课程设计指导书(金属材料工程方向)
《金属材料与热处理》课程标准
《金属材料与热处理》课程教学标准【课程名称】金属材料与热处理【课程代码】C2-2-1【适用专业】模具设计与制造机械制造与自动化数控技术【学时数】48【学分数】3【开设时间】模具设计与制造第二学期机械制造与自动化第三学期数控技术第二学期一、课程概述“金属材料与热处理”是一门制造类专业群的平台课程，是在明确学院办学定位，分析专业群发展方向的前提下，通过对我院机械制造类重点专业职业岗位进行整体调研与分析的基础上，采用模块课程开发的方式形成的、适用于机械制造类专业群开设的综合性课程。
通过本课程的学习使学生获得常用工程材料及成型工艺方法的基础知识，培养学生综合运用材料及成型工艺知识进行选择材料与改性方法、选择毛坯生产方法以及工艺路线分析的初步能力，并未学习其他有关课程和从事工业工程生产第一线技术工作奠定必要的基础。
本课程注重培养学生解决生产具体工艺问题的能力；着重培养学生在机械制造领域内进行选择和判断能力；并培养高职应用型人才的技术文化修养。
二、课程模块组成1.工程材料的基础知识2.金属材料及热处理3.非金属材料（在汽车上的应用）4.毛坯成型工艺与方法选择二、培养目标1．方法能力目标（1）熟悉工程材料与材料成型工艺技术在机械制造过程中的地位和作用，具有现在制造过程的完整概念。
（2）通过在金相显微镜下观察铁碳合金的室温组织和力学实验，掌握金属材料的成分、组织、结构与性能之间的关系，培养透过现象看本质的能力；（3）给出知识目标，采用问题引入，培养自主学习获取信息的能力和独立思考的能力。
（4）通过完成各项目任务，让学生在学习中享受成功的喜悦，激发学习兴趣，从而培养学生勤奋好学的习惯；（5）通过实验培养学生的动手能力、实验技能、评价执行结果的能力。
2．社会能力目标（1）具有良好的人文素质和职业道德，善于沟通协作，团队意识强；（2）养成严谨细致、一丝不苟的工作作风；（3）具有热爱科学、实事求是的学习态度，具有创新意识和创新精神；（4）通过学习有关的新材料、新技术、新工艺及其发展概况，使学生获得更多的专业知识及行业知识，使学生具备博学多识的特质。
《工程材料学》实验指导书
《工程材料学》实验指导书适用专业:材料成型及控制工程课程代码: 6000089 总学时: 56 总学分: 3.5 编写单位:材料科学与工程学院编写人:审核人:审批人:目录实验一金属材料的硬度实验 (2)实验二铁碳合金平衡组织的观察 (7)实验三钢的热处理操作 (10)实验四碳钢的非平衡及铸铁组织观察 (14)注释 (18)主要参考文献 (18)实验一金属材料的硬度实验一、实验目的和任务1. 了解硬度测定的基本原理和应用范围。
2．了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
二、实验仪器、设备及材料1.HB一3000型布氏硬度试验机；2.H－100型洛氏硬度实验机3.读数放大镜4.试样：调质状态45钢和淬火状态T12钢。
三、实验原理硬度是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。
一般认为硬度是金属表面抵抗局部压入变形或刻划破裂的能力。
硬度值越高，金属表面抵抗塑性变形或刻划破裂的能力就越大。
另外，金属的硬度与其它机械性能之间存在一定的内在联系。
例如，硬度和强度之间的联系，可用下式表示：σb＝K•HB式中：σb——材料的抗拉强度值；HB——布氏硬度值；K——系数。
退火状态的碳钢K＝0.34～0.36合金调质钢K=0.33～0.35有色金属合金K＝0.33～0.53利用硬度值还可估算材料的耐磨性。
通常，硬度值意高，材料的耐磨性愈好。
硬度测定迅速方便，试验后仅在金属局部表面留下微小压痕，不会损坏被测试对象。
因此，硬度试验作为测定材料性能、检验产品质量、制定加工工艺的一种简便方法，在生产中得到广泛应用，其中，以布氏硬度和洛氏硬度的应用比例最大。
1、布氏硬度(1)试验原理在一定的压力下，将一定直径的球体，压入金属表面(图1—1)，并保持一定的时间，然后卸除载荷，测量压痕直径，计算压痕单位面积上所受载荷的大小。
由此获得的材料硬度值便称为布氏硬度(值)，用HB表示(当球体是淬火钢球时，HB标识符力HBS；当球体是硬质合金时，HB标识符为HBW)：HB ＝P/ F 凹＝ )(222d D D D P--π 式中：P —试验载荷(10-1N)F 凹—压痕面积(mm 2)D —球体直径（mm)d 一压痕直径(mm)由于金属材料有硬有软，所测工件有厚有厚有薄，因此，在测定布氏硬度值时，就需要有不同载荷P 和球体直径D 。
