绪论 1
第一章 工程材料的性能 3
第一节 工程材料的力学性能 3
一、强度与塑性 3
二、硬度 6
三、冲击韧性 9
四、断裂韧度 11
五、疲劳强度 11
第二节 工程材料的工艺性能 12
习题一 13
第二章 金属的晶体结构与结晶 14
第一节 金属的晶体结构 14
一、晶体与非晶体 14
二、金属的晶体结构 14
三、金属的实际晶体结构 16
第二节 纯金属的结晶 19
一、冷却曲线和过冷度 19
二、纯金属的结晶过程 20
三、晶粒大小对金属力学性能的影响 21
四、细化晶粒的措施 22
第三节 合金的相结构及二元合金相图 23
一、合金的相结构 23
二、二元合金相图 25
三、二元合金相图的基本类型 25
第四节 合金性能与相图的关系 30
一、合金的力学性能、物理性能与相图的关系 30
二、合金的工艺性能与相图的关系 30
习题二 31
第三章 金属的塑性变形与再结晶 33
第一节 金属的塑性变形 33
一、单晶体的塑性变形 33
二、多晶体的塑性变形 35
第二节 冷塑性变形对金属组织和性能的影响 36
一、冷塑性变形对金属组织的影响 36
二、冷塑性变形对金属性能的影响 37
第三节 冷塑性变形金属在加热时组织和性能的变化 38
一、回复 38
二、再结晶 39
三、晶粒长大 40
四、再结晶后的晶粒大小 40
第四节 金属的热加工 41
一、热加工的概念 41
二、热加工对金属组织和性能的影响 41
习题三 42
第四章 铁碳合金相图与非合金钢 44
第一节 纯铁同素异构转变及铁碳合金的组织 44
一、纯铁的同素异构转变 44
二、铁碳合金的基本组织 45
第二节 铁碳合金相图 47
一、简化后的铁碳合金相图 47
二、铁碳合金相图中特性点的意义 48
三、铁碳合金相图中特性线的意义 48
四、铁碳合金相图中的相区 50
第三节 典型铁碳合金的结晶过程及室温组织 50
一、铁碳合金的分类 50
二、典型铁碳合金的结晶过程 50
第四节 碳的质量分数与铁碳合金组织及性能的关系 54
一、碳的质量分数与平衡组织间的关系 54
二、碳的质量分数与力学性能间的关系 55
第五节 铁碳合金相图的应用及其局限性 56
一、在钢铁材料选用方面的应用 56
二、在热加工工艺制订方面的应用 56
三、铁碳合金相图应用的局限性 57
第六节 非合金钢（碳钢） 58
一、杂质元素对碳钢性能的影响 58
二、碳钢的分类 59
三、碳钢的牌号、性能与用途 59
习题四 64
第五章 钢的热处理 65
第一节 热处理概述 65
一、热处理的概念 65
二、热处理的特点 66
三、热处理的作用 66
四、热处理的分类 66
第二节 钢在加热时的组织转变 67
一、奥氏体的形成 67
二、奥氏体晶粒的大小及影响因素 69
第三节 钢在冷却时的组织转变 71
一、过冷奥氏体的等温转变曲线 71
二、过冷奥氏体的等温转变产物的组织形态及性能 72
三、影响C曲线的因素 77
四、过冷奥氏体的连续冷却转变 77
第四节 钢的退火与正火 78
一、钢的退火 78
二、钢的正火 80
第五节 钢的淬火 82
一、钢的淬火工艺 82
二、淬火方法 84
三、钢的淬硬性和淬透性 85
四、淬火缺陷及防止措施 87
第六节 钢的回火 89
一、回火的目的 89
二、淬火钢在回火时组织与性能的变化 89
三、回火的分类及应用 91
第七节 钢的表面热处理 92
一、感应加热表面淬火 92
二、火焰加热表面淬火 93
第八节 钢的化学热处理 94
一、渗碳 94
二、渗氮 96
三、碳氮共渗 97
第九节 其他热处理工艺 98
一、真空气氛热处理 99
二、可控气氛热处理 100
三、激光热处理 100
四、形变热处理 102
第十节 热处理工艺的应用 102
一、预备热处理工艺位置 103
二、最终热处理工艺位置 103
三、热处理零件的结构工艺性 103
习题五 104
第六章 合金钢 106
第一节 合金元素在钢中的作用 106
一、合金元素在钢中的存在形式 106
二、合金元素对C形曲线的影响 107
三、合金元素对铁碳合金相图的影响 108
四、合金元素对钢热处理的影响 109
第二节 合金钢的分类及牌号 112
