本書在教學(xué)內(nèi)容安排上，以材料的成分、工藝、組織結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系規(guī)律這條主線貫穿始終，以利于學(xué)生建立完整的知識體系，保證教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性。主要內(nèi)容包括材料的性能、材料的結(jié)構(gòu)、金屬的塑性變形與再結(jié)晶、材料的凝固與相圖、鐵碳合金、材料的非平衡相變與熱處理、表面處理、合金鋼和鑄鐵，同時介紹了有色金屬和常用非金屬材料，并對機械零件的失效分析與選材等問題做了系統(tǒng)介紹。
本書注重學(xué)生分析問題與解決工程技術(shù)問題能力的培養(yǎng)及學(xué)生工程素質(zhì)與創(chuàng)新思維能力的提高。以哲學(xué)思想為指導(dǎo)，深入剖析工程材料中的科學(xué)原理；從科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造思維。在內(nèi)容編寫上既體現(xiàn)了當(dāng)前的國家標準與技術(shù)規(guī)范，同時秉承了工程材料與制造技術(shù)的歷史傳承和發(fā)展趨勢，同時將思想政治教育融入課程教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的正確人生觀。
本書可作為普通高等院校本科機械類和近機械類各專業(yè)的教材和參考書，也可供各類�？圃盒W(xué)生及機械制造工程技術(shù)人員參考。
本書按照高等學(xué)校本科機械專業(yè)規(guī)范、培養(yǎng)方案和課程教學(xué)大綱的要求，合理定位，由長期在教學(xué)一線從事教學(xué)工作，具有豐富教學(xué)經(jīng)驗的教師立足于教學(xué)改革的需要，整合工程材料、金屬材料熱處理及機械零件選材與失效等重要專業(yè)基礎(chǔ)知識，以科學(xué)性、先進性、系統(tǒng)性和實用性為目標來編寫，以適應(yīng)不同類型、不同層次學(xué)校教學(xué)的需要。
工程材料的微觀結(jié)構(gòu)特性與強化方法及零件的選材等是獲得優(yōu)秀工業(yè)產(chǎn)品所必需的核心技術(shù)，企業(yè)必須在其微觀結(jié)構(gòu)和宏觀性能上充分把握，產(chǎn)品才有市場競爭力。工程材料課程是工科院校進行產(chǎn)品設(shè)計和制造工藝教育的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，著重闡述鐵碳合金等常用金屬材料及其熱處理等材料改性方法的基本原理與應(yīng)用，內(nèi)容上關(guān)注新技術(shù)、新工藝，兼具基礎(chǔ)性、實用性、知識性、實踐性與創(chuàng)新性等特點，是培養(yǎng)現(xiàn)代復(fù)合型人才的重要基礎(chǔ)課程之一。本書注重學(xué)生獲取知識、分析與解決工程技術(shù)問題能力的培養(yǎng)，力求著重體現(xiàn)學(xué)生工程素質(zhì)與創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)要求。為此，本書在內(nèi)容編寫上既體現(xiàn)了的國家標準與技術(shù)規(guī)范，同時秉承了工程材料與制造技術(shù)的歷史傳承和發(fā)展趨勢。本書在內(nèi)容的選擇和編排上具有以下特點：
1）貫穿主線。即在教學(xué)內(nèi)容安排上，以材料的成分、工藝、組織結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系規(guī)律這條主線貫穿始終，以利于學(xué)生建立完整的知識體系，保證教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性和系統(tǒng)性。
2）突出重點。即采用“刪繁就簡，削枝強干”的方法對教學(xué)內(nèi)容進行調(diào)整，強調(diào)重點，促進學(xué)生對重點內(nèi)容的掌握。
3）強調(diào)實用。即堅持從應(yīng)用的角度出發(fā)，提高學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運用能力。
教材的編寫秉承哲學(xué)思想，深入剖析工程材料中的科學(xué)原理，從科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造思維，同時將思想政治教育融入課程教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的正確人生觀。
課程團隊傾力打造了智慧樹線上平臺教學(xué)內(nèi)容，其訪問網(wǎng)址是：
https://coursehome.zhihuishu.com/courseHome/2100651#teachTeam，教材使用學(xué)校和個人讀者都可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺完成線上內(nèi)容學(xué)習(xí)，同時本書創(chuàng)建QQ群：39024033，用于專業(yè)教師同行探討問題、研究教學(xué)方法、交流教學(xué)資源，同時為本書提供課件下載。
本書由山東理工大學(xué)于文強、姜學(xué)波、王兆君、翟慎秋、郭娜娜等一線教師合力完成編寫工作。殷鳳仕教授和美國密蘇里大學(xué)終身教授林于一審閱了全文并提出了極具建設(shè)性的改進意見。在此，編者向為本書的出版付出了辛苦勞動的全體同仁表示衷心的感謝！
本書可作為普通高等院校本科機械類、近機械類各專業(yè)的教材和參考書，也可供各類�？圃盒W(xué)生及機械制造工程技術(shù)人員用作學(xué)習(xí)參考書。
由于編者水平有限，不妥及疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者批評指正。
編者前言
第0章緒論1
第1章材料的性能4
11力學(xué)性能4
111強度4
112塑性6
113硬度6
114沖擊韌度9
115斷裂韌度10
