本书注重能力培养，强调套用，将内容和学习指导有机融合，书中的基本术语和材料牌号等均採用了最新标準。本书内容分为三篇：第一篇为工程材料的基本理论，包括工程材料的性能、工程材料的结构和金属材料的组织与性能控制；第二篇为常用机械工程材料，包括金属材料、高分子材料、陶瓷材料、複合材料和其他工程材料等；第三篇为机械零件的选材及工程材料在典型机械上的套用。各章都有能帮助读者掌握、巩固、深化学习内容和套用的本章小结，对章节中的主要术语和名词列写了中英文对照，并提供了一定量的练习题。

本书可作为高等院校本科机械类和近机械类专业学生教材，也可作为高等职业技术学院、高等专科学校相关专业的教材及有关专业人员的参考书。

第一篇 工程材料的基本理论

第1章 工程材料的性能 1

1.1 概述 1

1.1.1 材料的使用性能 1

1.1.2 材料的工艺性能 2

1.2 材料的力学性能 3

1.2.1 材料在静载荷作用下的主要力学性能指标 3

1.2.2 材料在动载荷作用下的力学性能 7

1.3 材料力学性能指标的套用实践 9

1.3.1 材料各主要力学性能指标的套用 9

1.3.2 材料力学性能指标的合理配合套用 11

本章小结 12

本章主要名词 12

习题与思考题 12

第2章 工程材料的结构 13

2.1 金属的晶体结构 13

2.1.1 纯金属的晶体结构 13

2.1.2 合金的结构 19

2.2 高分子材料的结构 20

2.3 陶瓷材料的结构 23

本章小结 24

本章主要名词 24

习题与思考题 25

第3章 金属材料的组织与性能控制 26

3.1 纯金属的结晶 26

3.2 合金的结晶 28

3.2.1 二元合金相图 29

3.2.2 铁碳合金相图 32

3.3 金属的热处理 39

3.3.1 钢在加热时的转变 40

3.3.2 钢在冷却时的转变 43

3.3.3 钢的普通热处理 49

3.4 金属的合金化 62

3.4.1 合金元素对钢中基本相的影响 62

3.4.2 合金元素对Fe-Fe3C相图的影响 63

3.4.3 合金元素对钢热处理的影响 64

3.5 金属塑性变形对材料性能的影响 65

3.5.1 金属的冷塑性变形 65

3.5.2 金属的热塑性变形 75

3.6 高分子材料的增强与改性 78

本章小结 79

本章主要名词 79

习题与思考题 80

第二篇 常用机械工程材料

第4章 金属材料 81

4.1 工业用钢 81

4.1.1 结构钢 82

4.1.2 工模具用钢 97

4.1.3 特殊性能的钢材料 107

4.2 铸铁 116

4.2.1 概述 116

4.2.2 灰铸铁 118

4.2.3 可锻铸铁 120

4.2.4 球墨铸铁 122

4.2.5 蠕墨铸铁 124

4.2.6 合金铸铁 125

4.3 有色金属及其合金 127

4.3.1 铝及铝合金 127

4.3.2 铜及铜合金 133

4.3.3 轴承合金 138

4.3.4 钛及钛合金 140

本章小结 142

本章主要名词 143

习题与思考题 144

第5章 高分子材料 146

5.1 工程塑胶 146

5.2 橡胶 150

5.3 胶黏剂 153

本章小结 156

本章主要名词 157

习题与思考题 157

第6章 陶瓷材料 158

6.1 概述 158

6.2 常用工程陶瓷材料 159

6.3 金属陶瓷 161

本章小结 163

本章主要名词 163

习题与思考题 163

第7章 複合材料 164

7.1 概述 164

7.2 複合材料的增强机制 166

7.3 常用複合材料 167

本章小结 171

本章主要名词 171

习题与思考题 171

第8章 其他工程材料 172

8.1 功能材料 172

8.1.1 功能金属材料 172

8.1.2 功能陶瓷材料 174

8.1.3 功能高分子材料 176

8.1.4 其他新材料 177

8.2 纳米材料 178

本章小结 180

本章主要名词 180

习题与思考题 180

第三篇 机械零件的选材及工程材料在典型机械上的套用

第9章 机械零件的选材 181

9.1 零件失效 181

9.1.1 零件的失效形式 181

9.1.2 零件失效的原因 183

9.1.3 失效分析的一般过程 184

9.1.4 失效分析实例 184

9.2 材料选择原则 185

9.2.1 使用性原则 185

9.2.2 工艺性原则 187

9.2.3 经济性原则 188

9.2.4 选择的步骤 189

9.3 典型零件的材料选择 190

9.3.1 齿轮类零件的选材 190

9.3.2 轴类零件的选材 193

9.3.3 刃具的选材及热处理 196

9.3.4 箱体支架类零件的选材 197

本章小结 198

本章主要名词 198

习题与思考题 199

第10章 工程材料在典型机械上的套用 201

10.1 工程材料在汽车上的套用 201

10.1.1 金属材料在汽车上的套用 201

10.1.2 其他工程材料在汽车上的套用 204

10.2 工程材料在工具机上的套用 205

10.2.1 金属材料在工具机典型零(构)件上的套用 205

10.2.2 装饰件 208

10.2.3 其他工程材料在工具机典型零(构)件上的套用 209

10.3 工程材料在热能设备上的套用 209

10.3.1 工程材料在锅炉典型零(构)件上的套用 209

10.3.2 工程材料在汽轮机典型零(构)件上的套用 210

10.4 工程材料在航空太空飞行器上的套用 212

10.4.1 工程材料在机翼、机体和防热层上的套用 212

10.4.2 工程材料在航空发动机和火箭发动机典型零(构)件上的套用 213

本章小结 215

习题与思考题 215

参考文献 216