钢结构平台课程设计指导书
《钢结构设计原理》课程设计指导书（钢结构平台）土木工程与建筑学院《钢结构设计原理》课程设计指导书绪言课程设计目的要求《钢结构设计原理课程设计》是土木工程专业学生在学习《钢结构设计原理》课程后一个重要的综合实践性教学环节，目的是培养学生对钢结构的设计和应用能力。
通过基本的设计训练，要求学生重点掌握结构内力计算、构件和节点设计及绘制钢结构施工图等专门知识，从而加深对钢结构设计原理基本理论和设计知识的认识，提高对所学知识的综合运用能力。
第一节《钢结构设计》课程设计题目一、设计题目冶炼车间检修钢结构平台。
二、设计任务要求每位同学在一周内完成指定的课程设计内容，并提供相应计算书、施工图纸及相关总结报告：1）计算书（1）平台铺板设计；（2）平台梁（次梁、主梁）设计；（3）平台柱设计；（4）连接（次梁与主梁、梁与柱和柱脚）设计。
2）画出平台平面布置图、平台主梁施工图（包括与次梁连接和与柱连接节点详图）、平台柱施工图（包括柱脚大样），要求：（1）标注尺寸，要全部注明板件的定位尺寸和孔洞位置等；（2）施工图上还应有文字说明，说明的内容包括钢材的钢号、焊条的型号、加工精度要求、焊缝质量要求、图中未注明的焊缝和螺栓孔的尺寸及防锈处理的要求等。
三、设计资料某冶炼车间检修平台，平台使用钢材材质、平面尺寸、活荷载见《钢结构设计原理》课程设计任务书。
不考虑水平向荷载。
柱间支撑按构造设置。
平台上三个有直径1 m检修洞口，位置不限。
平台顶面标高为6m，平台下净空至少4m，梁柱铰接连接。
平台平面内不考虑楼梯设置。
第二节钢结构平台设计一、平台钢结构的组成和布置1.1 平台钢结构的组成平台钢结构通常由铺板、主次梁、柱、柱间支撑及梯子和栏杆组成，不同类型的平台组成的方式一般不同。
轻型平台钢结构因作用荷载较小，一般由轧制型钢梁和铺板用焊接或螺栓连接组成，也常用三脚架、吊架、支承托等直接支承在厂房及其他结构上；中型普通操作平台一般由平台主梁、平台次梁及平台铺板等组成，平台梁常采用轧制型钢，当跨度较大时，可采用焊接工字形梁；重型操作平台除活载作用外，还可能直接承受动力荷载，因此，这类平台钢结构通常由独立的柱网、主梁及铺板等组成。
材料成型及控制工程(金属材料成型及控制)
材料成型及控制工程（金属材料成型及控制）Materials Molding & Control Engineering（METAL）专业代码：080302学制：4年培养目标：本专业培养掌握材料成型及其过程控制的基本知识和技能，能在材料成型过程的控制和工艺优化、新材料新产品的开发和制备、材料成型的模具设计和计算机模拟等领域从事科学研究、技术开发及经营管理工作的高级复合型人才。
目标1：（扎实的基础知识）主要学习材料科学、材料成型、金属材料及热处理、计算机和自动控制工程等的基础理论与专业知识，培养学生掌握扎实的专业基本原理、方法和手段等方面的基础知识，并通过接触和掌握本领域的先进方法，接受现代科学和工程技术的基础训练，掌握扎实的专业基础知识和基本技能，为将所学基础知识应用到金属材料成型与控制工程实践中去做好准备。
目标2：（解决问题能力）培养学生能在金属材料成型的机械与模具设计、过程的控制和工艺优化、新材料与新产品开发等领域，能够创造性地利用金属材料加工成型基本原理解决实践和工业需求遇到的问题。
能从事本专业的科学研究、技术开发及经营管理工作的高级复合型能力。
目标3：（团队合作与领导能力）培养学生在团队中的沟通和合作能力，进而能够具备金属材料成型工程领域的领导能力。
培养学生具有一定的团队合作精神，并具备科学决策和组织管理的基本能力。
目标4：（工程系统认知能力）让学生认识到金属材料成型是实现金属材料工业实用化系统的设计和装备的重要组成部分，并使之服务于社会、服务于世界。
目标5：（专业的社会影响评价能力）培养学生正确看待金属材料成型对人们日常生活、工商业的经济结构以及人类健康所产生的潜在影响，从而具有一定的金属材料成型专业的社会影响评价能力。
目标6：（全球意识能力）培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识，有竞争力地、负责任地行使自己的职责。
目标7：（终身学习能力）金属材料成型及控制工程毕业生能够胜任各种经历的职业生涯，具备终身学习的能力。
初中化学金属材料备课教案
初中化学金属材料备课教案
主题：金属材料
目标：学生能够理解金属材料的性质、用途以及相关知识。
教学重点：金属的性质、金属的用途。
教学难点：金属材料的原子结构。
教学准备：
