机械设计手册（第4卷） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:成大先 编

出品人:

页数:1257

译者:

出版时间:2008-4

价格:130.00元

装帧:

isbn号码:9787122014115

丛书系列:机械设计手册（第五版）

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《机械设计手册（第4卷）：工程材料与热处理基础》 引言 在机械制造的宏伟蓝图中，材料是基石，而热处理则是赋予材料生命与灵魂的关键工艺。一本卓越的机械设计手册，离不开对材料性能的深刻理解和对热处理原理的精准把握。本书，《机械设计手册（第4卷）：工程材料与热处理基础》，正是为了系统地梳理和呈现机械设计领域中至关重要的材料科学与热处理技术而编撰。它旨在为广大机械工程师、技术研发人员、材料科学研究者以及相关专业的学生提供一本权威、全面且实用的参考工具。 内容概述 本书共包含十四章，以严谨的逻辑结构，从基础概念到具体应用，层层深入地探讨了机械设计中常用的工程材料及其热处理技术。 第一篇：工程材料基础 第一章 金属材料概述： 本章系统介绍了金属材料在机械工业中的重要地位，阐述了金属的分类、基本性能（力学性能、物理性能、化学性能）及其影响因素。重点讲解了金属晶体结构、合金形成原理以及相变的基本概念，为后续章节的深入理解奠定理论基础。 第二章 钢铁材料： 钢铁是机械制造中最广泛使用的金属材料。本章详细阐述了生铁、钢的成分、性能与分类，重点介绍了碳钢、合金钢（包括结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢等）的牌号、化学成分、力学性能、物理性能以及在不同机械零部件设计中的应用选择。 第三章 有色金属材料： 铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等有色金属材料因其独特的性能，在航空航天、汽车、电子电器等领域扮演着重要角色。本章深入分析了这些材料的组织、性能、优缺点以及适用的设计场合。 第四章 非金属材料： 除了金属材料，塑料、橡胶、陶瓷、复合材料等非金属材料在机械设计中的应用也日益广泛。本章对各类非金属材料的特性、性能指标、选择原则以及在特定工况下的适用性进行了详细介绍。 第五章 材料的力学性能表征： 本章聚焦于如何科学地评价和表征材料的力学性能。详细介绍了拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验、疲劳试验、蠕变试验等常用试验方法，并解释了各种性能指标（如屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、疲劳极限、断裂韧性等）的含义及其在设计中的应用。 第六章 材料的物理性能与化学性能： 本章系统阐述了密度、导热性、热膨胀系数、电导率、磁性、耐腐蚀性等对机械设计至关重要的物理和化学性能。讲解了如何根据设计要求选择具有特定物理和化学性能的材料。 第二篇：金属材料热处理基础与工艺 第七章 金属热处理基本原理： 本章是金属热处理的核心理论基础。详细介绍了相变、扩散、奥氏体化、马氏体转变、贝氏体转变、珠光体转变等热处理过程中的关键相变机理，并解释了温度、时间、冷却速率等工艺参数对材料组织和性能的影响。 第八章 退火、正火与调质： 本章详细讲解了退火、正火、淬火、回火等基本热处理工艺。针对不同目的（如消除内应力、改善切削性能、提高韧性等），介绍了各种退火（完全退火、不完全退火、球化退火、再结晶退火等）和正火的工艺流程、组织和性能变化。 第九章 淬火与回火： 淬火是提高金属硬度和强度的关键工艺。本章深入探讨了淬火介质的选择、淬火工艺参数（加热温度、保温时间、冷却速度）的控制，以及淬火后的组织形成。随后，详细阐述了回火的目的、分类（低温回火、中温回火、高温回火）及其对材料性能的影响。 第十章 感应加热与火焰加热： 介绍了两类常用的表面热处理方法。详细阐述了感应加热和火焰加热的原理、设备、工艺特点、适用范围以及在零部件表面强化中的应用。 第十一章 渗碳与渗氮： 这两种渗层热处理技术能够显著提高零件表面硬度、耐磨性和抗疲劳性。本章详细讲解了渗碳（气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳）和渗氮（气体渗氮、离子渗氮）的原理、工艺流程、渗层组织与性能，以及在齿轮、轴等关键零件上的应用。 第十二章 其他表面热处理技术： 本章涵盖了渗碳-淬火、碳氮共渗、氮碳共渗、调质处理等其他重要的表面强化热处理方法，并介绍了它们的特点和应用领域。 第十三章 材料的选择与热处理工艺的制定： 本章将前面所学的理论知识融会贯通，重点在于指导读者如何根据零部件的服役条件、载荷特性、工作环境以及经济性等因素，综合选择合适的材料，并制定相应的热处理工艺。提供了丰富的案例分析和流程指导。 第十四章 常见机械零件的热处理应用实例： 本章通过大量实际的机械零件，如齿轮、轴、连杆、曲轴、刀具、模具等，深入剖析了它们在设计中应考虑的材料选择及热处理工艺。通过这些具体案例，帮助读者将理论知识转化为实际应用能力。 本书特点 1. 系统性与全面性： 涵盖了机械设计所需的核心材料科学与热处理基础知识，逻辑清晰，结构完整。 2. 理论与实践相结合： 在讲解理论原理的同时，大量穿插了实际应用案例和工艺指导，强调知识的可操作性。 3. 图文并茂： 配备了大量示意图、组织显微照片、工艺流程图等，直观易懂，加深理解。 4. 权威性与实用性： 内容基于最新的工程实践和研究成果，为工程师提供了可靠的设计依据。 5. 语言精炼，易于查阅： 采用条理清晰的编写方式，便于读者快速检索所需信息。 目标读者 机械工程师 产品设计师 工艺工程师 材料科学与工程研究人员 高等院校机械工程、材料科学与工程等相关专业本科生、研究生 机械制造行业的技师及技术工人 结语 《机械设计手册（第4卷）：工程材料与热处理基础》是一本凝聚了大量工程智慧的工具书。我们相信，通过对本书内容的深入学习和掌握，读者必将能够更精准、更高效地进行机械零部件的设计与制造，为推动机械工业的创新与发展贡献力量。

