第一章 概论 1
§1-1 工程材料发展概况 1
§1-2 工程材料的研究方法简介 2
§1-3 固态原子的结合键 2
一、原子间的相互作用力 2
二、金属键和金属晶体 3
三、离子健和离子晶体 6
四 共价键和共价晶体 7
五、分子键和分子型晶体 7
六、混合键型晶体 8
七、晶体结构对性能的影响 9
§1-4 组织特征与性能的关系 10
§1-5 工程材料的分类 12
一、金属材料 12
四、复合材料 13
三、高分子材料 13
二、陶瓷材料 13
第二章 金属的塑性变形与再结晶 16
§2-1 金属晶体的各向异性………………………………………………（16）一、晶面指数和晶向指数 16
二、晶面及晶向的原子密度 17
§2-2 实际金属的晶体结构 18
一、单晶体与多晶体 19
二、实际金属的晶体结构 19
§2-3 金属的结晶过程 21
一、结晶的基本概念 21
二、金属的结晶过程——生核和成长 22
三、铸锭组织及其缺陷 22
四、金属的同素异构转变 24
§2-4 金属的冷塑性变形与加工硬化 24
一、金属塑性变形的机理 25
二、塑性变形对组织和性能的影响 26
一、回复与再结晶 27
§2-5 冷压力加工后的中间退火 27
二、影响再结晶晶粒度的因素 28
§2-6 金属的热加工 29
一、金属的热加工和冷加工的基本概念 29
二、金属热加工时组织和性能的变化 29
三、纤维组织的正确使用 30
第三章 合金的相结构与二元相图 33
§3-1 基本概念 33
§3-2 合金的相结构 33
一、固溶体 34
二、金属化合物 35
§3-3 二元合金相图 37
一、二元相图的建立 37
二、无限互溶的匀晶相图 38
三、有限互溶的共晶相图 40
四、包晶相图 43
§3-4 相图在选材中的应用 44
一、二元相图的看图方法 45
二、匀晶相图与性能的关系 47
三、共晶相图与性能的关系 48
§3-5 铁碳相图在选材用材中的应用 51
一、铁碳合金的基本组织 51
二、相变温度（727℃）以下时的组织和性能变化 53
三、相变温度（727℃）以上时的组织和性能变化 55
一、其它元素对相图的影响 57
§3-6 相图应用的局限性 57
二、相图没有反映时间的作用 58
三、相图不能反映出组织的形态、大小和分布的均匀度 59
第四章 钢的热处理 60
§4-1 钢在加热、保温时的组织转变 60
§4-2 钢在冷却时的组织转变 62
一、奥氏体等温转变曲线 63
二、奥氏体连续冷却曲线 65
三、影响C曲线的主要因素 66
一、淬硬性概念 68
§4-3 淬硬性和淬透性 68
二、淬透性概念 69
三、淬透性的测定及其应用举例 70
四、设计选材时如何考虑钢的淬透性 72
§4-4 钢在回火时的转变 73
一、回火转变的四个阶段 73
二、回火时钢的性能变化 74
三、合金元素对回火稳定性的影响 76
§4-5 钢的退火和正火 76
一、退火 76
二、正火（常化） 77
§4-6 钢的淬火与回火 78
一、钢的淬火 78
二、钢的回火 81
三、钢的冰冷处理 81
§4-7 C曲线的形式与热处理的关系 82
一、钢的渗碳 84
§4-8 钢的化学热处理 84
二、渗氮（又称氮化） 88
三、气体碳氮共渗 89
四、气体软氮化 90
§4-9 热处理的变形和开裂 90
一、内应力及其变形规律 90
二、零件淬火变形实例 93
三、影响变形的主要因素 94
四、淬火裂纹 95
五、减少变形和防止裂纹的主要措施 96
第五章 碳钢和合金钢 102
§5-1 碳在钢中的作用 102
§5-2 合金元素在钢中的作用 106
§5-3 杂质元素的影响 110
一、锰和硅的影响 110
二、硫和磷的影响 110
三、其它杂质元素的影响 111
一、钢的分类 112
§5-4 钢的分类和表示方法 112
二、钢的表示方法 113
§5-5 结构钢 114
一、结构钢的合金化及其热处理 115
二、同一材料的多用性 116
三、易削钢简介 117
四、工程结构钢 117
§5-6 工具钢 120
二、成分特点 121
一、硬度、耐磨性与碳化物的关系 121
三、热处理方法特点 122
四、实例分析 122
五、常用工具钢简介 126
第六章 特殊性能钢 128
§6-1 钢的腐蚀 128
一、腐蚀的分类及其破坏形式 128
二、电化学腐蚀的原因 129
一、合金元素可以有效地改变二元相图的形状 130
三、提高金属抗腐蚀的主要途径 130
§6-2 合金元素在不锈钢中的作用 130
二、几种主要合金元素在不锈钢中的作用 132
§6-3 常用不锈钢的特性及其热处理 134
一、铁素体类不锈钢 134
二、马氏体类不锈钢 137
三、奥氏体不锈钢 138
四、两（复）相不锈钢 142
§6-4 耐热钢及耐热合金 142
一、提高钢的热稳定性的途径 143
二、提高热强性的途径 143
三、耐热钢合金化的特点 144
四、耐热钢的选用 145
五、镍基耐热合金简介 146