1. 展示金属的样品，如铁块、铜板等。
2. 备有金属的周期表及相关教材资料。
3. 准备实验材料，如铁钉、锌片等。
教学步骤：
一、导入（5分钟）
1. 引入金属材料的话题，让学生讨论金属在日常生活中的应用。
2. 导入本节课的主题，介绍金属的性质和用途。
二、理论学习（20分钟）
1. 介绍金属的性质：导电性、导热性、延展性、韧性等。
2. 解释金属的结晶结构，让学生了解金属原子之间的排列方式以及原子结构对金属性质的影响。
3. 讲解金属在工业和日常生活中的应用，如铁、铜等金属的用途及特点。
三、实验操作（15分钟）
1. 进行金属的化学反应实验，让学生观察金属与其他物质的反应过程。
2. 让学生动手操作，感受金属的性质和特点。
四、知识巩固（10分钟）
1. 进行小组讨论，让学生总结金属材料的性质和用途。
2. 布置作业：要求学生总结一种金属的性质和应用，并写一篇小结。
五、课堂总结（5分钟）
1. 回顾本节课的内容，强调金属的重要性和应用价值。
2. 鼓励学生多思考，多实践，深化对金属材料的理解。
通过本节课的教学，让学生充分了解金属材料的特点和应用，激发学生对化学学科的兴趣，提高学生对金属材料的认识和理解能力。
课程设计任务书指导书
课程设计任务书指导书一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握课程主题的基本知识，理解课程主题的核心概念，并能运用所学知识分析和解决实际问题。
具体来说，知识目标包括：•掌握课程主题的基本概念和原理。
•了解课程主题的历史发展及其现状。
•熟悉课程主题的应用领域和实际意义。
技能目标则要求学生能够：•运用所学知识分析和解决课程主题相关问题。
•运用科学方法和思维进行探究和解决问题。
•能够运用现代技术工具获取和处理信息。
情感态度价值观目标则着重于培养学生：•对课程主题的兴趣和好奇心。
•认识课程主题对社会和个人的重要性。
•形成积极的学习态度和科学探究精神。
二、教学内容本课程的教学内容将依据课程标准进行选择和，确保内容的科学性和系统性。
具体的教学大纲如下：1.课程主题的基本概念和原理：介绍课程主题的基本定义、相关术语及其内涵和外延。
2.课程主题的历史发展及其现状：回顾课程主题的发展历程，分析其演变脉络，了解当前的发展状况。
3.课程主题的应用领域和实际意义：分析课程主题在不同领域的应用，探讨其在实际生活中的意义和价值。
每个部分的教学内容都将结合具体的教材章节进行详细展开，确保教学内容的连贯性和完整性。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法进行教学。
具体包括：•讲授法：通过教师的讲解，系统地传授知识，帮助学生建立知识框架。
•讨论法：学生进行小组讨论，促进学生之间的交流和思考，培养学生的批判性思维能力。
•案例分析法：通过分析具体的案例，让学生将理论知识应用于实际情况，提高学生的问题解决能力。
•实验法：学生进行实验，让学生亲自动手操作，培养学生的实践能力和科学探究精神。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：•教材：选用教材名称作为主教材，辅助以参考书籍等辅助教材。
•多媒体资料：制作和收集与课程内容相关的多媒体资料，如PPT、视频、音频等，以直观生动的方式呈现课程内容。
金属材料工程专业本科课程设置
金属材料工程专业本科课程设置1. 课程介绍金属材料工程专业是一门综合性的工程学科，主要涉及金属材料的结构、性能和加工等方面的研究。
本科课程设置旨在培养学生在金属材料领域的专业能力和创新精神，使其具备成为优秀金属材料工程师的基础。
2. 课程目标本科课程设置的目标是培养学生掌握金属材料工程领域的基础知识和专业技能，具备深入理解金属材料结构与性能关系的能力，具备独立分析和解决金属材料工程问题的能力，以及具备科学研究和创新能力。
3. 课程设置3.1 专业基础课程•金属材料学•金属材料物理•金属材料化学•金属材料力学•金属材料表面工程•金属材料热处理3.2 专业核心课程•金属材料性能测试与分析•金属材料组织与相变控制•金属材料的塑性加工与成形工艺•金属材料的焊接与连接技术•金属材料的腐蚀与防护•金属材料工程设计与实践3.3 选修课程•金属材料与生物医学工程•先进金属材料的制备与应用•金属材料的可持续发展与环境保护•金属材料设计与仿真技术•金属薄膜技术及其应用4. 课程安排•本科课程设置的学时安排为每周15-20学时，共8个学期。
