本書以教育部頒布的《機械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》和《工程材料及機械制造基礎(chǔ)系列課程改革》為指導(dǎo)，結(jié)合目前教改的基本指導(dǎo)思想和原則以及實施素質(zhì)，聯(lián)合多個院校正從事該課程教學(xué)的一線教師而編寫的簡明教材。本書主要內(nèi)容包括工程材料的宏觀性能、微觀結(jié)構(gòu)、鋼鐵及合及其合金材料、非鐵金屬材料、金屬材料的熱處理、非金屬材料及復(fù)合材料等。全書圖文并茂，通俗易懂，版面新穎，注重聯(lián)系生產(chǎn)實際，突出學(xué)生技能的培養(yǎng)。教材編寫時密切關(guān)注日新月異的新材料、新技術(shù)的發(fā)展，給予適當?shù)慕榻B。由此可見本書與同類教材相比，選材內(nèi)容較豐富、簡明，具有一定的特色。
隨著我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和改革開放的不斷深入，汽車裝備制造業(yè)、冶金、鐵路、航空航天等行業(yè)保持較快的增長，各相關(guān)行業(yè)如何選擇工程材料就顯得非常重要，這就需要工程技術(shù)人員、管理人員要懂得工程材料及相關(guān)知識。
為滿足社會不斷增長的人才需求，越來越多的高等院校、技師學(xué)院、職業(yè)技術(shù)學(xué)院均開設(shè)工程材料(含金屬材料熱處理)及相關(guān)課程，本課程是各高校機械類和近機類專業(yè)本科生及�？粕M入專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)基礎(chǔ)課。
本書以教育部機械基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會頒布的《普通高等學(xué)校工程材料及機械制造基礎(chǔ)系列課程教學(xué)基本要求》為指導(dǎo)，結(jié)合目前教學(xué)改革的現(xiàn)狀編寫而成，以培養(yǎng)學(xué)生具有合理選擇工程材料及金屬熱處理方法的能力。
本書按照由淺入深、循序漸進、便于教學(xué)的思路，首先從工程材料宏觀性能的介紹開始，使學(xué)生對工程材料有一個初認識；隨之深入到材料的微觀組織結(jié)構(gòu)和材料熱處理過程中的組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，以了解工程材料的本質(zhì)并掌握必要的材料基礎(chǔ)理論知識和常用金屬材料熱處理的方法和應(yīng)用。最后，通過對機械零件的失效分析、合理選材的闡述，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。另外，為了便于實驗課程開展，本書附錄部分包含有相應(yīng)的實驗內(nèi)容，供教學(xué)選用。
本書由方勇、王萌萌、許杰任主編，由方勇統(tǒng)稿。參加本書編寫的單位(人員)有：水利部產(chǎn)品質(zhì)量標準研究所的方勇(前言、緒論、第1～4章、第11章)和許杰(第8、9章、附錄)；青島技師學(xué)院的王萌萌(第5、6、7章)；中國石油大學(xué)的宋琪(第1～7章復(fù)習題解答)；天津海運職業(yè)學(xué)院吳國強(第10章，第8章和第9章的電子課件和習題解答)和郭國杰(第1～7章電子課件)。
本書由青島科技大學(xué)孟慶東教授任主審，他對書稿進行了認真、細致的審閱，提出了許多建設(shè)性的意見。另外，各編者所在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及主管部門也給予了大力支持，在此一并對上述單位與個人表示衷心感謝。
本書主要作為高等學(xué)校機械類、近機械類、機電類等專業(yè)的本、專科的工程材料及金屬熱處理課程的教材，也可供其他相關(guān)專業(yè)的師生和工程技術(shù)人員參考，另外，為了配合本書的教學(xué)，還設(shè)計制作了電子課件，授課教師可以在www.cmpedu.com上下載使用。
限于編者水書有限，書中恐有許多錯誤、不妥之處，希望采用本書的廣大讀者，提出寶貴的意見和建議，以利于今后的修訂，使之更趨完善，在此深表感謝。
編者
前言
第0章緒論1
0.1材料科學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用1
0.2工程材料1
0.3工程材料與金屬熱處理課程的教學(xué)
目標和基本要求2
第1章工程材料的分類與性能4
1.1工程材料的分類4
1.1.1材料4
1.1.2工程材料及分類4
1.2工程材料的性能5
1.2.1物理性能5
1.2.2化學(xué)性能5
1.2.3力學(xué)性能5
復(fù)習思考題13
第2章金屬材料的結(jié)構(gòu)15
2.1固體材料的結(jié)構(gòu)15
2.1.1晶態(tài)結(jié)構(gòu)15
2.1.2非晶態(tài)結(jié)構(gòu)16
2.2金屬晶體結(jié)構(gòu)16
2.2.1常見金屬晶體的結(jié)構(gòu)16
2.2.2實際金屬的結(jié)構(gòu)17
2.3純金屬的結(jié)晶17
2.3.1純金屬的結(jié)晶過程17
2.3.2細化晶粒的方法18
2.3.3金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變19
2.4合金的晶體結(jié)構(gòu)19
2.4.1固溶體20
2.4.2金屬化合物20
2.4.3機械混合物20
2.5勻晶相圖20
2.5.1相圖的建立21
2.5.2相圖分析21
