机械工程材料教学大纲
《工程材料及机械制造基础》教学大纲
《工程材料及机械制造基础》教学大纲课程名称(中文/英文):工程材料及机械制造基础(Fundamentals of Engineering Material and Manufacturing Technology)课程编号:学分:3.5学时:总学时64学时分配:讲授学时:48 实验学时:8 上机学时:0 讨论学时:8课程负责人:李永国一、课程简介(Course Description)/课程目标(Course objectives)工程材料及机械制造基础是机械类专业的技术基础课,课程目标是使学生了解工程金属材料的内部组织与性能之间的关系,熟悉金属材料的强化方法(尤其是热处理强化)以及各类金属材料的选用原则。
本课程内容主要包括机械性能、晶体结构、结晶过程、晶格缺陷、合金基本相结构,正确分析二元合金状态图,并应用铁碳合金状态图来分析铁碳合金成份、组织与性能的关系。
掌握金属塑性变形,钢的热处理,选用材料的基本原则,掌握铸造、锻压、焊接加工的基本原理及加工方法的选择。
Engineering materials and basis of machinery manufacturing belong to machinery professional technical courses, curriculum goal is to make students understand the relationship between the internal organization and performance of engineering metallic materials, familiar with metal material strengthening method(especially heat treatment strengthened) and a variety of metal materials selection principles. The course content includes mechanical properties, crystal structure, the crystallization process, lattice defects, alloy basic phase structure, analysis of binary alloys state diagram and state diagram iron-carbon alloy applied to analyze the iron-carbon relations of alloy composition, microstructure and performance. Master deformation, heat treatment of steel, basic principles of metal material selection principles, master the basic principles of selection and processing methods of casting, forging, welding process.课程目标1:掌握工程材料成分,结构,组织和性能的基础知识和理论。
材料力学教学大纲(48学时)
《材料力学》教学大纲制订单位:机械工程学院安全工程系执笔人:李晋一、课程基本信息1.课程中文名称:材料力学2.课程英文名称:Mechanics of materials3.适用专业:非金属材料专业4.总学时:48学时(其中理论40学时,实验8学时)5.总学分:3学分二、本课程在教学计划中的地位、作用与任务本课程是非金属材料管理专业的一门专业基础课,通过本门课程的学习,可以使学生掌握基本受力构件的强度、刚度和稳定性控制方法,从而为工程项目决策提供基本技术手段。
三、理论教学内容与教学基本要求(40学时)1、第一章绪论(2学时)材料力学的任务。
变形固体的基本假设。
外力及其分类。
内力、截面法和应力的概念。
变形与应变。
杆件变形的基本形式。
2、第二章拉伸、压缩与剪切(4学时)轴向拉伸与压缩的概念与实例。
轴向拉伸或压缩时横截面上的内力和应力。
直杆轴向拉伸或压缩时斜截面上的应力。
材料在拉伸时的力学性能。
材料在压缩时的力学性能。
失效、安全系数和强度计算。
轴向拉伸或压缩时的变形。
轴向拉伸或压缩时的变形能。
拉伸、压缩静不定问题。
3、第三章扭转(4学时)扭转的概念与实例。
外力偶矩的计算、扭矩和扭矩图。
纯剪切。
圆轴扭转时的应力。
圆轴扭转时的变形。
4、第四章弯曲内力(4学时)弯曲的概念与实例。
