金属材料学课程的性质和要求
金属材料学(全套)
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开发其他高性能钢： 利用各种新工艺新方法制造出韧性
和耐磨性都很好的新型工具钢。经济合金化是高速钢的 一个发展方向，工具材料的各种表面处理技术开发，在 新型工具材料的开发上具有重要的意义。
导 致产生微裂纹。
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4、第四阶段——微观理论的深入研究 微观理论的深入研究：
原子扩散及其本质的研究；钢TTT曲线测定； 贝氏体、马氏体转变理论形成了比较完整的理论。
位错理论建立：
电子显微镜的发明 →看到了钢中第二相沉淀析出，位 错 滑移，发现了不全位错、层错、位错墙、亚结构、 Cottrell 气团等现象 → 位错理论。
材料工程系
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一、课程特点和要求
课程特点：综合性 、应用性、经验性。 金属材料学核心课程是专业知识教学中最后一门课程
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课程要求：掌握合金化理论的基本知识，了解材料成分设计 的基本依据，熟悉生产中常用的材料及其热处理工艺、 组织、性能之间的关系，根据零件技术要求，能正确地 选择材料和制订工艺。
二、课程要点及思路
主线：材料成分-工艺-组织-性能-应用之间的有机关系 核心：合金化原理 “思想”：作用的辨证与矛盾的转化。
三、教学安排
教学：详略，有的内容自学； 实践：课堂讨论，小论文，综合性实验，思考题； 考试：考试+平时+课堂讨论与实验
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图 材料学主线示意图
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绪论
—— 金属材料的过去、现在和将来
新合金钢发明：
金属材料课程设计
金属材料课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握金属材料的分类、性质及用途，理解金属活动性顺序，并能够运用相关知识解释日常生活中的金属腐蚀现象。
2. 培养学生了解金属冶炼的基本方法，理解金属资源的开发与保护，提高学生对我国金属资源状况的认识。
技能目标：1. 培养学生通过实验、观察等方法，分析金属材料的性质，提高实验操作能力和观察能力。
2. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，例如设计简单的防腐蚀措施、金属资源的合理利用等。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对金属材料学科的兴趣，激发学生主动探索科学奥秘的热情。
2. 增强学生的环保意识，培养他们珍惜金属资源、节约能源的良好习惯。
3. 通过团队合作学习，培养学生互帮互助、共同进步的精神。
课程性质分析：本课程为自然科学类课程，旨在让学生了解金属材料的性质与应用，培养学生实验操作能力和科学思维能力。
学生特点分析：六年级学生具备一定的认知能力和实验操作技能，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践，但需注意引导他们正确处理实验操作过程中的安全问题。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实践能力。
2. 创设生动有趣的课堂氛围，激发学生学习兴趣。
3. 强化团队合作，培养学生良好的沟通与协作能力。
4. 注重情感教育，引导学生树立正确的价值观。
二、教学内容1. 金属材料的分类与性质：介绍金属材料的种类、物理性质和化学性质，重点讲解金属活动性顺序及其在日常生活中的应用。
教学内容安排：课本第3章“金属的性质与用途”2. 金属腐蚀与防护：讲解金属腐蚀的原因、类型及防护方法，举例说明常见金属腐蚀现象的解决措施。
教学内容安排：课本第4章“金属的腐蚀与防护”3. 金属冶炼方法：介绍常见的金属冶炼方法，如热还原法、电解法等，并分析各种冶炼方法的优缺点。
教学内容安排：课本第5章“金属的冶炼与应用”4. 金属资源开发与保护：讲解我国金属资源状况、开发与利用，强调金属资源保护的重要性，引导学生树立环保意识。
《金属材料与热处理》教学大纲