§6-5 低温用钢 146
二、影响钢冷脆性转变温度的因素 148
一、钢的冷脆性评定方法 148
三、低温用钢简介 150
第七章 铸铁 153
§7-1 铸铁和碳钢的比较 153
§7-2 铸铁中的石墨化过程 156
一、铸铁的石墨化过程 156
二、影响石墨化程度的主要因素 157
三、石墨形态的控制 159
§7-3 基体组织对铸铁性能的影响 160
§7-4 铸铁的牌号、性能及用途 161
§7-5 蠕墨铸铁简介 163
§7-6 特殊性能铸铁 163
一、耐磨铸铁 163
二、耐蚀铸铁 164
三、耐热铸铁 167
一、铝及其合金的分类和编号 169
§8-1 铝及其合金 169
第八章 有色金属及其合金 169
二、铝的合金化 170
三、形变铝合金的热处理 172
四、铸造铝合金热处理工艺特点 174
§8-2 铜及其合金 175
一、紫铜（工业纯铜） 175
二、铜的合金化 176
三、铜及其合金的编号 176
四、黄铜 177
五、青铜 179
六、白铜 181
七、铜及其合金的热处理 182
§8-3 钛及其合金 183
一、钛的组织和性能 183
二、钛合金 184
一、轴承材料必须具备的特征 186
§8-5 滑动轴承合金 186
§8-4 铅及其合金 186
二、常用的轴承合金 187
§8-6 粉末冶金材料 189
一、粉末冶金简介 189
二、铁基结构零件 189
三、含油轴承 194
四、硬质合金 196
一、高分子材料的基本概念 200
§9-1 高分子材料的结构 200
第九章 高分子材料 200
二、大分子结构与形态 201
三、聚集态结构及它对性能的影响 202
四、高聚物的三种物理状态 203
§9-2 高分子材料的性能 205
一、高弹性 205
二、比强度高 205
四、加工成型性好 206
三、隔热、绝缘、吸震、耐腐蚀、耐磨 206
五、弹性模量低、极易蠕变和应力松弛 207
§9-3 高分子材料的老化 208
一、老化现象 208
二、引起老化的主要原因 208
三、防止老化的主要措施 210
§9-4 常用工程塑料简介 211
一、塑料的组成、分类 211
二、热塑性塑料 212
三、热固性塑料 219
§9-5 塑料在机械工程中的应用举例 221
一、塑料齿轮 221
二、塑料轴承 222
三、塑料在化工容器方面的使用 225
§9-6 塑料在包装工业上的应用 225
§9-7 橡胶在工业上的应用 230
一、骨架材料 232
二、颗粒材料强化橡胶 233
三、橡胶-橡胶共混物 233
第十章 陶瓷材料 234
§10-1 硅酸盐晶体结构简介 234
一、硅酸盐晶体结构特点 234
二、组群状结构 235
三、链状结构 236
四、层状结构 236
五、架状结构 236
六、岛状结构 237
§10-2 熔融态和玻璃态 237
一、玻璃态的特性 237
二、玻璃 239
§10-3 陶瓷材料的力学性能 240
三、玻璃纤维 240
一、弹性模量高 241
二、硬度高 241
三、几乎没有塑性 243
四、常温时脆性断裂和高温时的蠕变断裂 243
五、理论断裂强度 244
§10-4 陶瓷材料的抗热震性能 245
一、抗热震性的评定方法 245
二、内应力 245
三、影响抗热震性的因素 246
§10-5 陶瓷材料的电导及抗电强度 247
一、材料的电阻率及其电导 247
二、陶瓷材料的电导特性 248
三、陶瓷材料的抗电强度 249
三、透明瓷 251
二、过滤陶瓷 251
四、电解质瓷、低压和高压电瓷 251
一、耐酸陶瓷 251
§10-7 各种陶瓷简介 251
§10-6 陶瓷材料的其它性能和用途 251
五、高温、高强度、耐磨、耐腐蚀瓷 252
六、选用和使用陶瓷材料注意事项 252
第十一章 复合材料 253
§11-1 概述 253
§11-2 复合材料增强机理简介 255
§11-3 纤维复合材料简介 258
一、玻璃纤维增强塑料 258
二、碳纤维-树脂复合材料 259
三、植物纤维复合材料 259
§11-4 复合薄膜及其复合方法简介 260
一、湿法复合 261
二、干法复合 261
六、其他复合方法 262
五、共挤出复合 262
四、热熔复合 262
三、挤出复合 262
第十二章 机械零件的失效及材料的选用 263
§12-1 选材的基本原则 263
§12-2 材料的使用性能与选材 264
§12-3 材料的工艺性能与选材 266
一、工程材料的加工工艺路线 266
二、工程材料工艺性能分析 267
§12-5 零件的失效简介 268
§12-4 材料的经济性与选材 268
一、设计与失效 269
二、材料与失效 271
三、加工与失效 271
§12-6 零件失效分析的一般方法 273
§12-7 典型零件选材举例 274
一、工程材料应用概况 274
二、壳体类零件的选材 274
三、轴类零件的选材及其热处理 278
四、齿轮类零件的选材及其热处理 279