工程材料教学大纲

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《工程材料》课程教学大纲

《工程材料》课程教学大纲

《工程材料》课程教学大纲课程编码:03011031学分:2总学时:32适用专业:过程装备与控制工程一、课程的性质、目的与任务:《工程材料》是过程装备与控制工程专业重要的学科基础课之一。

通过《工程材料》课程的学习,使学生具备根据过程装备及机械零部件的使用条件和工艺性能要求进行合理选材,正确选定热处理工艺方法以及合理安排零件加工工艺流程的初步能力。

其主要任务是通过该课程的学习使学生初步掌握金属学基础知识,了解常用工程材料的性能、特点及其应用知识,为正确选用工程材料打下基础。

二、先修课程:无三、教学基本要求了解金属的晶体缺陷、金属铸锭的组织和结构、金属塑性变形对金属组织和性能的影响、合金相图塑性变形金属的加热回复与再结晶、铁碳合金性能与成分、组织的关系、Fe—FeC3的应用、钢的表面处理改性、合金元素在钢中的存在形式和作用、合金元素对钢加工性能的影响、金属材料的物理性能与耐腐蚀性能、失效分析方法、压力容器的工况分析、压力容器对材料性能的要求、回转件用钢、支撑件用钢及铸铁理解细晶强化与变质处理、合金的相结构、铁碳合金相图中的基本相、钢在加热和冷却时的组织转变、钢的退火、正火、淬火、回火、钢的表面处理强化、钢的化学热处理强化、合金元素对钢热处理的影响、钢中杂质对性能的影响、金属材料的加工工艺性能、过程装备及其构件失效的原因、压力容器材料焊接性能的保证掌握纯金属的晶体结构和结晶过程、二元合金相图的类型和分析、共析钢、亚共析钢和过共析钢的结晶过程及组织、碳钢及合金钢的分类与牌号、金属材料的力学性能、金属材料常见失效形式及其判断、压力容器用钢、高温及低温构件用钢、耐腐蚀构件用钢、管道用钢及铸铁四、教学内容:(一)金属材料基础 6学时1、金属的晶体结构和缺陷(1)纯金属的晶体结构(2)金属的晶体缺陷2、金属的结晶(1)纯金属的结晶过程(2)金属铸锭的组织和结构(3)细晶强化与变质处理3、金属的塑性变形与再结晶(1)金属塑性变形对金属组织和性能的影响(2)塑性变形金属的加热回复与再结晶(3)金属的热加工4、二元合金的相结构和相图(1)合金的相结构(2)二元合金相图的类型和分析(二)铁碳合金的结构和相图 4学时1、Fe—FeC合金相图分析3(1)铁碳合金相图中的基本相合金相图(2)Fe—FeC32、典型铁碳合金的结晶过程及组织(1)共析钢(2)亚共析钢(3)过共析钢3、铁碳合金性能与成分、组织的关系(1)合金性能与相图的关系(2)Fe—FeC合金相图的应用3(三)钢的热处理和表面改性 4学时1、钢在热处理时的组织转变(1)钢在加热时的组织转变(2)钢在冷却时的组织转变2、钢的热处理工艺对组织和性能的影响(1)钢的退火和正火(2)钢的淬火(3)钢的回火3、钢的表面处理强化(1)钢的表面热处理强化(2)钢的化学热处理强化(3)钢的表面处理改性(四)钢的合金化对组织和性能的影响 2学时1、合金元素在钢中的存在形式和作用2、合金元素对钢热处理的影响相图的影响(1)合金元素对Fe—FeC3(2)合金元素对加热和冷却转变的影响(3)合金元素对回火转变的影响3、合金元素对钢加工性能的影响4、钢中杂质对性能的影响5、钢的分类简介(1)碳钢的分类与牌号(2)合金钢的分类(五)金属材料的主要性能 2学时1、金属材料的力学性能(1) 金属材料的强度指标(2) 金属材料的塑性指标2、金属材料的加工工艺性能(1)焊接性能(2)铸造性能(3)压力加工性能(4)机加工性能(5)热处理性能3、金属材料的物理性能与耐腐蚀性能(1)物理性能(2)耐腐蚀性能(六)过程装备失效与材料的关系 2学时1、金属材料常见失效形式及其判断(1)变形失效(2)断裂失(3)表面损伤2、过程装备及其构件失效的原因和失效分析(1)过程装备及其构件失效的原因(2)失效分析方法简介(七)黑色金属及其选用 8学时1、压力容器用钢(1)压力容器的工况分析(2)压力容器对材料性能的要求(3)压力容器材料焊接性能的保证(4)压力容器用钢2、高温及低温构件用钢(1)高温用钢(2)低温用钢3、耐腐蚀构件用钢(1)耐蚀低合金钢(2)耐蚀高合金钢(3)耐蚀、耐磨、耐热铸铁和铸钢4、零部件用钢(1)回火件用钢(2)支撑件用钢及铸铁5、管道用钢及铸铁(1)压力管道的工况分析及对材料性能的要求(2)管道用钢及铸铁(八)实验 4学时五、教材参考书1、闫康平.工程材料.北京:化学工业出版社,20012、郑明新.工程材料.北京:清华大学出版社,1991。

