本教材采用模块化设计，以生产实际案例和生活常识为切入点，内容安排合理，深入浅出，注重工程应用，强调职业特征。教材内容将紧跟国家最新的金属材料的有关标准，针对职业标准和岗位要求，把最新的概念融入教材中，体现先进性、前瞻性和适用性。本教材共包括10个模块：金属的性能；金属的晶体结构；金属的结晶；合金的相结构；合金的结晶；钢的热处理；金属塑性变形与再结晶；工业用钢；铸铁；非铁合金。本教材适用于高等职业院校焊接技术及自动化类相关专业金属材料及热处理基础课程的教学。

绪 论…………………………………………………………………………………………… 1 

模块一 金属的力学性能……………………………………………………………………… 4 

学习任务一 金属的物理、化学和工艺性能 ……………………………………………… 5 

学习任务二 强度与塑性…………………………………………………………………… 9 

学习任务三 硬 度 ……………………………………………………………………… 15 

学习任务四 冲击韧性、疲劳极限及耐磨性……………………………………………… 20 

综合训练 …………………………………………………………………………………… 25 

小 结 ……………………………………………………………………………………… 27 

模块二 金属的晶体结构 …………………………………………………………………… 29 

学习任务一 理想金属的晶体结构 ……………………………………………………… 29 

学习任务二 实际金属的晶体结构 ……………………………………………………… 34 

综合训练 …………………………………………………………………………………… 38 

小 结 ……………………………………………………………………………………… 38 

模块三 金属的结晶 ………………………………………………………………………… 39 

学习任务一 结晶现象 …………………………………………………………………… 40 

学习任务二 晶体的形核与长大 ………………………………………………………… 41 

学习任务三 结晶的条件 ………………………………………………………………… 44 

学习任务四 晶粒大小的控制 …………………………………………………………… 45 

综合训练 …………………………………………………………………………………… 49 

小 结 ……………………………………………………………………………………… 51 

模块四 合金的相结构 ……………………………………………………………………… 52 

学习任务一 固溶体 ……………………………………………………………………… 52 

学习任务二 金属化合物 ………………………………………………………………… 55 

综合训练 …………………………………………………………………………………… 57 

小 结 ……………………………………………………………………………………… 57 

模块五 合金的结晶 ………………………………………………………………………… 58 

学习任务一 匀晶相图 …………………………………………………………………… 59 

学习任务二 共晶相图 …………………………………………………………………… 64 

学习任务三 包晶相图 …………………………………………………………………… 68 

学习任务四 铁碳相图 …………………………………………………………………… 75 

综合训练 …………………………………………………………………………………… 89 

小 结 ……………………………………………………………………………………… 96

模块六 钢的热处理 ………………………………………………………………………… 97 

学习任务一 钢在加热和冷却时的组织转变 …………………………………………… 98 

学习任务二 钢的热处理基本工艺……………………………………………………… 111 

综合训练…………………………………………………………………………………… 130 

小 结……………………………………………………………………………………… 140 

模块七 金属的塑性变形与再结晶………………………………………………………… 142 

学习任务一 金属与合金的塑性变形…………………………………………………… 143 

学习任务二 冷变形金属在加热时的变化……………………………………………… 153 

学习任务三 金属的热变形加工………………………………………………………… 157 

综合训练…………………………………………………………………………………… 160 

小 结……………………………………………………………………………………… 161 

模块八 工业用钢…………………………………………………………………………… 163 

学习任务一 工程结构用钢……………………………………………………………… 165 

学习任务二 机器零件用钢……………………………………………………………… 169 

学习任务三 工具钢……………………………………………………………………… 176 

学习任务四 特殊性能钢………………………………………………………………… 185 

综合训练…………………………………………………………………………………… 195 

小 结……………………………………………………………………………………… 197 

模块九 铸 铁……………………………………………………………………………… 198 

学习任务一 铸铁的石墨化及影响因素………………………………………………… 199 

学习任务二 灰口铸铁…………………………………………………………………… 203 

学习任务三 球墨铸铁…………………………………………………………………… 206 

综合训练…………………………………………………………………………………… 216 

小 结……………………………………………………………………………………… 217 

模块十 非铁合金…………………………………………………………………………… 218 

学习任务一 铝合金……………………………………………………………………… 219 

学习任务二 铜合金……………………………………………………………………… 224 

学习任务三 滑动轴承合金及其他非铁合金简介……………………………………… 230 

综合训练…………………………………………………………………………………… 233 

小 结……………………………………………………………………………………… 233 

参考文献……………………………………………………………………………………… 235 

附 录………………………………………………………………………………………… 236