本书根据教育部面向21世纪工科本科机械类专业人才培养模式改革要求和新制定的“工程材料及机械制造基础课程教学要求”，并结合培养应用型工程技术人才教学经验编写而成。 全书共17章，以“典型材料（名称）→成分特点→组织特点→力学性能→典型用途→工艺性能→成型技术”为主线，重点对金属材料及其成型技术，以及零件选材和成型工艺选择进行了介绍。考虑到近年来增材制造技术的快速发展和日益广泛的实际应用，本版专门增加了“增材制造技术”一章。针对近几年来新材料、新技术在工业生产中的逐步推广应用，本书还对常见的高分子材料、陶瓷材料和复合材料及其成型技术，以及零件选材和成型工艺选择性地进行了介绍。

刘贯军，教授。主要著作方向：材料成型及控制工程、模具设计与制造。主要作品有：《机械工程材料与成型技术》《机械工程材料与成型技术》（第2版）（分别由电子工业出版社于2011年、2013年出版）。

第0章 绪论 （1）
0.1 材料及其成型工艺的发展 （1）
0.2 工程材料的分类 （3）
0.3 材料成型工艺分类 （4）
0.4 本课程教学目的与要求 （4）
第1章 材料的结构与性能 （6）
1.1 金属材料的结构、组织与性能 （6）
1.1.1 纯金属的晶体结构 （6）
1.1.2　合金的晶体结构 （11）
1.1.3　金属材料的组织 （13）
1.1.4　金属材料的主要性能 （15）
1.2 高分子材料的结构与性能 （20）
1.2.1 高分子材料的结构 （20）
1.2.2 高分子材料的性能 （22）
1.3 陶瓷材料的结构与性能 （24）
1.3.1 陶瓷材料的结构 （24）
1.3.2 陶瓷材料的性能 （25）
1.4 复合材料的结构与性能 （26）
1.4.1 复合材料的结构 （26）
1.4.2 复合材料的性能 （27）
思考题 （28）
第2章 金属材料的结晶与组织 （29）
2.1 金属的结晶 （29）
2.1.1 纯金属的结晶 （29）
2.1.2 金属的晶体结构与同素异构
转变 （31）
2.1.3　铸锭的结构 （32）
2.1.4　铸态金属晶粒的细化 （32）
2.2 合金的结晶 （34）
2.2.1　合金的结晶过程 （34）
2.2.2　合金性能与相图的关系 （37）
2.2.3　铁碳合金的结晶 （38）
思考题 （47）
第3章 钢的热处理 （49）
3.1 钢在加热时的组织转变 （49）
3.1.1 奥氏体的形成 （50）

3.1.2　奥氏体晶粒长大及其影响
因素 （51）
3.2 钢在冷却时的组织转变 （52）
3.2.1　过冷奥氏体的等温转变 （53）
3.2.2　过冷奥氏体的连续冷却转变 （57）
3.3 钢的热处理工艺 （58）
3.3.1 退火 （58）
3.3.2 正火 （60）
3.3.3　淬火 （61）
3.3.4　回火 （63）
3.3.5　表面淬火 （65）
3.3.6　化学热处理 （66）
思考题 （69）
第4章 表面技术 （70）
4.1 电刷镀 （70）
4.1.1 电刷镀的原理与特点 （71）
4.1.2　电刷镀工艺及应用 （71）
4.2 热喷涂技术 （72）
4.2.1 热喷涂技术的原理与特点 （72）
4.2.2 热喷涂工艺及应用 （74）
4.3 气相沉积技术 （75）
4.3.1 物理气相沉积 （75）
4.3.2　化学气相沉积 （78）
4.4 激光表面改性 （80）
4.5 化学镀 （82）
4.5.1　化学镀镍的原理与特点 （82）
4.5.2　化学镀镍工艺及应用 （83）
思考题 （84）
第5章 金属材料及应用 （85）
5.1 碳钢 （85）
5.1.1 碳钢的成分与分类 （85）
5.1.2 碳钢的牌号与用途 （86）
5.2 合金钢 （90）
5.2.1 合金钢的分类与编号 （90）
5.2.2 合金结构钢及应用 （91）
5.2.3 合金工具钢及应用 （103）

5.2.4 特殊性能钢及应用 （112）
5.3 铸钢与铸铁 （118）
5.3.1 铸钢及应用 （118）
5.3.2 铸铁及应用 （120）
5.4 有色金属及合金 （130）
5.4.1 铝、铝合金及应用 （130）
5.4.2 铜、铜合金及应用 （136）
5.4.3 镁、镁合金及应用 （141）
5.4.4 钛、钛合金及应用 （144）
5.4.5 滑动轴承合金及应用 （145）
思考题 （148）
第6章 高分子材料及应用 （151）
6.1 概述 （151）
6.1.1 高分子材料的分类 （151）
6.1.2 塑料的组成与分类 （152）
6.2 常用工程塑料及应用 （153）
6.2.1 热塑性塑料 （153）
6.2.2 热固性塑料 （156）
思考题 （156）
第7章 陶瓷材料及应用 （157）
7.1 概述 （157）
7.1.1 陶瓷材料及分类 （157）
7.1.2 结构陶瓷材料及分类 （157）
7.2 常用结构陶瓷材料及应用 （158）
7.2.1 氧化物结构陶瓷材料 （158）
7.2.2 非氧化物结构陶瓷材料 （159）
思考题 （163）
第8章 复合材料及应用 （164）
8.1 概述 （164）
8.1.1 复合材料的分类 （164）
8.1.2 复合材料的特点 （165）
8.2 非金属基复合材料 （165）
8.2.1 聚合物基复合材料及应用 （165）
8.2.2 陶瓷基复合材料及应用 （166）
8.2.3 碳基复合材料及应用 （168）
8.3 金属基复合材料 （168）
8.3.1　金属陶瓷 （168）
8.3.2 铝基复合材料 （169）
8.3.3 镁基复合材料 （170）
8.3.4　钛基复合材料 （170）
思考题 （170）