《材料工程基础》课程教学大纲

《材料工程基础》课程教学大纲

《材料工程基础》课程教学大纲课程名称:材料工程基础课程代码:MTE101学分:3课程类型:必修课先修课程:无课程教师:XXX1.课程简介本课程作为材料科学与工程专业的基础课程,旨在向学生介绍材料工程的基本理论和实践知识。

通过课程的学习,学生将深入了解材料的种类、性质、组成、加工和应用等方面的知识,培养学生对材料的认识和掌握,为进一步学习和研究材料科学与工程奠定坚实基础。

2.教学目标2.1理论掌握:通过课程学习,学生将掌握材料工程的基本理论和原理,包括材料的结构与性质、相图与相变、合金与非晶态材料、复合材料等方面的知识。

2.2实践应用:通过实验教学和实践训练,培养学生分析材料问题和解决实际工程问题的能力。

2.3专业素养:培养学生成为具有工程伦理道德素养、创新能力和团队合作精神的材料工程专业人才。

3.教学内容3.1材料的基本概念和分类3.2材料的晶体结构与性质3.3材料的非晶态结构与性质3.4材料的相图与相变3.5金属材料与合金3.6陶瓷材料3.7高分子材料3.8复合材料3.9材料的加工与应用4.教学方法4.1理论授课:通过课堂讲授,向学生介绍材料工程的基本理论和原理。

4.2实验教学:开展相关实验,培养学生的实验操作能力和数据分析能力。

4.3讨论和交流:组织学生进行讨论和交流,拓宽学生的思路和视野。

5.考核方式5.1平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。

5.2期中考试:对前半学期的知识进行考核。

5.3期末考试:对全年知识进行综合考核。

5.4实验考核:对实验操作和数据分析能力进行考核。

6.参考书目6.1《材料工程基础》(第三版),材料工程系编著,清华大学出版社。

6.2 《材料科学与工程导论》(第四版),William D. Callister 编著,高等教育出版社。

7.教学进度安排第1-2周:材料的基本概念和分类第3-4周:材料的晶体结构与性质第5-6周:材料的非晶态结构与性质第7-8周:材料的相图与相变第9-10周:金属材料与合金第11-12周:陶瓷材料第13-14周:高分子材料第15-16周:复合材料第17-18周:材料的加工与应用注:以上是本课程的教学大纲,具体教学内容和进度可能会根据实际情况进行调整,并由授课教师在教学过程中进行详细说明和解释。

工程材料课程教学大纲和质量标准.pdf

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2.4能够应用工程知识并参考文 献资料,对机械工程领域复杂工 程问题进行求解,并获得有效结 论。
课程目标2
4. 研究:能够基于科学原理并
采用科学方法对机械工程领域 的复杂工程问题进行研究,包括 设计实验、分析与解释数据、并 通过信息综合得到合理有效的
4.2掌握实验技术基本技能,能 够对机械工程相关的物理现象、 材料特性等进行实验和验证。
1. 工程材料的性能
2. 材料的结构与组织
了解常用工程材料的性能 3. 工程材料的塑性变
特点和适用范围,理解材料 形与强化
组织结构-工艺-性能之间 4. 钢的热处理 2
的相互关系,具备合理选材 5. 钢铁材料
++
+
和初步制订加工工艺规程 6. 有色金属材料
的能力。
7. 非金属材料
8. 复合材料及特殊性
二、课程大纲
(一)课程的基本信息
适应对象:本科层次,机械工程专业。
课程代码:176101021
学时分配:48学时(讲授42学时,实验6学时)
赋予学分:2.5
先修课程:大学物理、金工实习
后续课程:机械设计、材料力学、机械制造工艺学
开课单位:机械工程学院
团队负责人:张福豹
责任教授:黄明宇
执 笔 人:张福豹
仪器设备对材料进行组
织结构分析和性能测试
的能力。
总计
100%
100%
100%
100
(七)持续改进
本课程根据平时作业、问题讨论、期中测验、期末考试等考核情况,以及学生、教 学督导的反馈意见,及时对教学中不足之处进行改进,并在下一轮课程教学中改进提高, 确保相应毕业要求指标点达成。
(八)附录