受弯杆件的简化。
剪力和弯矩。
剪力方程和弯矩方程、剪力图和弯矩图。
载荷集度、剪力和弯矩间的关系。
5、第五章弯曲应力(4学时)纯弯曲。
纯弯曲时的正应力。
横力弯曲时的正应力。
弯曲剪应力。
提高弯曲强度的措施。
6、第六章弯曲变形(6学时)工程中的弯曲变形问题。
挠曲线的微分方程。
用积分法求弯曲变形。
用叠加法求弯曲变形。
简单静不定梁。
提高弯曲刚度的一些措施。
7、第七章应力状态和强度理论(6学时)应力状态概述。
两向和三向应力状态的实例。
两向应力状态分析—解析法。
两向应力状态分析—图解法。
三向应力状态。
广义虎克定律。
强度理论概述。
四种常用强度理论。
8、第八章组合变形(6学时)组合变形和叠加原理。
机械工程专业毕业设计教学大纲
机械工程专业毕业设计教学大纲I.课程概述本教学大纲旨在对机械工程专业的学生进行毕业设计的指导和培养,使学生能够运用所学的理论知识和工程技能,设计和完成一个机械工程项目。
该课程覆盖了机械工程的各个领域,包括设计原理和方法、实验技术、材料选择等方面的知识。
II.课程目标通过本课程的学习,学生将能够:1.熟悉机械工程设计的基本原理和方法;2.掌握使用计算机辅助设计工具进行机械工程设计的能力;3.能够利用实验和测试手段验证和优化设计方案;4.培养团队合作和沟通能力,能够与他人合作完成复杂项目;5.培养创新思维和解决问题的能力;6.培养工程项目的计划、分析、评估和报告的能力。
III.课程内容1.学习和应用机械设计的基本原理和方法;2. 学习和使用计算机辅助设计软件,如SolidWorks、AutoCAD等;3.学习和应用实验和测试技术,验证和优化设计方案;4.学习和应用材料选择的基本原则,选择合适的材料进行设计;5.学习并实践团队合作和沟通能力,与他人合作完成复杂项目;6.进行独立的机械工程项目设计,包括项目计划、分析、评估和报告。
IV.教学方法1.理论授课:通过讲授机械设计的基本原理和方法,帮助学生掌握基本的设计理论知识;2.实验教学:通过设计实验和测试,引导学生运用实验和测试手段验证和优化设计方案;3.计算机辅助设计:通过实践操作计算机辅助设计软件,培养学生进行机械工程设计的能力;4.案例分析:通过分析实际机械工程项目的案例,培养学生的解决问题的能力;5.团队项目:通过组队完成复杂的机械工程项目,培养学生的团队合作和沟通能力。
V.考核方式1.课堂表现:包括出勤率、积极参与讨论、完成课堂作业等方面的表现;2.设计报告:学生需要完成一个独立的机械工程项目设计,并撰写详细的设计报告;3.实验和测试:学生需要进行实验和测试,验证和优化设计方案,并提交实验和测试报告;4.团队项目评估:学生需要参与团队项目,并对团队合作和沟通进行评估;5.成绩分配:课堂表现占20%;设计报告占40%;实验和测试报告占20%;团队项目评估占20%。
《机械工程材料》教学大纲
《机械工程材料》教学大纲机械工程材料教学大纲一、课程名称:机械工程材料二、课程性质:专业课三、课程目标:1.理解机械工程材料的基本概念、分类和特点;2.掌握常见的机械工程材料的组织结构、力学性能及其与材料结构的关系;3.熟悉机械工程材料的重要应用和材料选择原则;4.培养学生的创新思维和问题解决能力,提高其对材料科学的研究兴趣。
四、课程内容和教学方法:1.材料的基本概念和分类-材料的定义和基本特点;-材料的分类及其性质;-材料的常见制备方法。
2.金属材料-金属结构与性能;-常见金属材料的组织结构和力学性能;-金属材料的变形与强化机制。
3.陶瓷材料-陶瓷材料的特点和分类;-陶瓷材料的组织结构和性能;-陶瓷材料的制备和应用。
4.高分子材料-高分子材料的基本特点和分类;-高分子材料的组织结构和性能;-高分子材料的制备和应用。
5.复合材料-复合材料的概念和分类;-复合材料的组织结构和力学性能;-复合材料的制备方法和应用。
6.材料选择与设计-材料选择的原则和方法;-材料在工程设计中的应用。
7.环境腐蚀与防护-环境腐蚀的基本原理和分类;-常见环境腐蚀的防护措施。
教学方法:1.以讲授为主,结合案例分析和实例讲解;2.组织学生参观机械工程材料的应用场所,加深对材料的理解;3.进行课堂互动和讨论,提高学生的问题解决能力;4.设计实验,培养学生的实验操作技能和数据处理能力。
五、评估方式:1.平时成绩(包括课堂表现、作业、小组讨论等)占30%;2.期中考试占30%;3.期末考试占40%。
六、参考书目:。
机械工程基础课程教学大纲
机械工程基础课程教学大纲1. 课程概述机械工程基础课程是机械工程专业的核心课程之一,旨在培养学生对机械原理与工程基础知识的理解和应用能力。
本课程全面介绍机械工程的基本概念、原理和方法,为学生今后的学习与实践打下坚实的基础。
