《金属材料学》课程教学大纲

第一篇：《金属材料学》课程教学大纲

《金属材料学》课程教学大纲

Metal Materials Science 课程代号：

适用专业：材料科学与工程

学 时 数： 48 学 分 数：3 执 笔 者： 编写日期：

一、课程性质和目的

《金属材料学》是材料科学与工程专业必修的一门专业课。该课程的目的是使学生在修完《热处理原理与工艺》、《材料力学性能》和《材料科学基础》等专业基础课之后，进一步了解金属材料合金化的一般规律及各种主要金属材料的化学成分、热处理工艺、显微组织等和性能之间的关系。

二、课程教学的基本要求

本课程结束后，学生应具备以下知识和技能：

1．理解合金元素在金属材料中的作用及其作用原理；

2．了解工程机构钢、机械制造结构钢、工具钢、不锈耐蚀钢、耐热钢和耐热合金等金属材料的化学成分和热处理工艺，组织结构和力学性能之间的关系；

3．初步掌握根据材料应用的要求，选用合适的材料及制定相应的热处理工艺。

三、课程教训内容与学时数分配 绪论(2学时)2 钢铁中的合金元素(6学时)（1）铁基固溶体

（2）合金与钢中晶体缺陷的相互作用（3）钢铁中的碳化物和氮化物（4）钢中的金属间化合物（5）合金元素对铁碳相图的影响（6）合金元素对钢在加热时转变的影响（7）合金元素对过冷奥氏体转变的影响（8）合金元素对淬火钢回火转变的影响 工程结构钢(6学时)（1）工程结构钢的合金化（2）铁素体－珠光体钢（3）低碳贝氏体和马氏体钢（4）工程材料钢的冶金工艺特点 机械制造用钢(8学时)（1）结构钢的强度与脆性（2）结构钢的脆性（3）调质钢

（4）低温回火状态下使用的结构钢（5）高合金超高强度钢（6）轴承钢（7）渗碳钢和氮化钢（8）其他机械制造结构钢 工具钢(6（1）碳素及低合金工具钢（2）高速合金钢（3）冷作模具钢（4）热作模具钢 不锈耐蚀钢(6（1）钢的耐蚀性（2）不锈耐蚀钢的组织（3）不锈钢的强化与脆化（4）不锈耐蚀钢钢种 耐热钢和耐热合金(6（1）耐热钢和合金的工作条件及性能（2）铁素体型耐热钢（3）工业炉用耐热钢（4）奥氏体型耐热钢（5）镍基耐热合金

学时)

学时)

学时)

（6）新型耐热合金 铸铁(6学时)（1）铸铁中石墨的形态控制（2）常用的铸铁（3）合金铸铁 实验教学(2学时)实验教学内容见材料科学与工程专业实验教学大纲。

四、课程与其它课程的联系与分工

先修课程：《热处理原理与工艺》、《材料力学性能》和《材料科学基础》等 后修课程：毕业设计

五、建议教材与教学参考书

《金属材料学》 吴承建等编著 冶金工业出版社

第二篇：金属学与热处理课程教学大纲

机械设计制造及其自动化专业

参考教材

1.机械制图，参考书：胡建生.机械制图.北京：机械工业出版社 2.机械设计，参考书：陈良玉.机械设计基础.沈阳：东北大学出版社 3.机械制造基础，参考书：熊良山.机械制造技术基础.武汉：华中科技大学

第一部分 专业综合课考试大纲理论考试部分（200分）

《机械制图》（60分）

一、课程性质和任务

本课程是研究用正投影法绘制工程图样和解决空间几何问题的理论和方法的一门学科，培养学生具有初步绘制、阅读机械工程图样的能力和空间想像力，同时又为学生学习后续课程和完成课程设计和毕业设计打下不可缺少的基础。

二、课程的基本要求

1．掌握机械制图的基本原理和方法。2．培养学生阅读、绘制工程图样的能力。

三、教学内容

绪论：了解本课程的性质任务和学习方法

1、正投影法基础

了解投影法的基本概念、正投影的基本特性；熟练掌握点的投影、点的相对位置和重影点、直线的投影、直线上的点、两直线的相对位置、平面的投影。

2、立体的投影

掌握平面立体、曲面立体的投影图。

3、立体表面交线

掌握平面立体的截交线、曲面立体的截交线、两曲面立体相贯线的画法。

4、制图基本知识

了解工程制图的基本知识。

5、组合体的视图

熟练掌握组合体的形体分析、画组合体视图、读组合体视图、组合体的尺寸标注。

6、机件常用的表达方法

熟练掌握视图、剖视图、断面图、局部放大图、简化画法、规定画法。

7、标准件和常用件

掌握螺纹和螺纹紧固件、齿轮的画法；了解键联接、销联接、滚动轴承及弹簧的基本知识和画法。

8、零件图

了解零件图的内容；掌握零件图技术要求的标注方法（表面粗糙度、公差与配合的标注）。

9、装配图

了解装配图的作用和内容；了解装配图的表达方法及尺寸标注；了解装配图中的零、部件序号和明细栏的标注；了解看装配图的方法。

《机械设计》（70分）

一、课程的性质、目的与任务

机械设计基础是一门培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课。在教学上应着重基本知识、基本理论和基本设计方法等内容。培养学生综合运用本课程的知识来解决具体工程技术问题的能力。