《金属材料与热处理》教学大纲1、 说明1、 课程的性质和内容金属材料与热处理是一门技术基础课。
其主要内容包括：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等。
2、 课程的任务和要求本课程的任务是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。
通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求：（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。
3、 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) 在组织教学时，应根据所学工种，结合实际生产，选择不同的学习内容，有“*”的为选学内容。
(3) 加强实验和参观，增强感性认识和动手能力。
(4) 有条件的可辅以电化教学，是教学直观而生动。
2、 教学要求、内容、建议及学时分配。
（总学时80课时，开课时间为：高一上期）绪论 总学时 1教学要求1、 明确学习本课程的目的。
2、 了解本课程的基本内容。
教学内容1、 学习金属材料与热处理的目的。
2、 金属材料与热处理的基本内容。
3、 金属材料与热处理的发展史。
4、 金属材料在工农业生产中的应用。
教学建议1、 结合实际生产授课，以激发学生学习本课程的兴趣。
2、 展望金属材料与热处理的发展前景。
第1章 金属的结构与结晶 总学时2教学要求1、 了解金属的晶体结构。
2、 掌握纯金属的结晶过程。
3、 掌握纯铁的同素异构转变。
教学内容§1-1 金属的晶体结构1、 晶体与非晶体2、 晶体结构的概念3、 金属晶格的类型§1-2 纯金属的结晶1、 纯金属的冷却曲线及过冷度2、 纯金属的结晶过程3、 晶粒大小对金属力学性能的影响4、 金属晶体缺陷§1-3 金属的同素异构转变教学建议1、 晶体结构较抽象，可使用模型配合讲课。
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。
金属材料教学设计
3.教学内容：
（1）金属材料的分类：纯金属和合金，黑色金属和有色金属。
（2）金属的性质：导电性、导热性、延展性等。
（3）金属活动性顺序表：记忆和应用。
（4）金属腐蚀与防护：原电池和电解池的原理，常见防护方法。
（5）金属密度测定：实验原理和操作方法。
（三）学生小组讨论
1.教学活动：教师组织学生进行小组讨论，针对金属活动性顺序表、金属腐蚀与防护等问题展开探讨，鼓励学生发表自己的观点和看法。
2.设计意图：通过小组讨论，培养学生的合作精神、批判性思维和表达能力。
3.教学内容：
（1）讨论金属活动性顺序表在实际生活中的应用，如金属与酸的反应等。
金属材料教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
在本章节“金属材料”的教学中，学生将通过系统的学习和实践操作，掌握以下知识与技能：
1.理解金属材料的分类，包括纯金属和合金两大类，以及常见的黑色金属和有色金属。
2.学会描述金属的物理性质，如导电性、导热性、延展性等，并了解这些性质在实际应用中的重要性。
3.掌握金属活动性顺序表，并能运用该表预测金属与酸、盐溶液等化学反应的活性。
（2）结合课堂所学，撰写一篇关于金属材料在日常生活和国家建设中应用的小短文，字数在300-400字之间。
2.实践作业：
（1）小组合作，设计并完成一项关于金属密度测定的实验，要求记录实验过程、数据和分析结果，形成实验报告。
（2）调查周围环境中金属材料的运用，了解金属材料的优缺点，并尝试分析其腐蚀与防护措施。
1.对于金属材料的分类和性质，我将采用实物展示、图表归纳和案例分析法，帮助学生建立直观、清晰的知识结构。通过对比不同金属的性质，让学生认识到金属材料多样化的特点及其在实际应用中的优势。
金属材料课程标准(中职)
金属材料与热处理课程标准一、课程名称：《金属材料与热处理》二、课程管理系、部及教研室：机械工程系，金材、刀具、数控加工基础、冲压、液压模具教研组三、教材版本：四、大纲说明：１、适用专业：机械制造（机加、模具、数控）专业；使用范围：中职类第二学年学生；修业年限：1学年２、总学时：76学时；课程性质：专业基础课考试方式：闭卷考试成绩评定：百分制执笔：审核：审批：《金属材料与热处理》教学大纲（中职）一、课程说明1、课程的性质和内容本课程是我校二产业“宽基础、活模块”专业基础课。
