1.1　材料的分类

1.1.1　材料与机械工程材料

材料是指那些用于制造结构、器件或其他有用产品的物质，是人类生产和生活所必需的物质基础，人类生活、生产的过程是使用材料和将材料加工成成品的过程。材料使用的力度和水平标志着人类文明的进步程度。在当今社会，能源、信息和材料已成为人类社会发展的三大支柱，而材料又是能源和信息的基础。

工程材料主要指用于机械工程和建筑工程等领域的材料。机械工程材料是指用于制造各类机械零件、构件的材料和在机械制造过程中所应用的工艺材料。

现代机械工程正朝着大型、高速、耐高温、耐高压、耐低温、耐受恶劣环境影响等方向发展。在这样苛刻的工作条件下，要求各种机械装备的技术功能优异、产品质量高而稳定、寿命长而可靠、能安全地运行和使用。一台机器要达到这些功能，除要求设计合理、正确地使用（操作和维护）外，合理地选材和加工是十分关键的一环。

1.1.2　机械工程材料的分类

机械工程材料种类很多、用途广泛，通常将机械工程材料分为金属材料与非金属材料两大类，其中非金属材料又包括有机高分子材料、无机非金属材料、复合材料，如图1-1所示。

图1-1　机械工程材料分类

金属材料包括黑色金属和有色金属。由于金属材料具有良好的力学性能、物理性能、化学性能及工艺性能，能采用比较简便和经济的工艺方法制成零件，因此金属材料是目前应用最广泛的材料。有色金属用量虽只占金属材料的5%，但因具有良好的导热性、导电性以及优异的化学稳定性和高的比强度等，在机械工程中占有重要的地位。

有机高分子材料包括塑料、橡胶、纤维等。因其具有原料丰富、成本低、加工方便等优点，发展极其迅速，目前已在工业上得到广泛应用，并将越来越多地被采用。

无机非金属材料包括陶瓷、水泥、玻璃、耐火材料等。它具有不可燃烧性、高耐热性、高化学稳定性、不老化性以及高的硬度和良好的耐压性，且原料丰富，受到材料工作者和特殊行业的广泛关注。

复合材料由基体材料（树脂、金属、陶瓷等）和增强剂（颗粒、纤维、晶须等）复合而成。复合材料既能保持所组成材料的各自特性，又具有组成后的新特性，且它的力学性能和功能可以根据使用需要进行设计、制造，复合材料的应用领域在迅速扩大，品种和质量都有了飞速的发展。