本書從高等院校工科各專業的需要出發，結合當前我國工程教育教學改革和材料科學技術的發展，以材料的成分、組織、結構、加工工藝、性能和應用為主線進行闡述，其主要內容有：工程材料性能與測試分析、材料的組織結構與相圖、金屬熱處理、金屬材料及應用、非金屬材料及應用、新型材料及應用、工程材料的合理選用，以及實驗。為了理論與實踐更好地結合，書中開辟了《應用點評》、《經驗總結》、《實例》和《背景資料》4項專欄；每章后附有主要名詞的中英文對照，以及名詞解釋、填空題、選擇題、判斷題、計算題和簡答題等多種習題；同時還可提供多媒體課件等教學輔助資源。
王俊勃，博士，西安工程大學教授。材料學學科帶頭人，國家教育部高等學校骨干教師資助項目受助人，陜西省教學名師。獲陜西省優秀教學成果二等獎2項；陜西省高校科技進步二等獎1項、三等獎2項；陜西省自然科學論文二等獎2項、三等獎3項。
第0章 緒論（1）
第1章 工程材料性能與測試分析（5）
1.1 靜載時材料的力學性能（6）
1.1.1 強度（6）
1.1.2 塑性（8）
1.1.3 硬度（8）
1.2 其他載荷作用下的力學性能（9）
1.2.1 沖擊韌性（9）
1.2.2 斷裂韌性（10）
1.2.3 疲勞強度（10）
1.2.4 磨損（10）
1.2.5 材料的高溫和低溫性能（10）
1.3 工程材料的物理、化學及工藝性能（11）
1.3.1 材料的物理性能（11）
1.3.2 材料的化學性能（12）
1.3.3 材料的工藝性能（13）
1.4 材料的測試分析技術（13）
1.4.1 材料表面形貌分析技術（14）
1.4.2 材料表面成分分析技術（15）
1.4.3 材料表面結構分析技術（16）
1.5 本章小結（17）
1.6 主要名詞的中英文對照（18）
1.7 復習思考題（18）
1.8 本章參考文獻（19）
第2章 材料的組織結構與相圖（21）
2.1 金屬的晶體結構與結晶（22）
2.1.1 金屬的晶體結構（22）
2.1.2 實際金屬的晶體結構（23）
2.1.3 金屬材料的結構特點（25）
2.1.4 金屬的結晶（27）
2.2 非金屬材料的結構（28）
2.2.1 陶瓷材料的結構特點（28）
2.2.2 高分子材料的結構特點（29）
2.3 合金相圖（31）
2.3.1 二元合金相圖的建立（32）
2.3.2 鐵碳合金相圖（42）
2.4 本章小結（50）
2.5 主要名詞的中英文對照（51）
2.6 復習思考題（51）
2.7 本章參考文獻（54）
第3章 金屬熱處理（55）
3.1 金屬熱處理概述（56）
3.1.1 鋼在加熱時的組織轉變（57）
3.1.2 鋼在冷卻時的組織轉變（58）
3.2 鋼的整體熱處理工藝（61）
3.2.1 退火（61）
3.2.2 正火（62）
3.2.3 淬火（62）
3.2.4 回火（64）
3.3 鋼的淬透性和淬硬性（64）
3.3.1 鋼的淬透性（64）
3.3.2 鋼的淬硬性（65）
3.4 鋼的表面熱處理（65）
3.4.1 鋼的表面淬火（65）
3.4.2 鋼的化學熱處理（66）
3.5 熱處理新工藝簡介（68）
3.5.1 真空熱處理（68）
3.5.2 可控氣氛熱處理（69）
3.5.3 形變熱處理（70）
3.5.4 超細化熱處理（71）
3.5.5 高能束表面改性熱處理（71）
3.6 熱處理工件的結構工藝性（73）
3.6.1 結構工藝性的概念（73）
3.6.2 熱處理工藝對零件結構的要求（73）
3.6.3 與結構工藝性有關的其他要求（74）
3.7 本章小結（75）
3.8 主要名詞的中英文對照（76）
3.9 復習思考題（77）
3.10 本章參考文獻（79）
第4章 金屬材料及應用（81）
4.1 碳鋼及合金鋼（82）
4.1.1 碳鋼（82）
4.1.2 合金鋼（84）
4.1.3 不銹鋼（93）
4.1.4 耐熱鋼與耐熱合金（96）
4.2 鑄鐵（98）
4.2.1 鑄鐵的成分和性能（98）
4.2.2 鑄鐵的石墨化及鑄鐵分類（98）
4.3 有色金屬及其合金（105）
4.3.1 鋁及鋁合金（105）
4.3.2 銅及銅合金（107）
4.3.3 鈦及鈦合金（110）
4.3.4 鎂及鎂合金（111）
4.4 本章小結（113）
4.5 主要名詞的中英文對照（115）
4.6 復習思考題（115）
4.7 本章參考文獻（118）
第5章 非金屬材料及應用（119）
5.1 高分子材料（120）
