金属材料学课程教学大纲
金属材料学教学大纲-金属专业
金属材料学AScience of Metal Materials课程编号：07310410学分：3学时： 45 （其中：讲课学时：41 实验学时：4 上机学时：0 ）先修课程：金属学、金属组织控制原理、金属材料强韧化、材料力学性能适用专业：金属材料工程。
教材：《金属材料学》，戴起勋主编，化学工业出版社，2012 年9月第2版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：《金属材料学》是一门综合性应用性较强的专业主干课，是金属材料工程专业的核心课程。
在金属学、金属组织控制原理及工艺和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。
通过课堂讲授、实验等教学环节，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。
二、课程的基本内容及要求绪论（金属材料的过去、现在和将来）：1．教学内容（1）金属材料发展简史（2）现代金属材料（3）金属材料的可持续发展与趋势2．基本要求了解金属材料在国民经济中的地位与作用、金属材料的发展概况和本课程的性质、地位和任务。
第一章钢的合金化原理1．教学内容（1）钢中的合金元素：合金元素和铁基二元相图；合金元素对Fe-C相图的影响；合金钢中的相组成；合金元素在钢中的分布；（2）合金钢中的相变：合金钢加热奥氏体化，合金过冷奥氏体分解；合金钢回火转变；（3）金元素对强度、韧度的影响及其强韧化；（4）合金元素对钢工艺性能的影响；（5）微量元素在钢中的作用（6）金属材料的环境协调性设计基本概念；（7）钢的分类、编号方法。
2．基本要求（1）掌握钢中合金元素与铁和碳的作用；铁基固溶体、碳（氮）化合物的形成规律；合金元素在钢中的分布；合金元素对铁-碳状态图的影响（2）了解钢的分类、编号方法（3）掌握合金元素对合金钢工艺过程的影响（4）掌握合金元素对合金钢力学性能的影响规律（5）理解微量元素在钢中的作用（6）了解材料的环境协调性设计基本概念第二章工程构件用钢1.教学内容（1）工程构件用钢的服役条件及性能要求（2）普通碳素工程构件用钢、低合金（含微合金化）钢的合金化原则和有关的低合金钢，双相钢（3）提高高低碳工程构件用钢性能的途径：控轧、控冷、合金化等，了解工程构件用钢的发展趋势2.基本要求（1）了解工程构件用钢的服役条件及性能要求（2）掌握普通碳素工程构件用钢、低合金（含微合金化）钢的合金化原则和有关的低合金钢，双相钢（3）理解提高高低碳工程构件用钢性能的途径：控轧、控冷、合金化等，了解工程构件用钢的发展趋势第三章机器零用钢1．教学内容（1）机器零件用钢一般性能要求（2）机器零件用钢：调质钢、弹簧钢、低碳马氏体钢、轴承钢、高锰耐磨钢、渗碳钢、氮化钢、非调质钢等合金化原则和性能及其典型钢种（3）（超高强度钢简介）（4）理解典型机器零件用钢的选材思路和发展2．基本要求（1）掌握机器零件用钢一般服役条件及性能要求（2）掌握常用机器零件用钢的合金化原则和性能及其典型钢种（3）了解超强度钢（4）理解典型机器零件用钢的选材思路和发展第四章工具用钢1．教学内容（1）工具用钢的合金化、组织性能的特点及分类（2）低合金刃具钢的合金化，热处理特点，典型钢种。
金属材料与热处理教学大纲
金属材料与热处理教学大纲
一、说明
一.课程的性质和内容
本课程是一门传授金属材料与热处理相关理论知识的专业课。
主要内容包括：金属的性能，金属学基础知识，钢的热处理，常用金属材料及非金属材料的牌号、性能及用途等。
二.课程的任务目标和要求
德育目标：通过本课程的学习培养学生实事求是的精神和理论联系实际的工作方法。
知识目标：使学生掌握金属材料与热处理的基本知识，为学习专业理论，掌握专业技能打好基础。
能力目标：1、具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力。
2、初步具有选择钢材热处理方法的能力。
通过本课程的学习，学生应达到下列基本目标和要求：
（１）了解金属学的基本知识。
（２）掌握常用金属材料的牌号、性能及用途。
（３）了解金属材料的组织结构与性能之间的关系。
（４）了解热处理的一般原理及其工艺。
（５）了解热处理工艺在实际生产中的应用。
三.教学中应注意的问题
（1）认真贯彻理论联系实际的原则，注重学生素质的全面提高。
（2）加强实验和参观，增强感性认识和动手能力。
（3）有条件的可辅以电化教学，使教学直观而生动。
四、课时分配
金属材料课时一览表。
