全書由10個模塊構(gòu)成，系統(tǒng)地介紹了工程材料及其性能、金屬學(xué)基礎(chǔ)知識、鐵碳合金及碳素鋼、鋼的熱處理、合金鋼及硬質(zhì)合金、鑄鐵、有色金屬及其合金、非金屬材料及新型材料、機械零件材料的選擇、零件毛坯成形基礎(chǔ)，設(shè)計了9個典型且簡明易操作的實踐任務(wù)穿插于各模塊。
本書集編者多年教學(xué)經(jīng)驗并結(jié)合“雙高”院校建設(shè)編寫而成，讓教師與學(xué)生“雙輕松”，即“教師愉快教”與“學(xué)生快樂學(xué)”，突破傳統(tǒng)體例和內(nèi)容，雙色印刷、圖文并茂，配有大量工程實物圖，突出素養(yǎng)育人，融入大量與教材內(nèi)容高度契合的素質(zhì)教育元素，在正文關(guān)鍵處恰當(dāng)設(shè)置“便簽式”生產(chǎn)實踐提示和知識鏈接，配有趣味盎然的“拓展閱讀”，注重激發(fā)讀者的好奇心和求知欲，激發(fā)讀者的主動閱讀興趣。
本書適合高等職業(yè)教育專科裝備制造大類專業(yè)學(xué)生使用，也可作為高等職業(yè)教育本科、應(yīng)用型本科、中職、成人教育、自學(xué)考試用書，還可作為相關(guān)專業(yè)上崗人員的技術(shù)培訓(xùn)教材及相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。
本書配備在線課（https://www.xueyinonline.com/detail/233123527），含教學(xué)視頻、動畫、PPT、PDF拓展文本等各類素材，讀者可在線學(xué)習(xí)。本書還配套有《機械工程材料與熱處理習(xí)題集》（ISBN：978-7-111-55490-5）。
為方便教學(xué)，本書配有課程標(biāo)準(zhǔn)、PPT課件、電子教案和教學(xué)指南（Word）、模擬試卷及參考答案，凡選用本書作為授課教材的教師，均可來電（010-88379375）索取或者登錄機械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)（www.cmpedu.com）注冊后下載。
本書遵循職業(yè)教育教材編寫規(guī)律和職業(yè)院校學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律，配套齊全
前言
本書第1版和第2版特色十分鮮明，適應(yīng)了新時期高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)需求，重印30多次，得到了廣大同行和讀者的認(rèn)可與好評。為適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展、新標(biāo)準(zhǔn)的廣泛采用以及教育教學(xué)改革新趨勢，并結(jié)合使用中的具體情況及相關(guān)用書單位反饋的有益建議，我們特組織編寫團(tuán)隊對本書進(jìn)行修訂。
本書秉承第2版特色進(jìn)行修訂，更加注重教與學(xué)，是編寫團(tuán)隊總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗并結(jié)合高等職業(yè)教育教學(xué)改革及雙高院校建設(shè)要求而完成的，良好地體現(xiàn)了“必需、夠用和少而精”的原則，簡化理論、整合內(nèi)容、突出基本應(yīng)用，設(shè)計方式和內(nèi)容選擇注重激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引起其主動閱讀的興趣，使其在愉悅的閱讀過程中逐步拓寬視野。
本書最大特色為教師與學(xué)生“雙輕松”——“教師愉快教”與“學(xué)生快樂學(xué)”。具體體現(xiàn)在以下幾個方面。
（1）專門針對高職學(xué)生特點編排，雙色印刷，配有大量實物圖——內(nèi)容精煉，深入淺出，最大限度地降低了理論難度，突出常見工程材料的基本性能和典型應(yīng)用，雙色印刷、圖文并茂，設(shè)置了大量工程實物圖。
（2）模塊首案例導(dǎo)引，模塊尾案例釋疑——每個模塊以有趣而又典型的“引導(dǎo)案例”切入，把握學(xué)習(xí)興趣，提出疑問，引出相關(guān)內(nèi)容，在模塊末尾給出“案例釋疑”。
（3）便于學(xué)習(xí)、備課和授課——知識條目化、淺顯化，并在正文關(guān)鍵處特別設(shè)置“便簽式”的生產(chǎn)經(jīng)驗提示，配有趣味盎然的“拓展閱讀”以豐富學(xué)習(xí)內(nèi)容，還備有PPT課件、練習(xí)題及參考答案。