5.1.1 高分子材料特征（120）
5.1.2 工程塑料（120）
5.1.3 橡膠（121）
5.1.4 纖維（122）
5.1.5 涂料（122）
5.1.6 膠黏劑（123）
5.1.7 功能高分子材料簡介（123）
5.2 無機非金屬材料（124）
5.2.1 陶瓷材料的性能及分類（124）
5.2.2 玻璃（126）
5.2.3 水泥（127）
5.3 復合材料（128）
5.3.1 復合材料的性能特點（129）
5.3.2 樹脂基復合材料（130）
5.3.3 金屬基復合材料（131）
5.3.4 其他類型的復合材料（133）
5.4 非金屬材料的成形技術簡介（133）
5.4.1 高分子材料的合成和成形方法（133）
5.4.2 陶瓷材料制備和成形方法（136）
5.4.3 復合材料制備和成形方法（137）
5.5 本章小結（144）
5.6 主要名詞的中英文對照（145）
5.7 復習思考題（145）
5.8 本章參考文獻（146）
第6章 新型材料及應用（147）
6.1 功能材料（148）
6.1.1 電功能材料（148）
6.1.2 磁功能材料（151）
6.1.3 智能材料（153）
6.1.4 光功能材料（154）
6.1.5 形狀記憶材料（155）
6.1.6 其他功能材料（157）
6.2 生物材料（157）
6.2.1 生物陶瓷材料（157）
6.2.2 生物高分子材料（158）
6.2.3 生物金屬材料（160）
6.3 納米材料（160）
6.3.1 納米材料的基本概念（160）
6.3.2 納米材料的特性（162）
6.3.3 納米材料的制備（164）
6.3.4 納米材料應用（164）
6.4 本章小結（167）
6.5 主要名詞的中英文對照（167）
6.6 復習思考題（167）
6.7 本章參考文獻（168）
第7章 工程材料的合理選用（169）
7.1 機械零件失效分析與選材方法（170）
7.1.1 材料的失效形式與分析（170）
7.1.2 材料選用的原則（172）
7.2 典型零件的選材方法（174）
7.2.1 軸類零件的選材（174）
7.2.2 齒輪類零件的選材（175）
7.2.3 彈簧類零件的選材（176）
7.2.4 箱體支承類零件的選材（177）
7.2.5 切削刀具的選材（178）
7.2.6 模具零件的選材（179）
7.2.7 汽車零件的選材（183）
7.2.8 壓力容器的選材（185）
7.2.9 汽輪機葉片的選材（189）
7.3 航空航天領域關鍵零件選材簡介（190）
7.3.1 航空航天材料的要求（190）
7.3.2 航空航天材料的種類（192）
7.3.3 航空航天材料的展望（196）
7.4 本章小結（197）
7.5 主要名詞的中英文對照（197）
7.6 復習思考題（197）
7.7 本章參考文獻（198）
第8章 實驗（201）
8.1 金相試樣的制備和硬度實驗（202）
8.1.1 實驗目的（202）
8.1.2 金相試樣的制備（202）
8.1.3 硬度實驗（204）
8.1.4 實驗設備及材料（209）
8.1.5 實驗報告要求（209）
8.2 鐵碳合金平衡組織觀察（210）
8.2.1 實驗目的（210）
8.2.2 實驗概述（210）
8.2.3 實驗設備及材料（212）
8.2.4 實驗報告要求（212）
8.3 碳鋼的熱處理及顯微組織觀察（212）
8.3.1 實驗目的（212）
8.3.2 實驗概述（213）
8.3.3 實驗設備及材料（215）
8.3.4 實驗內容及步驟（216）
8.3.5 實驗報告要求（216）
8.4 合金鋼、鑄鐵、有色金屬的顯微組織觀察（216）
8.4.1 實驗目的（216）
8.4.2 實驗概述（216）
8.4.3 實驗設備及材料（218）
8.4.4 實驗報告要求（218）
8.5 綜合實驗（218）
8.5.1 實驗目的（218）
8.5.2 實驗概述（218）
8.5.3 實驗設備及材料（219）
8.5.4 實驗方法（219）
8.5.5 實驗內容及步驟（219）
8.5.6 實驗報告要求（219）
8.6 本章參考文獻（220）
附錄A 金屬材料常用浸蝕劑（221）
附錄B 壓痕直徑與布氏硬度對照表（222）
附錄C 洛氏硬度與其他硬度及強度換算表（225）
索引（226）
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