全书围绕着“结构/成分、性质、合成/加工、效能(使用性能)”这条主线，系统地介绍了钢铁、有色金属、高分子和陶瓷等工程材料的基础理论和套用知识，力求做到深入浅出，让读者对工程材料的种类、特性和套用有一个全面的了解，最终达到能够根据机械零件的服役条件和失效形式合理选用工程材料的初步能力。

本书可作为高等院校机械类和近机械类各专业的教材使用，也可作为其他工科专业的选修课程教材或供有关工程技术人员参考。

1 绪论
1.1 材料的概念、分类及在人类社会发展进程中的地位和作用

1.1.1 材料的概念和分类

1.1.2 材料在人类社会发展进程中的地位和作用

1.2 材料科学与工程的内容及相互关係

1.3 材料的发展

1.3.1 传统材料的改进

1.3.2 新材料的开发

1.4 材料与机械工程

1.4.1 材料与机械工程的关係

1.4.2 机械工程材料

1.4.3 机械工程材料的主要内容

习题

2 材料的力学性能

2.1 概述

2.2 静载力学性能

2.2.1 拉伸试验

2.2.2 弹性和刚度

2.2.3 强度

2.2.4 塑性

2.2.5 真实应力应变

2.2.6 形变强化模数和形变强化指数

2.2.7 强度与塑性、韧性之间的关係

2.2.8 影响断裂的因素

2.3 硬度试验

2.3.1 布氏硬度

2.3.2 洛氏硬度

2.3.3 维氏硬度

2.4 冲击韧性

2.4.1 冲击试验

2.4.2 冷脆转变

2.5 断裂韧性

2.6 疲劳

2.7 高温力学性能

2.8 材料力学性能的变异

习题

3 晶体结构与结晶

3.1 金属的晶体结构

3.1.1 晶体的概念

3.1.2 晶系

3.1.3 晶向指数

3.1.4 晶面指数

3.1.5 常见的金属晶体结构

3.1.6 单晶体的各向异性

3.2 实际金属结构

3.2.1 多晶体结构

3.2.2 晶体缺陷

3.3 金属的结晶

3.3.1 金属结晶的概念

3.3.2 金属的结晶过程

3.3.3 影响生核与长大的因素

3.3.4 难熔杂质、振动和搅拌的影响

3.3.5 金属的同素异构转变

3.3.6 金属铸锭组织与缺陷

习题

4 金属的塑性变形与再结晶

4.1 金属的塑性变形

4.1.1 单晶体的塑性变形

4.1.2 多晶体的塑性变形

4.2 塑性变形对金属组织和性能的影响

4.3 变形金属在加热时的组织和性能的变化

4.4 金属的热加工

4.4.1 热加工的概念

4.4.2 热加工的优点和缺点

4.5 超塑性

4.5.1 超塑性的概念

4.5.2 超塑性的历史及发展

4.5.3 超塑性的分类及工艺特点

4.5.4 典型的超塑性材料

4.5.5 超塑性的套用

习题

5 二元合金

5.1 合金相结构

5.1.1 固溶体

5.1.2 金属间化合物

5.2 二元合金相图

5.2.1 合金相图概述

5.2.2 二元合金相图

5.3 合金性能与相图的关係

习题

6 铁碳合金

6.1 铁碳合金的相结构与性能

6.2 铁碳合金相图

6.2.1 相图分析

6.2.2 典型合金的结晶过程

6.2.3 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响

6.3 碳钢

6.3.1 常存杂质对碳钢性能的影响

6.3.2 碳钢的分类

6.3.3 碳钢的编号和用途

习题

7 钢的热处理

7.1 概述

7.2 钢加热时的奥氏体的转变

7.2.1 奥氏体的形成（以共析钢为例）

7.2.2 影响奥氏体化的因素

7.2.3 奥氏体晶粒在加热时的生长

7.2.4 不同奥氏体晶粒度的套用

7.3 奥氏体在冷却过程中的分解

7.3.1 等温转变曲线

7.3.2 过冷奥氏体转变产物的组织与性能

7.4 钢的退火

7.5 钢的正火

7.6 钢的淬火

7.6.1 淬火温度的选择和加热时间

7.6.2 淬火介质

7.6.3 钢的淬透性

7.6.4 淬火的方法

7.7 钢的回火

7.7.1 淬火钢回火时组织和性能的变化

7.7.2 回火的分类及套用

7.7.3 回火脆性

7.8 钢的表面淬火

7.8.1 感应加热表面淬火

7.8.2 火焰加热表面淬火