一、合金钢的分类 112
二、合金钢的牌号 113
第三节 合金结构钢 113
一、低合金结构钢 114
二、合金渗碳钢 119
三、合金调质钢 121
四、合金弹簧钢 124
五、滚动轴承钢 125
第四节 合金工具钢 127
一、合金刃具钢 128
二、合金量具钢 133
三、合金模具钢 134
第五节 特殊性能钢 137
一、不锈钢 137
二、耐热钢 139
三、耐磨钢 140
习题六 141
第七章 铸铁 142
第一节 铸铁的分类 142
一、按碳分类 142
二、按石墨分类 143
三、按性能分类 143
第二节 铸铁的石墨化及影响因素 143
一、铁碳合金双重相图 143
二、铸铁的石墨化过程 145
三、影响石墨化的因素 145
第三节 灰铸铁 146
一、灰铸铁的组织和性能 146
二、灰铸铁的孕育处理 147
三、灰铸铁的牌号及用途 147
四、灰铸铁的热处理 147
第四节 可锻铸铁 148
一、可锻铸铁的生产过程 148
二、可锻铸铁的组织和性能 149
三、可锻铸铁的牌号及用途 150
第五节 球墨铸铁 150
一、球墨铸铁的组织与性能 150
二、球墨铸铁的牌号及用途 151
三、球墨铸铁的热处理 152
第六节 蠕墨铸铁 153
一、蠕墨铸铁的组织与性能 153
二、蠕墨铸铁的生产 154
三、蠕墨铸铁的牌号及用途 154
第七节 合金铸铁 155
一、耐磨铸铁 155
二、耐热铸铁 156
三、耐蚀铸铁 156
习题七 157
第八章 有色金属材料及其合金 158
第一节 铝及铝合金 158
一、工业纯铝 158
二、铝合金 159
第三节 铜及铜合金 166
一、工业纯铜 166
二、铜合金 167
第四节 镁及镁合金 173
一、纯镁及镁合金的性能特点 173
二、镁合金的牌号及分类 174
三、常用典型镁合金 175
第五节 钛及钛合金 176
一、工业纯钛 177
二、钛合金 177
三、钛合金的热处理 180
第六节 滑动轴承合金 180
一、滑动轴承对轴承合金的性能要求 180
二、轴承合金的分类及牌号表示方法 181
三、常用的轴承合金及用途 181
第七节 硬质合金 183
一、硬质合金的性能及用途 183
二、常用硬质合金 184
三、其他硬质合金简介 186
四、粉末冶金简介 186
习题八 187
第九章 非金属材料与新型材料 188
第一节 高分子材料 188
一、塑料 189
二、合成橡胶 194
三、胶粘剂 195
第二节 陶瓷 197
一、陶瓷的分类 197
二、陶瓷的组织结构 197
三、陶瓷的性能 198
四、常用陶瓷材料 198
第三节 复合材料 199
一、复合材料的分类 200
二、复合材料的性能特点 201
三、复合材料的制造方法 202
四、常用复合材料 202
第四节 纳米材料 203
一、纳米材料的结构和优异性能 203
二、纳米材料的制备 205
第五节 超导材料 206
一、超导现象产生的原理 206
二、超导材料的分类 207
三、超导材料的应用 207
第六节 贮氢合金 208
一、贮氢合金分类 208
二、贮氢合金的应用 209
第七节 形状记忆合金 210
一、工程应用 210
二、医学应用 211
三、智能应用 211
第八节 非晶态合金 211
一、力学性能 211
二、软磁特性 212
三、耐蚀性能 212
四、高的电阻率 212
五、超导电性 212
习题九 212
第十章 工程材料的选用 214
第一节 零件的失效 214
一、失效的概念 214
二、失效的形式 214
三、零件失效的原因 215
第二节 选材的原则、方法与步骤 216
一、选材的一般原则 216
二、选材的方法与步骤 218
第三节 典型零件的选材实例分析 219
一、辅类零件的选材 219
二、齿轮类零件的选材 221
三、手用丝锥的选材 222
四、机架、箱体类零件 222
习题十 223
附表A 碳钢及合金钢硬度与强度换算值（摘自GB/T1172—1999） 225
附表B 碳钢硬度与强度换算值（摘自GB/T1172—1999） 227
附录C 常用钢种的临界温度 229
参考文献 232