•前4个学期主要为专业基础课程的学习，后4个学期主要为专业核心课程和选修课程的学习。
•课程安排中注重理论与实践相结合，通过实验、实习和课程设计等形式，培养学生的实践能力和工程素养。
5. 教学方法•课堂教学以讲授为主，结合案例分析和互动讨论，加强学生对金属材料工程理论的理解和应用能力的培养。
•实验教学通过实验室操作和数据分析，培养学生的实验设计和实验技能。
•实习教学通过参观企业和实习实训，加强学生对金属材料工程实践的了解和实际应用能力的培养。
•课程设计通过课程项目和毕业设计，提高学生的综合实践能力和工程设计能力。
6. 评估方式•评估方式包括课堂表现、作业成绩、实验报告、课程设计报告和考试成绩等多个方面。
•通过多种评估方式，全面了解学生对课程内容的掌握情况和能力的发展情况。
7. 技术支持与资源•学生可以使用实验室设备、图书馆资源以及电子学习平台等，获取学科相关的技术支持和学习资源。
《金属材料及热处理》课程标准
《金属材料及热处理》课程标准一、课程概述（一）课程定位金属学课程在钢铁冶金专业中具有极其重要的作用，本课程的任务是使学生具备高等技术应用人才所必需的钢铁材料的基本知识和基本技能，为学生学习专业知识职业技能，提高全面素质，增强适应职业变化的能力和继续学习的能力打下一定的基础。
（二）先修后续课程后续课程包括《转炉炼钢生产》《高炉炼铁工艺》《连续铸钢生产》《压力加工概论》等,它们属于能力和知识提升和拓展课程。
《转炉炼钢生产》《高炉炼铁工艺》《连续铸钢生产》让学生了解炼钢炼铁等实际生产，更能深刻理解金属学课程，《压力加工概论》使学生了解不同钢坏在压力加工过程中的工艺路线。
二.课程设计思路1、课程设计理念以职业能力培养为重点，以工作过程为导向，以工学结合为人才培养模式，以学生为主体，以工作过程系统化为课程实施结构，以促进学生综合职业能力发展为目标，校企全程共建。
2、课程设计思路全面贯彻“面向市场、面向就业，以工作过程为导向，以综合职业能力培养为目标，走产、学、研结合发展道路、校企全程共建”的指导思想，通过与太钢、长钢、常平等多家企业合作进行课程开发，充分体现课程的职业性、实践性和开放性的特点。
具体做法是：（1）校企合作，重新构建以能力培养为重点、基于工作过程的课程体系，整合序化工作过程导向的学习情境我们与日钢、沙钢等企业工程技术人员一起立足于职业能力分析来构建新课程体系，选择课程内容，以高炉炉前操作为载体来设计学习情境。
（2）校企合作，由专兼结合的双师团队实施教学在实施情境教学过程中，成立由专任教师、企业工程师组成的专兼结合的教师团队，课程采用仿真模拟训练、现场教学等多种方法，融教、学、做一体，理论与实践相结合，在真实环境中培养职业能力，学习专业知识，体现企业文化，养成职业素养。
（3）充分利用校内外实训基地，从教学环境和氛围上营造企业真实场景，开展“理实一体化”的教学活动本课程充分利用校内实训和校外实训基地，从教学环境和氛围上营造企业真实场景，通过实施“情境引领、任务驱动”的教学模式，开展“理实一体化”的教学活动，实现工学结合。
金属材料工程专业培养计划
金属材料工程专业级培养计划
一、培养目旳
本专业针对材料学中旳重要分支——金属材料，培养德、智、体全面发展，综合素质高、创新能力强，具有金属材料工程专业旳基础理论知识与应用能力，可以从事金属材料领域旳科学研究、教学、技术开发、设计制造、企业管理和经营等方面工作，适应市场经济发展旳富有创新精神旳高级工程技术人才。
二、业务培养规定
通过本科四年旳培养，学生应到达如下规定：
1. 具有较扎实旳自然科学基础和较宽厚旳人文社会科学基础；
2. 系统掌握金属学、电化学、物理化学、金属腐蚀学、金属表面工程学、水处理技术、材料成形技术等，掌握多种材料旳生产制备工艺、成分、组织、构造以及性能测试与控制措施；
3. 具有专业所需旳制图、计算、试验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能；
4. 熟悉本专业领域各个方向旳专业技术，理解学科前沿及发展趋势；
5. 具有较高旳外语（一门）水平，较强旳计算机应用能力，较强旳自学能力、工程实践能力和创新意识。
三、主干学科
材料科学与工程
四、专业关键课程
物理化学B，工程力学，金属学，电化学基础，金属材料及其应用，金属力学性能，材料概论、材料工程原理B，金属腐蚀理论及应用，金属表面工程，金属材料工程专业试验
五、重要实践性教学环节
六、原则学制与授予学位
原则学制：四年
授予学位：工学学士七、知识体系及学分构成
八、课程设置与教学进程安排表。
机械设计基础课程设计(一)指导书
