本书主要内容包括金属材料的性能、金属材料的结构、钢的热处理、常用钢铁材料、常见的轧制钢材、有色金属及硬质合金、非金属材料、工程材料的选用。本书内容由浅入深、循序渐进、图文并茂，有较强的实用性，采用新的国家标准，并对传统相关教材内容进行了适当的调整、取舍和更新。本书适合作为职业院校机械类数控专业、模具专业及相关专业教材，也可作为职业培训教材和参考书。为方便学习，每章后面都配备有小结、复习题等内容，供广大师生参考。

绪论
第1章 金属材料的性能
1.1 金属材料的物理、化学性能
1.1.1 金属材料的物理性能
1.1.2 金属材料的化学性能
1.2 金属材料的力学性能
1.2.1 概述
1.2.2 强度
1.2.3 塑性
1.2.4 硬度
1.2.5 冲击韧性
1.2.6 疲劳强度
1.3 金属材料的工艺性能
小结
复习题
第2章 金属材料的结构与结晶
2.1 纯金属的结构与结晶
2.1.1 相关基础知识
2.1.2 纯金属的结晶
2.1.3 金属的同素异构转变
2.2 二元合金的结构与结晶
2.2.1 相关基础知识
2.2.2 二元合金相图的建立、分析与结晶
2.3 铁碳合金
2.3.1 铁碳合金中的基本相
2.3.2 铁碳合金中的基本组织
2.3.3 铁碳合金相图分析
2.3.4 铁碳合金的分类
2.3.5 典型铁碳合金结晶过程分析
2.3.6 铁碳合金中碳含量对性能的影响规律
2.3.7 铁碳合金相图的应用
小结
复习题
第3章 常用非合金钢材料
3.1 非合金钢概述
3.1.1 杂质元素对钢的影响
3.1.2 非合金钢的分类
3.2 非合金钢的牌号、性能与用途
3.2.1 非合金钢的牌号表示方法及应用
3.2.2 碳素工具钢
3.2.3 铸造碳钢
小结
复习题
第4章 钢的热处理
4.1 热处理概述
4.1.1 钢的热处理基本原理
4.1.2 钢的热处理方法
4.2 钢在加热时的组织转变
4.2.1 奥氏体的形成过程
4.2.2 细化奥氏体晶粒组织
4.3 钢在冷却时的组织转变
4.3.1 基本概念
4.3.2 共析钢过冷奥氏体等温转变曲线
4.4 钢的常用热处理方法
4.4.1 钢的退火
4.4.2 钢的正火
4.4.3 钢的淬火
4.4.4 淬透性与淬硬性
4.4.5 钢的淬火缺陷
4.4.6 钢的回火
4.4.7 钢淬火回火的应用
4.5 钢的表面热处理
4.5.1 表面淬火
4.5.2 钢的化学热处理
4.6 热处理新工艺简介
4.7 典型零件热处理分析
4.7.1 热处理技术条件的标注
4.7.2 热处理工序位置安排
4.7.3 典型零件的热处理工序分析
小结
复习题
第5章 常用合金钢材料
5.1 低合金钢与合金钢
5.1.1 低合金钢与合金钢的划分
5.1.2 低合金钢与合金钢的分类
5.1.3 合金钢的牌号
5.1.4 钢铁及合金牌号统一数字代号体系简介
5.2 低合金钢
5.3 合金结构钢
5.3.1 合金渗碳钢
5.3.2 合金调质钢
5.3.3 合金弹簧钢
5.3.4 滚珠轴承钢
5.3.5 超高强度钢
5.4 合金工具钢
5.4.1 合金刃具钢
5.4.2 合金模具钢
5.4.3 合金量具钢
5.5 特殊性能钢
5.5.1 不锈钢
5.5.2 耐热钢
5.5.3 耐磨钢
小结
复习题
第6章 常用铸铁材料
6.1 铸铁概述
6.1.1 铸铁的分类
6.1.2 铸铁的石墨化
6.2 常用铸铁材料
6.2.1 灰铸铁
6.2.2 可锻铸铁
6.2.3 球墨铸铁
6.2.4 蠕墨铸铁
6.2.5 合金铸铁
小结
复习题
第7章 常用轧制钢材
7.1 概述
7.1.1 压力加工钢材
7.1.2 轧制钢材
7.2 型钢的分类及应用
7.3 钢板与钢带
7.3.1 钢板的分类
7.3.2 钢带
7.4 钢管
7.4.1 钢管的分类
7.4.2 无缝钢管与焊接钢管
7.5 钢丝的分类及应用
小结
复习题
第8章 有色金属及硬质合金材料
8.1 铝及铝合金
8.1.1 纯铝
8.1.2 铝合金
8.1.3 铝合金的热处理
8.2 铜及铜合金
8.2.1 纯铜
8.2.2 铜合金
8.3 钛及钛合金
8.3.1 纯钛
8.3.2 钛合金
8.4 轴承合金
8.4.1 对轴承合金的性能要求
8.4.2 轴承合金的组织特征
8.4.3 常用的轴承合金
8.5 硬质合金
8.5.1 硬质合金的性能特点
8.5.2 切削加工用硬质合金
小结
复习题
第9章 非金属材料
9.1 概述
9.2 塑料
9.2.1 塑料的组成与分类
9.2.2 塑料的成型加工与机械加工
9.3 橡胶与胶黏剂
9.3.1 橡胶的组成、种类及应用
9.3.2 胶黏剂
9.4 陶瓷材料
9.4.1 陶瓷的性能
9.4.2 常用陶瓷的分类、性能、特点与用途
9.5 复合材料
9.5.1 复合材料的性能及特点
9.5.2 常用复合材料的种类
小结
复习题
第10章 工程材料的选用
10.1 零件的失效分析
10.1.1 机械零件的失效
10.1.2 零件失效的原因
10.2 工程材料的选用原则及方法步骤
10.2.1 选材的原则
10.2.2 选材的方法与步骤
10.3 典型零件金属材料的选材
10.3.1 齿轮类零件
10.3.2 轴类零件
10.3.3 箱体类零件
小结
复习题
附录A压痕直径与布氏硬度对照表
附录B黑色金属硬度及强度换算表

