Corrosion Resistance of Elastomers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Schweitzer, Philip

出品人:

页数:200

译者:

出版时间:1990-3

价格:$ 225.94

装帧:

isbn号码:9780824783310

丛书系列:

图书标签:

• Corrosion
• Elastomers
• Polymer Degradation
• Material Science
• Rubber
• Protective Coatings
• Chemical Resistance
• Durability
• Engineering Materials
• Corrosion Protection

机械制造中的材料科学与工程应用 本书深入探讨了现代机械制造领域中至关重要的材料科学及其工程应用。随着工业技术的飞速发展，对高性能、高可靠性的工程材料的需求日益增长，而机械制造作为工业的基石，其材料选择与应用直接关系到产品的性能、寿命、成本乃至安全性。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解各种工程材料的特性、选择原则、加工方法以及在复杂机械系统中的实际应用。 第一部分：工程材料基础理论 本部分将从宏观和微观层面系统阐述工程材料的基础知识。 材料的分类与结构： 我们将首先介绍工程材料的广泛分类，包括金属材料（如钢铁、铝合金、铜合金、钛合金等）、高分子材料（如塑料、橡胶、纤维等）、陶瓷材料（如氧化物、碳化物、氮化物等）以及复合材料。对于每类材料，我们将深入分析其微观结构，例如晶体结构、原子键合方式、相变、缺陷等，并阐述这些微观特征如何决定宏观性能。例如，金属的晶格结构、位错运动是理解其塑性的关键；聚合物的长链结构、交联度影响其柔韧性与强度；陶瓷的离子键、共价键则赋予其高硬度与脆性。 材料的基本力学性能： 详细讲解材料在受力作用下的响应，包括强度（屈服强度、抗拉强度、疲劳强度）、刚度（弹性模量）、韧性（断裂韧性、冲击韧性）、硬度、耐磨性、塑性变形等。我们将探讨这些性能的测试方法（如拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验等）以及影响因素，如材料成分、微观结构、热处理工艺、加工方法等。理解这些性能对于机械设计至关重要，能够帮助工程师选择合适的材料以承受预期的载荷和工作条件，避免结构失效。 材料的热、电、磁性能： 除了力学性能，材料在不同环境下的热、电、磁学行为也对机械产品的性能有着显著影响。本部分将介绍材料的比热容、导热系数、热膨胀系数等热学参数，并分析它们在散热、热应力控制等方面的应用。同时，我们将探讨材料的导电性、绝缘性、介电常数以及磁导率、矫顽力等磁学参数，这对于设计电气设备、传感器、电机等至关重要。 材料的腐蚀与防护： 腐蚀是影响材料性能和使用寿命的重要因素之一。我们将介绍不同环境下的腐蚀机理，如电化学腐蚀、化学腐蚀、高温氧化等，并分析常见的腐蚀形态（点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂等）。在此基础上，我们将详细探讨各种防腐蚀策略，包括材料本身的耐腐蚀性选择、表面处理技术（如电镀、涂层、钝化等）、缓蚀剂的应用以及阴极保护等。虽然本书不直接聚焦于某种特定材料的耐腐蚀性，但对材料在工作环境中的持久性分析是机械制造中不可回避的议题。 材料的失效机理： 材料失效是机械结构在服役过程中出现的功能丧失或性能下降。本部分将深入分析各种典型的失效模式，包括疲劳（应力集中、裂纹萌生与扩展）、断裂（脆性断裂、韧性断裂）、蠕变（高温下的缓慢变形）、磨损（表面材料的损失）、应力腐蚀开裂等。通过理解失效机理，工程师能够采取有针对性的设计和材料选择措施，提高产品的可靠性和安全性。 第二部分：典型工程材料及其应用 本部分将聚焦于机械制造中最常用、最关键的几类工程材料，深入剖析它们的特性、加工工艺以及在不同机械部件中的具体应用。 金属材料： 钢铁材料： 作为应用最广泛的金属材料，我们将详细介绍各种钢材（如碳钢、合金钢、不锈钢、工具钢）的成分、组织、性能特点及其热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）。重点阐述不同类型钢材在承受不同载荷、温度和介质环境下的优劣势，以及它们在轴、齿轮、连杆、螺钉、弹簧、模具等关键机械零部件中的应用。 