本书是依据机械制造、机电类专业对工程材料及热加工工艺方面的知识需求，结合本科应用型人才培养的实际需要编写的。全书共分为十二章，主要包括金属材料的性能、纯金属与合金的基本知识、铁碳合金相图、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属及粉末冶金材料、非金属材料及复合材料、铸造、锻压、焊接、机械零件的选材及毛坯的选择等。每章后有本章小结和复习思考题，实验中有课堂常用的五个实验指导书，附录中有热处理工艺参数及国内外常用金属材料牌号对照表等。
本书可作为机械制造类、机电一体化相关专业的本科生教材，也可作为高职高专相关机械制造、机电、经营管理类专业及企业有关技术人员、管理人员等的学习教材和参考书。

绪论
一、材料科学的作用与地位
二、工程材料与热加工技术的发展
三、本课程的性质、任务和学习方法
第一章 金属材料的性能
第一节 金属材料的力学性能
一、强度
二、塑性
第二节 硬度
一、布氏硬度
二、洛氏硬度
三、维氏硬度
第三节 冲击韧性与疲劳强度
一、冲击韧性
二、疲劳强度
第四节 金属材料的其他性能
一、物理性能
二、化学性能
三、工艺性能
本章小结
复习思考题
第二章 纯金属与合金的基本知识
第一节 纯金属与合金的晶体结构
一、纯金属的晶体结构
二、纯金属的实际晶体结构
三、合金的晶体结构
第二节 纯金属与合金的结晶
一、纯金属的结晶过程
二、合金的结晶与二元合金相图
三、合金性能与相图间的关系
本章小结
复习思考题
第三章 铁碳合金相图
第一节 铁碳合金的基本知识
一、纯铁的同素异晶转变
二、铁碳合金的基本相
第二节 铁碳合金相图
一、铁碳合金相图分析
二、铁碳合金的分类
第三节 典型铁碳合金的结晶过程及组织
一、共析钢的结晶过程及组织
二、亚共析钢的结晶过程及组织
三、过共析钢的结晶过程及组织
四、共晶白口铸铁的结晶过程及组织
五、亚共晶白口铸铁的结晶过程及组织
六、过共晶白口铸铁的结晶过程及组织
第四节 铁碳合金成分与组织、性能的关系
一、铁碳合金成分与组织的关系
二、铁碳合金成分与性能的关系
第五节 碳素钢
一、杂质元素对碳钢性能的影响
二、碳钢的分类
三、碳钢的牌号、性能及用途
本章小结
复习思考题
第四章 钢的热处理
第一节 钢的热处理原理
一、钢在加热时的组织转变
二、钢在冷却时的组织转变
第二节 钢的普通热处理
一、钢的退火和正火
二、钢的淬火
三、钢的回火
第三节 钢的表面热处理
一、钢的表面淬火
二、钢的化学热处理
第四节 热处理质量控制
一、常见的热处理缺陷及影响因素
二、热处理工件的结构工艺性
第五节 热处理技术条件的标注及工序位置安排
一、热处理技术条件的标注
二、热处理工序位置的安排
本章小结
复习思考题
第五章 合金钢
第一节 合金元素在钢中的作用
一、合金元素在钢中的存在形式
二、合金元素对Fe-Fe3C相图的影响
三、合金元素对钢热处理的影响
第二节 合金钢的分类及牌号
一、合金钢的分类
二、合金钢牌号的表示方法
第三节 合金结构钢
一、低合金高强度结构钢
二、合金渗碳钢
三、合金调质钢
四、合金弹簧钢
五、滚动轴承钢
第四节 合金工具钢
一、合金刃具钢
二、合金模具钢
三、合金量具钢
第五节 特殊性能钢
一、不锈钢
二、耐热钢
三、耐磨钢
本章小结
复习思考题
第六章 铸铁
第一节 铸铁的石墨化
一、铁碳合金双重相图
二、铸铁的石墨化
三、影响铸铁石墨化的因素
第二节 常用的铸铁
一、灰铸铁
二、球墨铸铁
三、可锻铸铁
四、蠕墨铸铁
五、合金铸铁
本章小结
复习思考题
第七章 有色金属及粉末冶金材料
第一节 铝及铝合金
一、工业纯铝
二、铝合金的分类及热处理
三、变形铝合金
四、铸造铝合金
第二节 铜及铜合金
一、工业纯铜
二、铜合金的分类
三、黄铜
四、青铜
第三节 滑动轴承合金
一、轴承合金的性能要求
二、轴承合金的组织特征
三、常用的轴承合金
第四节 粉末冶金材料
一、粉末冶金法及其应用
二、常用的粉末冶金材料
本章小结
复习思考题
第八章 非金属材料及复合材料
第一节 高分子材料
一、高分子材料的合成
二、高分子材料的物理状态
三、常用高分子材料
第二节 陶瓷材料
一、陶瓷材料的分类
二、陶瓷材料的性能及应用
第三节 复合材料
一、复合材料的分类
二、复合材料的性能
三、常用复合材料
本章小结
复习思考题
第九章 铸造
第一节 合金的铸造性能
一、合金的流动性
二、合金的收缩
三、铸造应力
第二节 砂型铸造
一、砂型铸造的造型方法
二、砂型铸造工艺设计
三、铸造实例分析
第三节 铸件的结构工艺性
一、砂型铸造工艺对铸件结构的要求
二、合金铸造性能对铸件结构的要求
第四节 特种铸造
一、熔模铸造
二、金属型铸造
三、压力铸造
四、低压铸造
五、离心铸造
六、实型铸造
第五节 铸件的质量控制
一、铸件中常见的缺陷及产生原因
二、铸件的质量检验
第六节 常用铸造方法比