本书是机械类专业必修的技术基础课程，旨在为学生未来从事机械设计与制造等工作奠定基础。本书结合高等院校新工科及工程教育认证要求，整合机械工程材料、金属热加工工艺和材料成型技术知识，注重科学性与实用性。系统阐述常用工程材料的基本结构与性能，详细介绍金属结构与结晶、二元合金相图及钢的热处理，论述液态金属铸造成型、固态金属塑性成型及金属连接成型等成型技术，并探讨机械零件失效与选材、毛坯选择等内容。每章附有习题，便于学生复习巩固。

本书精心整合工程材料与成型技术的专业知识，内容系统全面且重点突出，注重科学性与实用性相结合。通过丰富的习题训练，有效提升学生解决工程技术问题的能力，是机械类专业学生不可或缺的B备教材。

材料是用来制造各种机器、器件、工具等并具有某种特性的物质。从广义上讲，对材料进行加工，使其具有一定的形状、尺寸和使用性能(或可加工性能)的技术都称为成型技术。工程材料与成型技术基础是一门研究材料的成分、组织结构、工艺和性能之间关系，以及材料成型技术原理与工艺的机械类专业必修技术基础课程。通过该课程的学习，机械类专业学生将为未来从事机械设计与制造、机械产品质量控制等工作奠定必要的基础。
为适应高等院校新工科及工程教育认证对机械类专业人才培养的要求，本教材编写组结合多年一线教学经验，按照高等院校机械类本科专业规范、培养方案及课程教学大纲的要求，整合机械工程材料、金属热加工工艺和材料成型技术等专业知识，参考国内外相关优秀教材，将工程材料与成型技术有机融合编写而成。本书注重培养学生获取知识、分析与解决工程技术问题的能力，同时提升其工程素质与创新思维能力。
本书系统阐述了常用工程材料(包括钢铁材料、有色金属材料和非金属材料)的基本结构与性能，重点介绍了金属的结构与结晶、二元合金相图及其应用，以及钢的热处理；并详细论述了相应的成型技术，包括液态金属铸造成型、固态金属塑性成型及金属连接成型。此外，本书对机械零件的失效与选材及毛坯的选择等内容也进行了系统介绍。
在编写方式及内容选择和安排上，本书具有以下特点。
(1)应用导向：本书编写力求适应机械类专业的实际应用，以科学性与实用性为目标。
(2)系统性与重点突出：内容既系统丰富又重点明确，各章节相互联系又相对独立，适应不同专业、学习背景、学时安排及学生层次的需求。
(3)习题辅助：为加深学生对课程内容的理解和巩固所学知识，并训练其独立分析与解决问题的能力，每章后附有习题，供学生复习使用。
上海建桥学院范丽教授和上海海事大学董丽华教授为本书主编，上海海事大学陈海葵教授、上海建桥学院都海良教授为本书副主编，上海建桥学院高强、张迪及刘永峰老师，上海海事大学董耀华老师参与编写。在此，向为本书出版付出辛勤努力的全体同仁致以衷心的感谢!
由于编者水平有限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。

范丽，上海建桥学院教授，机电学院院长助理。发表SCI论文20余篇，授权发明专利3项，出版著作5部。研究领域为表面耐磨及耐腐蚀涂层与防护材料，及其性能测试分析。

董丽华，上海海事大学海洋科学与工程学院二级教授，博士生导师。交通运输部领军人才，上海市曙光学者，上海市三八红旗手。现任上海深远海洋装备材料工程技术研究中心主任，上海市重型破冰船关键钢材协同创新中心主任，海洋材料科学与工程研究院常务副院长。作为首席科学家，主持国家海洋行业公益性重大项目1项，主持完成国家自然基金、国家重点研发计划子课题，上海市曙光计划、交通部重点科技项目、上海市科技创新行动计划等科研项目50余项。获国家、省部级科技进步奖10余项，其它奖多项。发表学术论文100余篇，其中被SCI收录70余篇，出版著作12部，授权专利30余项。

陈海?，上海海事大学副教授。长期从事材料表面耐磨与防腐技术开发及3D打印技术研究。现为上海铝业协会专家委员，上海市机械工程学会先进制造技术专业委员会会员。主持完成国家及上海市十多项科研项目，发表论文80余篇，其中SCI收录30余篇，申请国家发明专利30余项。

都海良，上海建桥学院教授，机电学院副院长。长期在国内外高校、研究机构、跨国公司工作，从事能源材料、表面工程与表征、纳米技术、防腐工程的研究。在英国诺森比亚大学和跨国公司（ALSTOM）工作期间，主持和参与了多项由英国工程物理科学研究基金会（EPSRC）、英国技术战略署（TSB）、英国皇家学会（RS）以及欧盟第六、第七框架研究项目（6th、7th FP），在国际期刊和国际会议发表论文100多篇。近年，与韩国明知大学等合作，积极从事表面工程领域的科学研究，指导年轻教师在半导体功能涂层，抗腐蚀、抗磨损涂层的制备和表面性能表征等方面的研究。在SCI期刊发表30余篇学术论文。

第0章 绪论
0.1 材料的发展与人类文明_1
0.2材料的分类_2
0.3 材料科学与工程的内涵_2
0.4材料科学的研究内容_4
0.5材料的基本加工工艺_6
0.6本课程的学习内容及任务_6习题_7
第一部分 工程材料的基础理论
第1章 工程材料的分类与性能
1.1 工程材料的分类及概述_11
1.2 工程材料的力学性能_12
1.3 工程材料的其他性能_22
习题_26
第2章 金属的结构与结晶
2.1 纯金属的常见晶体结构_27
2.2金属的实际晶体结构_34
2.3 金属的结晶与同素异构转变_37习题_40
第3章 二元合金相图及其应用
3.1 合金的相结构_42
3.2 二元合金相图及杠杆定律_46
3.3 常见的二元合金相图_50
3.4 合金的性能与相图的关系_58
3.5铁碳合金相图_59
习题_74
第4章 钢的热处理
4.1钢的热处理基础_76
4.2 钢的普通热处理_87
4.3 钢的表面热处理_94
习题_99
第二部分 常用工程材料
第5章 钢铁
5.1 碳钢_105
5.2合金钢_113
5.3合金结构钢_115
5.4合金工具钢_121
5.5特殊性能钢_128
5.6 铸铁_136
习题_149
第6章 有色金属及其合金
6.1铝及铝合金_151
6.2铜及铜合金_155
6.3 钛及钛合金_161
6.4轴承合金_163
习题_165
第7章 非金属
7.1高分子材料_166
7.2 陶瓷材料_188
7.3 复合材料_193
习题_198
第三部分 工程材料成型技术
第8章 液态金属铸造成型
8.1 铸造成型工艺方法_201
8.2 铸造成型理论基础_212
8.3铸造成型工艺设计_225
习题_232
第9章 固态金属塑性成型
9.1金属塑性成型的理论基础_234
9.2 常用锻造方法_243
习题_263
第10章 金属连接成型
10.1 焊接_267
10.2 常用金属材料的焊接_271
10.3焊接结构设计_278
10.4胶接_284
习题_287
第四部分 工程材料的应用及成型工艺的选择
第11章 机械零件的失效与选材
11.1 机械零件的失效分析_291
11.2 选材的一般原则_294
11.3 典型零件的选材与工艺_297
习题_303
第12章 毛坯的选择
12.1 毛坯的选择原则_305
12.2零件的结构分析及毛坯选择_309
12.3 毛坯选择实例_312
习题_314
参考文献_315