《工程材料》教学大纲

《工程材料》教学大纲

《工程材料》教学大纲一、课程概述《工程材料》是一门涉及工程领域中各类材料的性能、应用和选择的重要基础课程。

通过本课程的学习,学生将掌握工程材料的基本理论和知识,具备合理选择和使用材料的能力,为后续的专业课程学习和实际工程应用打下坚实的基础。

二、课程目标1、知识目标(1)了解工程材料的分类、性能特点和应用范围。

(2)掌握金属材料的晶体结构、相图、热处理等基本原理。

(3)熟悉常用金属材料(如碳钢、合金钢、铸铁等)的性能和用途。

(4)了解非金属材料(如高分子材料、陶瓷材料、复合材料等)的特点和应用。

2、能力目标(1)能够根据工程要求,合理选择材料。

(2)具备分析材料性能和制定材料加工工艺的能力。

(3)能够运用所学知识解决工程实际中与材料相关的问题。

3、素质目标(1)培养学生的工程意识和创新思维。

(2)提高学生的科学素养和实践能力。

(3)培养学生严谨的治学态度和团队合作精神。

三、课程内容1、工程材料的基本概念(1)材料的分类:金属材料、非金属材料、复合材料。

(2)材料的性能:力学性能、物理性能、化学性能。

2、金属材料的结构与性能(1)金属的晶体结构:体心立方、面心立方、密排六方。

(2)金属的实际晶体结构:晶体缺陷。

(3)金属的塑性变形与再结晶。

3、金属材料的热处理(1)热处理的基本原理:钢在加热和冷却时的组织转变。

(2)退火、正火、淬火、回火等常规热处理工艺。

(3)表面热处理和化学热处理。

4、钢铁材料(1)碳钢:分类、牌号、性能和用途。

(2)合金钢:合金元素的作用,合金钢的分类、牌号、性能和用途。

(3)铸铁:分类、组织、性能和用途。

5、有色金属及其合金(1)铝及铝合金:性能、分类和用途。

(2)铜及铜合金:性能、分类和用途。

(3)钛及钛合金:性能、分类和用途。

6、非金属材料(1)高分子材料:塑料、橡胶、纤维的性能和应用。

(2)陶瓷材料:结构陶瓷、功能陶瓷的性能和应用。

(3)复合材料:分类、性能和应用。

7、材料的失效分析与选材(1)材料的失效形式:疲劳断裂、磨损、腐蚀等。

《材料工程基础》教学大纲

《材料工程基础》教学大纲

《材料工程基础》教学大纲材料工程基础教学大纲1.课程概述1.1课程名称:材料工程基础1.2学时:36学时1.3学分:2学分1.4课程性质:专业课1.5先修课程:无2.课程目标2.1了解材料科学与工程的基本概念和理论;2.2掌握常见工程材料的性质和应用;2.3学习材料加工和性能测试的基本原理;2.4培养学生的分析和解决问题的能力。

3.教学内容3.1材料科学与工程基础3.1.1材料工程的概念和发展历史3.1.2材料结构和性能的关系3.1.3材料的分类及其特点3.2金属材料3.2.1金属晶体结构与力学性能3.2.2金属材料的热处理3.2.3金属材料的腐蚀与防护3.3陶瓷材料3.3.1陶瓷结构和性能3.3.2陶瓷的制备和加工3.3.3陶瓷材料的应用3.4高分子材料3.4.1高分子的结构和性质3.4.2高分子材料的加工与应用3.5复合材料3.5.1复合材料的基本概念和分类3.5.2复合材料的制备和应用3.6材料加工和性能测试3.6.1材料的塑性变形和断裂3.6.2材料的热处理工艺3.6.3材料的力学性能测试4.教学方法4.1讲授与实践相结合,充分利用实验室实践环节,加强学生的动手能力;4.2借助多媒体技术,使用PPT、视频等辅助教学手段;4.3鼓励学生参与讨论和互动,培养学生的独立思考和问题解决能力。