金属材料与热处理课教学大纲
金属材料与热处理课教学大纲一、课程体系机械类大类专业基础课课程体系的设计以国家职业技能标准和《全国技工院校专业目录（2013年修订）》中对技能人才的培养要求为依据，充分发挥大类专业基础课在支撑后续专业课程学习中的基础性作用，为学生构建相关读图与绘图、测量技术、材料应用、制造工艺、机械基础等知识应用体系，充分体现理论与实践相结合，大类专业基础课之间，以及与后续专业课之间有机结合、相互渗透、相互融合的原则。
机械类大类专业基础课课程体系见表1。
表1 机械类大类专业基础课课程体系二、课程基本信息1．课程性质金属材料与热处理是机械类专业的一门核心专业基础课程，重点在于培养学生养成运用金属材料与热处理的理论知识解决生产实际问题的专业素养和综合职业能力，为继续学习专业技术、解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。
该课程适于在机床切削加工、焊接加工、机械设备维修、模具制造、数控加工等机械类专业的中、高级等各教学层次开设。
2．课程目标通过本课程的学习，学生应能：（1）基本掌握常用金属材料的牌号、成分、性能及应用范围；了解金属材料的内部结构及其成分、组织和性能三者之间的一般关系；懂得金属材料热处理的一般原理；明确热处理的目的，了解一般热处理的方法及实际应用。
（2）通过金属材料与热处理的相关实验，使学生熟悉和掌握常用金相仪器的使用方法，具备一定的动手实验能力和实验观察、分析能力。
（3）通过实验培养学生制定并实施工作计划的能力、团队合作与交流的能力、严谨的工作作风，以及良好的职业道德和职业情感，提高适应职业变化和发展的能力。
三、教学内容本课程的主要教学内容包括：金属的性能、金属学的基础知识、钢的热处理及金属材料等，见表2。
表2 教学内容注：*表示选学内容。
四、教学实施建议1．教学场地与设备（1）理论授课教室。
教室内除配置黑板、挂图、模型和典型零部件、工量具等传统教具外，还应配置投影仪、计算机等多媒体现代教学设备。
（2）金相实验室。
《金属材料及热处理》课程教学大纲
《金属材料及热处理》课程教学大纲课程编号：081095211课程名称：金属材料及热处理英文名称：Metal Materials and heat treatment课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：48/3（讲课学时：44 实验学时：4 ）适用专业：材料成型及控制工程一、课程性质与任务金属材料及热处理是材料成形及控制工程专业的一门重要必修课,也是理论性和实践性较强的专业课。
通过本课程的学习,使学生掌握钢的退火、正火、淬火和回火等热处理工艺的基本理论,基本知识和实验技能,并能应用于实践，了解工程用钢、铸铁和有色金属的分类和特性。
本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本工艺方法的讲解；在培养实践能力方面着重培养学生不同材质的工件在不同应用场合的选择，不同材料性能的热处理工艺的选择。
培养学生的工程观念和规范意识，要善于观察、思考，勤于实践，培养学生应用理论联系实际的方法去解决工程实际问题，具有合理地选择材料并确定热处理工艺的能力。
二、课程与其他课程的联系学生应在先学完《大学物理》、《材料科学基础》、《物理化学》等课程，并经过金属工艺的生产实训，对材料及热处理方面有一定的感性认识后，再学习本课程，通过本课程的学习，为《材料的力学性能》、《铸造合金熔炼》等专业课奠定基础，也为学生从事铸造、焊接、锻造、热处理专业方面工作打下坚实的基础。
三、课程教学目标1.掌握固态相变的基本理论，了解钢在加热与冷却时组织的转变规律，理解材料成分-组织-性能之间的关系；（支撑毕业能力要求1.2，1.3）2.掌握钢的退火、正火、淬火与回火的应用及工艺参数的制定，从而对材料及其热处理具有一定的分析和研究能力，对于实际工件能够给出较合理的热处理工艺；（支撑毕业能力要求2.1，2.3）3.对于已有热处理工艺造成的工程问题，能够分析存在问题的原因，优化热处理工艺；（支撑毕业能力要求4.2）4.了解特殊热处理工艺特征和应用；（支撑毕业能力要求1.2）5.了解常用金属材料（工程用钢、铸铁和有色合金）的特性，能够根据使用环境和性能要求选择合适的金属材料。
金属材料与热处理课程教学大纲
《金属材料与热处理》课程教学大纲一、课程说明适用专业：机械设备安装与修理、机械制造大类前期课程：《金属工艺学》、《机械根底》二、教学性质和任务课程性质：本课程是的一门专业必修课。
