金属材料学概论教学大纲

金属材料概论

Introduction to Metallic Materials

课程编号：07370620

学分：1

学时： 15 （其中：讲课学时：15 实验学时：0 上机学时：0 ）

先修课程：材料科学基础

适用专业：高分子材料、无机非金属材料专业本科三年级学生

教材：《金属材料学》，戴起勋主编，化学工业出版社，2012年1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：

《金属材料学概论》是一门综合性应用性较强的课程，是高分子材料、无机非金属材料等专业的选修课程。在本课程在材料科学基础等课程的基础上，系统介绍了钢铁材料、有色金属材料以及高性能金属材料的成分、组织、性能及应用。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基础知识，培养学生合理应用金属材料的初步能力。

二、课程的基本内容及要求

（一）绪论

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。

（二）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）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。

（四）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；

（3）高速钢的合金化、组织、性能、工艺过程、典型钢种；

（3）冷作模具钢的性能要求、合金化、热处理特点及典型钢种；

（4）热作模具钢的性能要求、合金化、热处理特点及典型钢种；

（5）其他工具用钢。

2．基本要求

（1）理解工具用钢的合金化、组织性能的特点；

（2）掌握低合金工具钢的合金化，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、热模具服役条件、性能要求和钢的合金化、热处理之间的关系；（4）了解冷、热模具钢的典型钢种；

（5）了解其他工具用钢。

（五）不锈钢

1．教学内容

（1）提高钢的抗蚀性途径，对不锈钢组织、性能的要求和不锈钢的合金化；（2）铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢的成分及性能特点。

2．基本要求

（1）掌握提高钢的抗蚀性途径，对不锈钢组织、性能的要求和不锈钢的合金化；

（2）掌握铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢成分及性能特点。

（六）耐热钢

1．教学内容

（1）热稳定性与钢的成分、组织关系，热强钢的合金化；

（2）珠光体型热强钢、马氏型热强钢成分设计及性能特点。

2．基本要求

（1）理解温度对钢组织性能的影响及耐热钢合金化设计思路；

（2）了解珠光体型热强钢、马氏型热强钢成分及性能特点。

（七）铸铁

1．教学内容

（1）铸铁特点、分类及应用；

（2）铸铁的石墨化，石墨形态和基体组织对性能影响；

（3）灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等铸铁的性能、应用；

（4）铸铁的热处理。

2．基本要求

（1）理解铸铁特点、分类及应用；

（2）理解铸铁的石墨化，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、应用和铸铁的热处理特点；

（4）了解特殊性能铸铁。

（八）有色金属合金（含教材第九章铝合金、第十章铜合金、第十一章钛合金、第十二章镁合金等）

1．教学内容

（1）铝的性质及强化方法和合金化；

（2）典型的铝合金二元相图、铝合金分类和强化方法；

（3）主要铝合金的组织、性能、特点及用途；

（4）黄铜、青铜的成分、特性、用途；

（5）钛合金和镁合金的特性、用途。

2．基本要求

（1）了解铝的性质、合金化、铝合金分类和强化方法；

（2）掌握主要铝合金的组织、性能、特点及用途；

（3）掌握黄铜与青铜的成分、特性、用途；

（4）了解钛合金和镁合金的特性、用途。

（九）新型金属材料

1．教学内容

（1）形状记忆合金：镍基、铜基、铁基形状记忆合金特点与应用；

（2）其它金属功能材料；

（3）金属基复合材料基本概念；

（4）金属基复合材料设计与常用制备技术；

（5）金属基复合材料的应用与发展。

2．基本要求

（1）了解镍基、铜基、铁基形状记忆合金特点与应用；

（2）了解金属基复合材料设计与常用制备技术；

（3）了解形状记忆合金和金属基复合材料应用与发展。

四、大纲说明

1、为加深学生对合金化原理的理解，在合金钢讲授结束时，归纳总结1-2个合金元素的作用，其余由学生自己总结。

2、讲授时应结合专业知识，综合地分析问题，采用启发式，培养学生掌握应用专业知识分析问题的思路与方法。抓住主线，围绕核心，突出课程“思想”。

3、有色金属合金和新型金属材料的部分内容可布置自学。

五、参考书目及学习资料

1.《金属材料学》，王笑天主编，机械工业出版社，1987年9月第1版

制定人：李冬升审定人：批准人：

2013年4 月