前言
PREFACE
参考了近10年来武汉理工大学金工学部自编教材,按照普通高等学校工程材料及机械制造基础系列课程教学基本要求和教学改革精神,我们总结“工程材料”课程教学团队近10年来的课堂教学经验和教学改革成果的基础上,对课程内容重新进行梳理和编排,编写了这部《工程材料》校级规划教材。教材力求紧扣大纲、重点突出、内容简洁、通俗实用,符合“新工科”建设和“一流本科课程”建设需要,满足机械工程类、车辆工程、能源与动力工程、汽车服务、材料成型及控制工程、油气储运等专业的培养目标和毕业要求。
全书由3部分组成: 第1部分由第1~6章组成,讲述了工程材料的基本概念和基本理论、合金结构、组织和性能之间的关系及变化规律,内容主要有材料的原子结合方式及性能、材料的晶体结构、纯金属与合金的结晶、铁碳合金相图与碳素钢、金属的塑性变形及再结晶、钢的热处理及表面技术; 第2部分由第7~13章组成,介绍了各种不同工程材料的成分、组织和性能及其应用方面的知识,主要内容包括常见金属材料(合金钢、铸铁与铸钢)、有色金属及其合金、高分子材料、陶瓷材料、复合材料和功能材料及新型材料; 第3部分为工程材料的应用部分,由第14章和第15章组成,介绍了机械零件的失效、选材方面的知识和工程材料在机械、汽车、机床等领域的应用情况,主要内容有材料失效分析及工程材料的合理选用、典型零件的选材及工艺路线设计。
本教材在传统基础教学知识的基础上,部分章节增加了新材料、新技术、新工艺以及工程应用实例内容,具有以下特点:
(1) 针对工程材料课程学时减少及专业基础课程提前进行的特点,考虑到该课程与中学物理、化学及后续课程的内容衔接,对部分晦涩难懂的概念进行了重新表述,如相、组织、二元合金相图的分析,冷变形过程中金属材料的回复问题,钢在冷却过程中的组织变化规律等。此外,本教材以工程材料的成分—平衡及非平衡状态下的组织—力学性能—合理选材及失效分析为教学主线,抽丝剥茧,条理清晰,内容完整,便于学生理解和掌握。
(2) 扩大了知识面,优化了教材内容。根据不同专业培养计划及毕业设计要求,精炼了传统金属材料方面的内容; 增加了复合材料、功能材料和表面改性内容; 突出了选材和材料应用分析方面的知识,以适应新的教学要求。
(3) 计量单位和名词标准化。计量单位统一采用国际单位制,并以国际代码表示。特别是材料的力学性能表示符号,采用最新国家标准GB/T 228.1—2021《金属材料拉伸试验第1部分: 室温试验方法》。
本书由武汉理工大学吴超华、史晓亮负责编写、修订和统稿,并担任主编。其中,吴超华编写绪论、第1~3章和第5章; 彭兆编写第4章; 黄丰编写第6章; 潘运平编写第7章; 江丽编写第8章; 史晓亮编写第9章、第12章和第13章; 杨爽编写第10章、第11章; 张丽编写第14章、第15章; 王弢负责全书插图的绘制和审核工作。
本教材的编写和出版得到了武汉理工大学本科教材建设专项基金项目的资助,并被列为武汉理工大学“十三五”第一批规划教材。同时,编者参考并引用了一些已出版图书、期刊等资料中的相关内容。在此书出版之际,谨向支持和帮助本书出版的热心人士致谢,向所有对本书内容作出贡献的各位参考文献的作者致谢。
由于编者水平有限,时间仓促,教材中的缺点与疏漏难免,恳请读者批评指正。
编者
2023年12月