二、课程基本要求

1．掌握机械中常用机构的结构原理、运动特性及有关机构动力学的基本知识，初步具有分析和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。

2．掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识，并初步具有设计简单的机械及普通机械传动装置的能力。

3．具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。

三、教学考试内容与要求 1．机械设计概述

了解机械的组成及课程的研究内容、性质和任务。2．平面机构运动简图和自由度

了解运动副和运动简图的概念。掌握一般机构简图及其测绘方法；机构具有确定运动的条件。熟练掌握平面机构自由度数的计算（能识别和正确处理机构中含有的复合铰链、局部自由度和虚约束）。

3．平面连杆机构

了解连杆机构的概念和特点。掌握四杆机构的基本知识。熟练掌握判断机构中存在两个周转副的条件，并能确定取不同构件为机架时该机构的类型。了解四杆机构的演化。掌握曲柄滑块机构的特性。掌握用图解法设计四杆机构的方法（包括按给定连杆的预定的位置，按给定行程速比系数Ｋ设计）。

4．凸轮机构和间歇运动机构

了解凸轮机构的特点、常用类型及应用。掌握从动件常用运动规律。掌握滚子对心和偏心直动从动件盘形凸轮轮廓线的图解法设计。掌握压力角、基圆半径的概念。一般了解棘轮机构、槽轮机构的工作原理、特点和应用。

5．联接

了解联接的分类；键和花键联接的类型、特点和应用。掌握平键联接的失效形式和设计计算。了解螺纹的形成、螺纹的参数及螺纹的类型、特点和应用。了解螺旋副的受力分析、效率和自锁。掌握螺纹联接的四种基本类型及应用场合；螺栓联接的强度计算；受横向外载荷、轴向外载荷的螺栓组联接进行受力分析和强度计算；螺纹联接的预紧和防松。

6．带传动

了解带传动的工作原理、特点、类型和应用。掌握有关尺寸参数；掌握弹性滑动、打滑的概念。熟练掌握带传动受力分析和带的应力分析；V带传动的失效形式和设计计算。一般了解齿形带传动的特点和应用。

7．链传动

了解链传动的特点和应用；滚子链与链轮的结构。掌握链传动的运动特性和减轻运动不均匀性的措施；链传动的失效形式和设计计算。

8．齿轮传动

掌握齿轮传动的特点；渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合的基本知识。熟练掌握其尺寸参数的含义及其计算。了解齿轮加工方法及标准齿轮不发生根切的最少齿数。一般了解变位齿轮传动。了解斜齿轮传动的特点，掌握其尺寸参数计算和斜齿轮的当量齿轮的概念。了解圆锥齿轮传动的特点及其有关参数。掌握直齿圆锥齿轮的主要几何尺寸计算。

了解齿轮的失效形式和设计准则；齿轮常用材料及热处理方法。掌握三种齿轮（直齿、斜齿、锥齿）的受力分析并掌握设计计算。

9．蜗杆传动

掌握蜗杆传动的工作原理和特点；主要参数和几何尺寸计算。掌握其受力分析。了解蜗杆传动的失效形式、设计准则、常用材料及热平衡的概念。其它知识一般了解。

10．轮系

了解轮系的类型和功用。掌握轮系的传动比计算（包括大小和方向）。11．轴

了解轴的分类、特点。掌握轴的结构设计及两种强度计算方法。12．滚动轴承

掌握滚动轴承的主要类型、特点、代号及选用。熟练掌握滚动轴承的寿命计算。掌握滚动轴承的组合设计。了解滚动轴承静强度计算。

《机械制造基础》（70分）

一、金属切削基本知识

1.掌握切削运动、切削形式和刀具材料；

2.掌握切削用量三要素、切削层参数、进给运动对刀具工作角度的影响； 3.掌握刀具标注角度。

二、金属切削过程及其控制

1.了解刀具磨损的形态和磨损过程； 2.能够合理选择刀具的几何参数；

3.掌握切削过程中产生的物理现象：切削变形、切削力、切削热、刀具磨损等及其内在联系。4.掌握：切削变形、切削力、切削温度、刀具寿命的影响因素和影响规律；磨钝标准和刀具寿命的概念；合理选择切削用量的原则和方法。

三、金属切削机床

1.了解金属切削机床的分类与型号编制方法、机床运动与传动原理； 2.掌握工件表面形状与成形方法；

3.根据零件加工表面的形状和技术要求，确定其加工方法，合理选择机床。

四、金属切削刀具

1.了解刀具的作用、分类及正确使用；理解各类刀具的工艺范围、加工精度、结构及参数、应用特点等。

2.根据零件加工表面的形状和技术要求，确定其加工方法，合理选择切削刀具。

五、机械加工工艺规程设计

1.了解工艺规程设计的指导思想和设计原则，设计工艺规程必需的原始资料；了解制订机械加工工艺规程的内容和步骤。

2.理解划分加工阶段的目的意义；按工序集中原则和工序分散原则组织工艺过程的工艺特点及其应用范围；安排工序顺序的一般原则；机床设备和工艺装备选择的一般原则。

3.掌握选择粗、精基准的基本原则；用极值法和统计法解算尺寸链的计算公式；工序尺寸公差的计算方法；时间定额的组成和提高生产率的工艺途径；机械产品设计工艺性评价。

六、机床夹具设计

1.了解机床夹具的作用、分类及其组成；常见夹紧装置；钻床夹具、铣床夹具、车床夹具的结构特点。2.掌握六点定位原理、夹具的常用定位方式和常用定位元件； 3．掌握常见定位方式的定位误差分析计算方法。

