本书是根据高等院校机械类冷加工各专业工程材料课程的基本要求编写的试用教材。 本书从机械类各专业学生实际需要出发，介绍了常用机械工程材料及其应用，主要内容包括：材料的结构和金属的结晶；金属的塑性变形与再结晶；材料的力学性能；二元合金相图；铁碳合金；钢的热 处理；合金钢；铸铁；非铁(有色)金属及其合金；机械零件选材及工艺路线分析；非金属机械工程材料(包括高分子材料、工程塑料、橡胶材料、工程陶瓷材料、复合材料)等。书末附录介绍了常用力学性能指标及硬度试验方法，金属硬度及其与强度的换算以及国内外常用钢材牌号。本书在选材方面注重联系实际，反映材料科学的 新近成果。书中的相关内容也采用了新的国家标准。

目录
第2版前言
第1版前言
绪论1
第一章材料的结构和金属的结
晶4
第一节晶体结构和非晶体4
一、原子的结合键及其特性4
二、晶体和非晶体概念6
三、非晶体结构6
四、晶体结构的基本概念7
五、金属中常见的三种晶体结构8
六、三种典型晶格的致密度及晶
面晶向分析9
七、单晶体的各向异性与多晶体
的伪各向同性12
第二节晶体缺陷13
一、点缺陷13
二、线缺陷14
三、面缺陷14
第三节合金的相结构15
一、基本概念15
二、固溶体16
三、化合物18
第四节合金的组织21
一、组织的概念21
二、单相组织22
三、双相组织22
四、多相组织23
第五节金属的结晶与铸锭23
一、概述24
二、晶核的形成与长大25
三、结晶后晶粒大小及控制27
四、金属铸锭的组织28
第二章金属的塑性变形与再
结晶32
第一节金属的塑性变形32
一、金属变形的三个阶段32
二、单晶体的塑性变形33
三、多晶体的塑性变形36
第二节塑性变形对金属组织和
性能的影响38
一、塑性变形对显微组织的影
响38
二、塑性变形对金属性能的影
响40
三、残余应力41
第三节回复与再结晶42
一、回复42
二、再结晶42
三、晶粒长大45
四、影响再结晶退火后晶粒度的
因素45
第四节金属的热加工47
一、金属的热加工与冷加工47
二、热加工对金属组织和性能的
影响47
三、超塑性48
第三章材料的力学性能52
第一节材料承受静载荷时的力学
性能52
一、材料的拉伸曲线52
二、材料的变形及其性能指标53
三、材料的断裂及其性能指标57
四、材料的弯曲及其性能指标59
五、材料的硬度61
第二节材料承受冲击载荷时的力学
性能64
一、缺口试样的冲击试验64
二、多次冲击试验66
三、冲击韧性及其意义66
第三节材料的疲劳67
一、疲劳曲线67
二、疲劳极限68
三、疲劳断口68
第四节材料的断裂韧性70
一、断裂韧性的概念70
二、影响材料断裂韧性的因素71
第五节材料的磨损性能72
一、磨损过程和磨损的分类72
二、提高材料耐磨性的途径73
第六节材料的蠕变性能74
一、材料的蠕变现象74
二、蠕变性能指标74
第四章二元合金相图77
第一节二元合金相图的建立77
一、二元合金相图的表示方法77
二、二元合金相图的建立方法78
三、杠杆定律79
第二节二元匀晶相图80
一、二元匀晶相图的分析80
二、合金的平衡结晶过程80
三、晶内偏析(枝晶偏析)82
第三节二元共晶相图82
一、二元共晶相图的分析83
二、典型合金的平衡结晶过程
及室温平衡组织83
三、相组成物与组织组成物86
第四节二元包晶相图88
一、二元包晶相图的分析88
二、典型合金的平衡结晶过程89
三、包晶偏析91
第五节其它常用的二元合金相
图类型91
一、二元共析相图91
二、具有稳定金属间化合物的
二元相图91
第六节二元合金相图与合金性
能间的关系92
一、合金的使用性能与相图的
关系92
二、合金的工艺性能与相图的
关系93
第五章铁碳合金96
第一节铁碳合金基本组元、组织
及其性能96
一、铁碳合金基本组元96
二、铁碳合金中的基本组织及
其性能97
第二节FeFe3C相图分析98
一、相图中的点、线、区98
二、典型合金的平衡结晶过程
及室温平衡组织101
三、杠杆定律的应用108
四、铁碳合金的碳含量与平衡组
织、力学性能之间的关系109
五、FeFe3C相图的应用111
第三节碳钢及合金钢概述112
一、钢中常存杂质元素的影响113
二、钢的分类、编号及应用114
第六章钢的热处理123
第一节钢在加热时的转变124
一、共析钢加热时奥氏体的形
成124
二、亚、过共析钢的奥氏体化
过程125
三、影响奥氏体化的因素125
四、奥氏体的晶粒度及其长大127
第二节奥氏体在冷却时的转变129
一、奥氏体在不同冷却方式下
的转变129
二、过冷奥氏体等温转变图(等
温转变C曲线)129
三、过冷奥氏体转变产物的组织
形态及其性能131
四、影响等温转变图（C曲线）位
置和形状的因素136
五、等温转变图（C曲线）的意义
和应用138
六、过冷奥氏体连续冷却转变
图简介140
第三节钢的退火与正火141
一、退火141
二、正火142
三、退火、正火的选用原则142