5.评价方式5.1平时成绩(包括作业、实验报告等)占50%5.2期末考试占50%6.参考教材6.1《材料科学基础》孙洪武等主编6.2《材料制备科学与工程》王东树等主编6.3《材料加工与表征》吴奕之等主编7.教学进度安排第1-2周:课程介绍,材料工程的概念和发展历史第3-4周:金属材料的结构和性能第5-6周:金属材料的热处理第7-8周:金属材料的腐蚀与防护第9-10周:陶瓷材料的结构和性能第11-12周:陶瓷材料的制备和加工第13-14周:高分子材料的结构和性质第15-16周:高分子材料的加工与应用第17-18周:复合材料的基本概念和分类第19-20周:复合材料的制备和应用第21-22周:材料的塑性变形和断裂第23-24周:材料的热处理工艺第25-26周:材料的力学性能测试第27-28周:复习与总结第29-30周:作业布置与完成第31-32周:实验报告撰写与提交第33-34周:期末考试复习第35-36周:期末考试以上就是《材料工程基础》课程的教学大纲,旨在通过系统性的教学内容和多样化的教学方法,培养学生的材料科学与工程素养,提高学生的综合能力。

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《工程材料》课程教学大纲
总 学 时:12
考核形式:考试
教学目的:《工程材料》是一门综合性、应用性较强的专业基础必修课。

学习本课程的目的在于使学生获得有关工程材料及热处理的基本理论、基础知识;了解常用工程材料的成分、组织和性能之间的关系;具有根据零件的使用性能要求,合理选用材料,正确选定热处理方法,妥善安排工艺路线的初步能力。

主要教学内容及要求:
绪论: 讲明本课程的目的、内容、特点与学习方法。

第一章材料结构与性能: 了解晶格概念、常见晶格类型、晶面、晶间指数、晶界特点及应用;掌握金属材料性能、了解刃型位错、固溶体及金属化合物、高分子聚合物构型和构像及如何改变其构型和构像;陶瓷材料的结构、性能。

第二章金属材料组织与性能的控制: 熟悉过冷、过冷度及细化晶粒的基本途径;掌握匀晶相图和二元共晶相图;能利用杠杆定理计算组织组成物和相组成物的质量分数;了解其它相图,掌握Fe — Fe3C 相图,及 Wc 对组织性能的影响;掌握加工硬化、回复、再结晶、冷变形、热变形的概念及应用;掌握钢在加热时的冷却时组织转变,及退火、正火、淬火、回火及表面热处理的目的、工艺及应用。

掌握合金元素在钢中的作用,了解表面技术。

第三章金属材料: 掌握钢的分类、钢中常存杂质对钢性能影响,掌握常用合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢的成分、热处理、性能、组织特点及应用;熟悉灰口铁、可锻铸铁、球墨铸铁成分、组织、性能及用途,特殊性能铸铁一般性介绍;掌握铝及铝合金组织、性能之间关系及应用,了解铜及铜合金、钛及钛合金、轴承合金组织、性能之间关系及应用。

第四章高分子材料: 熟悉高分子材料(工程塑料、橡胶、合成纤维)
的性能和用途。

第五章陶瓷材料: 了解陶瓷的分类,常用工程结构陶瓷性能、用途。

第六章复合材料: 了解复合材料分类、增强机制及性能,常用复合材料。

第七章其它工程材料: 了解其它工程材料。

第八章机械零件的失效与强化: 掌握零件的失效形式与分析方法及工程材料的强韧化方法。

第九章典型零件的选材: 掌握选材的一般原则及典型零件的选材及工艺路线设计。

第十章工程材料的应用: 了解各个专用工程材料在汽车、机床、仪表、热能、化工、航天的应用。

学时分配表:
序号章节及名称学时备注
1绪论、第一章材料结构与性能、第二章金属材
料组织与性能的控制
2
2第三章 金属材料、第四章高分子材料2 3第五章陶瓷材料、第六章复合材料2
4第七章其它工程材料、第八章机械零件的失效
与强化
2
5第九章典型零件的选材及工程材料的应用、第
十章工程材料的应用
2
6考试2合计12。

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