2.5.3合金的平衡結(jié)晶過程21
*2.5.4杠桿定律21
2.5.5枝晶偏析22
2.6共晶相圖23
2.7合金的結(jié)晶24
2.7.1合金的結(jié)晶過程24
2.7.2合金結(jié)晶的冷卻曲線24
復(fù)習思考題25
第3章鋼的熱處理原理26
3.1熱處理概述26
3.2鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變26
3.2.1奧氏體轉(zhuǎn)變溫度與FeFe3C相圖的
關(guān)系27
3.2.2奧氏體的形成27
3.2.3影響奧氏體轉(zhuǎn)變速度的因素28
3.2.4奧氏體的晶粒度及控制因素30
3.3鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變31
3.3.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖32
3.3.2過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖39
3.3.3過冷奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變圖的應(yīng)用39
復(fù)習思考題40
第4章鋼的熱處理工藝41
4.1鋼的熱處理工藝分類41
4.2鋼的普通熱處理41
4.2.1鋼的退火與正火41
4.2.2鋼的淬火與回火44
4.3鋼的表面熱處理47
4.3.1鋼的表面淬火47
4.3.2鋼的化學(xué)熱處理50
4.4鋼的熱處理新技術(shù)54
4.4.1可控氣氛熱處理54
4.4.2真空熱處理55
4.4.3離子滲擴熱處理55
4.4.4形變熱處理56
4.4.5激光淬火和電子束淬火58
4.5熱處理工藝的應(yīng)用59
4.5.1常見的熱處理缺陷59
4.5.2熱處理工件的結(jié)構(gòu)工藝性59
4.5.3熱處理技術(shù)條件的標注及熱處理
工序位置安排60
復(fù)習思考題61
第5章金屬材料綜述62
5.1常用金屬材料的種類和用途62
5.1.1認識金屬材料62
5.1.2金屬材料的分類63
5.2碳素鋼與合金鋼概述64
5.3有色金屬概述64
復(fù)習思考題65
第6章工業(yè)用鋼66
6.1工業(yè)用鋼的分類66
6.1.1我國的習慣分類方法66
6.1.2常存雜質(zhì)和合金元素在鋼中的
作用68
6.2非合金鋼73
6.2.1非合金鋼的種類、牌號、性能和
用途73
6.2.2碳素結(jié)構(gòu)鋼74
6.2.3碳素工具鋼78
6.3合金鋼80
6.3.1合金鋼的分類方法80
6.3.2合金結(jié)構(gòu)鋼82
6.3.3特殊性能鋼95
6.3.4合金工具鋼105
復(fù)習思考題113
第7章鑄鐵115
7.1概述115
7.1.1鑄鐵的特點115
7.1.2鑄鐵的分類115
7.2鑄鐵的石墨化116
7.3常用鑄鐵118
復(fù)習思考題126
第8章有色金屬及合金127
8.1有色金屬127
8.2鋁及鋁合金127
8.2.1概述127
8.2.2純鋁的性能、牌號及用途127
8.2.3鋁合金128
8.3銅及銅合金135
8.3.1概述135
8.3.2銅合金的分類及牌號表示方法136
8.3.3加工黃銅（黃銅）137
8.3.4加工白銅138
8.3.5青銅139
8.4鈦及鈦合金141
8.4.1加工鈦(純鈦)的性能、牌號及
用途141
8.4.2鈦合金141
8.5滑動軸承合金142
8.5.1滑動軸承合金的理想組織143
8.5.2常用滑動軸承合金143
8.6粉末冶金材料和硬質(zhì)合金144
8.6.1常用的粉末冶金材料144
8.6.2硬質(zhì)合金146
復(fù)習思考題148
第9章非金屬材料149
9.1非金屬材料的概念149
9.2高分子材料149
9.2.1高分子材料的基本知識149
9.2.2常用高分子材料151
9.3陶瓷材料157
9.3.1認識陶瓷材料157
9.3.2陶瓷材料的種類及應(yīng)用158
9.3.3陶瓷的基本性能158
9.3.4陶瓷材料領(lǐng)域的前沿技術(shù)160
9.3.5寶石、鉆石和金剛石161
復(fù)習思考題161
第10章新型材料163
10.1問題的提出——新型材料163
10.2復(fù)合材料163
10.2.1認識復(fù)合材料163
10.2.2復(fù)合材料中各組元的作用164
10.2.3復(fù)合材料的性能特征165
10.2.4常用的復(fù)合材料166
10.3納米材料168
10.3.1納米材料的分類169
10.3.2納米材料的特性169
10.3.3納米材料的應(yīng)用170
10.4其他新型材料——功能材料171
10.4.1功能材料常見的分類方法171
10.4.2幾種主要功能材料的簡介171
復(fù)習思考題175
第11章工程材料的應(yīng)用選擇176
11.1機械零件的失效分析及工程材料的
選擇176
11.1.1機械零件的失效與分析176
11.1.2工程材料選擇的基本原則177
11.2機床零件用材的選擇分析178
11.3汽車零件用材的選擇分析178
11.4儀器儀表用材的選擇分析179
11.5模具用材的選擇分析179
11.5.1模具材料選擇和使用的意義179
11.5.2模具鋼的分類及性能要求180
11.5.3冷作模具鋼180
11.5.4熱作模具鋼183
11.5.5塑料模具材料187
11.6化工設(shè)備用材選材分析190
11.6.1化工設(shè)備用材料190
11.6.2壓力容器用鋼190
復(fù)習思考題193
附錄195
附錄A試驗195
附錄B黑色金屬硬度強度換算表
(部分)222
參考文獻225
書單推薦