7.9 钢的化学热处理

7.9.1 渗碳

7.9.2 氮化

7.9.3 碳氮共渗

习题

8 合金钢

8.1 合金元素在钢中的作用

8.1.1 合金元素对钢中基本相的影响

8.1.2 合金元素对FeFe3C相图的影响

8.1.3 合金元素对热处理的影响

8.1.4 常用的各种合金元素对合金钢的力学性能影响

8.2 合金的强韧化机理

8.2.1 合金的强化

8.2.2 材料强化套用举例

8.2.3 合金的韧化

8.3 合金钢的分类和编号方法

8.3.1 合金钢的分类

8.3.2 合金钢的编号

8.4 合金结构钢

8.4.1 低合金高强度结构钢

8.4.2 渗碳钢

8.4.3 调质钢

8.4.4 弹簧钢

8.4.5 滚动轴承钢

8.4.6 易切削钢

8.4.7 渗氮钢

8.4.8 超高强度钢

8.5 合金工具钢

8.5.1 合金刃具钢

8.5.2 合金模具钢

8.5.3 量具用钢

8.5.4 新型合金工具钢

8.6 特殊性能钢及合金

8.6.1 不鏽钢

8.6.2 耐热钢

8.6.3 耐磨钢

习题

9 铸铁

9.1 铸铁的石墨化

9.2 铸铁分类

9.2.1 按碳存在的形式分类

9.2.2 按化学成分分类

9.3 普通灰铸铁

9.3.1 灰铸铁的化学成分、组织、性能及用途

9.3.2 灰铸铁的孕育处理及孕育铸铁

9.3.3 灰铸铁的热处理

9.4 可锻铸铁

9.4.1 可锻铸铁的组织与性能

9.4.2 可锻铸铁分类

9.4.3 可锻铸铁的牌号及用途

9.5 球墨铸铁

9.5.1 球墨铸铁的化学成分

9.5.2 球墨铸铁的组织和性能

9.5.3 球墨铸铁的牌号及用途

9.5.4 球墨铸铁的热处理

9.6 合金铸铁

9.6.1 耐磨铸铁

9.6.2 耐热铸铁

9.6.3 耐蚀铸铁

习题

10 有色金属及其合金

10.1 铝及其合金

10.1.1 纯铝

10.1.2 铝合金

10.2 铜及其合金

10.2.1 纯铜

10.2.2 铜合金

10.3 镁及镁合金

10.3.1 纯镁

10.3.2 镁合金

10.4 钛及钛合金

10.4.1 纯钛

10.4.2 钛合金

10.5 轴承合金

10.5.1 轴承合金性能要求和组织特点

10.5.2 常用轴承合金

习题

11 高分子材料

11.1 概述

11.1.1 高分子材料的基本概念

11.1.2 高分子化合物的结构

11.1.3 高分子化合物的物理状态

11.1.4 高分子化合物的力学行为

11.1.5 高分子材料的性能特点

11.2 工程塑胶

11.2.1 塑胶的性能特点

11.2.2 塑胶的组成

11.2.3 塑胶的分类

11.2.4 常用工程塑胶的性能和用途

11.3 橡胶

11.3.1 橡胶的特性和套用

11.3.2 橡胶的组成

11.3.3 橡胶的分类

11.3.4 常用橡胶材料

11.4 合成纤维

11.5 胶黏剂

11.5.1 胶结特点

11.5.2 胶黏剂的组成

11.5.3 胶黏剂的表示方法及分类原则

11.5.4 胶黏剂的选择

11.5.5 常用胶黏剂

11.6 涂料

11.6.1 涂料的作用

11.6.2 涂料的组成

11.6.3 常用涂料

习题

12 先进材料

12.1 概述

12.1.1 先进材料发展的历史和社会地位

12.1.2 先进材料研究与套用现状

12.1.3 先进材料发展前景的展望

12.2 纳米材料

12.2.1 纳米科学技术

12.2.2 纳米材料的性能及用途

12.3 複合材料

习题

13 材料的选用及加工路线

13.1 机械零件的失效

13.1.1 零件失效分析

13.1.2 零件变形失效分析及选材

13.1.3 零件断裂失效分析与选材

13.1.4 零件表面损伤失效分析与选材

13.2 材料选用的一般原则

13.2.1 使用性能原则

13.2.2 工艺性能原则

13.2.3 经济性原则

13.3 典型零件的选材与加工工艺

13.3.1 齿轮选材

13.3.2 轴类零件选材

13.3.3 箱体类选材

13.3.4 弹簧选材

13.3.5 刃具选材

习题

参考文献