为适应高校创新实践教学改革的需要，基于高校材料物理专业背景，对实验教学内容进行理性的设计和整合，全书包含28大类实验，并从实验教学内容、教学方法和教学手段入手，围绕实验设计、合成与制备、性能表征、结果分析展开，结合不同材料的特点对各种材料的电学、热学、磁学、光学等性能进行具体的测试和表征，以深化读者对物理性能的理解，提高学生的实验动手能力，分析解决问题的能力，加强学生实践能力与创新能力的培养。
教学内容有机地结合形成了新的教学体系，来自于实践中的案例更有实用性
安少云，承德石油高等专科学校，副教授， 主编安少云副教授毕业于北京理工大学，获得工学硕士学位，从事“金属工艺学”课程的教学近25年，积累了丰富的教学经验。 参加了机械系教育部试点专业“机械制造”专业的教学改革，建立了一主线，两体系，三循环，重实践的教学改革模式，按照该模式对相关专业基础和专业课程进行了大幅度的教学改革，取得了显著成果，2003年被教育部命名为示范专业。
2006年，承德石油高等专科学校被教育部确定为百所高等职业教育示范校之一，“机械制造及加工工艺”被确定为教育部重点建设专业。选题小组参加了该专业的建设工作，设计了“教学做一体化”的课程改革模式，取得了突出进展。
选题小组长期从事金属材料及性能方面的科研工作，与承德江钻石油机械厂等3个企业长期合作，为企业产品的设计和质量提高做出了突出贡献。选题小组主持的“形状记忆合金在消防设备中的应用项目”通过鉴定，并正在努力向产品转化。
绪论 1
第1章 金属材料的力学性能 3
1.1 强度、刚度和塑性 3
1.2 硬度 6
1.3 冲击韧性 7
1.4 疲劳 9
思考题与习题 10
第2章 金属的微观结构 11
2.1 材料的结合方式 11
2.2 金属材料的晶体结构 12
2.3 材料的凝固 17
思考题与习题 18
第3章 铁碳合金相图 19
3.1 二元合金相图的建立 19
3.2 铁碳合金相图 20
思考题与习题 27
第4章 钢的热处理工艺 28
4.1 钢在加热时的转变 28
4.2 钢在冷却时的转变 30
4.3 钢的热处理工艺 34
4.4 表面热处理 39
思考题与习题 43
第5章 金属材料 44
5.1 合金元素在钢中的作用 44
5.2 非合金钢 46
5.3 合金钢 51
5.4 铸铁 63
5.5 非铁金属材料 69
思考题与习题 76
第6章 新型金属材料功能及应用 77
6.1 磁性材料 78
6.2 纳米材料 80
6.3 形状记忆合金 81
6.4 高温合金 85
6.5 防振合金 87
6.6 功能材料在未来的应用 88
思考题与习题 90
第7章 金属的铸造成型 91
7.1 铸造工艺基础 91
7.2 常用铸造合金 98
7.3 砂型铸造工艺 102
7.4 特种铸造 109
7.5 常用铸造工艺方法比较 114
7.6 铸件结构工艺性 115
7.7 型芯设计 118
7.8 浇注系统设计 119
7.9 冒口和冷铁设计 121
7.10 典型铸件的铸造工艺设计举例 122
思考题与习题 125
第8章 金属的锻压成形 127
8.1 锻压工艺基础 127
8.2 自由锻 132
8.3 模型锻造 140
8.4 板料冲压 147
8.5 其他压力加工方法 156
8.6 压力加工新工艺 158
思考题与习题 160
第9章 金属的焊接成形 162
9.1 概述 162
9.2 焊接成形基础 164
9.3 电弧焊基本知识 169
9.4 焊条电弧焊 170
9.5 埋弧焊 174
9.6 气体保护电弧焊 180
9.7 压力焊 186
9.8 钎焊 189
9.9 其他焊接方法 190
9.10 焊接结构及工艺性 191
9.11 焊接应力与变形 195
思考题与习题 197
第10章 金属的冷加工工艺 198
10.1 切削加工基本知识 198
10.2 车削加工 202
10.3 铣削、刨削与磨削加工 208
思考题与习题 214
第11章 典型零件的加工工艺分析及热处理工艺设计 215
11.1 金属材料成为机器的制造过程简述 215
11.2 金属零件选材的一般原则 219
11.3 机械加工工艺过程的制订简介 223
11.4 热处理零件的结构工艺性 225
11.5 典型零件的选材及加工工艺与热处理工艺分析 226
思考题与习题 229
参考文献 230
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