因此，工程降水设备需要比较深入地学习和了解金属材料的相关知识，金属材料与热处理正是这样的一门研究金属材料的成分、组织、热处理与金属材料性能之间的关系和变化规律的学科。金属材料在现代工衣业生产中占有较其重要的地位。不仅在机械制造、交通运翰、*科技等各个部门需要使用大量的金属材料，而且在人们日常生活的用品中也离不开金属材料。金属材料的品种繁多，工程上常用的金属材料有钢铁、有色金属及其合金、粉末冶金材料等。各种材料的性能主要是指使用性能和加工工艺性能。金属材料在使用条件下所表现的性能称为使用性能，它包括材料的物理、化学和机械性能。金属材料在冷、热加工的过程中所表现的性能称为加工工艺性能，它包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理性能、切削加工性能等。金属材料作为应用为广泛的工程材料，利用各种手段对金属材料进行加工从而得到所斋产品的过程，称为机械制造。机械制造包括从金属材料毛坯的制造到制成零件后装配到产品上的全过程。机械制造在制造业中占有非常重要的地位。按照被加工金属材料在加工时状态不同，机械制造通常分为热加工和冷加工两大类。每一类加工可按从事工作的特点分为不同的职业工种，机械制造的主要职业工种有（热加工类）铸工、锻工、焊工，（冷加工）钳工、车工、镗工、铣工、磨工、金属特种加工。
无论哪工程降水设备，在实际工作中都需要掌握相关金属材料及热处理知识，因此本课程将金属材料及其加工工艺合在一起，使学习更加连贯和实用本课程的主要內容包括金属材料的基本知识、金属的性能、金属学的基础知识和热处理的基本知识、铸造、锻造、车削、钳加工、铣削、刨削、镗削和磨削。所谓金属，是指由单一元素构成的具有特殊的光泽、延展性、导电性、导热性的物质，如金、银、铜、铁、锰、锌、铝等。而合金是指由一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法合成的具有金属特性的材料。金属材料是金属及其合金的总称，即指金属元素或以金属元素为主构成的，并具有金属特性的物质。金属材料的基本知识主要介绍金属的晶体结构及变形的相关知识，金属的性能主要介绍金属的力学性能和工艺性能，金属学基础知识讲述铁碳合金的组织及铁碳合金相图，金属材料讲述碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等金属材料的常用牌号、成分、组织、性能及用途。热处理基本知识讲述热处理的原理（钢在加热、保温、冷却时的组织转变）和热处理的工艺（退火、正火、淬火、回火、表面热处理），以及常用材料的典型热处理工艺。金属加工工艺主要讲述常用的金属毛坯形成方法及常用金属加工工艺。
工程降水设备由于树枝状晶体在金属结晶时是不透明的，所以很难看到。但在一些情况下，由于结晶时没有得到足够的原子填充，所以其形态被保存下来，比如在一些**属的表面、铸锭或铸件的缩孔中，通常可以观察到这种结构1.22晶粒大小对金属材料的影响在显微镜下观察纯铁晶粒的大小、形态和分布，如图1-8所示从图1-8中可以看出，纯铁是由许多形状不规则的晶粒组成的。金属材料的晶粒越细，其晶界总面积越大，强度也就越高；同时由于晶粒越细，在相同体积内的晶粒数目就越多。在同样的变形条件下，变形可分散在更多的晶粒中进行，使变形量的分配更均匀，因此金属不易因变形过大而断裂，使其塑性提高。有色金属的晶粒一般都比钢铁中的晶粒大一些，有时甚至不用显微镜就能直接看见，如镀锌钢板表面的锌晶粒，其尺寸通常可达数毫米至十几毫米，用肉眼便可观察到其晶粒及晶粒表面枝状晶组成的花纹晶粒的大小与晶核数目和长大速度有关。形核率越高，长大速度越慢，则结晶后的晶粒越细小，因而在生产中一般通过提高形核率并控制晶粒长大速度的方法来细化晶粒。铸造生产中为了得到细晶粒的铸件，常釆取以下几种方法。