本书着重介绍了各类工程材料的组织结构、热加工工艺及性能特点和应用范围，书中精简了深奥的理论和烦冗的工艺细节，保留了必要的原理和工艺技术等内容，目的是帮助读者掌握必要的工程材料及热加工基础知识和有关的基本理论。全书共分8个项目、22个任务，主要内容包括：认识和了解金属材料，常用金属材料的性能测试，铁碳合金组织观察，金属材料的常规热处理，金属材料的选用，认识常用的非金属材料，认识功能材料和高分子材料，认识复合材料。本书介绍的工程材料知识比较全面、难度较低、深度合适，并力争做到理论和工程实例相结合，图文并茂、深入浅出。 本书可作为高等院校机械电子工程类、工业设计类、材料科学与工程类等专业的教材，也可供相关专业的工程技术人员参考。

“工程材料”课程是高等院校机械制造类专业的一门专业基础课。“工程材料”课程的任务是从机械工程应用的角度出发，阐明机械工程材料的基本理论，介绍材料的成分、加工工艺、组织、结构与性能之间的关系，以及常用机械工程材料及其应用等基本知识；目的是使学生通过学习，在掌握机械工程材料的基本理论及基本知识的基础上，具备根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材及制定零件工艺路线的初步能力。能源、材料和信息是现代社会和现代科学技术的三大支柱，学习并掌握工程材料的基本知识，对于高等院校机械类专业的学生是十分必要的。 本书根据高等院校机械工程材料教学大纲和教学要求编写。编写过程中，编者力求体系更科学合理，内容更丰富新颖，尽量做到理论性强、条理性强、概念清晰、语言简洁，注重理论联系实际，选用素材多，实例丰富。本书由两部分内容组成。第一部分为金属材料基本理论，由项目一至项目五组成，阐述了金属材料学的基本概念和基本理论，其内容为工程材料的结构、组织和性能及其相互之间的关系和应用，金属材料组织与性能的影响因素和规律。第二部分为常用非金属材料、功能材料、高分子材料和复合材料的基础知识，包括项目六至项目八。 本书中介绍的材料牌号采用了最新的国家标准。考虑到部分读者对材料新牌号可能还不熟悉，因此保留了部分材料的旧牌号，文中用括号标明。例如不锈钢牌号20Cr13(2Cr13)、铝合金牌号5A05(LF5)，其中20Cr13、5A05为新牌号，2Cr13、LF5为旧牌号。 本书由贵州装备制造职业学院杨长友、王海军、陆德光及贵州工商职业学院罗秀莲编写。其中：项目一、三、四、七由杨长友编写，项目二由陆德光编写，项目五、八由罗秀莲编写，项目六由王海军编写，全书由杨长友统稿。 本书编写中引用了有关材料牌号方面的最新国家标准，参考了部分国内外有关教材、科技著作及论文，在此特向有关著作者致以深切的谢意。 由于编者水平有限，书中难免有不妥之处，敬请读者批评指正。 编 者 2021年12月

绪论 1 项目一 认识和了解金属材料 4 任务1.1 认识和了解钢材料 4 任务1.2 了解铸铁的种类及应用 14 任务1.3 了解常用合金的种类及应用 20 项目二 常用金属材料的性能测试 35 任务2.1 金属拉伸试验 35 任务2.2 金属硬度试验 45 任务2.3 金属冲击试验 53 项目三 铁碳合金组织观察 58 任务3.1 剖析金属的晶体结构 58 任务3.2 铁碳合金相图分析 68 项目四 金属材料的常规热处理 79 任务4.1 钢热处理试验 79 任务4.2 高频感应淬火试验 91 任务4.3 发蓝试验 100 项目五 金属材料的选用 110 任务5.1 材料的失效分析 110 任务5.2 材料选用的原则与方法 116 任务5.3 典型零件的选材 128 项目六 认识常用的非金属材料 149 任务6.1 认识陶瓷 149 任务6.2 认识塑料 157 任务6.3 了解橡胶 169 任务6.4 认识玻璃 176 项目七 认识功能材料和高分子材料 182 任务7.1 认识功能材料 182 任务7.2 认识高分子材料 186 项目八 认识复合材料 196 任务8.1 了解复合材料 196 任务8.2 复合材料的设计 201 参考文献 210