本書在教學內容安排上，以材料的成分、工藝、組織結構和性能之間的關繫規律這條主線貫穿始終，以利於學生建立完整的知識體繫，保證教學內容的科學性和繫統性。主要內容包括材料的性能、材料的結構、金屬的塑性變形與再結晶、材料的凝固與相圖、鐵碳合金、材料的非平衡相變與熱處理、表面處理、合金鋼和鑄鐵，同時介紹了有色金屬和常用非金屬材料，並對機械零件的失效分析與選材等問題做了繫統介紹。

本書注重學生分析問題與解決工程技術問題能力的培養及學生工程素質與創新思維能力的提高。以哲學思想為指導，深入剖析工程材料中的科學原理；從科學與技術的關繫出發，培養學生的創新和創造思維。在內容編寫上既體現了D前的國家標準與技術規範，同時秉承了工程材料與制造技術的歷史傳承和發展趨勢，同時將思想政治教育融入課程教學中，培養學生的正確人生觀。

本書可作為普通高等院校本科機械類和近機械類各專業的教材和參考書，也可供各類專科院校學生及機械制造工程技術人員參考。

編者前言

D0章緒論1

D1章材料的性能4

11力學性能4

111強度4

112塑性6

113硬度6

114衝擊韌度9

115斷裂韌度10

116疲勞12

12物理、化學性能15

13工藝性能16

14習題16

D2章材料的結構18

21材料結構的類型18

211結構類型18

212幾何晶體學的基本概念18

213配位數和致密度20

214晶體的各向異性21

22金屬鍵與金屬的特性21

221金屬鍵21

222金屬的特性22

23純金屬常見的晶體結構23

231體心立方晶格23

232面心立方晶格23

233密排六方晶格24

24金屬的實際晶體結構24

241多晶體結構和亞結構24

242晶體中的缺陷25

25合金的結構26

251固溶體27

252金屬間化合物32

26習題36

D3章材料的凝固與相圖37

31金屬的凝固結晶37

311結晶概述38

312純金屬的冷卻曲線和冷卻現像38

313純金屬的結晶過程39

314晶粒大小與金屬力學性能的

關繫40

315金屬的鑄錠組織42

3合金相圖的建立43

321基本概念43

32合金相圖的建立44

32勻晶相圖45

32共晶相圖48

32包晶相圖51

326形成穩定化合合金

相圖52

327具有共析反合金相圖53

328合金的性能與相圖間的關繫54

33習題57

D4章鐵碳合金59

41鐵碳合金中的相及組織59

411工業純鐵59

412鐵碳合金的組織結構及其性能60

42金屬的同素異構轉變62

43鐵碳合金相圖分析63

431鐵碳合金相圖基礎知識63

432典型鐵碳合金的結晶過程分析66

433組織組成物計算70

434碳的質量分數對鐵碳合金組織、

性能的影響70

435鐵碳合金相圖的應用71

44碳素鋼72

441碳鋼中常存雜質及對性能的

影響73

442碳素鋼的分類、牌號及用途73

45習題78

D5章金屬的塑性變形與再結晶81

51金屬的塑性變形81

511金屬單晶體的塑性變形81

512金屬多晶體的塑性變形84

52金屬的塑性變形對組織和性能的

影響86

521纖維組織86

522加工硬化86

523織構現像87

524殘餘應力88

53變形金屬在加熱時組織和性能的

變化88

531回復與再結晶88

532再結晶溫度與晶粒度89

54金屬的熱變形加工91

541熱變形加工與冷變形加工的

區別91

542金屬的熱變形加工對組織和

性能的影響92

55習題93

D6章材料的非平衡相變與熱處理95

61鋼的熱處理原理95

611鋼在加熱時的組織轉變95

612鋼在冷卻時的組織轉變98

613過冷奧氏體的冷卻轉變曲線圖103

62鋼的普通熱處理112

621鋼的退火與正火112

622鋼的淬火114

623鋼的淬透性118

624鋼的回火122

63鋼的表面熱處理126

631鋼的表面淬火126

632鋼的化學熱處理128

64鋼的其他熱處理方法133

65熱處理的技術條件和結構工藝性134

651熱處理技術條件的標注134

652熱處理零件的結構工藝性137

66典型零件熱處理工藝分析139

661車床主軸熱處理工藝139

66220CrMnTi變速箱齒輪的滲碳熱

處理工藝140

67習題142

D7章合金鋼145

7素在鋼中的作用145

71素對鋼中基本項的影響145

71素對FeFe3C相圖的

影響146

71素對熱處理的影響148

72合金鋼的分類與編號151

721合金鋼的分類151

722合金鋼的編號方法151

73合金結構鋼152

731低合金高強度結構鋼152

732合金滲碳鋼153

733合金調質鋼156

734合金彈簧鋼159

735滾動軸承鋼162

74工具鋼165

741刃具鋼165

742合金模具鋼174

743量具鋼181

75特殊性能鋼182

751不鏽鋼182

752耐熱鋼184

753耐磨鋼185

76習題186

D8章鑄鐵189

81鑄鐵的石墨化189

811鐵碳合金雙重相圖190

812石墨化方式和過程190

813影響石墨化的因素191

814鑄鐵的分類192

82灰鑄鐵193

821灰鑄鐵的化學成分、組織和

性能193

822灰鑄鐵的孕育處理194

823灰鑄鐵的牌號和應用195

824灰鑄鐵的熱處理196

83球墨鑄鐵197

831球墨鑄鐵的成分、組織、性能和

用途197

832球墨鑄鐵的熱處理200

84可鍛鑄鐵201

85蠕墨鑄鐵203

86合金鑄鐵204

861耐磨鑄鐵204

862耐熱鑄鐵205

863耐蝕鑄鐵207

87習題207

D9章有色金屬與非金屬材料209

91鋁及鋁合金209

911工業純鋁209

912鋁合金210

92銅及銅合金213

921工業純銅213

922銅合金214

93鈦及其合金215

931純鈦215

932鈦合金215

94滑動軸承合金216

941軸承合金的性能要求和組織

特征216

942軸承合金的分類及牌號216

95粉末冶金材料217

951硬質合金218

952燒結減摩材料219

953燒結鐵基結構材料219

96高分子材料、陶瓷材料及復合材料220

961高分子材料220

962陶瓷材料225

963復合材料227

97習題230

D10章機械零件的失效分析與

選材233

101機械零件的失效分析233

1011零件的失效形式233

1012零件失效的原因235

1013失效分析235

102選材的一般原則236

1021材料的使用性能原則236

1022材料的工藝性能原則237

1023經濟性原則237

103典型零件的選材與工藝238

1031提高疲勞強度和耐磨性的

選材與工藝238

1032齒輪類與軸類零件的選材與

工藝239

104習題243

參考文獻244