工程材料系列教材--模具材料及表面强化技术(何柏林) / 工程材料
¥39.00定价
作者: 何柏林
出版社:化学工业出版社
- 化学工业出版社
- 9787122051769
- 1版
- 125940
- 46213736-5
- 16开
- 工学
- 材料科学与工程
- TG76
- 材料
- 本科
内容简介
本书作为高等工科院校模具设计与制造类专业的专业课教材,与传统的相关教材相比,采用案例教学的方法,理论与实践相结合,全书注重模具材料的分类及热处理,模具材料失效分析以及材料的表面强化技术的原理及应用。做到由浅入深,易学易懂,突出模具材料的表面强化技术,兼顾原理与应用。
本书可供高等学校材料成型及控制工程专业(模具方向)的学生使用,也可供模具设计与制造专业以及材料热处理专业的工程技术人员参考。
本书可供高等学校材料成型及控制工程专业(模具方向)的学生使用,也可供模具设计与制造专业以及材料热处理专业的工程技术人员参考。
目录
第一篇模具材料及热处理
1绪论
11模具在工业生产中的重要地位
111模具在工业生产中的地位
112模具在工业生产中的作用
12模具生产的发展趋势
121发展精密、高效、长寿命模具
122发展高效、精密、数控自动化加工设备
123模具制造的基本要求和特点
124发展各种简易模具技术
13模具材料的现状及发展趋势
14模具选材、热处理及表面强化技术
141模具选材及热处理
142模具表面强化技术
15本课程的性质和要求
2模具的失效分析
21失效分析
211失效
212失效分析
22模具的服役条件与模具失效分析
221模具的服役条件
222模具失效分析
23模具失效形式及失效机理
24磨损失效
241摩擦及磨损的概念
242粘着磨损
243磨粒磨损
244腐蚀磨损
245接触疲劳磨损
25断裂失效
251断裂分类
252断口的宏观特征
253韧性断裂的微观机制
254脆性解理断裂的微观机制
255准解理断裂
256疲劳断裂的微观形貌
26金属的断裂韧度
261裂纹尖端应力场强度因子KⅠ及断裂韧度KⅠc
262脆性判据
263影响断裂韧度的因素
27变形失效
271塑性变形失效
272弹性变形失效
28模具失效分析的重要性和基本内容
281模具失效分析的重要性
282模具失效分析的基本内容
29影响模具失效的因素
291模具结构
292模具的机加工质量
293模具材料
294热处理
295模具的服役条件
296模具维护与管理
210模具失效分析实例
案例1Cr12钢冷冲模早期失效原因分析
案例25CrMnMo锻模使用中的失效分析与防止措施
思考题
3冷作模具材料及热处理
31冷作模具材料的分类及选用
311冷作模具材料的分类
312冷作模具材料的性能要求
313冷作模具材料的选用
32冷作模具材料的热处理
321高碳非合金冷作模具钢的热处理
322高碳低合金冷作模具钢的热处理
323高耐磨冷作模具钢的热处理
324冷作模具用高速钢的热处理
325特殊用途冷作模具钢的热处理
33新型冷作模具钢热处理案例
案例1GD钢(7CrNiSiMnMoV)
案例265Nb钢(65Cr4W3Mo2VNb)
思考题
4热作模具材料及热处理
41热作模具材料的分类及选用
411热作模具材料的分类
412热作模具材料的特点及性能要求
413热作模具钢的选用
42热作模具材料的热处理
421低耐热高韧性热作模具钢的热处理
422中耐热韧性热作模具钢的热处理
423高耐热性热作模具钢的热处理
424奥氏体耐热模具钢的热处理
425马氏体时效模具钢的热处理
43新型热作模具钢热处理案例
案例15Cr2钢(5Cr2NiMoVSi)
案例2H13钢(4Cr5MoSiV1)
案例33Cr2W8V钢制热挤压模具的热处理
案例45CrNiMo钢热锻模热处理工艺的改进
思考题
5塑料模具材料及热处理
51塑料模具材料的分类及选用
511塑料模具材料的分类
512塑料模具材料的性能要求
513塑料模具材料的选用
52塑料模具钢的热处理
521非合金型塑料模具钢的热处理
522渗碳型塑料模具钢的热处理
523预硬型塑料模具钢的热处理
524时效硬化型塑料模具钢的热处理
525耐腐蚀塑料模具钢的热处理
526整体淬硬型塑料模具钢的热处理
53新型塑料模具钢及其热处理案例
案例125CrNi3MoAl钢