七、机械加工质量

1.了解机械加工精度、机械加工表面质量的基本概念；

2.理解影响机械加工精度的因素、影响机械加工表面质量的因素； 3.掌握提高机械加工精度的工艺方法、控制表面加工质量的工艺途径。4.根据机械加工精度理论，能够对各种加工误差进行分析和计算。

八、机器装配工艺基础

1．了解装配的基本内容；理解装配精度与装配尺寸链、装配工艺规程的制订； 2.掌握保证装配精度的方法； 3.机器装配工艺规程设计。

参考教材

《机械制造技术基础》，于骏一主编，机械工业出版社

《机械制造技术基础》，熊良山主编，华中科技大学出版社

第二部分 专业技能测试（100分）

基本技能考核内容：根据所提供的零件、测绘工具及相关资料，完成零件测绘，用计算机绘图软件完成零件图，根据绘制的零件图拟定机械加工工艺路线。最后提交：1）徒手绘制的零件草图A3图纸一张2）计算机绘图的图形文件（文件名：考号姓名，例如：01张晓明）3）你定的工艺路线文件一份。考试时间为 100 分钟。考试要求

测绘零件类型范围：齿轮、齿轮轴、传动轴等轴类、轮盘盖类、叉架类零件一个。具体要求：

（一）测绘及徒手绘图部分：50分

1．给定零件名称、材料，分析零件的结构形状和零件的制造方法；

2．正确使用测量工具测绘零件，并能对标准结构（如标准齿轮的轮齿、键槽、退刀槽、中心孔、螺纹等）进行测量，并查表确定尺寸。

3．能够合理选择零件的表达方案，包括选择主视图、其它视图的数量和其它表达方法，掌握标准结构的规定表示法。

4．能够合理给出表面粗糙度、极限尺寸、形位公差等技术要求。5．具备徒手绘制零件草图的能力，将测绘结果通过零件草图记录下来。

（二）计算机绘图部分：30分

1．具有计算机绘图能力，掌握绘图软件的文件管理操作；掌握图层及对象特性工具的控制和使用；掌握定点、定向辅助工具的控制和使用；掌握一般绘图和编辑命令；掌握图库、块功能；能够控制文本和尺寸风格。

2．选择 AutoCAD2006（或CAXA2006）及以上版本的绘图软件，整理测绘得到的零件草图，用计算机绘图完成零件图。绘制的零件图应做到：表达方案合理、图形正确完整、线型规范清晰；尺寸标注正

确、完整、清晰，表面粗糙度、尺寸公差、形位公差及技术要求等标注齐备；图面布局合理，图纸幅面、比例选择恰当，图幅格式（A3横放或竖放、左边装订、制图作业可以采用的简化标题栏）正确。

（三）工艺路线拟定部分：20分 １．基准选择正确； ２．加工方法选择可行；

３．加工顺序安排符合原则； ４．加工阶段划分合理。

（二）参考书目

1．《现代工程图学》，杨裕根主编，北京邮电大学出版社

2．《AutoCAD 机械制图实用教程》，李银玉等主编，人民邮电出版社 3．《机械制造技术基础》，于骏一主编，机械工业出版社

（或）《机械制造技术基础》，熊良山主编，华中科技大学出版社

第三篇：陶瓷材料学课程教学大纲

《陶瓷材料学》课程教学大纲

一、课程说明

（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分：

《陶瓷材料学》是材料物理、材料化学专业必修的专业基础课，学时54，学分3。

（二）课程简介、目标与任务：

本课程从材料物理与化学的观点系统阐明了陶瓷材料的制备工艺、组成与结构、显微组织及其演化。目的和任务是使材料物理、材料化学专业本科生掌握陶瓷材料的相关知识、理论和技能，与《金属材料学》《高分子材料学》等课程一起构筑完整的材料科学知识和理论体系。

（三）先修课程要求：

学习本课程的本科生应先修《材料科学导论》或类似课程。本课程可与《金属材料学》、《材料物理》（或《固体物理》等相似课程）并行学习，以促进本课程的学习。本课程可以作为后续课程如《结构陶瓷》、《功能材料》、《材料合成与制备》等专业课程的先导。

（四）教材与参考书目： 本课程教材自编 参考书目： 1.《陶瓷导论》，（美）金格瑞等著，清华大学新型陶艺与精细工艺国家重点实验室译，高等教育出版社，2010.6 2.《陶瓷材料学》，周玉主编，哈尔滨工业大学出版社，1995