116疲勞12
12物理、化學(xué)性能15
13工藝性能16
14習(xí)題16
第2章材料的結(jié)構(gòu)18
21材料結(jié)構(gòu)的類型18
211結(jié)構(gòu)類型18
212幾何晶體學(xué)的基本概念18
213配位數(shù)和致密度20
214晶體的各向異性21
22金屬鍵與金屬的特性21
221金屬鍵21
222金屬的特性22
23純金屬常見的晶體結(jié)構(gòu)23
231體心立方晶格23
232面心立方晶格23
233密排六方晶格24
24金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)24
241多晶體結(jié)構(gòu)和亞結(jié)構(gòu)24
242晶體中的缺陷25
25合金的結(jié)構(gòu)26
251固溶體27
252金屬間化合物32
26習(xí)題36
第3章材料的凝固與相圖37
31金屬的凝固結(jié)晶37
311結(jié)晶概述38
312純金屬的冷卻曲線和冷卻現(xiàn)象38
313純金屬的結(jié)晶過程39
314晶粒大小與金屬力學(xué)性能的
關(guān)系40
315金屬的鑄錠組織42
32二元合金相圖的建立43
321基本概念43
322二元合金相圖的建立44
323二元勻晶相圖45
324二元共晶相圖48
325二元包晶相圖51
326形成穩(wěn)定化合物的二元合金
相圖52
327具有共析反應(yīng)的二元合金相圖53
328合金的性能與相圖間的關(guān)系54
33習(xí)題57
第4章鐵碳合金59
41鐵碳合金中的相及組織59
411工業(yè)純鐵59
412鐵碳合金的組織結(jié)構(gòu)及其性能60
42金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變62
43鐵碳合金相圖分析63
431鐵碳合金相圖基礎(chǔ)知識63
432典型鐵碳合金的結(jié)晶過程分析66
433組織組成物計算70
434碳的質(zhì)量分數(shù)對鐵碳合金組織、
性能的影響70
435鐵碳合金相圖的應(yīng)用71
44碳素鋼72
441碳鋼中常存雜質(zhì)及對性能的
影響73
442碳素鋼的分類、牌號及用途73
45習(xí)題78
第5章金屬的塑性變形與再結(jié)晶81
51金屬的塑性變形81
511金屬單晶體的塑性變形81
512金屬多晶體的塑性變形84
52金屬的塑性變形對組織和性能的
影響86
521纖維組織86
522加工硬化86
523織構(gòu)現(xiàn)象87
524殘余應(yīng)力88
53變形金屬在加熱時組織和性能的
變化88
531回復(fù)與再結(jié)晶88
532再結(jié)晶溫度與晶粒度89
54金屬的熱變形加工91
541熱變形加工與冷變形加工的
區(qū)別91
542金屬的熱變形加工對組織和
性能的影響92
55習(xí)題93
第6章材料的非平衡相變與熱處理95
61鋼的熱處理原理95
611鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變95
612鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變98
613過冷奧氏體的冷卻轉(zhuǎn)變曲線圖103
62鋼的普通熱處理112
621鋼的退火與正火112
622鋼的淬火114
623鋼的淬透性118
624鋼的回火122
63鋼的表面熱處理126
631鋼的表面淬火126
632鋼的化學(xué)熱處理128
64鋼的其他熱處理方法133
65熱處理的技術(shù)條件和結(jié)構(gòu)工藝性134
651熱處理技術(shù)條件的標注134
652熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性137
66典型零件熱處理工藝分析139
661車床主軸熱處理工藝139
66220CrMnTi變速箱齒輪的滲碳熱
處理工藝140
67習(xí)題142
第7章合金鋼145
71合金元素在鋼中的作用145
711合金元素對鋼中基本項的影響145
712合金元素對FeFe3C相圖的
影響146
713合金元素對熱處理的影響148
72合金鋼的分類與編號151
721合金鋼的分類151
722合金鋼的編號方法151
73合金結(jié)構(gòu)鋼152
731低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼152
732合金滲碳鋼153
733合金調(diào)質(zhì)鋼156
734合金彈簧鋼159
735滾動軸承鋼162
74工具鋼165
741刃具鋼165
742合金模具鋼174
743量具鋼181
75特殊性能鋼182
751不銹鋼182
752耐熱鋼184
753耐磨鋼185
76習(xí)題186
第8章鑄鐵189
81鑄鐵的石墨化189
811鐵碳合金雙重相圖190
812石墨化方式和過程190
813影響石墨化的因素191
814鑄鐵的分類192
82灰鑄鐵193
821灰鑄鐵的化學(xué)成分、組織和
性能193
822灰鑄鐵的孕育處理194
823灰鑄鐵的牌號和應(yīng)用195
824灰鑄鐵的熱處理196
83球墨鑄鐵197
831球墨鑄鐵的成分、組織、性能和
用途197
832球墨鑄鐵的熱處理200
84可鍛鑄鐵201
85蠕墨鑄鐵203
86合金鑄鐵204
861耐磨鑄鐵204
862耐熱鑄鐵205
863耐蝕鑄鐵207
87習(xí)題207
第9章有色金屬與非金屬材料209
91鋁及鋁合金209
911工業(yè)純鋁209
912鋁合金210
92銅及銅合金213
921工業(yè)純銅213
922銅合金214
93鈦及其合金215
931純鈦215
932鈦合金215
94滑動軸承合金216
941軸承合金的性能要求和組織
特征216
942軸承合金的分類及牌號216
95粉末冶金材料217
951硬質(zhì)合金218
952燒結(jié)減摩材料219
953燒結(jié)鐵基結(jié)構(gòu)材料219
96高分子材料、陶瓷材料及復(fù)合材料220
961高分子材料220
962陶瓷材料225
963復(fù)合材料22
書單推薦