案例28Cr2S钢(8Cr2MnWMoVS)
思考题
6其他模具材料
61铸铁模具材料
611铸铁模具材料概况
612铸铁模具材料的应用
62硬质合金和钢结硬质合金模具材料
621硬质合金模具材料
622钢结硬质合金模具材料
63有色金属及合金模具材料
631锌基合金模具材料
632低熔点合金模具材料
思考题
第二篇模具表面强化技术
7金属构件的表层残余应力
71残余应力的基本概念
711残余应力的性质及平衡条件
712残余应力的分类
713残余应力的极限
72残余应力的形成
721不均匀塑性变形引起的残余应力
722温度差异引起的残余应力
723焊接形成的残余应力
724金属的相变应力
73残余应力对金属构件性能的影响
731残余应力对疲劳强度的影响
732残余应力对静载强度的影响
733残余应力对加工精度的影响
734残余应力对刚度的影响
735残余应力对应力腐蚀的影响
74残余应力的测量
741应力释放法
742物理方法
思考题
8金属表面形变强化
81金属表面形变强化的机理及主要方法
811表面形变强化原理
812表面形变强化的主要方法
82喷丸强化
821喷丸强化用的设备
822喷丸材料
83喷丸强化工艺参数对材料疲劳强度的影响
831喷丸表层的残余应力
832喷丸表面质量及影响因素
84表面形变强化在模具表面强化工艺中的应用
思考题
9表面淬火
91感应加热表面淬火
911感应加热基本原理
912感应加热表面淬火工艺
913超高频感应加热表面淬火
914双频感应加热淬火和超音频感应加热淬火
915冷却方式和冷却介质的选择
916感应加热淬火件的质量检验
92火焰加热表面淬火
921火焰特性
922火焰加热表面淬火方法
923工艺参数选择
924火焰淬火的质量检验
925火焰淬火的安全技术要求
93其他表面淬火方法简介
931电解液淬火
932接触电阻加热淬火
933浴炉加热表面淬火
94表面淬火方法在模具表面强化工艺中的应用
思考题
10热扩渗技术
101热扩渗技术的基本原理与分类
1011热扩渗技术的基本原理
1012渗层形成机理
1013热扩渗速度的影响因素
1014扩渗层的组织特征
1015热扩渗工艺的分类
102渗碳
1021渗碳的目的及意义
1022渗碳方法
1023渗碳工艺
1024渗碳后的热处理
1025渗碳热处理后的组织与性能
1026渗碳在模具表面强化工艺中的应用
103渗氮
1031渗氮的目的及意义
1032渗氮方法
1033渗氮工艺
1034渗氮工件的预处理
1035渗氮后的组织与性能
1036渗氮在模具表面强化工艺中的应用
104碳氮共渗
1041碳氮共渗的特点及分类
1042碳氮共渗方法
1043碳氮共渗在模具表面强化工艺中的应用
105渗硼
1051渗硼的特点及分类
1052渗硼方法
1053渗硼层的组织
1054渗硼在模具表面强化工艺中的应用
106渗金属
1061渗金属的特点及分类
1062气体渗金属方法
1063液体渗金属方法
1064固体渗金属方法
1065渗金属法在模具表面强化工艺中的应用
思考题
11等离子体扩渗技术
111离子渗氮
1111离子渗氮的主要特点
1112离子氮化原理
1113离子渗氮设备
1114离子渗氮工艺
112离子渗碳、离子碳氮共渗
1121离子渗碳原理及优点
1122离子碳氮共渗、离子氮碳共渗
113等离子体扩渗技术在模具表面强化工艺中的应用
案例离子氮化PECVD TiN膜复合处理提高切边模具寿命研究
思考题
12激光表面处理技术
121激光表面处理设备
1211激光的产生
1212激光器
1213激光处理用的外围设备
122激光表面改性工艺
1221激光表面相变硬化
1222激光表面熔覆与合金化
1223激光表面非晶化与熔凝
1224激光冲击硬化
123复合表面改性技术
1231黑色金属复合表面改性技术
1232有色金属复合表面改性处理
思考题
13电子束表面处理技术
131电子束表面处理原理与设备
1311电子束表面处理原理
1312电子束表面处理设备
132电子束表面处理工艺
1321电子束表面处理工艺的特点
1322电子束表面相变强化
1323电子束表面熔凝
1324电子束表面合金化
1325电子束表面非晶化
133电子束表面改性技术在模具表面强化工艺中的应用