机械原理课程设计指导书机械原理课程设计说明书姓名班级学号时间年月指导教师第一章概论一．机械原理课程设计的目的机械原理课程设计是继机械原理课程的课堂理论教学之后，面向学生设置的一项实践性教学环节。
机械原理课程设计以机械制图、数学、物理、理论力学、金属工艺学、计算机语言等先修课和金工实习为基础，在机械原理课程所探讨的常用机构的分析、综合基本理论方法指导下，采取教师引导与学生个人独立思考相结合的方式，通过对整部机器的运动和动力学设计的训练，以期达到下述几项主要目的：1）初步培养学生综合应用各学科理论，进行机器工作原理设计，机构选型和机器总体设计的能力。
2）提高学生在机构的分析与综合方面的熟练程度。
3）培养学生运用计算机辅助机械设计的能力。
4）让学生接触机械设计方面的感性知识，使他们对机械设计的一般过程和步骤有初步的了解。
5）提高学生计算、绘图、使用技术资料和计算机的熟练程度；锻炼他们独立工作，了解实际问题的能力。
二.机械原理课程设计的内容和方法1.机械原理课程设计的内容为培养具有独立设计能力的人才创造条件，机械原理课程设计的内容应包括：机械传动方案的选择与设计；机械的运动分析与设计；机械的动力分析与设计三个方面，所以机械原理课程设计的选题应当注意到：一定程度的综合性和完整性——应包括三种基本机构（如连杆机械、凸轮机构、齿轮机构）的分析与综合；一定程度的自动化——应具有多个执行机构的运动配合关系，包括运动循环图的分析与设计；一定程度的深度和广度——应较全面而综合地应用机械原理的基本理论、基本知识和基本技能，以使学生在机械设计技术工作的适应能力和开发创造能力方面受到初步实践性的训练。
2．机械原理课程设计的方法课程设计的方法原则上可分为两大类：（1）图解法运用基本理论中的基本关系式，用图解的方法将其结果确定出来，并清晰地以线图的形式表现在图纸上，有直观、简单、可检查解析计算正确与否等特点，对于简单机构的分析与综合问题，其优点更为明显。
材料工程培训课程设计方案
材料工程培训课程设计方案一、课程名称：材料工程基础培训二、课程目标：1. 帮助学员系统地了解材料工程的基础知识，包括材料的分类、性能、加工等方面；2. 提升学员在材料工程领域的专业能力和应用能力；3. 培养学员的分析和解决问题的能力，以及团队合作和沟通能力。
三、课程内容和安排：1. 第一阶段（1~2周）：材料基础知识目标：让学员了解各种材料的基本分类、物理性质和化学性质内容：- 材料分类：金属材料、陶瓷材料、聚合物材料、复合材料等；- 材料性能：强度、硬度、导电性、导热性、耐磨性等；- 材料加工：锻造、铸造、轧制、注塑等。
2. 第二阶段（1~2周）：金属材料和工程塑料目标：深入学习金属材料和工程塑料的性能和加工工艺内容：- 金属材料的种类和应用领域；- 金属材料的性能测试和评价；- 工程塑料的种类和特性；- 工程塑料的应用和加工工艺。
3. 第三阶段（1周）：陶瓷材料和复合材料目标：了解陶瓷材料和复合材料的特性和应用内容：- 陶瓷材料的种类和性能；- 陶瓷材料的加工和应用；- 复合材料的组成和特性；- 复合材料的加工和应用。
4. 第四阶段（1周）：功能材料与纳米材料目标：介绍功能材料和纳米材料的开发和应用内容：- 功能材料的种类和功能；- 功能材料的制备方法和应用；- 纳米材料的特性和应用；- 纳米材料的制备和工艺。
5. 第五阶段（1周）：材料分析和测试目标：培养学员分析材料性能和质量的能力内容：- 材料分析的常用方法和仪器；- 材料性能测试的方法和标准；- 材料质量控制的原理和方法。
6. 第六阶段（1周）：材料工程案例分析与实践目标：通过案例分析和实践，加强学员的应用能力和解决问题的能力内容：- 材料工程案例分析；- 材料工程实践操作；- 团队合作和沟通演练。
四、教学方法和手段：1. 理论课程：采用多媒体教学和案例分析，讲解材料工程的基础知识和应用技术；2. 实验操作：组织学员进行材料实验操作，加深对材料性能的理解；3. 讨论交流：组织学员进行小组讨论和案例分析，培养学员的分析和解决问题的能力；4. 实地考察：组织学员进行企业实地考察和交流，了解材料工程在实际生产中的应用；5. 作业和考核：布置作业和进行考核，评估学员的学习效果。
金属材料综合课程设计
金属材料综合课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握金属材料的基本知识，包括金属的性质、分类、制备和应用。
通过本课程的学习，学生将能够：1.知识目标：•描述金属的物理和化学性质。
•区分不同类型的金属材料。
•解释金属材料的制备方法和应用领域。
