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| 內容簡介： |
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本书是按照普通高等教育十一五国家 级规划教材的规划进行编写的。本书以过程装备常用材料的性能和选材使用为主线，着力于建立过程装备的用材体系，并融合材料选择所必备的基础知识。全书共13章，分为三篇。*篇（1-4章）金属材料基础，注重揭示材料微观结构与宏观性能的关系、金属的强化改性与组织结构的关系。第二篇（5-9章）过程装备用金属材料，重点阐明黑色金属材料的性能、失效和选材，并介绍有色金属的性能和选材。着重突出过程装备的压力容器、高低温、管道、回转件、腐蚀磨损等过程装备服役环境下的选材和举例。适应信息高速公路，简介了工程材料数据库及选材专家系统。第三篇（9-13章）过程装备用非金属材料，简要阐明高分子材料、无机非金属材料以及复合材料的特性和选材应用，重点是在过程装备应用的工程塑料、陶瓷和玻璃钢。
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| 關於作者： |
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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月毕业于哈尔滨工业大学电化学工程（工学学士），1984年12月毕业于中国科学院长春应用化学研究所物理化学专业（理学硕士），其后毕业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、电子元件与材料、应用电化学、纳米与功能材料。 近年已完成国家科技攻关1项，国家军工配套项目2项，部省级项目5项，完成企业合作项目10余项。担任《 电子元件与材料 》杂志编委，四川省保温与防腐专业委员会副主任委员。 已发表论文60余篇。获授权国家发明专利7项。 获奖：1999年江苏省科技进步奖二等奖，2001军队科技进步奖二等奖 ， 2005年教育部科技发明奖二等奖 指导化工过程机械和应用化学专业的硕士、博士研究生；与企业联合培养电子材料方向博士后，已经指导毕业研究生20余人。 承担本科工程材料、腐蚀与防护课程教学、
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| 目錄：
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绪论1
第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
1.2.3细晶强化与变质处理13
1.3金属的塑性变形与再结晶13
1.3.1金属塑性变形对金属组织和性能的影响13
1.3.2塑性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23
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
2.2.3过共析钢27
2.3铁碳合金性能与成分、组织的关系28
2.3.1合金性能与相图的关系28
2.3.2Fe-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性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性能的影响37
3.2.1钢的退火和正火37
3.2.2钢的淬火38
3.2.3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钢的表面处理改性43
习题和思考题49
4钢的合金化对组织和性能的影响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
4.2.3合金元素对回火转变的影响53
4.3合金元素对钢加工性能的影响53
4.4钢中杂质对性能的影响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金属材料的主要性能60
5.1金属材料的力学性能60
5.1.1力学性能60
5.1.2服役条件对力学性能的影响68
5.2金属材料的加工工艺性能69
5.2.1焊接性能69
5.2.2铸造性能72
5.2.3压力加工性能73
5.2.4机加工性能73
5.2.5热处理性能73
5.3金属材料的物理性能与耐腐蚀性能73
5.3.1物理性能73
5.3.2耐腐蚀性能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压力容器对材料性能的要求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性的影响112
7.3.3杂质对钢铁耐蚀性的影响114
7.3.4碳钢的耐蚀性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123
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性能的要求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钛和钛合金的基本性能137
8.1.2钛及钛合金的耐蚀性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纯铝的性能142
8.2.2铝合金的性能143
8.2.3铝合金的加工性能145
8.2.4铝及铝合金的耐腐蚀性能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纯铜的性能147
8.3.2铜合金的性能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纯镍的基本性能155
8.4.2镍基合金的基本性能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轴承合金的性能要求及组织特征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使用性能原则168
9.1.2加工工艺性能原则169
9.1.3经济性原则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性能178
10.2.1高分子材料组织结构的特点178
10.2.2影响高分子材料性能的因素180
10.3高分子材料的加工与性能183
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性能的影响185
10.4高分子材料的改性强化188
10.4.1高分子材料改性的目的188
10.4.2高分子材料的改性方法及对性能的影响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性能特点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耐腐蚀性塑料197
11.2.2耐磨性塑料203
11.2.3耐热工程塑料206
11.2.4其他210
11.3橡胶及热塑性弹性体211