（4）堅持立德樹人，挖掘素質(zhì)教育元素——以如鹽入水、有味無痕的形式，融入大量與教材內(nèi)容高度契合的“社會主義偉大成就”“攻關(guān)卡脖子”“大愛無疆”“大國工匠”“勞動精神”“職業(yè)素養(yǎng)”“燦爛歷史”“民族瑰寶”等適應(yīng)新時代需要的素質(zhì)教育元素，在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時，達(dá)到潤物無聲的育人效果。
本次修訂對全書內(nèi)容進(jìn)行了大力優(yōu)化，增加了二維碼資源，增加了新工藝、新技術(shù)，更新了國家標(biāo)準(zhǔn)及符號，補充了大量工程實物圖，增加了模塊評價標(biāo)準(zhǔn)和實訓(xùn)內(nèi)容，更換了部分引導(dǎo)案例。
本書由河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)張文灼、趙宇輝任主編；濟(jì)南職業(yè)學(xué)院車君華，山西工程職業(yè)學(xué)院楊宜寧，唐山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙紅美，河北華北柴油機有限責(zé)任公司李勝利任副主編；參加編寫的還有廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院趙博，河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)田姍姍、張鵬躍、王剛、孫成安，濟(jì)南職業(yè)學(xué)院付敏，河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊秀霞、萬敏。張文灼、趙宇輝負(fù)責(zé)全書修訂總策劃，并對全書統(tǒng)一修改、定稿。
本書由河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院張濤教授和甘肅畜牧工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院巨江瀾副教授主審，他們對全書內(nèi)容進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的審閱，并提出了許多寶貴意見和建議，在此謹(jǐn)表謝意。
由于高等職業(yè)教育教學(xué)改革在不斷深化，加之編者專業(yè)水平有限，書中疏漏和不妥之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正，也請各位專家學(xué)者不吝賜教，以便下次修訂時改進(jìn)，所有建議和意見請發(fā)至jxgccl@126.com，我們不勝感激。
編者
職業(yè)院校教師
目錄
前言
二維碼清單
模塊1測定工程材料的常見性能指標(biāo)
引導(dǎo)案例——金屬疲勞引發(fā)的一起航空事故
單元1.1認(rèn)識工程材料及其性能
1.1.1認(rèn)識常用工程材料
1.1.2分析工程材料的常用性能
單元1.2測定金屬材料的常用力學(xué)性能
1.2.1分析金屬材料所受載荷與常用力學(xué)性能
1.2.2什么是強度
1.2.3什么是塑性
1.2.4測定硬度
1.2.5韌性的工程意義
1.2.6提高材料的疲勞強度
單元1.3金屬材料的物理性能和化學(xué)性能
1.3.1物理性能
1.3.2化學(xué)性能
單元1.4分析金屬材料的工藝性能
實踐任務(wù)1測定金屬材料的拉伸性能指標(biāo)
實踐任務(wù)2測定金屬材料的硬度
課后能力拓展
案例釋疑
拓展閱讀——材料的發(fā)展歷史
模塊小結(jié)
模塊考核與評價
模塊2分析金屬的晶體結(jié)構(gòu)與塑性變形
引導(dǎo)案例——我國古老的冰糖制作與金屬結(jié)晶的秘密
單元2.1分析純金屬的晶體結(jié)構(gòu)
2.1.1晶體與非晶體
2.1.2晶體結(jié)構(gòu)
2.1.3金屬晶格的類型
2.1.4實際金屬的晶體結(jié)構(gòu)
2.1.5實際金屬的晶體缺陷
單元2.2控制金屬的結(jié)晶粒度大小
2.2.1純金屬的過冷現(xiàn)象與過冷度
2.2.2純金屬的結(jié)晶過程
2.2.3合金鑄件（或鑄錠）結(jié)晶分析
2.2.4晶粒大小及其控制
單元2.3探究合金的晶體結(jié)構(gòu)
2.3.1合金的基本概念
2.3.2合金的相結(jié)構(gòu)
單元2.4探究金屬的冷塑性變形
2.4.1金屬的塑性變形
2.4.2金屬的冷塑性變形
2.4.3冷塑性變形金屬在加熱時的回復(fù)與再結(jié)晶
單元2.5探究金屬的熱塑性變形
2.5.1熱加工與冷加工的區(qū)別
2.5.2熱加工對金屬組織和性能的影響
實踐任務(wù)3研究金屬的塑性變形與再結(jié)晶
課后能力拓展
案例釋疑
拓展閱讀——“鋼鐵院士”崔崑：矢志于祖國鋼鐵，一生大愛顯情懷
模塊小結(jié)
模塊考核與評價
模塊3選用鐵碳合金及碳素鋼