2. 课程目标通过本课程的学习,学生应能够:- 理解机械工程学科的基本概念和原理,并能够应用于实际问题;- 熟悉机械工程领域的基本术语和专业技术;- 掌握机械系统的设计原则和方法,并能够进行初步的设计计算和评估;- 培养学生的创新思维和解决问题的能力。
3. 教学内容及进度安排3.1 第一章:机械工程概述- 3.1.1 机械工程的定义和历史发展- 3.1.2 机械工程的学科体系和专业知识结构3.2 第二章:力学基础- 3.2.1 矢量力学- 3.2.2 力的合成与分解- 3.2.3 动力学基本定律3.3 第三章:材料力学- 3.3.1 弹性力学- 3.3.2 塑性力学- 3.3.3 疲劳与断裂力学3.4 第四章:流体力学基础- 3.4.1 流体力学基本概念和假设- 3.4.2 流体静力学- 3.4.3 流体动力学3.5 第五章:热力学基础- 3.5.1 热力学基本概念和规律- 3.5.2 热力学过程与循环- 3.5.3 热力学第一和第二定律3.6 第六章:电气与电子基础- 3.6.1 电路基本概念和定律- 3.6.2 电机原理与应用- 3.6.3 传感器与自动控制4. 教学方法为了提高学生的学习效果和兴趣,本课程将采用多种教学方法,包括:- 讲授:教师以PPT和板书的形式,结合实例进行课堂讲解;- 实验:组织学生进行机械工程实验,培养实践操作和观察分析能力;- 讨论:开展小组讨论,提高学生的思维能力和问题解决能力;- 课程设计:组织学生进行机械系统的初步设计和实施。
5. 考核评价方法为了全面评价学生的学习情况和能力,本课程将采用以下方式进行考核:- 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况和参与度等综合评定;- 实验报告:学生需根据实验内容,撰写实验报告并进行展示;- 期中考试:对上半学期所学内容进行笔试和计算题等形式的考核;- 期末考试:对全学期所学内容进行综合考核,包括理论和计算题。
《机械工程概论》课程教学大纲
《机械工程概论》课程教学大纲
一、课程名称
《机械工程概论》
二、课程目的和任务
本课程旨在介绍机械工程的基本概念、发展历程、主要领域和相关技术,培养学生对机械工程的认识和理解,为学生今后深入研究和研究机械工程奠定基础。
三、课程内容
1. 机械工程的定义与发展历程
2. 机械工程的主要领域与应用
3. 机械结构与运动原理
4. 机械设计基础
5. 机械制造工艺与技术
6. 机械工程材料与热处理
7. 机械工程中的电气控制技术
8. 机械工程中的自动化技术
四、教学方法和手段
1. 讲授:通过教师讲解,介绍机械工程的基本理论和相关知识。
2. 实例分析:通过实际案例的讲解,加深学生对机械工程概念
和应用的理解。
3. 实践操作:设置实验、实等实践环节,提供机械工程相关技
能的培训和实践机会。
4. 群体讨论:鼓励学生参与课堂讨论,提高问题解决能力和思
维能力。
五、教材和参考书目
- 教材:《机械工程概论教程》(主编:XXX)
- 参考书目:
- 《机械工程概论导论》(作者:XXX)
- 《机械工程与自动化控制理论》(作者:XXX)
- 《机械制图与CAD技术基础》(作者:XXX)
六、考核方式与标准
1. 日常作业:占总成绩的10%。
2. 期中考试:占总成绩的30%。
3. 实验与实成绩:占总成绩的20%。
4. 期末考试:占总成绩的40%。
七、其他事项
- 请学生按时上课,积极参与课堂活动。
- 如有疑问,请及时向任课教师咨询。
以上就是《机械工程概论》课程教学大纲的主要内容,祝您顺利教学!。
机械工程教学大纲
机械工程教学大纲一、前言机械工程是一门涉及工程设计、制造以及运用的学科,其教学内容丰富而广泛。
本教学大纲旨在规划和指导机械工程专业的教学计划,确保学生在学习过程中获得全面、系统的知识,提高其工程实践能力和创新思维。
二、课程目标1.了解机械工程的基本理论和实践应用;2.掌握机械系统的设计、分析和优化方法;3.培养学生的创新能力和工程实践技能;4.促进学生对机械工程领域的继续深造和研究。
三、课程设置1.基础课程(1)机械制图基础(2)机械设计基础(3)材料力学(4)热力学基础(5)流体力学基础2.专业课程(1)机械结构设计(2)机械传动与控制(3)机械制造工艺(4)机器人技术(5)汽车工程3.实践课程(1)工程实习(2)实验课程(3)毕业设计四、教学方法1.理论教学采用讲授、讨论、案例分析等方法,引导学生深入理解机械工程的基本理论和概念。
2.实验教学组织实验课程,让学生亲自动手进行机械系统的设计、搭建和测试,培养其实践能力和创新思维。
3.课程设计安排课程设计项目,让学生在实际工程问题中运用所学知识,培养其解决问题的能力和实践技能。