2.技能目标：•能够运用金属材料的性质进行简单的材料选择。
•能够通过实验方法观察和分析金属的性质变化。
3.情感态度价值观目标：•培养对金属材料科学的兴趣和好奇心。
•培养对实验和探索的积极态度。
•增强环保意识和可持续发展观念。
二、教学内容本课程的教学内容将按照以下大纲进行：1.金属的基本概念和性质：介绍金属的定义、特点和分类，讨论金属的物理和化学性质。
2.金属材料的制备方法：讲解金属的冶炼原理和常用制备方法，介绍金属材料的加工技术和工艺。
3.金属材料的应用：探讨金属材料在不同领域的应用，包括建筑、交通、电子等。
4.金属的腐蚀与防护：介绍金属腐蚀的原因和防护措施，讨论腐蚀控制技术和发展趋势。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法：1.讲授法：通过讲解和演示，让学生掌握金属材料的基本概念和性质。
2.讨论法：鼓励学生参与讨论，培养学生的思考和分析能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解金属材料在工程中的应用。
4.实验法：学生进行实验操作，观察和分析金属的性质变化。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威的金属材料科学教材，提供全面的知识体系。
2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作教学PPT和视频资料，增强课堂教学的趣味性和互动性。
4.实验设备：准备实验器材和设备，让学生能够亲自动手进行实验操作。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采用以下评估方式：1.平时表现：通过课堂参与、提问和讨论等方式，评估学生的平时表现。
2.作业：布置适量的作业，评估学生的知识掌握和应用能力。
钢结构课程设计
《钢结构课程设计》任务书和指导书------ 钢屋架一、设计目的《建筑钢结构课程设计》是土木工程专业的一门专业拓展实践类课程，它是为配合《钢结构》课程而开设的一门专项课程设计，具有较强的实践性。
本课程设计主要完成钢屋架结构设计，使学生初步了解结构设计的程序和方法；掌握设计计算的原理和手段；熟悉使用与结构设计相关的规范、规程、标准图和设计计算手册。
通过本课程设计，能够促使学生理论联系实际，培养学生的实践能力和动手能力，学会编写结构计算书、绘制结构施工图，为学生将来的设计或施工管理等工作奠定基础。
二、设计基础1、先修课程（1）《土木工程制图及计算机制图》；（2）《房屋建筑学》；（3）《钢结构》；2、基本要求要求学生在进行本课程设计之前，通过以上专业及专业基础课的学习，能够掌握钢屋架的受力特点；了解屋盖结构的平面布置；了解各种支撑的作用及布置方式；了解屋盖结构平面、立面的关键尺寸；掌握屋盖结构的荷载类型及其计算；掌握钢屋架构件和节点的选型、设计计算以及构造；掌握钢屋架结构施工图的绘制方法。
三、设计任务（一）课程名称人字形钢屋架设计（二）设计资料1、工程规模：单层单跨封闭式工业厂房，长度96m，屋架铰支于钢筋混凝土柱上；屋架跨度为32m，屋面离地面高度约20m，屋架间距12m。
2、屋面做法：屋面材料为压型钢板；屋面坡度为1/10，轧制H型钢檩条的水平间距为5.3m（端节点5.25m），无天窗3、自然条件：基本风压0.5KN/m2，基本雪压0.20KN/m2。
地面粗糙类别为B类，也可根据具体情况选取。
4、材料选用：（1）屋架钢材采用《碳素结构钢》GB/T700-1988规定的Q235B级镇静钢或沸腾钢。
当工作温度等于或低于-200C时，应采用Q235B级镇静钢。
（2）焊条采用《碳钢焊条》GB/T5117-1988中规定的E43型焊条。
（3）普通螺栓应采用性能等级为4.6级C级螺栓。
锚栓采用《碳素结构钢》GB/T700-1988规定的Q235级钢制成。
金属材料工程实习实训教程课程设计
金属材料工程实习实训教程课程设计1. 背景介绍金属材料工程是材料科学与工程的重要分支之一，其在制造业中起着重要的作用。
在学生进行金属材料工程实习实训时，可以了解各种金属工业中涉及的工艺和操作方法，以及面临的各种问题。
本课程设计旨在为学生提供金属材料工程实习实训的指导，包括工作安全、实验任务、结果记录和分析等。
2. 教案设计2.1 目的和任务本实训课程设计的目的是为学生提供实践技能，了解各种金属加工设备和工具、以及金属加工的各种方式，例如铣削、车削、建模等应用技术。