二、课程内容与安排

（一）课程内容

本课程主要包括以下章节： 第一章 绪论

第二章 陶瓷材料工艺过程

2.1陶瓷粉体的基本性能及制备 2.2成型 2.3烧结

第三章 陶瓷晶体结构

3.1陶瓷材料的结合键 3.2鲍林规则 3.3 离子晶体 3.4硅酸盐结构 3.5共价晶体 3.6同质多相 第四章 玻璃与熔体

4.1熔体的结构与性质 4.2玻璃的通性与玻璃转变 4.3玻璃的形成 4.4玻璃结构理论 第五章 陶瓷晶体缺陷

5.1点缺陷 5.2固溶体

5.3非化学剂量化合物 第六章 陶瓷显微结构

6.1陶瓷的相组成 6.2表面与界面行为 6.3晶界

6.4吸附与粘附 第七章 固相反应

7.1固相反应机理 7.2固相反应热力学 7.3固相反应动力学 7.4固相反应影响因素 第八章 烧结

8.1烧结过程和机理 8.2烧结动力学

8.3晶粒长大与再结晶 8.4烧结影响因素

（二）教学方法与学时分配

教学方法为课堂讲授，需51学时，另需3学时复习，总计54学时。各章节的学时分配如下：

第一章 绪论 3学时

第二章 陶瓷材料工艺过程 6学时 第三章 陶瓷晶体结构 9学时 第四章 玻璃与熔体 6学时 第五章 陶瓷晶体缺陷 6学时 第六章 陶瓷显微结构 6学时 第七章 固相反应 6学时 第八章 烧结 9学时 复习3学时

（三）内容及基本要求 主要内容及基本要求如下： 第一章 绪论【一般了解】 第二章 陶瓷材料工艺过程

2.1陶瓷粉体的基本性能及制备【了解】 2.2成型【了解】 2.3烧结【了解】 第三章 陶瓷晶体结构 3.1陶瓷材料的结合键【掌握】 3.2鲍林规则【掌握】

3.3 离子晶体【重点掌握】 3.4硅酸盐结构【掌握】 3.5共价晶体【掌握】 3.6同质多相【掌握】 第四章 玻璃与熔体

4.1熔体的结构与性质【重点掌握】 4.2玻璃的通性与玻璃转变【掌握】 4.3玻璃的形成【掌握】 4.4玻璃结构理论【了解】 第五章 陶瓷晶体缺陷

5.1点缺陷【重点掌握】 5.2固溶体【掌握】

5.3非化学剂量化合物【掌握】 第六章 陶瓷显微结构

6.1陶瓷的相组成【重点掌握】 6.2表面与界面行为【了解】 6.3晶界【了解】

6.4吸附与粘附【了解】 第七章 固相反应

7.1固相反应机理【重点掌握】 7.2固相反应热力学【掌握】 7.3固相反应动力学【掌握】

7.4固相反应影响因素【重点掌握】 第八章 烧结

8.1烧结过程和机理【重点掌握】 8.2烧结动力学【掌握】

8.3晶粒长大与再结晶【重点掌握】 8.4烧结影响因素【重点掌握】 制定人：刘晓真审定人： 批准人： 日 期：

第四篇：《金属材料学》课程教学大纲

《金属材料学》课程教学大纲

一、课程说明

（一）课程名称：金属材料学

所属专业：材料物理专业

课程性质：专业基础课

学 分：3

（二）课程简介：《金属材料学》是一门综合性和应用性较强的专业必修课。根据材料物理专业先修课程和教学内容，本课程包括金属学和金属材料两大部分，其中金属学的内容作为《材料科学基础》课程的补充和深入，金属材料部分在《材料科学基础》、《材料力学性能》等课程的基础上，系统介绍金属材料合金化的一般规律及金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关系。课程的学习，使学生系统掌握有关金属材料学方面的知识，培养学生研究开发和合理应用金属材料的初步能力。

目标与任务；通过本课程的学习主要掌握：1.金属材料的成份、组织结构及性能三者间的关系，金属的基本理论和知识。2.合金元素在钢中的作用、原理和规律；3.钢的热处理原理以及其与合金化的配合；4.掌握各类铸铁的成分组织和性能特点；5.常用有色金属及其合金的成分、性能和热处理特点.（三）先修课程：《材料科学基础》、《材料力学性能》等。

（四）教材与主要参考书。

教材：《金属学与热处理》第二版，崔忠圻 主编，哈尔滨工业大学出版社。

参考书：

《金属材料学》 第二版，吴承建 陈国良 强文江 等编著，冶金工业出版社。《金属材料学》 第二版，戴起勋 主编 程晓农 主审，化学工业出版社。《材料科学基础》，胡赓祥、蔡荀主编，上海交通大学出版 《材料科学基础》，潘金生等编，清华大学出版社

二、课程内容与安排 绪论

（一）讲授，2学时

（二）内容及基本要求 1.金属材料的发展概况。

2.了解金属材料在国民经济中的地位与作用。3.本课程的性质、地位和任务。

第一章 金属的晶体结构 第一节 金属的结合方式 第二节 金属的晶体结构 第三节 实际金属的晶体结构

（一）教学方法与学时分配

讲授，5学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1．组成材料的原子间的键合方式及其与性能间的关系。2．晶体学基础的基本概念和应用。4.点缺陷、线缺陷、面缺陷。