五、评估方式1.考试评估定期进行理论考试和实践测试,检验学生对机械工程知识的掌握程度和应用能力。
2.课程作业布置课程作业和实践项目,评价学生对机械系统设计和分析的能力。
六、教学团队机械工程专业的教学团队应包括具有丰富教学经验和工程实践背景的教师,并鼓励专业领域内的学术研究和实践交流。
七、实践环节学校应提供完善的实验室设施和实习基地,为学生提供良好的实践机会和工程实践平台。
八、总结机械工程教学大纲旨在推动学生对机械工程领域的深入学习和实践探索,培养具备创新能力和实践技能的优秀工程人才。
希望通过本教学大纲的实施,能够为机械工程专业的学生提供全面、系统的学习指导,促进其在未来的工程实践和学术研究中取得更大的成就。
机械与工程教学大纲模板
一、课程名称:机械与工程二、课程性质与目标1. 课程性质:本课程是机械与工程专业的专业基础课程,旨在为学生提供机械与工程领域的基础理论和实践技能,培养学生的创新思维和解决实际工程问题的能力。
2. 教学目标:(1)使学生掌握机械与工程的基本理论,包括力学、材料科学、机械设计、制造工艺等方面的知识。
(2)培养学生运用所学知识分析和解决工程问题的能力,提高学生的工程实践技能。
(3)培养学生的团队合作精神、创新意识和终身学习能力。
三、课程内容与教学安排第一章绪论1.1 机械与工程的发展历程1.2 机械与工程的基本概念1.3 课程学习要求与方法第二章力学基础2.1 重量与力2.2 力的合成与分解2.3 杆件受力分析2.4 杆件的弯曲与扭转2.5 杆件的稳定性第三章材料科学基础3.1 材料的分类与性能3.2 金属材料的力学性能3.3 非金属材料及其应用3.4 材料的热处理第四章机械设计基础4.1 机械设计的基本原则4.2 机构分析与设计4.3 传动系统设计4.4 轴承与联轴器设计4.5 液压与气压传动系统设计第五章制造工艺基础5.1 机械加工方法与设备5.2 金属切削加工5.3 非金属加工5.4 精密加工与超精密加工5.5 新型加工技术第六章计算机辅助设计与制造6.1 计算机辅助设计(CAD)6.2 计算机辅助制造(CAM)6.3 有限元分析(FEA)6.4 计算机集成制造系统(CIMS)第七章实践教学7.1 实验教学7.2 课程设计7.3 毕业设计四、教学方法与考核方式1. 教学方法:(1)讲授法:系统讲解课程内容,引导学生掌握基本理论。
(2)案例分析法:通过实际工程案例,培养学生的分析和解决实际问题的能力。
(3)讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高学生的思维能力和表达能力。
(4)实践教学:通过实验、课程设计、毕业设计等环节,提高学生的动手能力和工程实践技能。
2. 考核方式:(1)平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况等,占总成绩的30%。
《机械工程材料及成型技术》授课计划
《机械工程材料及成型技术》授课计划一、课程目标本课程旨在使学生掌握机械工程材料的基本性质、分类和应用,以及各种成型技术的原理、工艺及特点,为后续机械设计、制造及维修等课程打下基础。
二、授课内容1. 机械工程材料概述(1)金属材料的分类及性能特点;(2)非金属材料的分类及性能特点;(3)工程材料的选用原则。
2. 金属材料及热处理(1)钢铁材料:碳钢、合金钢的种类、性能及用途;(2)有色金属:铝合金、铜合金的种类、性能及用途;(3)金属材料的热处理原理及工艺。
3. 非金属材料成型技术(1)塑料成型技术:注射成型、压缩成型、热成型等;(2)橡胶成型技术:模压成型、硫化成型等;(3)陶瓷成型技术:注浆成型、干压成型等。
4. 金属材料成型技术(1)铸造:砂型铸造、熔模铸造、金属型铸造等;(2)锻造:自由锻造、模锻等;(3)焊接:电弧焊、激光焊、钎焊等。
5. 成型技术应用案例分析(1)汽车车身制造中的材料及成型技术应用;(2)机械零件制造中的材料及成型技术应用。
三、教学方法与手段1. 理论讲授:通过PPT、视频等形式,详细讲解各种材料及成型技术的原理、工艺及特点;2. 实践操作:组织学生参观机械加工企业,了解实际生产中的材料及成型技术应用;3. 案例分析:通过实际案例,让学生了解各种材料及成型技术在工程中的应用及效果。
四、考核方式1. 平时成绩:出勤率、课堂表现等;2. 作业成绩:完成作业情况;3. 考试成绩:对所学内容进行测试,考察学生对所学知识的掌握程度。
五、课程安排本课程共40学时,分为理论讲授和实践操作两个部分。
具体安排如下:1. 第1-4学时:介绍课程目标及内容安排;2. 第5-35学时:讲授金属材料及热处理、非金属材料成型技术、金属材料成型技术等内容;3. 第3 ** 0学时:组织学生参观机械加工企业,并进行案例分析;4. 课后作业和实践操作安排另行通知。
