日本图解机械工学入门系列--从零开始学机械工程材料（原著第2版）

第2版前言
本书是面向初学者的教程，内容是以钢铁材料为中心的金属材料，且广泛涉及塑料和陶瓷等非金属材料。第1版自2006年4月出版以来，有幸重印了多次。
机械工程材料的基础知识并没有随着时代的变迁而发生巨大的变化，但在第1版的修订中，除了全面地重新审视书中内容外，还增加了这一期间投入市场的热门材料等。另外，考虑到第1版出版以来，有大学和高职院校采用本书作为教材使用，为此，本书充实了章后习题。
本书作为图解机械工学系列图书之一，希望能对初学机械工学的读者起到帮助作用。

作者 
2018 年5 月




第1版前言
在进行机械设计时，需要思考机械运动的机理以及计算结构强度。然后，为了能够制造出这一机械，要采用某些材料并进行加工。此时，采用的材料有可能是钢铁材料或者铝合金材料，还有可能会用到塑料或者陶瓷。学习机械工程材料就是学习如何进行这些材料的选择以及使用。当然，当设计某种机械时，这个机械所使用的材料只有一种的情况非常少。为此，工程师在机械设计中，往往需要考虑材料的机械特性以及预算等多种因素，选取适宜的材料。
另外，开发新型合金等材料的研究人员与选取适当材料使用的设计人员往往都是不同的人。但是，希望机械工程的初学者还是要以化学和金属学的知识为基础，掌握各种各样的材料相关知识。这将有助于提高对日益增加的新型材料的认识和鉴别能力。
为了使读者能够掌握机械工程材料的基础知识，在本书中不仅包括钢材，还广泛涉及其他的金属材料、塑料以及陶瓷。另外，对于典型的机械材料标注了JIS标准的标记符号，相信读者只要能查找到材料的标记符号，在供销商处就能够购买材料，从而有助于机械产品的实际生产。希望本书起到材料选取的入门教程的作用。

作者 
2006 年4 月

本书通过图解的形式，对机械工程材料的力学性能、化学和金属学知识、碳素钢、合金钢、铸铁、铝及铝合金、铜及铜合金、其他的金属材料、塑料、陶瓷材料等进行了深入浅出的讲解。书中每个知识点都设有例题辅助讲解，章末还给出了练习题和详细解答步骤，便于读者检验自己的学习效果。本书可供机械设计、工业设计、产品设计的从业人员阅读，也可供高等院校机械和材料相关专业师生参考，还可供对材料和机械设计感兴趣的大众人士学习使用。

第1章　机械工程材料的力学性能
1.1　材料的力学性能原理 2
1.2　材料的试验 6
1.3　材料的检测 12
1.4　机械工程材料和温度 16
习题 20

第2章　机械工程材料的化学和金属学知识
2.1　原子结构和元素周期表 22
2.2　化学键的类型 24
2.3　金属的晶体结构 28
2.4　物质的状态变化 32
2.5　相平衡状态图 36
2.6　金属变形 42
习题 44

第3章　碳素钢
3.1　钢铁的制造 46
3.2　碳素钢的性质 48
3.3　碳素钢的平衡状态图 52
3.4　碳素钢的热处理 55
3.5　碳素钢的种类 64
习题 67

第4章　合金钢
4.1　合金钢的成分 70
4.2　机械结构用合金钢 72
4.3　合金工具钢 74
4.4　耐蚀钢和耐热钢 76
4.5　特殊合金钢 78
习题 80

第5章　铸铁
5.1　铸铁概述 82
5.2　铸铁的种类 85
习题 88

第6章　铝和铝合金
6.1　铝的性质 90
6.2　铝合金 92
习题 98

第7章　铜和铜合金
7.1　铜的性质 100
7.2　纯铜和其合金 102
习题106

第8章　其他的金属材料
8.1　锌、锡以及铅和其合金 108
8.2　钛和钛合金 110
8.3　镁和镁合金 112
习题114

第9章　塑料
9.1　塑料概述 116
9.2　通用塑料 118
9.3　工程塑料 120
9.4　复合材料 122
习题127

第10章　陶瓷材料
10.1　陶瓷材料概述130
10.2　陶瓷材料的种类和用途132
10.3　陶瓷材料的高级应用139
习题142

习题解答143