5.刃型位错、螺型位错的结构特征、应力场、相互作用、增殖及其对性能的影响。

【重点掌握】：

位错的概念，柏氏矢量及其性质。位错的运动，两种位错的应力场的特征，位错的能量，位错的受力和线张力，位错的相互作用。实际晶体中的位错，不全位错，堆垛层错，位错反应，扩展位错，位错的增殖。

【掌握】：晶面间距，晶带，六方系的三轴制和四轴制的表示方法晶体、典型金属的晶体结构，晶胞中的原子数、配位数和致密度，晶体中原子的堆垛方式，晶体结构中的间隙。

【了解】：三种典型化学键的特征与材料性能的关系。位错概念的提出过程。汤姆逊四面体。

【难点】：合金的相结构和分类。位错结构、柏氏矢量、应力场和相互作用。

第二章 纯金属的结晶

第一节 纯金属的结晶过程

第二节 结晶的热力学条件 第三节 形核规律 第四节 长大规律

第五节 结晶理论的某些实际应用

（一）教学方法与学时分配

讲授，3学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.纯金属的凝固过程。2.结晶的热力学条件。3.形核及长大的规律。4.凝固理论的应用。【重点掌握】：

结晶的热力学条件，过冷度的概念。

均匀形核和非均匀形核的条件和规律，形核率。长大的方式和规律，线长大速度。细化金属铸件的晶粒的方法。【掌握】：

单晶、微晶、纳米晶、非晶、准晶的概念。定向凝固与快速凝固。【了解】：

单晶体的制备，急冷技术。【难点】：

形核的条件和规律，长大的方式和规律。

第三章 二元合金的结晶 第一节 合金的相和相结构。第二节 相图的基本知识 第三节 匀晶相图及固溶体的结晶 第四节 共晶相图及其合金的结晶 第五节 包晶相图及其合金的结晶 第六节 其他类型的二元合金相图 第七节 二元相图的分析和使用 第八节 金属铸锭的宏观组织与缺陷

（一）教学方法与学时分配

讲授，4学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.合金的相结构：一次固溶体、二次固溶体、置换固溶体、间隙固溶体、固溶度的影响因素，超结构，中间相，正常价化合物、电子化合物，间隙相和间隙化合物，拓扑密堆相。

2.相图的基本知识，二元相图的基本类型，二元相图的分析与使用方法。【重点掌握】：

相律，杠杆定理，二元相图的几何规律。

匀晶相图，固溶体合金的非平衡凝固，溶质再分配和成分过冷，合金生长形态。共晶相图，伪共晶、非平衡共晶、离异共晶的概念。包晶相图，具有包晶转变的非平衡凝固。二元相图的基本分析方法。

合金的相结构，固溶体、金属间化合物的分类、特征。【掌握】：

其他类型的二元相图。复杂二元相图的分析方法。根据相图判断合金的性能。铸件组织与缺陷，偏析。【难点】：

非平衡凝固、溶质再分配、成分过冷。二元相图的分析和使用。金属间化合物的分类、特征。

第四章 三元相图

第一节 三元相图的成分标示法 第二节 三元系平衡转变的定量法则 第三节 三元匀晶相图 第四节 三元共晶相图

第五节 三元合金相图的四相平衡转变 第六节 具有化合物的三元相图及其分割 第七节 三元合金相图应用举例

（一）教学方法与学时分配

讲授，5学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.三元相图的成分表示方法及定量法则。2.三元匀晶相图、三元共晶相图。3.四相平衡转变。4.三元相图应用举例。【重点掌握】： 直线定律和重心定律。

三元匀晶相图和三元匀晶合金的凝固过程。三元共晶相图和三元共晶合金的凝固过程。三元相图应用举例。【掌握】： 四相平衡转变。

具有化合物的三元相图及其分割。【难点】：

三元共晶相图和三元共晶合金的凝固过程，四相平衡转变。

第五章 金属及合金的塑性变形与断裂

第一节 金属的变形特性

第二节 单晶体的塑性变形 第三节 多晶体的塑性变形 第四节 合金的塑性变形

第五节 塑性变形对金属组织与性能的影响 第六节 金属和合金强化的位错解释 第七节 断裂

（一）教学方法与学时分配

讲授，4学时

（二）内容及基本要求 主要内容： 1.塑性变形的机理，塑性变形对组织与性能的影响，滑移系，晶体转动。2.金属强化的位错解释。3.断裂理论。【重点掌握】：

滑移，滑移系，滑移的临界分切应力，滑移时的晶体转动，多滑移和交滑移。孪生及其特点，扭折及其特点。

多晶体的塑性变形过程，晶粒尺寸对塑性变形的影响。单晶体和多晶体的应力应变曲线。

变形过程显微组织和性能的变化，应力和织构。金属强化的位错解释。Griffith理论和断裂韧性。影响材料断裂的基本因素。【掌握】： 弹性变形机制。孪生晶体学。裂纹的萌生机制。【难点】：

