本书除介绍金属材料的制造过程，以及内部组织、性能、测试、检验、用途和材料的选择等知识外，还用了相当多的篇幅介绍了非金属材料、复合材料和新材料，并尽量以图作辅助说明。本书内容系统、全面、通俗，虽说是“入门”书籍，但也有相当多的知识面拓展和应用要点。本书宗旨是便于机械专业在校或毕业后新入职的大学生、职业院校学生系统、全面地学习，以便能对这方面的知识有一个更加全面的了解，更好地胜任自己的工作，同时本书也可供工程材料领域的管理人员、技师和工人参考。

第1章概论001
1.1工程材料的应用概况002
1.2金属材料的生产过程003
1.2.1原料开采和破碎003
1.2.2选矿004
1.2.3冶炼方法综述006
1.2.4炼铁008
1.2.5炼钢010
1.2.6铸锭的深加工012
1.2.7轧制工艺013
1.3工程材料分类017
1.3.1金属材料017
1.3.2非金属材料019
1.3.3复合材料019
1.3.4特种材料023
1.4金属材料的可持续发展024

第2章金属材料的分类和牌号025
2.1钢铁材料026
2.1.1铸铁026
2.1.2铸钢029
2.1.3碳素结构钢031
2.1.4优质碳素结构钢032
2.1.5低合金高强度结构钢033
2.1.6合金结构钢034
2.1.7非调质机械结构钢035
2.1.8易切削结构钢036
2.1.9耐候结构钢037
2.1.10弹簧钢037
2.1.11工模具钢039
2.1.12轴承钢049
2.1.13冷镦和冷挤压钢051
2.1.14不锈钢和耐热钢052
2.1.15粉末冶金材料055
2.1.16硬质合金055
2.1.17耐磨钢056
2.1.18统一数字代号058
2.2有色金属材料059
2.2.1铝及铝合金060
2.2.2铜及铜合金063
2.2.3镍及镍合金068
2.2.4镁及镁合金068
2.2.5钛及钛合金069
2.2.6铅及铅合金070
2.2.7锌及锌合金070

第3章金属材料性能072
3.1物理性能073
3.1.1色泽073
3.1.2密度073
3.1.3熔点073
3.1.4沸点074
3.1.5弹性模量和泊松比075
3.1.6热膨胀系数075
3.1.7比热容078
3.1.8热导率078
3.1.9电阻率079
3.1.10磁导率080
3.2力学性能081
3.2.1硬度081
3.2.2拉伸性能084
3.2.3压缩性能089
3.2.4剪切性能090
3.2.5挤压性能091
3.2.6弯曲性能091
3.2.7扭转性能092
3.2.8冲击性能093
3.2.9疲劳性能095
3.3化学性能096
3.3.1抗氧化性能096
3.3.2耐腐蚀性能097
3.4工艺性能097
3.4.1可切削性098
3.4.2可铸性098
3.4.3可锻性098
3.4.4可冲压性099
3.4.5可焊性099
3.4.6可热处理性099

第4章钢铁材料的组织100
4.1金属的内部结构101
4.1.1晶体102
4.1.2晶格和晶胞104
4.1.3晶体结构的缺陷105
4.2二元合金和相图106
4.2.1二元合金106
4.2.2相图107
4.2.3结晶过程分析108
4.3铁碳合金相图109
4.3.1相图组织109
4.3.2特征点和特征线110
4.3.3铁碳合金相图的应用111

第5章合金元素的作用114
5.1合金元素在碳钢中的作用115
5.1.1定性分析115
5.1.2定量分析117
5.2合金元素在有色金属中的作用120
5.2.1在铝合金中的作用120
5.2.2在镁合金中的作用121
5.2.3在钛合金中的作用122
5.2.4在铜合金中的作用123

第6章金属材料的加工127
6.1冷加工128
6.1.1錾削128
6.1.2锯削128
6.1.3锉削129
6.1.4钻削130
6.1.5刮削131
6.1.6车削132
6.1.7铣削135
6.1.8刨削135
6.1.9磨削137
6.1.10材料性能对切削加工性的影响138
6.1.11冲压142
6.2热加工144
6.2.1铸造144
6.2.2锻造148
6.2.3焊接152

第7章金属材料的热处理156
7.1常规热处理157
7.1.1淬火157
7.1.2回火159
7.1.3退火160
7.1.4正火161
7.1.5调质161
7.1.6时效162
7.1.7固溶处理162
7.1.8深冷处理162
7.2化学热处理164
7.2.1渗碳164
7.2.2渗氮166
7.2.3碳氮共渗168
7.2.4渗硫169
7.2.5硫氮共渗170
7.2.6渗硼171
7.2.7盐浴渗金属172
7.2.8气相沉积174
7.2.9真空热处理176
7.2.10激光热处理177
7.3热处理设备178

第8章金属材料的检验方法185
8.1火花检验186
8.1.1火花的组成186
8.1.2鉴别方法186
8.1.3火花鉴别易记口诀188
8.2化学分析188
8.2.1定性分析188
8.2.2定量分析189
8.2.3化学分析一般过程189
8.3光谱分析189
8.4金相检验190
8.4.1制样191
8.4.2金相照片191
8.4.3检测设备191
8.5无损探伤192
8.5.1超声探伤192
8.5.2磁粉探伤193
8.5.3渗透探伤193
8.5.4射线探伤195

第9章金属材料的状态和管理197
9.1钢铁材料的交货状态198
9.2变形铝及铝合金的状态198
9.2.1状态代号199
9.2.2加工硬化状态199
9.2.3产品状态代号和典型用途200
9.3铸造铝及铝合金的状态208
9.4铜及铜合金的状态209
9.5钢铁材料的储运管理210
9.6有色金属材料的储存管理211

第10章非金属材料213
10.1无机非金属材料214
10.1.1玻璃214
10.1.2陶瓷216
10.1.3耐火材料217
10.1.4光导纤维217
10.1.5木材218
10.2有机高分子材料220
10.2.1橡胶220
10.2.2塑料221
10.2.3化学纤维228
10.2.4涂料228
10.2.5胶黏剂229
10.2.6皮革229

第11章特种材料231
11.1超导材料232
11.2纳米材料233
11.3隐身材料233
11.4智能材料234
11.5新能源材料235
11.5.1太阳能电池板235
11.5.2锂离子电池236
11.5.3储氢材料236
11.6金属玻璃237
11.7金属橡胶238
11.8类蛋白聚合物纤维238

第12章机械工程材料的选用240
12.1选材的一般原则241
12.1.1使用性能241
12.1.2工艺性能241
12.1.3经济性能242
12.1.4环保与节能242
12.2机械零件的失效242
12.2.1失效类型243
12.2.2失效原因243
12.2.3分析方法244
12.3典型机械零件的选材245
12.3.1轴类零件245
12.3.2齿轮246
12.3.3箱体支承类零件248
12.3.4机床导轨249
12.3.5模具249
12.3.6弹簧254

参考文献255