实践任务包括：•观察和了解各种金属材料，了解其工艺性能，以及特点和应用领域；•了解各种金属切削工艺及其原理；•掌握各种金属加工设备和工具的基本使用方法；•熟悉各种金属配件的制造工艺；•熟练地进行实验，完成各种任务和试验。
2.2 实验设备、工具和材料•金属切削加工设备：铣床、车床、刨床、电火花加工机，钻床等；•其他金属加工器具：金属磨床、机床、油石等；•实验材料：各种金属材料，例如钢、铝、铁、铜、不锈钢等。
2.3 实验步骤•熟悉金属材料的工作特性；•学会各种金属加工设备的使用方法；•熟悉金属配件的制造工艺；•发扬实践功力，进行各种金属加工实验。
2.4 结果记录和分析学生应当对自己进行的实验结果进行记录，并进行分析、总结。
教师对学生的实验记录和分析进行评定并做出相应的建议。
3. 实验内容本设计的实验内容主要包括以下方面：3.1 金属材料的特性观察实验观察各种金属材料的表面结构和特点，了解各种金属材料的工艺性能和应用领域。
3.2 金属加工设备使用实验学习各种金属加工设备的使用方法，熟练掌握铣床、车床、刨床、电火花加工机、钻床等金属加工设备的使用方法。
3.3 金属配件制造工艺实验学习各种金属配件的制造工艺，如加工、冲压、压铸等工艺，掌握各种金属配件制造的基本方法和技能。
3.4 金属加工试验实验包含以下内容：•钣金制造技术及其应用试验；•焊接工艺实验；•金属加工件偏差测试实验；•金属表面质量检测实验；•各种金属部件制造和调试的真实案例实验。
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课程设计指导书
一、课程设计的性质、目的
热处理设备是保证热处理工艺顺利进行、所需组织与性能得以实现的重要
环节。
热处理炉课程设计是为材料科学与工程专业开设的一门专业课程设计。
本实践环节主要任务是使学生熟悉普遍使用的箱式电阻加热炉的结构，掌握
热处理炉加热系统的设计计算，使学生具备基本的工程设计计算能力。
是材
料科学与工程专业本科生培养的一个重要环节。
培养综合运用机械制图、机
械设计基础、精度设计、金属工艺学、材料热处理及设备等相关知识，进行
工程设计的能力。
培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。
二、设计内容与基本要求
设计内容：本课程要求学生独立完成箱式电阻加热炉的筑炉材料选择、结构
计算、加热系统计算等环节，撰写设计说明书，并画出炉体结构图。
基本要求：
1.课程设计必须独立的进行，每人必须完成炉体结构图，能够清楚地表达炉体
结构组成。
2.根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、材料、工件等参数。
3.正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准。
说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。
三、设计步骤
1.设计计算的主要项目：
a.确定炉底有效面积和实际面积以及炉膛尺才(长×宽×高)；
b.选择炉衬材料，计算妒壁厚度，确定炉体外形尺寸；
c.计算炉子功率，进行热平衡计算并用经验计算法考核；
d.计算炉子的主要技术经济指标(炉子热效率、空载功率及空炉升温时间)；
e.选择和计算电热元件。
2.结构设计
a.草图设计——估计炉体的尺寸，确定视图比例，确定剖视图及横截面图、炉底砌砖布置图的总体布局；画出炉子轮廓。
b.结构图设计—确定炉体砌砖的厚度及电热元件尺寸及布置情况，完成剖视图及截面图、炉底砌砖布置图的绘制。
c.加黑，注尺寸、公差配合，标注件号，填写明细表及技术要求。
3.编写设计计算说明书
四、基本参数确定
1.炉型选择
根据设计任务的具体要求和生产特点，进行综合技术经济分析。
决定选用箱式电阻炉，不通保护气氛，炉子最高工作温度。
2.炉膛尺寸的确定
(1)计算炉子小时生产量p(kg/h)
炉子年工作时间基数=(365-52-7)× 8×(1-5%)=2326h
炉子小时生产量p ＝t/y ×103÷2326=72kg/h
注：每年法定休假日为7天，另有52个星期天。
周期作业电阻炉检修率一般为4%~8%
(2)用炉底强度指标法决定炉底面积Ae
查表4-2取p 0
0p p A e =
炉底板宽度： e A B 21=效
炉底板长度: e A L 2=效
炉底板材料：Cr-Mn-N
(3)炉膛高度的确定:H 效=(0.5~0.9)B
(4)炉膛有效(即可装工件)尺寸
效效效H B ⨯⨯L
(5)炉膛砌砖体内腔尺寸
