用於製造各類機械零件、構件的材料和在機械製造過程中所應用的工藝材料。
簡史 人類在同自然界的鬥爭中，不斷改進用以製造工具的材料。最早是用天然的石頭和木材製作工具，以後逐步發現和使用金屬。中國使用金屬材料的歷史悠久，在兩千多年前的《考工記》中就有“金之六齊”的記載，這是關於青銅合金成分配比規律最早的闡述。人類雖早在西元前已瞭解金、銀、銅、汞、錫、鐵、鉛等多種金屬，但由於採礦和冶煉技技術的限制，在相當長的歷史時期內，很多器械仍用木材制造或采用鐵木混合結構。直到1856年英國人H.貝塞麥發明轉爐煉鋼法，1856～1864年英國人K.W.西門子和法國人P.É.馬丁發明平爐煉鋼以後，大規模煉鋼工業興起，鋼鐵才成為最主要的機械工程材料。到20世紀30年代，鋁（見鋁合金）、鎂（見鎂合金）等輕金屬逐步得到應用。第二次世界大戰後，科學技術的進步促進瞭新型材料的發展，球墨鑄鐵、合金鑄鐵、合金鋼、耐熱鋼、不銹鋼、鎳合金、鈦合金和硬質合金等相繼形成系列並擴大應用。同時，隨著石油化學工業的發展，促進瞭合成材料的興起，工程塑料、合成橡膠和膠粘劑等在機械工程材料中的比重逐步提高。另外，寶石、玻璃和特種陶瓷材料等也逐步擴大在機械工程中的應用。
分類 機械工程材料涉及面很廣，按屬性可分為金屬材料和非金屬材料兩大類。金屬材料包括黑色金屬和有色金屬。有色金屬用量雖隻占金屬材料的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，而在機械工程中占有重要的地位。非金屬材料又可分為無機非金屬材料和有機高分子材料。前者除傳統的陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料外，還包括氮化矽、碳化矽等新型材料以及碳素材料（見碳和石墨材料）等。後者除瞭天然有機材料如木材、橡膠等外，較重要的還有合成樹脂（見工程塑料）。此外，還有由兩種或多種不同材料組合而成的復合材料。這種材料由於復合效應，具有比單一材料優越的綜合性能，成為一類新型的工程材料。
機械工程材料也可按用途分類，如結構材料（結構鋼）。工模具材料（工具鋼）。耐蝕材料（不銹鋼）、耐熱材料（耐熱鋼）、耐磨材料（耐磨鋼）和減摩材料等。由於材料與工藝緊密聯系，也可結合工藝特點來進行分類，如鑄造合金材料、超塑性材料、粉末冶金材料等。粉末冶金可以制取用普通熔煉方法難以制取的特殊材料，也可直接制造各種精密機械零件，已發展成一類粉末冶金材料。
展望 機械產品的可靠性和先進性，除設計因素外，在很大程度上取決於所選用材料的質量和性能。新型材料的發展是發展新型產品和提高產品質量的物質基礎。各種高強度材料的發展，為發展大型結構件和逐步提高材料的使用強度等級，減輕產品自重提供瞭條件；高性能的高溫材料、耐腐蝕材料為開發和利用新能源開辟瞭新的途徑。現代發展起來的新型材料有新型纖維材料、功能性高分子材料、非晶質材料、單晶體材料、精細陶瓷和新合金材料等，對於研制新一代的機械產品有重要意義。如碳纖維比玻璃纖維強度和彈性更高，用於制造飛機和汽車等結構件，能顯著減輕自重而節約能源。精細陶瓷如熱壓氮化矽和部分穩定結晶氧化鋯，有足夠的強度，比合金材料有更高的耐熱性，能大幅度提高熱機的效率，是絕熱發動機的關鍵材料。還有不少與能源利用和轉換密切有關的功能材料的突破，將會引起機電產品的巨大變革。'
隨著科學技術的發展，尤其是材料測試分析技術的不斷提高，如電子顯微技術、微區成分分析技術等的應用，材料的內部結構和性能間的關系不斷被揭示，對於材料的認識也從宏觀領域進入微觀領域。在認識各種材料的共性基本規律的基礎上，正在探索按指定性能來設計新材料的途徑。
參考書目
瞿傢驊等：《談談材料科學技術》，上海科學技術出版社，上海，1979。
A.E.Javitz，Materials Science Technology for Design Engineers，Hayden Book Co.，New York，1972.