案例1Cr12Mo1V1(D2)模具钢电子束表面改性研究
案例2几种典型电子束表面改性处理实例与效果
思考题
14电镀与化学镀
141电镀
1411电镀基本知识
1412常用金属及合金电镀
1413电镀技术在模具表面强化工艺中的应用
142电刷镀
1421电刷镀基本原理
1422常用金属电刷镀
1423电刷镀技术在模具表面强化工艺中的应用
143化学镀
1431化学镀的基本原理
1432常用金属化学镀
1433化学镀技术在模具表面强化工艺中的应用
思考题
15气相沉积技术
151化学气相沉积(CVD)
1511化学气相沉积设备
1512沉积过程
1513工艺要求
1514化学气相沉积在模具表面强化工艺中的应用
152物理气相沉积(PVD)
1521物理气相沉积的分类
1522真空蒸发镀膜
1523阴极溅射
1524离子镀
1525物理气相沉积在模具表面强化工艺中的应用
思考题
16堆焊技术
161概述
1611稀释率
1612熔合比
1613熔合区的成分、组织与性能
1614热循环的影响
1615热应力
1616堆焊工艺的主要应用
162堆焊合金的种类及选择
1621铁基堆焊合金
1622镍基堆焊合金
1623钴基堆焊合金
1624堆焊合金的选取原则
163堆焊方法的分类及选择
1631堆焊方法的分类及特点
1632堆焊方法的选择
164堆焊技术在模具表面强化工艺中的应用
案例1电渣堆焊锤锻模
案例2大型镶块式修边模具的堆焊
思考题
17热喷涂与热喷焊
171热喷涂概述
1711热喷涂的基本原理
1712热喷涂涂层的结合机理
1713热喷涂技术的特点
172热喷涂方法分类及一般工艺流程
1721热喷涂方法分类及特点
1722热喷涂的一般工艺流程
173热喷涂材料的性能要求及分类
1731热喷涂材料的性能要求
1732热喷涂材料的分类
1733热喷涂材料的选取原则
174热喷焊工艺及特点
1741热喷焊工艺的一般特点
1742热喷焊工艺的一般工艺流程
1743热喷焊工艺在模具表面强化中的应用
思考题
18离子注入与电火花表面强化
181离子注入
1811离子注入原理
1812离子注入特征
1813离子注入提高表面性能的机理
182离子注入在提高模具使用寿命方面的应用
案例1铝型材热挤压模具的离子注入
案例2注塑模具的离子注入
案例3一些常用工模具的离子注入改性效果
183电火花表面强化技术
1831电火花表面强化原理
1832电火花表面强化过程
1833电火花表面强化特点及强化层特征
184电火花表面强化技术在模具表面强化工艺中的应用
案例1煤车弹簧三角盖落料冲裁模电火花表面强化
案例2用电火花强化工艺修复锻模磨损表面
思考题
参考文献
1绪论
11模具在工业生产中的重要地位
111模具在工业生产中的地位
112模具在工业生产中的作用
12模具生产的发展趋势
121发展精密、高效、长寿命模具
122发展高效、精密、数控自动化加工设备
123模具制造的基本要求和特点
124发展各种简易模具技术
13模具材料的现状及发展趋势
14模具选材、热处理及表面强化技术
141模具选材及热处理
142模具表面强化技术
15本课程的性质和要求
2模具的失效分析
21失效分析
211失效
212失效分析
22模具的服役条件与模具失效分析
221模具的服役条件
222模具失效分析
23模具失效形式及失效机理
24磨损失效
241摩擦及磨损的概念
242粘着磨损
243磨粒磨损
244腐蚀磨损
245接触疲劳磨损
25断裂失效
251断裂分类
252断口的宏观特征
253韧性断裂的微观机制
254脆性解理断裂的微观机制
255准解理断裂
256疲劳断裂的微观形貌
26金属的断裂韧度
261裂纹尖端应力场强度因子KⅠ及断裂韧度KⅠc
262脆性判据
263影响断裂韧度的因素
27变形失效
271塑性变形失效
272弹性变形失效
28模具失效分析的重要性和基本内容
281模具失效分析的重要性
282模具失效分析的基本内容
29影响模具失效的因素
291模具结构
292模具的机加工质量
293模具材料
294热处理
295模具的服役条件
296模具维护与管理
210模具失效分析实例
案例1Cr12钢冷冲模早期失效原因分析
案例25CrMnMo锻模使用中的失效分析与防止措施
思考题
3冷作模具材料及热处理
31冷作模具材料的分类及选用