机械类各科教学大纲
机械类各科教学大纲一、课程目标本教学大纲旨在培养学生扎实的机械类相关知识和技能,使他们能够在机械工程领域中具备综合素质和创新能力。
通过本课程的学习,学生应能够掌握以下内容:二、机械基础知识1.力学:包括静力学、动力学、弹性力学等内容,并能应用这些知识解决实际机械问题。
2.材料力学:学习材料的性能、应力应变关系以及破坏机理等,并能评估材料的适用性和耐久性。
3.热学:学习热力学和热传导等内容,并能分析机械系统中的热工问题。
4.流体力学:学习流体的性质和流动规律,能够分析和解决与流体有关的问题。
三、机械设计与制造1.机械设计:学习机械设计基本原理和方法,能够进行机械零部件的设计、选型和优化。
2.机械制造工艺:学习机械加工、焊接、铸造等制造工艺,熟悉机械零部件的加工过程和工装夹具的设计。
3.计算机辅助设计与制造:掌握常用的CAD/CAM软件,能够进行机械设计和制造过程中的计算机辅助工作。
四、控制与自动化技术1.控制理论:学习控制系统的基本原理和数学模型,能够进行系统的建模和稳定性分析。
2.自动控制:学习传感器、执行器和控制器等自动控制系统的组成和工作原理,能够设计和实现简单的自动控制系统。
3.机电一体化技术:学习电气和机械的基本知识,了解机电一体化系统的构成和应用。
五、实验与实践能力1.机械实验:进行常见的力学、热学、流体力学等实验,熟悉实验仪器的使用和数据处理方法。
2.项目实践:参与机械相关的项目实践,掌握项目管理和团队合作的能力。
六、工程伦理与安全1.工程伦理:学习工程师的职业操守和道德规范,了解知识产权和科研诚信等问题。
2.安全知识:学习机械工程安全的基本知识,了解相关法规和标准,能够识别和预防潜在的安全风险。
七、教学方法本课程采用多种教学方法,包括理论讲授、实验演示、案例分析和课堂讨论等。
学生将通过这些方法加强理论知识的理解,并能够运用所学知识解决实际问题。
八、课程评估本课程的评估方式包括考试、实验报告、项目报告等多种形式,旨在全面评估学生的机械类知识和能力。
工程机械教学大纲模板
一、课程概述1. 课程名称:工程机械2. 课程代码:XX0013. 课程类别:专业核心课程4. 学分:4学分5. 学时:64学时(理论课32学时,实验课32学时)6. 教学对象:机械工程、土木工程等相关专业本科生7. 教学目标:通过本课程的学习,使学生掌握工程机械的基本理论、结构原理、工作性能及操作技能,能够对工程机械进行合理选用、维护保养和故障排除,为将来从事工程机械设计、制造、使用、管理等工作打下坚实基础。
二、课程内容1. 课程内容结构本课程共分为五个模块,具体如下:模块一:工程机械概述- 工程机械的定义、分类及发展历程- 工程机械在国民经济中的作用模块二:工程机械构造与原理- 工程机械总体构造及主要部件- 发动机及传动系统- 液压系统及控制系统- 行走系统及转向系统- 工作装置及辅助装置模块三:工程机械选型与配置- 工程机械选型的原则及方法- 工程机械配置的要求及标准- 工程机械性能参数及选用技巧模块四:工程机械操作与维护- 工程机械操作规程及注意事项- 工程机械维护保养方法及周期- 工程机械故障诊断与排除模块五:工程机械发展趋势与应用- 工程机械行业发展趋势- 新型工程机械及其应用- 工程机械智能化、自动化技术2. 课程重点与难点重点:- 工程机械的构造与原理- 工程机械的操作与维护- 工程机械的选型与配置难点:- 工程机械液压系统及控制系统的原理- 工程机械故障诊断与排除- 工程机械智能化、自动化技术三、教学方法与手段1. 教学方法:- 讲授法:系统讲解工程机械的基本理论、构造原理及操作维护知识- 讨论法:引导学生针对实际问题进行讨论,提高分析问题、解决问题的能力- 案例分析法:通过实际案例讲解工程机械的应用及操作维护技巧- 实验教学法:通过实验使学生掌握工程机械的操作技能2. 教学手段:- 多媒体课件:利用多媒体课件展示工程机械的结构、原理及操作过程- 实物展示:参观实验室、实习基地等,使学生直观了解工程机械- 虚拟仿真技术:利用虚拟仿真技术模拟工程机械的操作过程,提高学生的实践能力四、考核方式与评价标准1. 考核方式:- 平时成绩(30%):包括课堂出勤、课堂讨论、作业完成情况等- 实验报告(30%):根据实验内容撰写实验报告,考察学生对实验技能的掌握程度- 期末考试(40%):以笔试形式进行,考察学生对课程知识的掌握程度2. 评价标准:- 理论知识掌握程度:掌握工程机械的基本理论、构造原理及操作维护知识- 实践能力:能够熟练操作工程机械,进行维护保养及故障排除- 分析问题、解决问题的能力:能够针对实际问题进行分析,提出合理的解决方案五、教学资源1. 