本课程实践性强，与生产实际联系严密，学问的掩盖面较宽，是理论与实践的结合。
课程任务：〔一〕学问目标1、以铁碳合金的成分-组织-温度-性能为主线，了解四者的相互关系和变化规律的根底学问，初步具有依据零件的使用要求选择零件材料的力量。
2、了解钢材在实际加热和冷却时内部组织的变化与其对钢材性能的影响，了解各种热处理方法的目的、工艺和应用，初步具有选择钢材热处理方法的力量。
了解毛坯的成形方法和根本工艺过程，初步具有选择零件毛坯成形方法的力量。
〔二〕力量目标1、具有依据零件的使用要求选择零件材料的力量2、初步具有选择钢材热处理方法的力量3、步具有选择零件毛坯成形方法的力量。
〔三〕思想教育目标通过本课程的学习培育学生实事求是的精神和理论联系实际的工作方法。
三、课程内容和要求第一章金属的性能1、金属的力学性能2、金属的工艺性能其次章金属的构造与结晶1、金属的晶体构造2、纯金属的结晶3、金属的同素异构转变第三章金属的塑性变形和再结晶1、金属的塑性变形2、冷塑性变形对金属性能与组织的影响3、回复与再结晶4、金属的热塑性变形第四章铁碳合金1、合金的组织2、二元合金相图3、铁碳合金相图第五章碳素钢1、常存元素对钢性能的影响2、碳素钢的分类3、碳素钢的牌号与用途4、钢的火花鉴别第六章钢的热处理1、钢在加热时的转变2、钢在冷却时的转变3、钢的退火与正火4、钢的淬火5、钢的回火6、钢的外表热处理7、热处理工艺简介8、零件的热处理分析第七章合金钢1、合金元素在钢中的主要作用2、合金钢的分类和牌号3、合金构造网4、合金工具网5、特别性能钢第八章铸铁1、铸铁的石墨化2、灰铸铁8-3 可锻铸铁3、球墨铸铁4、蠕墨铸铁第九章有色金属与硬质合金1、铜与其合金2、铝与铝合金3、钛与钛合金4、轴承合金5、硬质合金第十章非金属材料1、高分子材料2、陶瓷材料3、复合材料四、学时安排建议序号教学提要必修/选修理论课时实践课时1绪论，金属的性能，必修42金属和合金的晶体与结晶必修623铁碳合金必修624碳素钢必修425钢的热处理必修8226合金钢必修227铸造必修228有色金属与硬质合金必修229非金属材料必修22合计36 36章节教学环节讲课习题课争论课试验其他合计绪论21第一章金属的性能516§1-1 金属的力学性能 2§1-2 金属的工艺性能 2§5-3 碳素钢的牌号与用途 1*§5-4 钢的火花鉴别 1*实验钢的火花鉴别 1第六章钢的热处理§6-1 钢在加热时的转变§6-2 钢在冷却时的转变§6-3 钢的退火与正火§6-4 钢的淬火§6-5 钢的回火5 16 10．50．50．50．5*试验力学性能试验1其次章金属的构造与结晶2．5 2．5 §2-1 金属的晶体构造1*§2-2 纯金属的结晶0．5§2-3 金属的同素异构转变1＊第三章金属的塑性变形与再结晶22§3-1 金属的塑性变形0．5§3-2 冷塑性变形对金属性能与组织的影响0．5§3-3 回复与再结晶0．5§3-4 金属的热塑性变形0．5第四章铁碳合金314§4-1 合金的组织1§4-2 二元合金相图1§4-3 铁碳合金相图1*试验观看典型铁碳合金的金相组织1第五章碳素钢314§5-1 常存元素对钢性能的影响1§5-2 碳素钢的分类1§6-6 钢的外表热处理0．5*§6-7 热处理工艺简介0．5§6-8 零件的热处理分析1*实验钢的热处理1第七章合金钢2．5 2．5 §7-l 合金元素在钢中的主要作用0．5§7-2 合金钢的分类与牌号0．5§7-3 合金构造钢0．5§7-4 合金工具钢0．5§7-5 特别性能钢0．5第八章铸铁2．5 2．5 §8-1 铸铁的石墨化0．5§8-2 灰铸铁0．5§8-3 可锻铸铁0．5§8-4 球墨铸铁0．5*§8-5 蠕墨铸铁0．5第九章有色金属与硬质合金55§9-1 铜与铜合金1§9-2 铝与铝合金1*§9-3 钛与钛合金1§9-4 轴承合金1§9-5 硬质合金1*第十章非金属材料33§10-1 高分子材料1§10-2 陶瓷材料1§10-3 复合材料1机动3总计32 840五、教学方法：本课程实践性很强，建议承受以下教学方法：1、金属的性能、金属和合金的晶体与结晶、铁碳合金等承受理论课教学和音响教学相应结。
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《金属材料学》课程教学大纲
（06级）
编号：40083060
英文名称：Metal Material
适用专业：金属材料工程
责任教学单位：材料系金属材料工程教研室
总学时：42（其中实验学时4）
学分：3
考核形式：考试
课程类别：专业课
修读方式：必修