铝合金与镁合金： 重点介绍其轻质、高比强度、良好的导热导电性等特点，以及在航空航天、汽车、轨道交通等对轻量化要求极高的领域的应用。分析常见的铝合金与镁合金牌号、性能差异以及主要的加工方法（铸造、变形加工）。 铜合金： 阐述其优良的导电导热性、耐蚀性以及易加工性，并广泛应用于电气连接件、轴承、热交换器、阀门等。 钛合金： 介绍其高比强度、优异的耐腐蚀性和良好的高温性能，以及在航空发动机、医疗器械、化工设备等高端领域的应用。 高分子材料（聚合物）： 工程塑料： 详细介绍聚酰胺（尼龙）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚酯（PET、PBT）等常用工程塑料的性能特点，如高强度、高刚度、耐磨性、低摩擦系数、优良的绝缘性等。分析它们在齿轮、轴承、外壳、连接件、密封件等非金属零部件中的应用，以及注塑、挤出等成型工艺。 橡胶材料： 介绍天然橡胶与合成橡胶（如丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶）的弹性、耐磨性、耐油性、耐高低温性等特点。重点分析其在密封圈、减震器、轮胎、皮带等方面的应用。 纤维增强复合材料： 介绍碳纤维增强聚合物（CFRP）、玻璃纤维增强聚合物（GFRP）等复合材料的超高比强度、高比刚度、优异的耐疲劳性能。重点分析其在航空航天结构件、汽车车身、体育器材等领域的应用，以及铺层、缠绕等成型工艺。 陶瓷材料： 介绍氧化铝、氧化锆、氮化硅等先进陶瓷材料的极高硬度、耐磨性、耐高温性、优良的绝缘性，以及在切削刀具、轴承、密封件、耐磨衬里、高温结构件等极端工况下的应用。 粉末冶金材料： 介绍通过粉末压制烧结成型的材料，如粉末冶金齿轮、轴承、耐磨件等。重点分析其在复杂形状零件制造、控制材料成分和显微组织方面的优势。 第三部分：材料选择与加工工艺 本部分将从工程实践的角度，指导读者如何根据具体的设计要求和工作条件，科学地选择合适的材料，并介绍相应的加工与制造技术。 材料选择的原则与方法： 建立系统化的材料选择流程，包括确定载荷、工作环境（温度、湿度、介质、辐射等）、预期寿命、成本预算、加工可行性、环境法规等关键因素。介绍材料性能图谱、材料数据库的应用，以及多准则决策分析方法。 机械加工工艺： 详细介绍金属切削加工（车削、铣削、钻削、磨削）、塑性成形（锻造、冲压、挤压、轧制）、铸造、焊接等传统加工工艺。阐述不同工艺对材料性能、零件精度、表面质量的影响。 先进制造技术： 介绍增材制造（3D打印）在金属、陶瓷、聚合物等材料方面的应用，如选择性激光熔化（SLM）、熔融沉积成型（FDM）等，以及它们在原型制作、复杂结构件制造方面的优势。介绍精密加工技术，如电火花加工（EDM）、激光切割、微纳加工等。 表面工程技术： 详细阐述用于改善材料表面性能的各种技术，包括热处理（感应淬火、渗碳、氮化）、表面涂层（PVD、CVD、热喷涂）、电化学处理（电镀、阳极氧化）、机械抛光、化学抛光等。重点分析这些技术如何提高材料的耐磨性、耐腐蚀性、抗疲劳性等。 质量控制与无损检测： 介绍材料的宏观与微观检验方法，如金相检验、无损检测技术（超声波探伤、射线探伤、涡流探伤、磁粉探伤）在确保材料质量和产品可靠性中的重要性。 第四部分：特定机械部件的材料与应用案例 本部分将通过具体的机械部件，整合前几部分的内容，展示材料科学与工程应用在实际问题解决中的威力。 轴与轴系： 分析不同载荷、转速、运行环境下的轴材料选择，如调质钢、高强度钢、不锈钢等，以及相关的热处理和表面处理技术。 齿轮与传动系统： 探讨齿轮材料（碳钢、合金钢、铸铁、工程塑料）的硬度、耐磨性、抗弯曲疲劳强度要求，以及淬火、渗碳、渗氮等热处理工艺。 轴承与滑动部件： 重点介绍轴承钢、工程塑料、陶瓷材料在承受高压、高速、摩擦等工况下的选择，以及润滑、表面处理对提高其寿命的影响。 密封件与连接件： 讨论橡胶、聚合物、金属材料在不同压力、温度、化学介质下的密封性能要求，以及连接件（螺栓、铆钉）的强度与可靠性设计。 航空发动机与汽车发动机部件： 结合高温、高压、高速等极端工况，分析耐高温合金、陶瓷材料、复合材料在这些关键部件中的应用。 本书旨在为机械工程专业的学生、研究人员以及行业内的工程师提供一个全面、深入且实用的工程材料学习平台。通过对材料基础理论的理解，对典型材料性能的掌握，以及对材料选择与加工工艺的学习，读者将能够更有效地应对复杂的机械设计挑战，创造出更优质、更可靠、更具竞争力的机械产品。

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