本书为河南省“十四五”普通高等教育规划教材和普通高等教育“十一五”国家级规划教材的修订版，入选河南省本科高校新工科新形态教材。本书可满足机械类及近机械类专业的人才培养需求，构建和优化应用型本科教学的材料知识体系，满足机电、材料加工、能源、汽车等行业读者的材料方面知识需求。

本书包括三部分：材料科学及其应用基础、常用工程材料和材料成形工艺。材料科学及其应用基础的内容包括材料性能指标、晶体结构及结晶、热处理、机械零件用材的选择等。常用工程材料主要包括钢铁材料、有色金属材料、非金属材料与复合材料的组织性能和应用。材料成形工艺主要讲述热加工成形中铸造、锻造、焊接三类成形方法及其工艺要点。

本书可作为工科院校机械设计制造类、汽车制造类、材料成型及控制工程、化工机械与设备、航空装备类等专业的教材，也可作为高等职业院校，成人教育、函授等职业教育院校的教材。

前言

二维码索引第一篇材料科学及其应用基础

第1章工程材料概述2

1.1材料的作用和发展前景2

1.2工程材料及其分类3

1.3工程材料的生产工艺概述5

复习思考题13

第2章工程材料的性能14

2.1工程材料的力学性能14

2.2工程材料的物理和化学性能25

2.3工程材料的工艺性能26

复习思考题28

第3章材料的结构29

3.1晶体的结构29

3.2实际金属的晶体结构37

3.3非金属材料的结构42

复习思考题44

第4章金属与合金的结晶46

4.1纯金属的结晶46

4.2合金的结晶50

4.3合金性能与相图的关系57

4.4铁碳合金相图58

复习思考题68

第5章金属材料热处理70

5.1钢在加热和冷却时的转变70

5.2钢的常规热处理76

5.3钢的表面热处理和化学热处理82

5.4热处理在机械加工中的工序位置85

5.5非铁合金的热处理86

5.6常用热处理设备87

5.7其他热处理工艺89

复习思考题90第二篇常用工程材料

第6章钢铁材料93

6.1钢93

6.2铸铁115

复习思考题123

第7章有色金属材料125

7.1铝及铝合金125

7.2铜及铜合金132

7.3钛及钛合金136

7.4轴承合金137

7.5镁及镁合金139

复习思考题142

第8章非金属材料与复合材料143

8.1高分子材料143

8.2陶瓷材料153

8.3复合材料155

复习思考题163第三篇材料成形工艺

第9章铸造166

9.1铸造工艺基础166

9.2砂型铸造173

9.3铸造工艺177

9.4铸件的结构工艺性185

9.5特种铸造189

复习思考题193

第10章金属塑性成形194

10.1塑性变形基本理论194

10.2金属塑性成形的基本生产方式198

10.3自由锻200

10.4模锻206

10.5板料冲压212

复习思考题216

第11章焊接218

11.1焊接的类型、特点及应用218

11.2熔焊过程与焊接质量220

11.3常用焊接方法228

11.4常用材料的焊接236

11.5焊接结构工艺设计239

复习思考题244

第12章先进材料及成形技术246

12.1新型合金材料246

12.2先进陶瓷材料260

12.3先进高分子材料266

12.4先进成形技术270

复习思考题276

第13章机械零件用材及其成形工艺

的选择277

13.1材料的失效及其分析277

13.2选材的基本原则和方法284

13.3典型零件的材料及成形工艺选择294

复习思考题297

附录298

附录A部分钢的临界温度298

附录B硬度换算表299

附录C金属材料常用腐蚀剂301

参考文献302