砌
砌砌H 1.02B B 1
.0L ⨯+=+=L
3.炉子砌砖体设计
选择炉衬材料的分析讨论。
砌砖体结构设计和尺寸的确定。
耐火层选用体积密度为0.6g/cm 3的轻质耐火粘土砖，保温层为硅藻土骨架填充蛭石粉。
炉侧墙、前后墙、炉顶的耐火层厚为113mm ，保温层厚为232mm ，石棉扳厚为5mm 。
炉顶选用60°标准拱顶。
炉底耐火层厚122mm 、保温层硅藻土砖和蛭石粉厚180 mm 。
炉顶拱脚砖选用重质耐火粘土砖，电热元件搁砖选用重质高铝砖。
4.电阻炉功率的计算
用热平衡理论计算法，确定工件加热阶段每小时所需的热量。
(1) 加热工件所需的热量
()加件件τ1122t c t c P -=Q
(2) 辅Q
(3) 控Q
(4)通过炉衬的各项散热损失
2
22111011
3600∑∑+++-=αλδλδαt t Q g 散 （5）通过开启炉门的辐射散热损失
t 404g 6A .3100T 100T 675.5δΦ⨯⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=辅Q （6）通过开启炉门的溢气热损失
t 0g 2t t C H 2200BH δ⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛+=溢Q （7）其它热损失
()散它Q 0.1~5.0=Q
（8）炉子每小时的总热量支出
其它溢辅散控辅件总Q Q Q Q Q Q Q ++++++=Q
（9）炉子所需功率
%1003600Q ⨯=总总P
设计的功率：
总设P K ⋅=P
(10)热效率
%100Q Q ⨯=总件
η
（11）炉子升温时间校核
设蓄升3600P Q =τ
Q 蓄计算
5.电热元件材料的选择
6.电热元件的设计计算
（1）电阻炉供电电压和接线
供电电压为380V ，单星形接线。
电热元件功率
220V
3380U 16kW 3483n P =====
设元p （2）电热元件的尺寸：电阻丝直径d 、长度l 和重量
3223.34允W U P d t
ρ⨯=
取d=6mm
式中()()2250t cm /6W .1W m
/mm 5.1110010414.1t 1=⋅Ω=⨯⨯+=+=-允αρρ
nl
l P f
U l t =⨯=-总3210ρ
（3）电热元件的绕制和布置
电热元件制成螺旋状，布置安装在炉膛两侧墙和炉底上，每边为8排串接成一组。
每排电热元件的展开长度1l
每排电热元件的搁砖长度1L
电热元件的螺旋直径D 每排电热元件的螺旋圈数D l n π1=
电热元件螺旋节距n L h 1
=
按()d h 4~2=校验h ：
电热元件螺旋节距h 在安装时适当调整，路口部分减小节距，增大功率。
电热元件引出棒材料选择
7 8.炉子构架、炉门启闭机械和控温仪表。
8.炉子技术经济指标的核算。
9.编制电阻炉使用说明
五、绘制炉子总图、砌转体图、电热元件图
图幅A3
六、撰写设计说明书
要求：说明简洁，计算合理、准确，表达清晰，文字简练通顺。
内容：1.设计任务；2.主要规格参数；3.工作性能及范围；4.各有关参数的计算与确定；5.方案论证（功率验证）；6. 炉子总图、砌转体图、主要零部件图；7. 电阻炉使用说明。
七、工作进程安排
课程设计在两周内完成，具体的内容及时间安排如下：
设计基本步骤讲解 0.5天
炉型的设计或选择、炉膛尺寸的确定 1天
炉体结构设计1天
电阻炉的功率计算及功率分配2天
电热元件材料的选择、电热元件的设计计算 1天
炉用机械设备和电气、控温仪表的设计和选用1天
经济指标的核算1天
绘制炉子总图、砌砖体、零部件图2天
编制电阻炉的设计及使用说明书1天
八、课程设计选题
设计条件：
1.工件材料：碳钢及低合金钢；
2.工件尺寸：中小件，多品种，最长件0.6m，0.8m，1.0m;
3.最高工作温度：850℃，900℃，950℃；
4.炉外壁温度：温升50℃；
5.热处理工艺：淬火加热；
6.生产率：60kg/h ，70kg/h，75kg/h。
九、成绩评定方式
1．设计报告占60%：设计步骤的合理性，说明书的完整性
2. 绘制炉子总图、砌砖体、电热元件图占40%：图的比例、安排适当，公差、尺寸等标注正确，明细表、技术指标、图纸说明等正确。
3．成绩按五级评分制评定(优秀、良好、中等、及格和不及格)。
思考题
1.确定炉膛尺寸时应考虑哪些因素。
2.设计炉衬结构应注意哪几方面的问题。
3.试比较箱式电阻炉各项热支出项目所占的比倒，分析他们对节能的作用。
4.试比较各类电热材料的特点和应用范围。