1.1　材料的分類

1.1.1　材料與機械工程材料

材料是指那些用于制造結構、器件或其他有用產品的物質，是人類生產和生活所必需的物質基礎，人類生活、生產的過程是使用材料和將材料加工成成品的過程。材料使用的力度和水平標志著人類文明的進步程度。在當今社會，能源、信息和材料已成為人類社會發展的三大支柱，而材料又是能源和信息的基礎。

工程材料主要指用于機械工程和建筑工程等領域的材料。機械工程材料是指用于制造各類機械零件、構件的材料和在機械制造過程中所應用的工藝材料。

現代機械工程正朝著大型、高速、耐高溫、耐高壓、耐低溫、耐受惡劣環境影響等方向發展。在這樣苛刻的工作條件下，要求各種機械裝備的技術功能優異、產品質量高而穩定、壽命長而可靠、能安全地運行和使用。一臺機器要達到這些功能，除要求設計合理、正確地使用（操作和維護）外，合理地選材和加工是十分關鍵的一環。

1.1.2　機械工程材料的分類

機械工程材料種類很多、用途廣泛，通常將機械工程材料分為金屬材料與非金屬材料兩大類，其中非金屬材料又包括有機高分子材料、無機非金屬材料、復合材料，如圖1-1所示。

圖1-1　機械工程材料分類

金屬材料包括黑色金屬和有色金屬。由于金屬材料具有良好的力學性能、物理性能、化學性能及工藝性能，能采用比較簡便和經濟的工藝方法制成零件，因此金屬材料是目前應用最廣泛的材料。有色金屬用量雖只占金屬材料的5%，但因具有良好的導熱性、導電性以及優異的化學穩定性和高的比強度等，在機械工程中占有重要的地位。

有機高分子材料包括塑料、橡膠、纖維等。因其具有原料豐富、成本低、加工方便等優點，發展極其迅速，目前已在工業上得到廣泛應用，并將越來越多地被采用。

無機非金屬材料包括陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料等。它具有不可燃燒性、高耐熱性、高化學穩定性、不老化性以及高的硬度和良好的耐壓性，且原料豐富，受到材料工作者和特殊行業的廣泛關注。

復合材料由基體材料（樹脂、金屬、陶瓷等）和增強劑（顆粒、纖維、晶須等）復合而成。復合材料既能保持所組成材料的各自特性，又具有組成后的新特性，且它的力學性能和功能可以根據使用需要進行設計、制造，復合材料的應用領域在迅速擴大，品種和質量都有了飛速的發展。