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绪论 1

项目一 工程材料的力学性能测试 4

任务一 材料的硬度测试 4

任务二 材料的强度及塑性测试 8

任务三 材料的冲击韧度和疲劳强度测试 12

任务四 材料的工艺性能 16

小结 17

能力检测 17

项目二 工程材料的组织结构 19

任务一 纯金属的晶体结构 19

任务二 纯金属的结晶 22

任务三 合金的晶体结构与结晶 25

小结 27

能力检测 27

项目三 铁碳合金相图及非合金钢 28

任务一 铁碳合金的基本组织 28

任务二 铁碳合金相图 30

任务三 碳的质量分数对铁碳合金的组织和力学性能的影响 36

任务四 铁碳合金相图的应用 38

任务五 非合金钢 39

小结 44

能力检测 44

项目四 钢的热处理 46

任务一 钢的热处理基本知识 46

任务二 钢在加热时的组织转变 49

任务三 钢在冷却时的组织转变 51

任务四 钢的退火与正火工艺的制定 60

任务五 钢的淬火与回火工艺的制定 63

任务六 钢的表面热处理 72

任务七 金属材料的热处理工艺设计 81

小结 85

能力检测 87

项目五 合金钢 88

任务一 合金元素在钢中的作用 88

任务二 合金钢的牌号识别 94

任务三 低合金结构钢 98

任务四 合金结构钢 102

任务五 合金工具钢 112

任务六 高速工具钢 118

任务七 特殊性能钢 123

小结 128

能力检测 130

项目六 铸铁 131

任务一 铸铁的石墨化过程分析 131

任务二 铸铁的分类 134

任务三 灰铸铁 135

任务四 球墨铸铁 138

任务五 其他铸铁 142

小结 146

能力检测 147

项目七 非铁金属材料及硬质合金 148

任务一 铝及铝合金 148

任务二 铜及铜合金 154

任务三 其他非铁合金 160

任务四 粉末冶金材料 167

小结 171

能力检测 172

项目八 非金属材料 173

任务一 高分子材料 173

任务二 陶瓷材料 181

任务三 复合材料 185

小结 190

能力检测 190

项目九 新型材料 191

任务一 纳米材料 191

任务二 非晶态合金 193

任务三 超导材料 194

任务四 形状记忆合金 196

小结 199

能力检测 199

项目十 工程材料的选用 200

任务一 机械零件的失效与分析 200

任务二 材料选择的一般原则、方法与步骤 203

任务三 典型零件的材料选择 204

小结 210

能力检测 210

实验指导 211

实验1冲击试验 211

实验2硬度实验 212

实验3金相试样的制备 217

实验4铁碳合金的平衡组织观察 220

实验5钢的热处理 221

实验6常见铸铁的组织观察 223

实验报告 225

附录 231

附录A布氏硬度换算表 231

附录B非铁金属材料的硬度及强度换算表（GB/T 1172—1999） 237

附录C钢铁及合金牌号统一数字代号体系（GB/T 17616—1998） 240

参考文献 244