مقدمه  أ

بخش اول: مقدم های بر مهندسی و علم مواد 1

۱-۱ - مهندسی و علم مواد چیست؟ 3

۲-۱ - دسته بندی مواد  4

۱-۲-۱ - فلزات و آلیاژها  6

۲-۲-۱ - سرامیکها 6

3-۲-۱ - شیشه ها و شیشه-سرامیک ها  7

4-۲-۱ - پلیمرها  7

۵-۲-۱ - مواد نیمه رسانا  8

6-۲-۱ - کامپوزیتها 8

3-۱ - دسته بندی کاربردی مواد  9

۱-3-۱ - هوافضا 10

۲-3-۱ - زیست پزشکی  10

3-3-۱ - مواد الکترونیکی 10

4-3-۱ - انرژی و تکنولوژی محیطی  10

۵-3-۱ - مواد مغناطیسی  ۱۱

6-3-۱ - مواد نوری  ۱۱

7-3-۱ - مواد هوشمند  ۱۱

8-3-۱ - مواد سازه ای  ۱۱

9-3-۱ - نانومواد ۱۲

4-۱ - دستهبندی مواد بر اساس ساختار ۱۲

- خواص و الزامات مهندسی 13

۱-۵-۱ - خواص مکانیکی 13

۲-۵-۱ - خواص حرارتی 14

3-۵-۱ - خواص الکتریکی 16

4-۵-۱ - خواص مغناطیسی 17

۵-۵-۱ - خوا ص شیمیایی 18

6-۵-۱ - خواص نوری 18

6-۱ - ارتباط بین ساختار و خواص مواد 18

7-۱ - شناسایی و انتخاب مواد در طراح یهای مهندسی 19

فهرست مراجع ۲۱

بخش دوم: ساختار مواد  23

۱-۲ - ساختار اتم 25

۲-۲ - پیوندهای اتمی اصلی 27

۱-۲-۲ - پیوندهای یونی  28

۱-۱-۲-۲ - نحوهی چی دمان ی ونها در جامدهای یونی 31

۲-۱-۲-۲ - خواص جامدهای یونی 32

۲-۲-۲ - پی وندهای کووالانسی  33

3-۲-۲ - پیوندهای فلزی  3۵

3-۲ - ساختار بلوری جامدات  36

۱-3-۲ - سلول واحد 37

۲-3-۲ - سلول ساده  38

3-3-۲ - سیستم های بلوری 38

3-۲ - 4 - جهتها و صفحههای بلور ی 40

4-3-۲ - ساختارهای بلوری در فلزات 41

۱-۴-3-۲ - ساختار مکعبی مرکزدار 41

۲-۴-3-۲ - ساختار مکعبی با وجوه مرکزدار 42

3-۴-3-۲ - ساختار شش گوشه فشرده  ۴3

۵-3-۲ - ساختار بلور ی سرامیکها  44

6-3-۲ - دانسیته تئوری  46

4-۲ - محلولهای جامد فلزی  46

۱-4-۲ - محلول جامد جانشین  47

۲-4-۲ - محلول جامد بیننشین 47

۵-۲ - عیوب در جامدات 48

۱-۵-۲ - عیوب نقطه ای  48

۲-۵-۲ - عیوب خطی  ۵0

3-۵-۲ - عیوب صفحه ای 51

4-۵-۲ - عیوب حجمی 52

6-۲ - نفوذ 52

۱-6-۲ - قوانین نفوذ ۵3

تمرین های بخش دوم  ۵4

فهرست مراجع  ۵۵

بخش سوم: رفتار مکانیکی مواد  57

۱-3 - استحکام  ۵9

3-۲ - تنش و کرنش  60

3-3 - منحنی های تنش -کرنش 62

4-3 - چقرمگی  63

۵-3 - سختی  63

6-3 - مدول الاستیک 6۵