教材:《工程机械》2. 参考书籍:- 《工程机械构造与原理》- 《工程机械操作与维护》- 《工程机械选型与配置》3. 教学课件:课程教学课件4. 实验指导书:实验指导书5. 实习基地:校企合作企业、校内实习基地六、教学进度安排1. 第一周:- 课程介绍- 工程机械概述2. 第二周至第四周:- 工程机械构造与原理- 发动机及传动系统3. 第五周至第七周:- 液压系统及控制系统- 行走系统及转向系统4. 第八周至第十周:- 工作装置及辅助装置- 工程机械选型与配置5. 第十一周至第十三周:- 工程机械操作与维护- 工程机械故障诊断与排除6. 第十四周至第十六周:- 工程机械发展趋势与应用- 期末复习与考试七、教学反思与改进在教学过程中,教师应根据学生的实际情况,及时调整教学方法和手段,注重培养学生的实践能力和创新意识。
机械工程材料教学大纲
《机械工程材料》教学大纲课程名称:机械工程材料适用班级:2018级机械设计制造及其自动化、2018级车辆工程教材:于永泗,齐民. 机械工程材料(第十版) [M]. 大连:大连理工大学出版社.二、课程目标《机械工程材料》是机械设计制造及其自动化专业的一门学科基础课,在培养学生合理运用机械工程材料基本知识及原理的能力方面占有重要地位。
本课程的任务是通过课堂教学,使学生能获得机械工程材料有关的基本知识和原理,培养学生初步具有能合理选用机械工程材料、制定热处理工艺路线的能力,支撑专业学习成果中相应指标点的达成。
课程目标对学生能力要求如下:课程目标1. 深刻理解金属和合金组织结构、结晶过程以及二元合金相图,掌握铁碳合金相图的基本理论,掌握常用钢铁材料的成分、组织、性能和用途基本知识,培养学生产品制造时应用工程材料基本知识和原理的能力。
课程目标2. 掌握钢铁材料热处理的基本原理、工艺方法和应用范围,初步具有合理选用材料和热处理方法,确定零件热处理工序位置的能力。
三、教学内容与课程目标的关系课程教学内容与课程目标的关系以分析题与计算题为主,针对课程内容适时进行讨论。
五、教学方式与考核方式教学方式:面授辅导、平时作业考核方式:考勤、作业和考试主要参考书:1. 鞠鲁粤. 工程材料与成形技术基础[M]. 北京:高等教育出版社,2010.2. 周凤云. 工程材料及应用[M]. 武汉:华中科技大学出版社,2014.3. 陈积伟. 工程材料[M]. 北京:机械工业出版社,2006.4. 丁仁亮. 工程材料[M]. 北京:机械工业出版社,2006.练习题1. 灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁在组织上的根本区别2. T10钢和10钢的含碳量区别3. 晶粒大小对金属的性能有什么影响?细化晶粒的方法有哪几种?4. 按回火温度高低,回火可分为哪几类?主要的温度区间、回火后的得到的组织、性能和用途是什么?5. 再结晶的含义6. 实际晶体中的点缺陷,线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响?7. 固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别?8. 普通灰口铸铁与球墨铸铁在石墨形态、机械性能和应用方面的主要区别。
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《机械工程材料》教学大纲大纲说明课程代码:3325041总学时:32学时(讲课26学时,实验6学时)总学分:2课程类别:学科基础课,必修适用专业:机械设计制造及其自动化专业预修要求:化学,物理学,工程图学等。
一、课程的性质、目的、任务:1、课程的性质本课程是机械工程专业的一门学科基础课。
2、课程的目的与任务(1)使学生在获得有关金属学,热处理的基本理论和机械工程材料的一般知识的基础上了解常用机械工程材料的成份、组织和性能之间的关系及其热处理工艺和用途。
(2)使学生在学完本课程后,应具有常用机械工程材料的正确选择,合理使用及其主要处理工艺方案和工艺路线安排等方面也应具有相关的基础,并为学习其他有关课程和将来从事技术工作准备必要的条件二、课程教学的基本要求:1、理解金属和合金组织结构和结晶过程以及二元合金相图。
2、掌握铁碳合金相图的基本理论。
3、掌握常用的碳钢、合金钢、铜合金、轴承合金等金属材料(其中钢铁材料为主)的成分、组织、性能和用途基本知识具有合理选用机械工程材料的初步能力。
4、理解和掌握钢铁材料的热处理基本原理,工艺特点和应用范围,初步具有合理选用材料和热处理方法,确定零件生产过程中热处理工序位置的能力。