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这本书，说实话，我抱着非常高的期待入手的，毕竟是赫赫有名的“机械设计手册”系列，而且是第四卷，总觉得它该是集大成之作，能解决我工作中遇到的那些疑难杂症。然而，读完之后，我的心情只能用“复杂”来形容。从装帧设计上看，确实是业界的水准，纸张厚实，印刷清晰，看得出出版社是下了功夫的。但是，内容上的分布和侧重点，让我有些摸不着头脑。比如，我对新材料在精密加工中的应用进展特别感兴趣，希望能看到更深入的理论分析和大量的实际案例对比，毕竟现在很多传统的设计思路正在被颠覆。这本书里确实提到了这方面的内容，但感觉更像是一个蜻蜓点水式的综述，深度上远远不够，很多关键的参数和失效分析模型一带而过，没有给我那种“醍醐灌顶”的感觉。对于一个资深工程师来说，这些基础性的介绍，在如今的网络信息爆炸的时代，很容易就能找到更细致的资料。我期待的是那种能沉下心来啃读，并且能在设计审查时拿出来作为权威参考的深度，很遗憾，在这方面，它没有完全满足我的期望值。或许是篇幅限制，或许是定位不同，但对于追求极致技术细节的读者而言，可能需要寻找更多的专业期刊来补充。