۱-6-3 - مدول یانگ یا مدول الاستی سیته ) E یا 66 ) 66

3-6-۲ - روابط بین مدول الاستیک  67

7-3 - تغییر شکل و شکست 69

۱-7-3 - شکست مواد ترد 69

۲-7-3 - تغییر شکل پلاستیک فلزات 72

3-7-3 - حرکت نابجاییها و تغییر شکل پلاستیک 72

-4-7-3 مواد ترد و شکل پذیر  7۵

8-3 - مکانیزم های استحکامدهی فلزات 77

۱-8-3 - استحکامدهی با کاهش اندازه دانه  77

۲-8-3 - استحکامدهی از طریق محلول جامد 79

3-8-3 - کرنش سختی 80

9-3 - خواص وابسته به زمان81

۱-9-3 - خستگی 81

۲-9-3 - خزش  83

۱-۲-۹-3 - مرحله اول خزش  8۴

۲-۲-۹-3 - مرحله دوم خزش  8۴

3-۲-۹-3 - مرحله سوم خزش  86

تمرین های بخش سوم  87

منابع و مراجع  88

بخش چهارم: نمودارها و استحاله های فازی  89

۱-4 - تعاریف و مفاهیم اصلی 91

۲-4 - تبدیل فاز و نمودار تعادل در سیستم تک عنصری 92

3-4 - نمودارهای فازی دوتایی  93

۱-3-4 - تفسیر نمودار فازی  94

۲-3-4 - نمودار فازی ی وتکتیک دوتایی 94

3-3-4 - تر کیبات و فازهای میانی 97

4-3-4 - واکنش پریتکتیک و ذوب نامتجانس  97

۵-3-4 - واکنش یوتکتویید  99

4-4 - نمودار تعادلی آهن - کربن ۱00

۱-4-4 - سرد کردن غیر تعادلی  ۱0۵

۲-4-4 - اثر عناصر آلیاژی  ۱06

3-4-4 - چدنها  ۱07

۵-4 - نمودار فازی سه تایی  ۱09

تمرینها ی بخش چهارم ۱۱۱

منابع و مراجع ۱۱۲

بخش پنجم: کاربرد و فراو ری آلیاژها ی فلزی   113

۱-۵ - انواع آلیاژهای فلزی ۱۱۵

۱-۱-۵ - آلیاژهای آهنی  ۱۱۵

۱-۱-۱-۵ - طبقهبندی فولادها  ۱۱6

۲-۱-۵ - آلیاژهای غیر آهنی  ۱۱7

۵ - ۱-۲-۱ - مس و آلیاژهای آن  ۱۱8

۲-۲-۱-۵ - آلومینیم و آلیاژهای آن  ۱۱8

3-۲-۱-۵ - منیزیم و آلیاژهای آن  ۱۱۹

۴-۲-۱-۵ - تیتا نیم و آلیاژهای آن ۱۱۹

۵-۲-۱-۵ - فلزات دیرگداز، سوپرآلیاژها و فلزات نجیب  120

۲-۵ - روشهای تولید فلزات  ۱۲۱

۱-۲-۵ - شکلدهی فلزات ۱۲۲

۲-۲-۵ - ریخته گری  ۱۲3

۵ - ۲ - 3 - جوشکاری و متالورژی پودر  ۱۲4

۱-3-۲-۵ - چاپ سه بعدی  ۱۲۴

3-۵ - فرآیندهای حرارتی فلزات )ریزساختار و خواص مکانیکی(  ۱۲۵

۱-3-۵ - بازیابی ، تبلور مجدد و رشد دانه  ۱۲6

۲-3-۵ - سینتی ک تغییر فاز )حالت جامد(  ۱۲7

3-3-۵ - عملیات حرارتی آلیاژهای آهن-کربن  ۱۲9

4-۵ - خواص مکانیکی آلیاژهای آهن -کربن  ۱3۵

تمرینها ی بخش پنجم  ۱39

منابع و مراجع  ۱40