311冷作模具材料的分类
312冷作模具材料的性能要求
313冷作模具材料的选用
32冷作模具材料的热处理
321高碳非合金冷作模具钢的热处理
322高碳低合金冷作模具钢的热处理
323高耐磨冷作模具钢的热处理
324冷作模具用高速钢的热处理
325特殊用途冷作模具钢的热处理
33新型冷作模具钢热处理案例
案例1GD钢(7CrNiSiMnMoV)
案例265Nb钢(65Cr4W3Mo2VNb)
思考题
4热作模具材料及热处理
41热作模具材料的分类及选用
411热作模具材料的分类
412热作模具材料的特点及性能要求
413热作模具钢的选用
42热作模具材料的热处理
421低耐热高韧性热作模具钢的热处理
422中耐热韧性热作模具钢的热处理
423高耐热性热作模具钢的热处理
424奥氏体耐热模具钢的热处理
425马氏体时效模具钢的热处理
43新型热作模具钢热处理案例
案例15Cr2钢(5Cr2NiMoVSi)
案例2H13钢(4Cr5MoSiV1)
案例33Cr2W8V钢制热挤压模具的热处理
案例45CrNiMo钢热锻模热处理工艺的改进
思考题
5塑料模具材料及热处理
51塑料模具材料的分类及选用
511塑料模具材料的分类
512塑料模具材料的性能要求
513塑料模具材料的选用
52塑料模具钢的热处理
521非合金型塑料模具钢的热处理
522渗碳型塑料模具钢的热处理
523预硬型塑料模具钢的热处理
524时效硬化型塑料模具钢的热处理
525耐腐蚀塑料模具钢的热处理
526整体淬硬型塑料模具钢的热处理
53新型塑料模具钢及其热处理案例
案例125CrNi3MoAl钢
案例28Cr2S钢(8Cr2MnWMoVS)
思考题
6其他模具材料
61铸铁模具材料
611铸铁模具材料概况
612铸铁模具材料的应用
62硬质合金和钢结硬质合金模具材料
621硬质合金模具材料
622钢结硬质合金模具材料
63有色金属及合金模具材料
631锌基合金模具材料
632低熔点合金模具材料
思考题
第二篇模具表面强化技术
7金属构件的表层残余应力
71残余应力的基本概念
711残余应力的性质及平衡条件
712残余应力的分类
713残余应力的极限
72残余应力的形成
721不均匀塑性变形引起的残余应力
722温度差异引起的残余应力
723焊接形成的残余应力
724金属的相变应力
73残余应力对金属构件性能的影响
731残余应力对疲劳强度的影响
732残余应力对静载强度的影响
733残余应力对加工精度的影响
734残余应力对刚度的影响
735残余应力对应力腐蚀的影响
74残余应力的测量
741应力释放法
742物理方法
思考题
8金属表面形变强化
81金属表面形变强化的机理及主要方法
811表面形变强化原理
812表面形变强化的主要方法
82喷丸强化
821喷丸强化用的设备
822喷丸材料
83喷丸强化工艺参数对材料疲劳强度的影响
831喷丸表层的残余应力
832喷丸表面质量及影响因素
84表面形变强化在模具表面强化工艺中的应用
思考题
9表面淬火
91感应加热表面淬火
911感应加热基本原理
912感应加热表面淬火工艺
913超高频感应加热表面淬火
914双频感应加热淬火和超音频感应加热淬火
915冷却方式和冷却介质的选择
916感应加热淬火件的质量检验
92火焰加热表面淬火
921火焰特性
922火焰加热表面淬火方法
923工艺参数选择
924火焰淬火的质量检验
925火焰淬火的安全技术要求
93其他表面淬火方法简介
931电解液淬火
932接触电阻加热淬火
933浴炉加热表面淬火
94表面淬火方法在模具表面强化工艺中的应用
思考题
10热扩渗技术
101热扩渗技术的基本原理与分类
1011热扩渗技术的基本原理
1012渗层形成机理
1013热扩渗速度的影响因素
1014扩渗层的组织特征
1015热扩渗工艺的分类
102渗碳
1021渗碳的目的及意义
1022渗碳方法
1023渗碳工艺
1024渗碳后的热处理
1025渗碳热处理后的组织与性能
1026渗碳在模具表面强化工艺中的应用
103渗氮
1031渗氮的目的及意义
1032渗氮方法
1033渗氮工艺
1034渗氮工件的预处理
1035渗氮后的组织与性能
1036渗氮在模具表面强化工艺中的应用
104碳氮共渗
1041碳氮共渗的特点及分类