5、教学方法及现代化教学手段的运用a.为了弥补学生实践经验少,实际条件差的不足,课堂教学中配以多媒体教学。
b.习题课和习题的要求由于课时紧张不单独安排习题课,对于作业中出现的问题,在课堂上及时予以解决。
每次课后布置1-3题作业,以书中习题为主。
三、大纲的使用说明:本大纲适用于机械设计制造及其自动化专业的本科学生。
大纲正文第一章金属的力学性能学时:3学时(讲课1学时,实验2学时)本章讲授要点:掌握强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性的概念。
重点:强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性的概念。
§强度和塑性一、强度二、塑性§硬度一、布氏硬度试验法二、洛氏硬度试验法三、维氏硬度试验法§冲击韧性一、摆锤式一次冲击试验二、多次冲击试验§疲劳强度§断裂韧性第二章金属与合金的晶体结构学时:2学时(讲课2学时,实验0学时)本章讲授要点:掌握金属与合金的晶体结构以及实际的晶体结构;掌握合金晶体结构的基本概念;理解合金的相结构。
重点:金属与合金的晶体结构以及实际的晶体结构;合金晶体结构的基本概念。
难点:合金的相结构。
§金属的晶体结构一、晶体与非晶体二、晶体结构的基本知识三、晶体的各向异性§金属的实际晶体结构一、多晶体结构与亚晶粒二、晶体缺陷§合金的晶体结构一、基本概念二、合金的相结构第三章纯金属与合金的结晶学时:2学时(讲课2学时,实验0学时)本章讲授要点:掌握纯金属结晶的过程及其基本规律;理解纯金属结晶后的组织;掌握二元合金相图基本类型及合金的冷却过程;掌握合金性能与相图的关系。
重点:纯金属以及合金的结晶过程和它们的相图;合金的性能与相图的关系。
难点:合金的性能与相图的关系。
§纯金属的结晶一、冷却曲线与过冷度二、结晶过程及其基本规律三、金属结晶后的晶粒大小四、铸锭的组织§合金的结晶一、二元合金相图二、二元合金相图的基本类型及合金的冷却过程§合金性能与相图的关系一、合金力学性能与相图的关系二、合金铸造性能与相图的关系第四章金属的塑性变形与再结晶学时:2学时(讲课2学时,实验0学时)本章讲授要点:掌握金属塑性变形的理论;掌握金属塑性变形对金属组织和性能的影响;掌握塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化。
重点:金属塑性变形的理论;金属塑性变形对金属组织和性能的影响;塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化。
难点:金属塑性变形通过形变机理的讨论,引入了材料的形变抗力概念,可以加深学生对机械性能指标的理解和对材料强化的理解,同时也为零件的失效分析,提供必要的基础知识。
掌握塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化,为金属的热加工提供必要的基础知识。
所以本章是本书的一个重点,也是难点。
§金属的塑性变形一、单晶体的塑性变形二、多晶体的塑性变形§塑性变形对金属组织和性能的影响一、晶粒沿变形方向被拉长,性能趋于各向异性二、晶粒破碎,位错密度增加,产生加工硬化三、晶粒择优取向,形成变形织构四、产生残余应力§塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化一、回复二、再结晶三、晶粒长大四、再结晶后的晶粒大小§金属的热变形加工一、热变形加工的概念二、热变形加工对金属组织和性能的影响第五章铁碳合金相图与碳钢学时:6学时(讲课4学时,实验2学时)本章讲授要点:掌握铁碳合金的基本组织;掌握铁碳合金相图;了解常用碳钢分类、牌号、性能和用途。
重点:铁碳合金的基本组织和铁碳合金相图。
难点:铁碳合金相图是研究铁碳合金的基础,要求在掌握铁碳合金中各种组织性能特点的基础上,会熟练地分析和运用铁碳合金相图。
即要求会熟练分析不同成分的铁碳合金在结晶过程中的组织变化,以及随合金成分变化时相应的组织变化和由此所引起的性能变化,为正确地认识材料和合理地选用材打下基础.这一内容的难度在于铁碳合金相图的分析和运用是金属学基础部分概念的综合运用,学生往往易于掌握单一概念而不善于综合运用。
§铁碳合金的基本组织一、纯铁的同素异晶转变二、铁碳合金的基本组织§铁碳合金相图一、Fe-Fe3C相图分析二、典型铁碳合金的冷却过程及其组织三、含碳量对铁碳合金组织和力学性能的影响四、Fe-Fe3C相图的应用§碳钢一、常存杂质对钢性能的影响二、碳钢的分类、牌号、性能和用途第六章钢的热处理学时:8学时(讲课6学时,实验2学时)本章讲授要点:掌握钢在加热时的组织转变、钢在冷却时的组织转变、钢的退火与正火、钢的淬火、钢的回火钢的淬透性、钢的表面淬火;了解钢的化学热处理的原理及应用;了解其他热处理工艺(可控气氛热处理、形变热处理、真空热处理、激光热处理);了解热处理对零件结构设计的要求。