11.3.1橡胶的性能和用途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热塑性弹性体的性能和用途215
11.4热固性塑料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性218
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性能222
12.2过程装备用无机非金属材料的性能特点及应用223
12.2.1化工陶瓷223
12.2.2特种陶瓷224
12.2.3玻璃229
12.2.4化工搪瓷230
12.2.5保温隔热材料230
12.2.6石墨材料233
习题和思考题235
13复合材料236
13.1复合增强理论及增强体材料236
13.1.1复合增强理论简介236
13.1.2增强体材料238
13.1.3复合材料的性能特点238
13.2树脂基复合材料（玻璃钢）239
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
13.2.3玻璃钢的性能特点和应用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性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性248
习题和思考题250
参考文献251
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| 內容試閱：
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前言本修订版是在第二版普通高等教育十一五国家级规划教材《工程材料》（第2版）的基础上修订编写的,融合了工程材料学科的新发展和本课程多年的教学经验；修订内容充分听取了2013年和2014年由专业教学指导委员会和化学工业出版社共同组织召开的教材研讨会的相关意见和建议。第1章和第2章对部分金相图更换为更加清晰的图片，增加了有关晶面、结晶、缺陷、滑移等的说明示意图及标注组织的Fe-Fe3C合金相图。第3章修改了部分图表，增加其直观性和说服力。第4章增加了碳化物和非碳化物元素、扩大和缩小奥氏体相区元素在元素周期表的分布，规律性更加明显。根据新的钢分类和牌号，对内容作了调整和增加。第5章根据最新的力学性能指标表示方法，对原版中的屈服强度等力学性能做了修订。同时突出对拉伸过程中的机理解释，精简了细节叙述。第6章突出了定义、特征、宏观形貌、微观形貌、机理、影响因素、对策这一思路，对内容进行了条理化。增加了解理台阶断裂机理描述。第7章做了较大修改，首先对内容进行了精简，删除了与专业联系不十分密切的内容；并根据最新相关标准、文献以及工程技术人员的建议，对教材中出现的工程材料牌号进行了更新和补充，使之更具有典型性，尽量体现工程材料在过程装备中的服役现状；针对近年来我国工程技术水平和材料性能的较大提升，对相关材料的性能数据进行了尽可能的更新。第8章对钛材根据新国标修改了相关表格和内容。第9章更新了数据库内容，按新国标规范了相关牌号。第10章对高分子材料的部分基本概念、材料结构、组织形态与高分子材料性能的关系进行了补充和修订，简化了成型加工工艺的相关内容，突出了成型加工和改性方法对材料组织形态以及性能的影响。第11章强调高分子材料在过程装备中使用的特点，对相关内容进行了补充和修订，规范了相关描述。第12章按逻辑关系调整了无机非金属材料结构描述的章节层次，增加了氮化铝陶瓷，更新了保温隔热材料的定义及分类，简化了生产工艺的内容，重点阐述其应用特点。第13章简化了树脂基复合材料（玻璃钢）的组成材料与结构、玻璃钢的制备方法等内容，强化了使用特点；规范并细化了金属基复合材料的分类及应用，对陶瓷基复合材料的内容也进行了补充。本次教材修订基于过程装备与控制工程的专业特点,丰富和完善了相关图表和内容,增强了前沿性、可读性和参考价值。本次教材的编写修订工作得到同行专家和工程材料课程教师的帮助支持,得到原版编者的支持,得到四川大学教务处和化学工程学院的支持,在此一并致谢。本书由闫康平、吉华、罗春晖负责编写修订,闫康平修订编写绪论、第1～第4和第8章;吉华修订编写第5～第7章;罗春晖修订编写第9～第13章。限于编者水平，书中存在的缺点和不足敬请指教。编者2017年1月于四川大学第1版前言《工程材料》由全国高等学校化工类及相关专业教学指导委员会化工装备教学指导组确定为新编写的核心课教材之一。本书的编写大纲经1999年1月过程装备与控制工程专业全国高校会议讨论、修改和全国高等学校化工类及相关专业教学指导委员会化工装备教学指导组审定。因此内容的安排和取舍都围绕本专业的特点；在工程材料的分类和选材上与过程装备衔接。参考学时数50学时。现有的工程材料教材一般是为机械制造或冷热加工专业编写的，知识内容是以材料性能和机械制造为主线，内容较多，专业知识较深。本教材以过程装备常用材料的性能和选材使用为主线，以过程装备选材为重点安排内容。考虑到教材的系统性和过程装备用钢的特点，本书没有采用一般工程材料的关于黑色金属的分类（结构钢、机械零件用钢、合金工具钢、特殊性能钢、铸铁），而按过程装备设计使用的门类来组织教材内容；以组成过程装备构件的用材为纵线（即压力壳体、耐温构件、耐腐蚀构件、压力管道及专用零部件等），在内容上围绕性能要求和安全使用选材横向展开。结合计算机和信息高速公路的发展，在第9章增加了材料数据库及选材专家系统内容。有利学生结合专业特点学习提高和方便自学，在过程装备设计或选型时有针对性地、科学地选材。本书由闫康平主编并编写绪论、第1、第2、第3、第4、第13章和第11章的部分内容；廖景娱编写第5、第6、第7章和第9章；黄有发编写第10、第11章部分内容以及第13章玻璃钢部分；吴旨玉编写第8章和第12章。全书由华东理工大学潘家祯教授主审；由全国高等学校化工及相关专业教学指导委员会委员、南京化工大学涂善东教授审定；华东理工大学柳曾典教授为第2篇内容提供了参考资料和意见;编写工作还得到了四川大学化工机械系、华南理工大学工业装备与控制工程系以及许多同事的支持和帮助；在此一并致谢。真心希望广大读者对本书的不妥之处给予批评指正。编者2001.3第2版前言本教材是根据普通高等教育十一五国家级规划教材的规划进行修订和编写的，修订内容融合了原教材六年多的教学经验和使用本教材的部分高校的修改意见。考虑到教材的系统性和过程装备的特点，将第一版的第5章和第7章的焊接内容合并到第2版的第5章；对第1版的第7章着重从过程装备对材料的要求角度进行了修改，并增加了金属耐蚀性的影响；在第1版的第8章增加了铝合金时效强化和部分合金的相图；对第1版的第9章做了全面改写；对第1版的第10章充实了过程装备学生欠缺的高分子材料的成型加工方法及设备等内容，考虑内容的相关性，修改原教材高分子材料的改性作为本书10.4节；第11章从过程装备学生的知识结构和应用出发，将工程塑料分类为耐腐蚀性、耐磨性、耐高温性塑料，并增加了聚乙烯，聚甲醛，超高分子量聚乙烯、聚苯硫醚、聚砜、聚酰亚胺等内容，并修改原书的过程装备用高分子材料的选择原则作为11.1节；第12章内容按照无机非金属材料内容进行修改和编写，并增加了化工搪瓷、隔热耐火材料和石墨材料等内容。本书由闫康平主编并统稿，修订和编写了第1～第4、第8和第13章；吉华修订和编写第5、第6、第7和第9章；吴世见修订和编写了第10、第11章；贾晓林修订和编写了第12章。限于编者水平，书中存在的缺点和不足敬请指教。编者2008.3
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