引導(dǎo)案例——金屬雜質(zhì)引發(fā)的鋼橋、巨輪嚴(yán)冬斷裂大事故
單元3.1分析鐵碳合金基本組織及其相圖
3.1.1工業(yè)純鐵
3.1.2鐵碳合金的基本組織
3.1.3鐵碳合金相圖
3.1.4鐵碳合金的分類
3.1.5典型鐵碳合金的結(jié)晶過程
3.1.6碳含量對鋼性能的影響
3.1.7鐵碳合金相圖在工業(yè)中的應(yīng)用
單元3.2認(rèn)識碳素鋼（非合金鋼）
3.2.1常存雜質(zhì)元素對碳素鋼性能的影響
3.2.2碳素鋼的分類
3.2.3鋼材的品種
單元3.3選用碳素結(jié)構(gòu)鋼
3.3.1普通碳素結(jié)構(gòu)鋼
3.3.2優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼
單元3.4選用碳素工具鋼
單元3.5選用鑄造碳鋼
實踐任務(wù)4調(diào)查鋼材市場
課后能力拓展
案例釋疑
拓展閱讀——“大國工匠”盧仁峰：為國之重器增輝的“獨手焊俠”
模塊小結(jié)
模塊考核與評價
模塊4對鋼進(jìn)行熱處理改性
引導(dǎo)案例——“神刀匠”蒲元精湛的熱處理技術(shù)
單元4.1認(rèn)識鋼的熱處理
單元4.2探究鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變
4.2.1鋼在加熱和冷卻時的固態(tài)臨界點
4.2.2鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變過程
4.2.3加熱時奧氏體的晶粒大小及控制
單元4.3探究鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變
4.3.1過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變
4.3.2過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變
單元4.4對鋼進(jìn)行退火和正火
4.4.1鋼的退火
4.4.2鋼的正火
4.4.3退火與正火的應(yīng)用選擇
單元4.5對鋼進(jìn)行淬火
4.5.1鋼的淬火工藝
4.5.2淬火方法
4.5.3鋼的淬透性與淬硬性
4.5.4鋼的淬火缺陷及預(yù)防
單元4.6對淬火鋼進(jìn)行回火
4.6.1淬火鋼回火的目的
4.6.2常用的回火方法
4.6.3回火脆性
單元4.7對鋼表面進(jìn)行熱處理
4.7.1鋼的表面淬火
4.7.2鋼的化學(xué)熱處理
單元4.8掌握其他熱處理技術(shù)
4.8.1時效處理
4.8.2形變熱處理
4.8.3真空熱處理
4.8.4可控氣氛熱處理
4.8.5表面氣相沉積
單元4.9選擇合理的熱處理方案及工藝位置
4.9.1常用熱處理方案的選擇
4.9.2熱處理工藝位置安排
單元4.10分析零件的熱處理結(jié)構(gòu)工藝
實踐任務(wù)5對碳素鋼進(jìn)行熱處理
課后能力拓展
案例釋疑
拓展閱讀——我國古代的熱處理工藝
模塊小結(jié)
模塊考核與評價
模塊5選用合金鋼及硬質(zhì)合金
引導(dǎo)案例——世界最長公鐵兩用橋南京長江大橋背后的鋼鐵材料
單元5.1認(rèn)識合金鋼
單元5.2學(xué)習(xí)合金鋼的分類和牌號
5.2.1合金鋼的分類
5.2.2合金鋼的牌號
單元5.3探究合金元素在鋼中的作用
5.3.1合金元素對鋼力學(xué)性能的影響
5.3.2合金元素對鋼熱處理性能的影響
5.3.3合金元素對鋼加工工藝性能的影響
單元5.4選用合金結(jié)構(gòu)鋼
5.4.1工程構(gòu)件用合金鋼
5.4.2機械結(jié)構(gòu)用合金鋼
單元5.5選用合金工具鋼
5.5.1合金量具鋼
5.5.2合金刃具鋼
5.5.3耐沖擊工具鋼
5.5.4合金模具鋼
單元5.6選用特殊性能合金鋼
5.6.1不銹鋼
5.6.2耐熱鋼
5.6.3耐磨鋼
5.6.4易切削結(jié)構(gòu)鋼
單元5.7選用硬質(zhì)合金
5.7.1硬質(zhì)合金的應(yīng)用與特性
5.7.2常用硬質(zhì)合金
實踐任務(wù)6辨認(rèn)分析高速工具鋼與硬質(zhì)合金刀具
課后能力拓展
案例釋疑
拓展閱讀——古代的“寶刀”是如何煉成的
模塊小結(jié)
模塊考核與評價
模塊6選用各類鑄鐵材料
引導(dǎo)案例——我國最大鑄鐵文物滄州鐵獅子背后的材料秘密
單元6.1認(rèn)識鑄鐵
6.1.1鑄鐵的成分及性能特點
6.1.2鑄鐵的分類及應(yīng)用
單元6.2分析選用灰鑄鐵
6.2.1灰鑄鐵的成分、組織與性能特點
6.2.2灰鑄鐵的牌號和應(yīng)用
6.2.3灰鑄鐵的孕育處理
6.2.4灰鑄鐵的熱處理
單元6.3分析選用球墨鑄鐵
6.3.1球墨鑄鐵的組織與性能
6.3.2
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