第四节钢的淬火与回火143
一、钢的淬火143
二、淬火钢的回火146
第五节钢的淬透性151
一、钢的淬透性与淬硬性151
二、淬透性对钢的力学性能的
影响151
三、影响淬透性的因素152
四、淬透性的测定及表示方法152
五、淬透性的应用154
第六节钢的表面淬火154
一、表面淬火的定义及方法154
二、感应加热表面淬火154
三、火焰加热表面淬火157
第七节钢的化学热处理158
一、化学热处理的定义158
二、钢的渗碳158
三、钢的渗氮163
四、钢的碳氮共渗164
第七章合金钢169
第一节合金结构钢169
一、低合金结构钢169
二、易切削钢171
三、渗碳钢172
四、调质钢175
五、弹簧钢181
六、滚动轴承钢184
第二节合金工具钢186
一、刃具钢186
二、模具钢197
三、量具钢203
第三节特殊性能钢及合金205
一、不锈钢205
二、耐热钢207
三、耐磨钢212
四、硬质合金212
第八章铸铁216
第一节概述216
一、铸铁的特点216
二、FeC双重相图及铸铁中石
墨的形成217
三、铸铁的分类218
第二节灰铸铁219
一、灰铸铁的组织、性能和
用途219
二、灰铸铁的孕育处理222
三、灰铸铁的热处理222
第三节可锻铸铁223
一、可锻铸铁的组织、性能和
用途223
二、可锻铸铁的生产224
第四节球墨铸铁225
一、球墨铸铁的生产225
二、球墨铸铁的牌号、组织和
性能225
三、球墨铸铁的热处理227
第五节其它铸铁简介228
一、耐磨铸铁228
二、耐热铸铁228
三、耐蚀铸铁230
第九章非铁(有色)金属及
其合金231
第一节铝及其合金231
一、概述231
二、铝合金的强化232
三、铸造铝合金及其热处理235
四、变形铝合金及其热处理237
第二节铜及其合金240
一、概述240
二、黄铜243
三、青铜244
第三节钛及其合金247
一、钛及其合金的性能特点247
二、钛合金的分类247
三、常用钛合金247
第四节轴承合金249
一、概述249
二、锡基轴承合金250
三、铝基轴承合金250
四、铜基轴承合金251
第五节新型及特种用途材料252
一、非晶态合金252
二、纳米材料253
三、纳米碳管254
四、梯度材料256
五、记忆合金256
六、储氢材料257
第十章机械零件选材及工艺
路线分析260
第一节选材的一般原则260
一、材料的力学性能260
二、材料的工艺性能261
三、材料的经济性262
第二节热处理技术条件的标注262
一、整体热处理时的标注图例263
二、局部热处理时的标注图例263
第三节冷加工方面减小变形、
防止开裂的措施264
一、改进淬火零件结构形状的
设计264
二、合理安排工艺路线268
三、修改技术条件269
四、按变形规律调整加工尺寸269
五、预留加工余量270
六、更换材料272
七、提高表面质量273
第四节热处理与切削加工性的
关系273
第五节典型零件选材及工艺分
析275
一、齿轮类275
二、轴类278
第十一章高分子材料287
第一节高分子材料概述287
一、高分子化合物与高分子材
料287
二、高分子化合物的组成288
三、高分子化合物的聚合类型290
四、高分子化合物的分类和命
名291
五、高分子化合物的结构292
六、高分子材料的性能298
七、高分子材料的老化与防止302
第二节工程塑料302
一、工程塑料概述302
二、热塑性工程塑料及应用305
三、热固性工程塑料及应用310
四、工程塑料的选材原则和方
法313
第三节橡胶材料313
一、橡胶材料概述313
二、常用橡胶材料及应用315
第十二章工程陶瓷材料320
第一节陶瓷材料概述320
一、陶瓷的定义和分类320
二、陶瓷制品生产工艺321
三、陶瓷的结构321
四、陶瓷的性能323
第二节常用工程陶瓷325
一、普通瓷325
二、氧化铝陶瓷326
三、氮化硅陶瓷327
四、Sialon陶瓷328
五、碳化硅陶瓷329
六、氮化硼陶瓷329
七、碳化硼陶瓷330
第十三章复合材料332
第一节复合材料概述332
一、复合材料的概念332
二、复合材料的特性332
三、复合材料的分类和命名334
四、复合材料的界面与强度334
第二节纤维增强聚合物基复合
材料335
一、玻璃纤维/聚合物复合材
料335
二、碳纤维/聚合物复合材料337
三、硼纤维/聚合物复合材料339
四、纤维增强聚合物复合材料
成型工艺339
第三节其它复合材料简介340
一、层合复合材料340
二、夹层结构复合材料341
三、颗粒增强复合材料341
四、纳米复合材料342
附录344
附录A常用的力学性能指标及其
含义344
附录B常用硬度试验方法的原理
及硬度符号说明345
附录C钢铁金属硬度及强度换算
表（适用于碳钢及合金
钢）348
附录D钢铁金属硬度及强度换算
表（适用于碳钢）353
附录E国内外常用钢牌号对照
表355
参考文献358