多滑移和交滑移，固定位错。金属强化的位错解释。

第六章 金属及合金的回复与再结晶

第一节 形变金属及合金在退火过程中的变化

第二节 回复 第三节 再结晶 第四节 晶粒长大 第五节 金属的热加工

（一）教学方法与学时分配

讲授，3学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.形变金属材料退火时的回复、再结晶、晶粒长大过程及其机制。2.金属的热变形。【重点掌握】：

形变金属退火是显微组织的变化过程。不同温度下的回复机制。再结晶的形核机制。

影响再结晶的因素，再结晶后晶粒的大小。晶粒的正常长大和异常长大过程及影响因素。动态回复和动态再结晶。【掌握】： 回复动力学。再结晶动力学。超塑性。【难点】：

再结晶形核机制、晶粒长大过程及其机制。

第七章 钢的热处理原理和工艺

第一节 概述

第二节 钢在加热时的转变 第三节 钢在冷却时的转变 第四节 钢在回火时的转变

第五节 钢的退火与正火 第六节 钢的淬火与回火 第七节 其他类型的热处理

（一）教学方法与学时分配

讲授，3学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.固态相变中的形核、长大。

2.钢的加热转变过程，扩散对奥氏体化转变、均匀化和晶粒长大的影响。3.钢的冷却转变及动力学过程，TTT曲线和CCT曲线及应用。

4.珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、马氏体转变区间。5.珠光体、马氏体、贝氏体转变的机理和特征。

6.退火、正火、淬火、回火工艺、目的和特点。回火过程组织的转变。回火脆性。【重点掌握】：

1.固态相变的基本特征。

2.钢的加热转变过程，扩散多奥氏体化转变和均匀化的影响。

3.TTT曲线和CCT曲线。珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、马氏体转变区间。

4.碳和合金元素对C曲线的影响。

5.珠光体、马氏体、贝氏体转变的机理和特征。

6.退火、正火、淬火、回火工艺、目的和特点。7.回火过程组织的转变。回火脆性。【掌握】：表面热处理和化学热处理。【难点】：

加热和冷却过程晶粒大小的影响因素，马氏体、贝氏体转变机理。退火、正火、淬火、回火工艺、目的和特点的区分。第八章 钢铁材料基础

第一节 钢铁的冶炼

第二节 碳和杂质元素对碳钢的组织和性能的影响 第三节 钢的分类和编号

（一）教学方法与学时分配

讲授，2学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1．钢铁冶炼过程的氧化还原反应。

2．碳和杂质元素对碳钢的组织和性能的影响。3．钢的分类和号。【重点掌握】： 钢的分类和钢的编号。

碳和杂质元素对碳钢的组织和性能的影响。【掌握】：

钢铁冶炼过程的氧化还原反应。

【了解】：钢铁冶炼工艺。【难点】：钢的编号方法和规律。

第九章 工程结构钢 第一节 工程结构钢的合金化 第二节 铁素体-珠光体钢 第三节 低碳贝氏体钢和马氏体钢 第四节 工程结构钢的冶金工艺特点

（一）教学方法与学时分配

讲授，3学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.工程结构钢的性能要求和特征。2.工程结构的合金化原则。

3.碳素工程结构钢、低合金高强度钢、微合金钢、低碳贝氏体钢、针状马氏体钢、低碳马氏体钢、双相钢的合金化和热处理特点。

【重点掌握】：

不同种类工程结构钢的组织、性能、合金化的区别。微合金元素在钢中的作用。【掌握】：工程构件用钢的服役条件及性能要求。

【了解】：工程结构钢的冶金工艺特点、控制轧制和控制冷却。工程构件用钢的发展趋势。

【难点】：不同种类工程结构钢的组织、性能、合金化的区别。

第十章 机械制造结构钢 第一节 结构钢的强度和脆性 第二节 钢的淬透性 第三节 调质钢

第四节 低温回火状态下使用的结构钢 第五节 高合金超高强度结构钢 第六节 轴承钢

第七节 渗碳钢和氮化钢 第八节 其他机械制造结构钢

（一）教学方法与学时分配

讲授，5学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

3.结构钢的强化和韧化原理和特点、合金化原则。4.淬透性对钢的组织和性能的影响。

5.调质钢、低温回火钢、非调质微合金钢的种类、组织和性能特点、热处理特点。6.滚动轴承钢、弹簧钢、渗碳钢、超高强度钢等特殊结构钢的性能和工艺特点。【重点掌握】：

调质钢的种类和特点、合金化、热处理。低温回火钢的种类和特点、合金化、热处理。轴承钢和弹簧钢。

【掌握】：非调质钢、超高强度钢的种类和特点、合金化、热处理。【了解】：渗碳钢和氮化钢、高猛钢、易切削钢。

【难点】：各种结构钢的性能特点、组织特点、热处理工艺、合金化特点的区分。

第十一章 工具钢

第一节 碳素及低合金工具钢 第二节 高速工具钢 第三节 冷作模具钢 第四节 热作模具钢

（一）教学方法与学时分配

讲授，4学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢的组织性能特点和要求。2.高速钢中的合金元素和作用，高速钢的热处理。

