本书是根据教育部基础课程教学指导委员会颁发的“机械制造基础教学基本要求”编写的，同时突出了高等职业教育注重实践能力和创业能力培养的特点，着重培养既能动脑又能动手的应用型技术人才。 本书是以“基础—成形方法—结构设计”为课程主线，系统而简明地阐述了工程材料及其选择、毛坯成形和零件加工的基本理论及工艺。 本书主要用于普通高等院校和高职高专机电一体化、模具类专业教材，也可作为机械类、近机械类专业的通用教材，还可供相关工程技术人员参考使用。

目 录
第一篇 工程材料
第1章 金属材料的性能 2
1.1 金属材料的力学性能 2
1.1.1 强度、弹性与塑性 2
1.1.2 硬度 5
1.1.3 冲击韧性 7
1.1.4 疲劳强度 8
1.2 金属材料的物理、化学和工艺性能 9
1.2.1 物理性能 9
1.2.2 化学性能 9
1.2.3 工艺性能 9
1.3 习 题 9
第2章 金属的晶体结构和结晶 11
2.1 金属的晶体构造 11
2.1.1 晶体 11
2.1.2 晶格 11
2.1.3 常见金属晶体结构 12
2.2 金属的结晶过程 14
2.2.1 结晶的概念 14
2.2.2 结晶过程 14
2.2.3 晶粒大小及其影响因素 15
2.3 金属的异晶转变 16
2.4 实际晶体的构造 17
2.4.1 单晶体与多晶体 17
2.4.2 晶体缺陷 18
2.5 合金的结构和相图 20
2.5.1 合金的相结构 20
2.5.2 二元合金相图 21
2.5.3 相图与合金性能的关系 24
2.6 习题 24
第3章 铁碳合金相图 26
3.1 铁碳合金的基本组织 26
3.1.1 铁素体 26
3.1.2 奥氏体 27
3.1.3 渗碳体 27
3.1.4 珠光体 28
3.1.5 莱氏体 28
3.2 铁–碳合金相图分析 28
3.2.1 相图中各特性点、线和区域 29
3.2.2 铁碳合金分类及结晶过程分析 31
3.3 钢的成分、组织与性能之间的关系 34
3.3.1 碳的质量分数与平衡组织的关系 34
3.3.2 碳的质量分数与力学性能间的关系 35
3.4 习题 36
第4章 钢的热处理 38
4.1 钢在加热时的组织转变 39
4.1.1 钢的奥氏体化 39
4.1.2 奥氏体的晶粒度 40
4.2 钢在冷却时的组织转变 40
4.2.1 过冷奥氏体的等温转变 40
4.2.2 过冷奥氏体的连续冷却转变 44
4.3 钢的热处理工艺 46
4.3.1 退火与正火 46
4.3.2 淬火 47
4.3.3 回火 50
4.3.4 表面淬火 52
4.3.5 化学热处理 54
4.3.6 热处理新技术简介 56
4.3.7 热处理工序位置安排 58
4.4 习题 58
第5章 常用金属材料 60
5.1 钢 60
5.1.1 概述 60
5.1.2 碳素钢 64
5.1.3 合金钢 68
5.1.4 特殊性能钢 74
5.2 铸铁 75
5.2.1 概述 76
5.2.2 灰口铸铁 79
5.2.3 可锻铸铁 81
5.2.4 球墨铸铁 82
5.2.5 蠕墨铸铁 85
5.3 有 色 金 属 85
5.3.1 铝及铝合金 86
5.3.2 铜及铜合金 88
5.3.3 轴承合金 90
5.3.4 粉末冶金 91
5.4 习题 92
第6章 非金属材料 93
6.1 高分子材料 93
6.1.1 概述 93
6.1.2 工程塑料 95
6.1.3 合成橡胶 99
6.1.4 粘结剂 101
6.2 陶瓷材料 102
6.2.1 陶瓷材料的分类 102
6.2.2 陶瓷材料的结构及性能特点 102
6.2.3 常用陶瓷材料 103
6.3 复合材料 104
6.3.1 复合材料的性能特点 104
6.3.2 复合材料的分类 105
6.4 习题 106
第7章 工程材料的选择与应用 107
7.1 机械零件的失效分析 107
7.1.1 失效的概念 107
7.1.2 失效形式 108
7.1.3 失效原因 108
7.1.4 失效分析的基本步骤与方法 108
7.2 机械零件材料的选用 109
7.2.1 选材的一般原则 110
7.2.2 选材的步骤及具体方法 113
7.3 典型零件选材 115
7.3.1 齿轮零件的选材 116
7.3.2 轴类零件的选材 118
7.4 习题 120
第二篇 毛坯成型方法
第8章 铸造成型工艺 122
8.1 铸造工艺基础 122
8.1.1 液态合金的充型能力 122
8.1.2 合金的收缩 124
8.1.3 铸件常见缺陷 130
8.2 铸造方法 132
8.2.1 砂型铸造 132
8.2.2 特种铸造 143
8.2.3 常用铸造方法比较 156
8.3 铸件结构设计 157
8.3.1 铸件结构与铸造工艺的关系 157
8.3.2 合金铸造性能对铸件结构的要求 162
8.4 习题 166
第9章 金属压力加工 169
9.1 金属的塑性变形 169
9.1.1 金属塑性变形的实质 169
9.1.2 塑性变形对金属组织和性能的影响 172
9.1.3 金属的可锻性 175
9.2 压力加工方法 177
9.2.1 自由锻 177
9.2.2 模锻 180
9.2.3 板料冲压 189
9.2.4 零件的轧制、挤压和拉拔 198
9.2.5 压力加工新工艺简介 202
9.3 锻压件结构设计 206
9.3.1 自由锻件结构工艺性 206
9.3.2 模锻件结构工艺性 208
9.3.3 板料冲压结构工艺性 209
9.4 习题 212
第10章 焊接 215
10.1 焊接工艺基础 216
10.1.1 焊接电弧 216
10.1.2 焊接设备 218
10.1.3 焊接冶金特点 219
10.1.4 电焊条 219
10.1.5 焊接接头的组织与性能 222
10.1.6 焊接应力与变形 223
10.1.7 焊接缺陷与检验 227
10.1.8 常用金属材料的焊接 229
10.2 焊接方法 233
10.2.1 埋弧自动焊 233
10.2.2 气体保护焊 234
10.2.3 电渣焊 236
10.2.4 气焊与气割 237
10.2.5 电阻焊 239
10.2.6 摩擦焊 240
10.2.7 钎焊 241
10.2.8 特种焊接方法简介 242
10.3 焊接结构设计 244
10.3.1 焊接结构材料的选择 244
10.3.2 焊缝的布置 245
10.3.3 焊接接头设计 248
10.4 习题 249
第11章 机械零件毛坯的选择 251
11.1 常见零件毛坯的分类与比较 251
11.1.1 毛坯类型及特点 251
11.1.2 毛坯的成本 253
11.2 毛坯选择的原则 253
11.2.1 满足材料的工艺性能要求 253
11.2.2 满足零件的使用要求 254
11.2.3 满足降低生产成本的要求 255
11.2.4 符合生产条件 256
11.3 典型零件毛坯的选择 256
11.4 习题 258