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说实话，我对本书的参考资料部分非常失望。作为一本被誉为“权威参考”的工程工具书，它应该为读者提供深入探索的路径。然而，当我试图追溯某些高级计算模型的原始出处，或者想查找特定标准（比如国际航空航天标准）的最新版本引用时，发现很多条目要么是年代久远的期刊，要么干脆就是缺失了明确的出版信息。这对于需要进行严谨的合规性设计工作的工程师来说，是一个潜在的风险点。一本优秀的手册，其价值不仅在于它直接给出的答案，更在于它能引导读者通往更深层次、更权威的信息源。希望未来的修订版能投入更多资源去整合最新的行业标准、国际规范以及关键的学术研究成果，形成一个更加完整和可信的知识网络。目前的版本，虽然内容扎实，但总感觉像是建立在一个相对封闭的知识体系之上，无法完全融入当前快速迭代的全球工程技术生态之中。

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我第一次翻开这第四卷的时候，就被其中关于复杂机构运动学分析的章节吸引住了。我正在为一个需要高精度同步运动的机械系统做优化，理论推导是绕不开的一环。这本书在描述某些经典机构的瞬心法和速度多边形法时，图示非常直观，步骤推导也相当严谨，这是我非常赞赏的一点。它不像某些教材那样，公式堆砌，让人看了就想打退堂鼓。它更像是一位经验丰富的老教授，耐心地在你身边，一步步分解难点。不过，当我试图将书中的某个案例模型套用到我自己的非标准结构上时，问题就出现了。手册类书籍的一个核心价值在于其通用性和可移植性，但书中提供的许多计算范例似乎过于理想化，或者说，它们建立在某些特定几何约束之下。一旦我的实际工况需要考虑润滑剂的非牛顿特性、或者引入了更复杂的摩擦模型（比如考虑温度依赖性），书中的简化公式就显得力不从心了。我希望看到更多关于“如何修正标准模型以适应非理想工况”的指导性章节，而不是仅仅停留在基础原理的阐述上。这让我感觉，这本书更像是优秀的基础理论教科书的升级版，而不是解决实际工程难题的“宝典”。

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作为一个在生产一线摸爬滚打多年的技术骨干，我更关注的是设备可靠性和可制造性之间的权衡。这第四卷在“公差配合与测量”这一部分的内容，坦白讲，让我感到有些时代脱节了。当然，经典的基准体系和尺寸链的计算方法依然是基石，这点毋庸置疑，该有的都写得清清楚楚，查阅起来非常方便。但我们现在面临的挑战是更精密的表面完整性要求，以及基于激光追踪和CMM（坐标测量机）的复杂曲面检测技术。书中对于如何在高应力区域进行局部强化处理（比如喷丸、滚压）对疲劳寿命的提升效果的量化分析，信息量就非常稀缺了。我期待能看到针对现代数控加工后处理工艺对几何公差影响的深入讨论，例如，在五轴联动加工中，刀具轨迹误差如何系统性地转化为零件的几何偏差，并提供一套实用的误差预算方法。这部分的缺失，使得这本书在面对现代高端制造业的实际需求时，显得略微保守和不够前沿。

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我对这套书的整体编排逻辑点赞，它通常会将相关主题进行模块化划分，便于快速定位。但就第四卷的某一特定章节，我感觉编者在材料选择与结构设计这块的叙述上，缺乏一种动态的、对比性的视角。比如，在设计轻量化结构时，我们总是在铝合金、镁合金和高性能复合材料之间进行取舍。这本书描述了每种材料的特性曲线，但很少深入探讨在“特定载荷谱和环境温度”下，不同材料的全生命周期成本分析（LCCA）对比。读者需要知道的不仅仅是“这个材料的强度高”，更重要的是“在考虑制造成本、可维修性和预期寿命后，这个材料是不是最优解”。书中的很多结论似乎更倾向于“最优性能”而非“最优性价比”，这在追求商业效益的工程实践中，是一个巨大的考量盲区。如果能增加一些复杂的决策矩阵分析工具和实际案例中的“妥协哲学”，这本书的实用价值会大大提升，它现在读起来更像是一本理想化的设计指南，而非残酷现实下的工程手册。

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