3.冷作模具钢和热作模具钢的组织性能特点和要求、合金化特点。【重点掌握】：

碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、冷作模具钢、热作模具钢的组织、性能和合金化特点。

【掌握】：掌握各种工具钢和模具钢的热处理特点。【了解】：量具用钢。

【难点】：各种工具钢的分类、组织和性能特点的区分。

第十二章 不锈耐蚀钢 第一节 钢的耐蚀性 第二节 不锈耐蚀钢的组织 第三节 不锈耐蚀钢的腐蚀特性 第四节 不锈耐蚀钢的强化与脆性 第五节 不锈耐蚀钢种

（一）教学方法与学时分配

讲授，2学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

4.钢的钝化现象，提高钢抗蚀性的途径、不锈钢组织、性能的要求，不锈钢的合金化。

5.铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢的成分、组织、性能及热处理特点。

6.复相不锈钢，沉淀、硬化型不锈钢及微量元素的作用。

【重点掌握】：

钢的钝化原理，提高钢抗蚀性的途径、不锈钢组织、性能的要求，不锈钢的合金化。铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢的成分、组织、性能及热处理特点。

【掌握】：复相不锈钢，沉淀、硬化型不锈钢及微量元素的作用。

【难点】：各种不锈钢的成分、性能及热处理特点的区分。

第十三章 耐热钢和耐热合金

第一节 耐热钢和合金的工作条件及性能

第二节 铁素体型耐热钢 第三节 工业炉用耐热钢 第四节 奥氏体型耐热钢 第五节 镍基耐热合金 第六节 新型耐热合金

（一）教学方法与学时分配

讲授，2学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

3.热稳定性与钢的成分、组织关系。

4.珠光体型耐热钢、马氏体型耐热钢、奥氏体型耐热钢的合金化特点。5.工业炉用耐热钢的性能要求和组织、性能特点。6.镍基高温合金的组织和性能特点。【重点掌握】：

热稳定性与钢的成分、组织关系。

铁素体型耐热钢和奥氏体型耐热钢。【掌握】：工业炉用耐热钢，高温镍基合金。【了解】：新型耐热合金

【难点】：各类耐热钢的成分、组织、性能、热处理的特点和区分。

第十四章 铸铁

第一节 铸铁中石墨的形态控制

第二节 常用铸铁 第三节 合金铸铁

（一）教学方法与学时分配

讲授，3学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.石墨组织的形成过程，石墨形态的影响因素和控制。

2.灰口铸铁、球面铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁的组织、性能特点。3.耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能铸铁的组织和性能。【重点掌握】：

石墨组织的形成过程，石墨形态的影响因素和控制。

灰口铸铁、球面铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁的组织、性能特点。【掌握】：耐磨、耐热、耐蚀等特殊性能铸铁的组织和性能。【难点】：石墨组织的形成过程，石墨形态的影响因素和控制。

第十五章 有色金属及合金

第一节 铝及铝合金

第二节 钛及钛合金 第三节 铜及铜合金 第四节 轴承合金

（一）教学方法与学时分配

讲授，4学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.铝合金的分类、强化方式和机理。变形铝合金的成分、组织、工艺特点。铸造铝合金的成分、组织、工艺特点。

钛的特性，冶金基础。

2.钛合金相图和主要合金元素。钛合金的分类，强韧化原理，热处理和加工工艺。钛合金的发展和应用。

3.铜的特性，杂质对纯铜的影响。铜的合金化、组织和强化。铜合金分类，黄铜、青铜、白铜的成分、特性、用途。

4.轴承合金的组织和性能要求及特点，常用轴承合金的种类。

【重点掌握】：

1.铝合金的强化方式和机理，变形铝合金的成分、组织、工艺特点。

2.钛的特性，冶金基础。钛合金相图和主要合金元素。钛合金的分类，强韧化原理。

3.铜的合金化、组织和强化方式，铜合金分类，黄铜、青铜。4.轴承合金的组织性能要求。

【掌握】：铸造铝合金的成分、组织、工艺特点。白铜。钛合金的加工工艺、发展和应用。

【难点】：铝合金的合金化原理。

第十二章 铜合金

第一节 铜合金中的合金元素

第二节 工业纯铜 第三节 黄铜 第四节 青铜 第五节 白铜

（一）教学方法与学时分配

讲授，2学时

（二）内容及基本要求 主要内容：

1.铜的特性，杂质对纯铜的影响。2.铜的合金化、组织和强化。

3.铜合金分类，黄铜、青铜、白铜的成分、特性、用途。

【重点掌握】：铜的合金化、组织和强化方式，铜合金分类，黄铜、青铜。【掌握】：白铜。

【难点】：铝合金、钛合金、铜合金的合金化、强韧化原理。

制定人：张旭东 审定人： 批准人：

日 期：2016.06.28

第五篇：金属工艺学课程实习教学大纲-合肥学院

《金属工艺学》课程实习教学大纲

课程名称：合肥学院金工实习教学大纲

英文名称：Hefei College Metalwork internship program 课程代码：2131401

一、实验学时：一周（适用专业：管理系本科 专科）

二、实习的性质、作用和目的

实习的性质：认知实践教学。

实习的作用：是使管理类专业学生能够了解机械加工生产过程、培养其工艺与经济分析能力的理论体验性教学环节。

实习目的：使学生了解机械制造的一般过程、金属加工的主要工艺方法（冷加工工艺与热加工工艺）。通过实习初步了解生产设备维修与调整的方法，让学生养成热爱劳动，懂得基本的劳动保护知识，遵守纪律的好习惯和理论联系实际的严谨作风，拓宽专业视野，增强就业竞争力。