第9章 铸造成型 （171）
9.1 铸造工艺基础 （171）
9.1.1 液态合金的充型 （172）
9.1.2 液态合金的凝固与收缩 （174）
9.1.3 铸造内应力、变形、裂纹和
气孔 （177）
9.2 铸造方法及应用 （180）
9.2.1 砂型铸造 （180）
9.2.2 特种铸造 （185）
9.2.3 常见铸造方法的比较及
选择 （195）
9.3 砂型铸造工艺设计 （197）
9.3.1 浇铸位置与分型面的选择 （197）
9.3.2 铸造工艺参数的选择 （200）
9.4 铸造结构设计 （202）
9.4.1 砂型铸造工艺对铸件结构的
要求 （202）
9.4.2 合金铸造性能对铸件结构的
要求 （205）
9.5 常用合金铸件的生产特点 （209）
9.5.1 铸铁件的生产 （209）
9.5.2 铸钢件的生产 （212）
9.5.3 有色合金铸件的生产 （213）
思考题 （214）
第10章 塑性成型 （217）
10.1 金属的塑性变形 （218）
10.1.1 金属塑性变形机理 （218）
10.1.2 塑性变形后金属的组织和
性能 （220）
10.1.3 金属的可锻性 （222）
10.2 锻造 （224）
10.2.1 自由锻造 （225）
10.2.2 模型锻造 （229）
10.2.3 胎模锻造 （235）
10.3 板料冲压 （236）
10.3.1 分离工序 （238）
10.3.2 成型工序 （242）
10.3.3 冲压件结构工艺性分析 （251）
思考题 （254）
第11章 焊接成型 （255）
11.1 电弧焊 （256）

11.1.1 电弧焊的工艺基础 （256）
11.1.2 焊条电弧焊 （262）
11.1.3 埋弧焊 （263）
11.1.4 气体保护焊 （265）
11.2 其他常用焊接方法 （266）
11.2.1 熔焊 （266）
11.2.2 压焊 （272）
11.2.3　钎焊 （275）
11.3 常用金属材料的焊接 （276）
11.3.1　金属材料的可焊性 （276）
11.3.2　碳钢的焊接 （277）
11.3.3 合金结构钢的焊接 （278）
11.3.4　不锈钢的焊接 （279）
11.3.5 有色金属的焊接 （280）
11.3.6 铸铁的焊补 （282）
11.4 焊件结构设计 （283）
11.4.1 焊接结构件材料的选择 （283）
11.4.2　焊接方法的选择 （283）
11.4.3　焊缝的布置 （285）
11.4.4　焊接接头的设计 （287）
思考题 （289）
第12章 工程塑料成型 （290）
12.1 工程塑料成型方法 （290）
12.1.1 塑料注射成型 （290）
12.1.2　塑料挤出成型 （291）
12.1.3 塑料压缩成型 （292）
12.1.4 其他成型方法 （293）
12.2 工程塑料的结构工艺性 （295）
12.2.1　塑件几何形状的设计 （295）
12.2.2　金属嵌件的设计 （297）
思考题 （298）
第13章 陶瓷材料成型 （299）
13.1 粉体制备技术 （299）
13.2 陶瓷制品的成型 （300）
13.2.1　塑性成型 （300）
13.2.2　注浆成型 （302）
13.2.3　压制成型 （303）
13.2.4　浆料原位固化成型 （304）
13.3 陶瓷制品的烧结 （305）
思考题 （306）
第14章 复合材料成型 （307）
14.1 复合材料成型工艺特点 （307）
14.2 复合材料成型工艺 （307）
14.2.1 金属基复合材料成型工艺 （307）
14.2.2 聚合物基复合材料成型
工艺 （310）
14.2.3 陶瓷基复合材料成型
工艺 （313）
思考题 （315）
第15章 增材制造技术 （316）
15.1 增材制造原理与技术 （316）
15.1.1 增材制造原理 （316）
15.1.2　增材制造技术 （317）
15.2 金属增材制造 （320）
15.2.1 金属增材制造的主要
方法 （321）
15.2.2 金属材料增材制造件的结构
工艺性 （325）
思考题 （327）
第16章 机械零件材料与成型方法的选择 （328）
16.1 机械零件材料与成型方法的选择
原则 （328）
16.1.1　机械零件材料的选择
原则 （328）
16.1.2　机械零件成型方法的选择
原则 （330）
16.2　典型机械零件材料与成型方法的
选择 （333）
16.2.1　齿轮类零件 （333）
16.2.2　轴类零件 （335）
16.2.3　机架、箱体类零件 （337）
16.2.4　工程塑料零件 （338）
思考题 （339）
参考文献 （340）