1042碳氮共渗方法
1043碳氮共渗在模具表面强化工艺中的应用
105渗硼
1051渗硼的特点及分类
1052渗硼方法
1053渗硼层的组织
1054渗硼在模具表面强化工艺中的应用
106渗金属
1061渗金属的特点及分类
1062气体渗金属方法
1063液体渗金属方法
1064固体渗金属方法
1065渗金属法在模具表面强化工艺中的应用
思考题
11等离子体扩渗技术
111离子渗氮
1111离子渗氮的主要特点
1112离子氮化原理
1113离子渗氮设备
1114离子渗氮工艺
112离子渗碳、离子碳氮共渗
1121离子渗碳原理及优点
1122离子碳氮共渗、离子氮碳共渗
113等离子体扩渗技术在模具表面强化工艺中的应用
案例离子氮化PECVD TiN膜复合处理提高切边模具寿命研究
思考题
12激光表面处理技术
121激光表面处理设备
1211激光的产生
1212激光器
1213激光处理用的外围设备
122激光表面改性工艺
1221激光表面相变硬化
1222激光表面熔覆与合金化
1223激光表面非晶化与熔凝
1224激光冲击硬化
123复合表面改性技术
1231黑色金属复合表面改性技术
1232有色金属复合表面改性处理
思考题
13电子束表面处理技术
131电子束表面处理原理与设备
1311电子束表面处理原理
1312电子束表面处理设备
132电子束表面处理工艺
1321电子束表面处理工艺的特点
1322电子束表面相变强化
1323电子束表面熔凝
1324电子束表面合金化
1325电子束表面非晶化
133电子束表面改性技术在模具表面强化工艺中的应用
案例1Cr12Mo1V1(D2)模具钢电子束表面改性研究
案例2几种典型电子束表面改性处理实例与效果
思考题
14电镀与化学镀
141电镀
1411电镀基本知识
1412常用金属及合金电镀
1413电镀技术在模具表面强化工艺中的应用
142电刷镀
1421电刷镀基本原理
1422常用金属电刷镀
1423电刷镀技术在模具表面强化工艺中的应用
143化学镀
1431化学镀的基本原理
1432常用金属化学镀
1433化学镀技术在模具表面强化工艺中的应用
思考题
15气相沉积技术
151化学气相沉积(CVD)
1511化学气相沉积设备
1512沉积过程
1513工艺要求
1514化学气相沉积在模具表面强化工艺中的应用
152物理气相沉积(PVD)
1521物理气相沉积的分类
1522真空蒸发镀膜
1523阴极溅射
1524离子镀
1525物理气相沉积在模具表面强化工艺中的应用
思考题
16堆焊技术
161概述
1611稀释率
1612熔合比
1613熔合区的成分、组织与性能
1614热循环的影响
1615热应力
1616堆焊工艺的主要应用
162堆焊合金的种类及选择
1621铁基堆焊合金
1622镍基堆焊合金
1623钴基堆焊合金
1624堆焊合金的选取原则
163堆焊方法的分类及选择
1631堆焊方法的分类及特点
1632堆焊方法的选择
164堆焊技术在模具表面强化工艺中的应用
案例1电渣堆焊锤锻模
案例2大型镶块式修边模具的堆焊
思考题
17热喷涂与热喷焊
171热喷涂概述
1711热喷涂的基本原理
1712热喷涂涂层的结合机理
1713热喷涂技术的特点
172热喷涂方法分类及一般工艺流程
1721热喷涂方法分类及特点
1722热喷涂的一般工艺流程
173热喷涂材料的性能要求及分类
1731热喷涂材料的性能要求
1732热喷涂材料的分类
1733热喷涂材料的选取原则
174热喷焊工艺及特点
1741热喷焊工艺的一般特点
1742热喷焊工艺的一般工艺流程
1743热喷焊工艺在模具表面强化中的应用
思考题
18离子注入与电火花表面强化
181离子注入
1811离子注入原理
1812离子注入特征
1813离子注入提高表面性能的机理
182离子注入在提高模具使用寿命方面的应用
案例1铝型材热挤压模具的离子注入
案例2注塑模具的离子注入
案例3一些常用工模具的离子注入改性效果
183电火花表面强化技术
1831电火花表面强化原理
1832电火花表面强化过程
1833电火花表面强化特点及强化层特征
184电火花表面强化技术在模具表面强化工艺中的应用
案例1煤车弹簧三角盖落料冲裁模电火花表面强化
案例2用电火花强化工艺修复锻模磨损表面
思考题
参考文献