形态为主的材料。
过程工业是加工制造流程材料产品的现代国民经济的支柱产业之一。成套过程装置则是组成过程工业的工作母机群，它通常是由一系列的过程机器和过程设备，按定的程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的密闭连续系统，再配以必要的控制仪表和设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种流程材料，让其在装置内部经历必要的物理化学过程，制造出人们需要的新的流程材料产品。单元过程设备(如塔、换热器、反应器与储罐等)与单元过程机器(如压缩机、泵与分离机等)二者统称为过程装备。为此，有关涉及流程材料产品优选制造技术的主要研究发展领域应该包括以下几个方面：①过程原理与技术的创新；②成套装置流程技术的创新；③过程设备与过程机器——过程装备技术的创新；④过程控制技术的创新。于是把过程工业需实的很好技术经济指标：高效、节能、清洁和安全不断推向新的技术水平，确保该产业在靠前上的竞争力。
过程装备技术的创新，其关键首先应着重于装备内件技术的创新，而其内件技术的创新又与过程原理和技术的创新以及成套装置工艺流程技术的创新密不可分，它们互为依托，相辅相成。这一切也是流程产品优选制造技术与一般硬件产品的优选制造技术的重大区别所在。另外，这两类不同的优选制造技术的理论基础也有着重大的区别，前者的理论基础主要是化学、固体力学、流体力学、热力学、机械学、化学工程与工艺学、工电学和信息技术科学等，而后者则主要侧重于固体力学、材料与加工学、机械机构学、工电学和信息技术科学等。
“过程装备与控制工程”专业在新世纪的根本任务是为国民经济培养大批很好的能够掌握流程材料产品优选制造技术的不错专业人才。
四年多来，教学指导委员会以同志提出的“教育面向代化，面向世界，面向未来”的思想为指针，在广泛调查研讨的基础上，分析了国内外化工类与机械类高等教育的现状、存在的问题和未来的发展，向提出了把原“化工设备与机械”专业改造建设为“过程装备与控制工程”专业的总体设想和专业发展规划建议书，于1998年3月获得的正式批准，设立了“过程装备与控制工程”专业。以此为契机，教学指导委员会制订了“高等教育面向21世纪‘过程装备与控制工程’专业建设与人才培养的总体思路”，要求各院校从转变传统教育思想出发，拓宽专业范围，以培养学生的素质、知识与能力为目标，以发展优选制造技术作为本专业改革发展的出发点，重组课程体系，在加强通用基础理论与实践环节教学的同时，强化专业技术基础理论的教学，削减专业课程的分量，淡化专业技术教学，从而较大幅度地减少总的授课时数，以增加学生自学、自由探讨和发展的空间，以有利于逐步树立学生勇于思考与创新的精神。
高质量的教材是培养素质才的重要基础，因此组织编写面向21世纪的6种迫切需要的核心课程教材，是专业建设的重要内容。同时，还编写了6种选修课程教材。教学指导委员会明确要求教材作者以“教改”精神为指导，力求新教材从认知规律出发，阐明本课程的基本理论与应用及其现代进展，做到新体系、厚基础、重实践、易自学、引思考。新教材的编写实施主编负责制，主编都经过了投标竞聘，专家择优选定的过程，核心课程教材在完成主审程序后，还增设了审定制度。为确保教材编写质量，在开始编写时，主编、教学指导委员会和化学工业出版社三方面签订了正式出版合同，明确了各自的责、权、利。
“过程装备与控制工程”专业的建设将是一项长期的任务，以上所列工作只是一个开端。尽管我们在这套教材中，力求在内容和体系上能够体现创新，注重拓宽基础，强调能力培养，但是由于我们目前对教学改革的研究深度和认识水平所限，必然会有许多不妥之处。为此，恳请广大读者予以批评和指正。

全国高等学校化工类及相关专业教学指导委员会
副主任委员兼化工装备教学指导组组长
大连理工大学博士生导师
丁信伟教授
2001年3月于大连