前言
本书根据教育部颁布的职业院校机械类金属工艺学
教学大纲（金属材料部分）及有关行业中级技术工人考
核等级标准进行编写，可供职业院校机械类专业及其相
关专业作为教学用书，也可作为职业培训教材和参考书
。
本书从培养学生综合职业能力出发，注重对学生的
能力进行全面的培养，突出职业教育教学的特点，配置
了大量参考图片、实物照片及表格，图文并茂，直观性
、可读性强。同时，本书中还适时插入拓展延伸、相关
链接及典型实例，以拓展学生思维空间，提高学生分析
问题、解决问题的能力，增强学生的学习兴趣。每章后
面都有小结、复习题等内容，以利于学生对相关知识的
掌握与理解。
本书为第二版，本着“知识够用”的原则，本次修
订，我们降低了理论教学的难度，删除了传统的以学科
体系为背景的抽象原理和陈述性知识，以强化知识的应
用性。对部分教材内容的难度做了适当的调整；采用最
新的国家技术标准，使教材更加科学规范，同时反映时
代发展的新知识、新技术、新工艺、新方法，拓宽学生
的视野，培养学生的创新精神。
本课程教学总学时建议为60学时，各部分内容学时
分配参考意见见下表：
0绪论，2课时
1金属材料的性能，8课时（4讲授+4实践）
2金属材料的结构与结晶，8课时（6讲授+2实践）
3常用非合金钢材料，4课时（4讲授）
4钢的热处理，10课时（8讲授+2实践）
5常用合金钢材料，6课时（6讲授）
6常用铸铁材料，4课时（4讲授）
7常用轧制钢材，4课时（2讲授+2实践）
8有色金属及硬质合金材料，6课时（4讲授+2实践
）
9非金属材料，2课时
10工程材料的选用，2课时
机动，4课时
总计，60课时
本书由郎一民、李玉青任主编，吴晶波任副主编，
黄医博、宋瑞东、李又孪、郭聿荃、汪洪宇参与编写。
湖南铁道职业技术学院朱鹏超对本书的编写提出了宝贵
意见，并审核了全部书稿，在此表示感谢。
由于编写时间仓促，书中难免有一些不妥或疏漏之
处，敬请各位读者批评指正。
编者2020年11月

本书内容由浅入深、循序渐进、图文并茂，并有较强的实用性，同时采用新的国家标准，使教材更加科学规范，是一本难得的好教材。