本书依据国家现行的黑色金属材料类教学标准，参考1+X“冶金机电设备点检”证书标准及“全国技能大赛金属冶炼与设备检修赛项”赛项要求，分别从机电、冶金不同的角度展开，对金属材料及热处理知识进行了详细介绍，全书共分五个模块，计11个项目，分别为金属材料的性能与检测、非铁金属材料、非金属材料、金属的结构分析、金属的结晶过程与控制、金属的塑性变形认知、钢的热处理原理、钢的热处理工艺、工业用钢、铸铁、机械零件材料的选择原则。