教学目的：《金属材料学》是一门综合性、应用性较强的专业必修课。
它建立在材料科学基础、金属热处理原理及工艺和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典型金属材料的成分、工艺、组织和性能的关系。
通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生掌握有关金属材料的知识，同时也培养学生选择和应用金属材料的能力。
主要教学内容及要求：
绪论：
了解金属材料在国民经济中的地位与作用；金属材料的发展概况；本课程的性质、地位和任务。
一．钢的合金化原理
1．了解钢中合金元素与铁和碳的作用；铁基固溶体；碳（氮）化合物；
2．了解合金元素在钢中的分布；合金元素对铁-碳状态图的影响。
3．了解钢的分类、编号方法。
4．掌握合金元素在钢加热中的作用，合金元素对过冷奥氏体转变动力曲线的影响。
5．掌握合金元素在淬火马氏体回火中的作用，合金元素对力学性能的影响以及有关强韧化问题。
6．掌握合金元素对钢工艺性能的影响，合金元素对淬透性的影响。
7．了解微量元素在钢中的作用。
二．工程构件用钢
1．了解工程构件用钢的服役条件及性能要求。
2．掌握普通碳素工程构件用钢、低合金（含微合金化）钢的合金化原则和有关的低合金钢，双相钢。
3．了解提高高低碳工程构件用钢性能的途径：控轧、控冷、合金化等。
了解工程构件用钢的发展趋势。
三．机器零件用钢
1．了解机器零件用钢一般性能要求概述。
2．掌握常用机器零件用钢：调质钢、弹簧钢、低碳马氏体钢、轴承钢、高锰耐磨钢、渗碳钢、氮化钢、（低淬钢）等合金化原则和性能及其典型钢种。
3．了解超高强度钢
4．了解典型机器零件用钢的选材思路和发展。
四．工具用钢
1．了解工具用钢的合金化、组织性能的特点、分类。
2．掌握刃具的服役条件和性能要求，碳素刃具钢和合金刃具钢的合金化，热处理特点，典型钢种。
掌握高速钢的合金化、组织、性能、工艺过程、典型钢种。
3．掌握冷作模具的服役条件和性能要求，冷作模具钢的合金化，热处理特点，典型钢种。
4．掌握热作模具的服役条件和性能要求，热作模具钢的合金化，热处理特点，典型钢种。
5．了解量具用钢
五．不锈钢
1．掌握提高钢抗蚀性的途径、对不锈钢组织、性能的要求、不锈钢的合金化。
2．掌握铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢的成分、性能及热处理特点3．了解复相不锈钢，沉淀、硬化型不锈钢及微量元素的作用。
六．耐热钢
1．了解热稳定性与钢的成分、组织关系、热强钢的合金化、珠光体型热强钢
2．了解马氏型热强钢、奥氏体型热强钢、高温合金。
七．铸铁
1．了解铸铁特点、分类及应用。
2．了解铸铁的石墨化、石墨形态和基体组织对性能影响。
3．掌握灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁的性能、应用及铸铁的热处理。
4．了解特殊性能铸铁
八．有色金属及其合金
1．了解铝的性质、铝的强化方法、铝的合金化、典型的铝合金二元相图、铝合金分类，铝合金的热处理
2．掌握主要铝合金的组织、性能、特点及用途。
3．了解铜的特性、杂质对纯铜的影响，掌握铜合金分类、黄铜、青铜的成分、特性、用途。
4．了解滑动轴承
九．新型金属材料
了解一些典型的新金属材料特点及其发展方向
本课程与其他课程的联系与分工：本课程应在< 《材料科学基础》、《材料工程基础》、《材料性能学》、《热处理原理》等课程后开设。
讲授时应结合材料科学基础、热处理原理等基本知识，综合地分析问题，采用启发式教学以培养学生掌握应用专业知识进行综合分析的思路与方法。
学时分配表：
实验要求：
第一次实验
实验的名称：热处理对合金结构钢的组织与硬度的影响
实验的目的：通过实验进一步掌握调质结构钢中铬的作用；熟悉最常用的调质结构钢之一—35CrMo(40Cr)钢——在热处理后的组织与硬度。
实验的内容和要求：本实验所用材料为35(40)钢和35CrMo(40Cr)钢，将两种钢的试样进行平行试验，进行系列热处理对比，将热处理后试样先测硬度，然后制备金相试样进行观察分析。
使用的设备和仪器：箱式热处理炉、硬度计、金相显微镜。
第二次实验
实验的名称：典型金属材料的显微组织观察
实验的目的：观察典型金属材料的组织，分析这些材料的组织和性能的关系及其应用。
实验的内容和要求：观察调质钢、高速钢、不锈钢、铝合金、铜合金、铸铁的金相组织，画出各样品的显微组织示意图，并标明各种组织组成物的名称。
使用的设备和仪器：金相显微镜。
编制：庞国星审核：李艳霞。