重点:掌握加热和冷却过程中的组织转变,会分析和运用过冷奥氏体的转变曲线选择材料和热处理工艺,淬透性曲线及其在选材中的应用。
难点:钢铁热处理是改变材料性能的一种重要手段,要求掌握加热和冷却过程中的组织转变,会分析和运用过冷奥氏体的转变曲线选择材料和热处理工艺,淬透性曲线及其在选材中的应用。
§钢在加热时的组织转变一、奥氏体的形成二、影响奥氏体化的因素三、奥氏体晶粒长大及其控制措施§钢在冷却时的组织转变一、过冷奥氏体的等温转变二、过冷奥氏体的连续冷却转变§钢的退火与正火一、钢的退火二、钢的正火§钢的淬火一、淬火的目的二、淬火工艺三、淬火方法§钢的回火一、回火的目的二、淬火钢回火时的组织转变三、淬火钢回火时的性能变化四、回火方法及应用五、回火脆性§钢的淬透性一、淬透性的概念二、淬透性的测定方法三、影响淬透性的应素四、淬透性的实际应用§钢的表面淬火一、感应加热淬火二、火焰淬火§钢的化学热处理一、钢的渗碳二、钢的渗氮三、钢的碳氮共渗§其它热处理工艺简介§热处理零件的结构工艺性一、常见热处理缺陷二、热处理零件的结构工艺性§热处理技术对零件结构设计的要求第七章合金钢学时:4学时(讲课4学时,实验0学时)本章讲授要点:掌握合金元素在钢中的作用以及合金钢的分类与编号。
了解低合金结构钢与合金结构钢、合金弹簧钢与滚动轴承钢、合金工具钢与高速工具钢、特殊性能钢的牌号、成分、组织和性能特点和应用。
重点:合金元素在钢中的作用,合金钢的分类与编号。
难点:合金元素在钢中的作用。
§合金钢的分类与编号一、合金钢的分类二、合金钢的牌号§合金元素在钢中的作用一、合金元素与铁、碳的相互作用二、合金元素对铁碳合金相图的影响三、合金元素对钢热处理的影响§低合金结构钢与合金结构钢一、低合金结构钢二、合金结构钢三、其它结构钢简介§合金弹簧钢与滚动轴承钢一、合金弹簧钢二、滚动轴承钢§合金工具钢与高速工具钢一、合金刃具钢二、高速工具钢三、合金模具钢四、合金量具钢§特殊性能钢一、不锈钢二、耐热钢三、耐磨钢第八章铸铁学时:1学时(讲课1学时,实验0学时)本章讲授要点:了解铸铁的石墨化,熟悉常用铸铁(灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁)的牌号、组织、性能和用途,了解合金铸铁。
重点:常用铸铁(灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁)的牌号、组织、性能和用途。
难点:铸铁的石墨化。
§铸铁的石墨化§常用铸铁§合金铸铁第九章有色金属学时:2学时(讲课2学时,实验0学时)本章讲授要点:了解铝及其合金以及铜及其合金的性能和应用。
§铝及其合金一、纯铝二、铝合金§铜及其合金一、纯铜二、铜合金第十章工程材料的选用学时:2学时(讲课2学时,实验0学时)本章讲授要点:掌握零件的失效的原因;掌握选材的一般原则、方法和步骤;了解典型零件的选材与工艺。
重点:选材的一般原则、方法和步骤。
难点:了解材料性能,初步学会材料选择是本课程的主要目的之一,也是本课程全部内容的综合运用,由于金属材料种类繁多,学生不易掌握,应根据学生缺乏实践经验,缺少零件服役条件的感性认识的情况,要求学生重视金工工艺的学习和实习,重视各实践环节。
在本课程中则强调学生学会运用成分工艺,组织结构和性能的关系来认识金属材料,并组织进行合理选材和零件工艺路线分析的课堂讨论,以对全课程内容进行综合性的归纳和运用。
工艺路线分析是本课程的一个重要内容,这是由于热处理是一种调整材料性能的工艺而安排在各工艺之间,通过工艺路线分析,可以了解各加工工艺之间的关系和进一步理解热处理工艺的作用,也为专业课程的学习打下基础。
§零件的失效一、失效的概念二、失效的形式三、零件失效的原因§选材的一般原则.方法和步骤一、选材的一般原则二、选材的方法和步骤§典型零件的选材与工艺本课程对学生自学的要求由于金属材料种类繁多,学生不易掌握,且学生缺乏实践经验,缺少零件服役条件的感性认识,要求学生重视各实践环节,针对课程内容多课时紧的状况,要求学生切实在课前做好预习课后做好复习工作。
考核方式与要求课程考核为期终考一次,采用闭卷形式考试。
推荐教材与参考书目1、工程材料及机械制造基础(Ⅰ)——工程材料,戴枝荣等主编,高等教育出版社。
2、工程材料及成形技术基础,吕广庶等主编,高等教育出版社。
3、机械工程材料,许德珠主编,高等教育出版社。
4、工程材料,郑明新主编,清华大学出版社5、工程材料,丁厚福等主编,武汉理工大学出版社。