三、实习基本原理及课程简介（共5天）

（一）铸工实习

1、基本知识要求：

（1）了解砂型铸造生产过程及特点；

（2）了解零件、模型和铸件的区别；

（3）了解砂型的基本造型方法、造型工具的使用；

★（4）了解砂型的基本结构，浇注系统的组成及浇注工艺； ★（5）常见铸造缺陷的特征； ★

2、基本技能要求：

初步了解使用造型工具，简单手工两箱等造型作业；

（二）锻压实习

1、基本知识要求：

（1）锻压生产过程、特点及应用；

（2）典型零件自由锻的基本工序，操作方法； ★

2、基本技能要求：

（1）简单了解自由锻的操作过程；

（三）焊接实习

1、基本知识要求：

（1）了解焊接生产工艺过程、特点和应用；

（2）了解手工电弧焊的安全操作方法；焊条的组成、作用； ★（3）了解常用焊接接头形式、坡口种类；

（4）了解气焊所用设备的组成及作用，气焊火焰的种类和应用，气焊焊丝与焊剂的作用。

1、基本技能要求：

了解进行手工电弧焊的操作，完成平焊焊缝；气焊的操作要领。

（四）车工实习

1、基础知识要求：

（1）了解金属切削的基本知识；

（2）了解普通车床组成部分及其作用，通用车床的型号；

（3）常用车刀的组成和结构，常用的车刀材料；

（4）车床上常用工件的装夹方法及车床附件；

（5）车削的加工范围、特点，车工安全操作； ★

2、基本技能要求：

（1）了解车床的基本操作技能，简单零件的车削加工；

（2）了解使用常用量具；

（五）铣工实习

1、基本知识要求：

（1）了解铣床的种类，铣刀及其安装，了解主要附件的使用；

（2）了解铣削的加工范围及安全操作。

2、基本技能要求：

（1）了解铣刀的安装，量具的正确使用；

（2）了解简单表面的铣削操作。

（六）刨工实习

1、基本知识要求：

（1）了解刨床种类、组成及其作用；

（2）了解刨削的加工方法、加工范围、加工特点及其安全操作。

★

2、基本技能要求：

能够了解进行简单平面的刨削操作。刀具的安装。

（七）磨工实习

1、基本知识要求：

（1）了解磨床的组成和用途，磨削加工特点； ★

2、基本技能要求：了解平面磨削加工的操作，加工面的检查。简单的磨床操作。

（八）钳工实习

1、基本知识要求；

（1）了解钳工在机械制造维修中的作用；

（2）了解钳工的主要加工方法和应用，了解常用工具、量具的操作和测量方法； ★

2、基本技能要求：

了解 钳工的基本操作；平面的挫削加工操作，分度、攻丝操作。

四、实习教学的基本要求

（一）实习要求

金工实习是重要实践教学环节，其基本要求是：了解车工、钳工和铸工等各工种的基本操作和学习相关金属工艺基础知识，使学生了解机械制造的一般过程、机械零件常用加工方法及所用主要设备结构原理，工卡量具的操作，了解简单零件加工；培养学生的劳动观点，理论联系实际的工作作风和经济观点。

（二）能力培养要求

通过对学生机械制造工艺实践技能的讲解，促使学生养成勤于思考、勇于实践的良好作风和习惯；鼓励并着重培养学生的创新意识和创新能力；结合教学内容，注重培养学生的工程意识、产品意识、质量意识、提高其工程素质、提高结合工艺的经济分析能力。

（三）安全要求

在实习过程中，始终强调安全第一的观点，进行入厂安全教育，宣传

安全生产规则，教育学生遵守劳动纪律和严格执行安全操作规程。

五、实习形式及进度安排

金工实习贯彻以基础知识学习的原则，实习形式以常规加工工艺实习为主，辅以新工艺和新技术电化教学，扩大学生视野，了解新的机械加工工艺。

在保证教学要求的前提下，尽可能将金工实习教学内容与生产过程相结合；以产品加工工艺过程为主线安排实习，增加对零件加工全过程的感性认识。

采用录象等电化教学手段进行金工实习教学。

进行入厂教育：金工实习的地位、作用、内容、特点、目的和基本要求；

安全技术教育：金工实习中的安全注意事项及纪律要求；

金工实习计划学时为5天，时间分配如下： 时间单位：0.5天 实习操作 集中学习备注 铸工实习0.5 锻压实习0.5 焊工实习0.5 气体保护焊接实习0.5天 车工实习0.5 铣工实习0.5 刨工实习0.5天 磨工实习0.5天 钳工实习0.5 安全教育、观看金工工艺教学录像带、理论讲解、实习总结0.5天

总计 5 天

八、大纲说明

带★号者为选修内容，其他为应知内容。

每组15人左右

必修课

考察课

1.5学分 教研室：金工实验实习基地 执笔：石俊强

中心主任审核签名：

合肥学院基础实验与实践教学中心 2016年7月28日