主要内容包括：金属的结构与结晶、金属材料的性能、铁碳合金、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等。
2、本课程的任务本课程的任务是对学生进行金属材料的基础性教育，为模块课程学习及实际工作提供必要的金属材料知识，让学生能够正确的认识和使用金属材料，合理地确定不同金属材料的加工方法，充分发挥材料的潜力，熟悉金属材料的牌号，了解它们的性能和变化规律。
3、本课程的基本要求使学生熟悉并掌握有关金属材料的基本知识，了解常用金属材料及其力学性能；熟悉常用金属材料的牌号、成分、组织、热处理和性能，了解它们之间的相互关系和变化规律。
4、注意事项本课程涉及面广，实践性强，课时有限，教学过程中尽可能运用直观教学手段和观察实践，切实坚持理论联系实际的原则，注重认识和使用，尽量使复杂的知识简单化，介绍原理，强调并突出使用，使学生在基础知识的积累和观察实践的体验上能建立知识体系，能熟练的认识和使用所学的知识，锻炼分析问题和解决问题的能力。
由于课程涉及知识面广，要根据教学对象专业的不同，适当增补（删减）内容，充分利用教具、实物、图片和多媒体课件等教学手段，避免抽象地作理论推导和把简单的问题复杂化。
有条件的情况下还可以组织参观或者播放教学录像（光碟）等。
只要弄清楚重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定其组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；注意理论联系实际，认真完成作业和实验等教学环节，是完全可以学好这门课程的。
初中金属材料的性质教案
初中金属材料的性质教案教学目标：1. 了解金属的物理性质，知道物质性质与用途的关系。
2. 认识同类物质既有通性又有各自的特性。
3. 知道铁、铝、铜等常见金属与氧气的反应。
4. 初步认识常见金属与酸或盐溶液的置换反应，能用置换反应解释一些有关的化学问题。
5. 能用金属活动性顺序对有关置换反应进行判断，并能解释与日常生活相关的一些现象。
6. 认识合金及其特性，知道几种常见的重要合金。
7. 感受金属材料与人类文明进步的密切关系。
教学重点：1. 金属及合金的物理性质；2. 金属的化学性质。
3. 金属活动性顺序。
4. 置换反应。
教学难点：1. 金属化学性质的初步探究。
2. 利用金属活动性顺序及置换反应解释一些相关的化学问题。
教学用具：试管；铝、铁、铜、稀盐酸、硫酸铜溶液。
教学课时：两课时第一课时一、导入（5分钟）教师通过展示金属物品（如铜器、铝锅等）引起学生对金属的兴趣，然后提问：“你们知道这些金属有什么特别之处吗？”引导学生思考金属的性质。
二、金属的物理性质（15分钟）1. 教师介绍金属的物理性质，如导电性、导热性、延展性等。
2. 学生通过实验观察金属的物理性质，如用导线连接电源和灯泡，观察金属导电性。
三、金属的化学性质（20分钟）1. 教师介绍金属与氧气的反应，如铁生锈、铝燃烧等。
2. 学生进行实验，观察金属与氧气的反应，如将铁片放入稀盐酸中观察铁生锈。
四、金属活动性顺序（10分钟）1. 教师介绍金属活动性顺序的概念。
2. 学生进行实验，利用金属活动性顺序判断金属与酸或盐溶液的反应，如将铝片放入硫酸铜溶液中观察置换反应。
第二课时一、复习金属的性质（5分钟）1. 教师提问学生复习金属的物理性质和化学性质。
2. 学生回答问题，巩固对金属性质的理解。
二、金属的用途（15分钟）1. 教师介绍金属的用途，如铁用于制造钢铁、铝用于制造铝合金等。
2. 学生通过实例了解金属的用途，如观察汽车的铝合金轮毂。
三、合金的性质（20分钟）1. 教师介绍合金的概念和特性。
《金属材料及热处理》课程标准
金属材料与热处理课程标准课程名称：金属材料与热处理课程性质：职业能力必修课学分：4计划学时：64＜理论56,实践8〕适用专业：机械设计与制造17.1〔一〕前言1.课程定位：本课程是机械类各专业一门重要的技术基础课.其主要内容包括：金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料与非金属材料的牌号等.是机械类各技术专业必须掌握的一门综合性应用技术基础课程.本课程的任务是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.通过本课程的学习,应使学生达到下列基本要求：2.设计思路3.与前后课程的联系前续课程为《机械制图》,《高等数学》,后续课程包括《机械设计基础》、《互换性与技术测量》、《机械制造基础》；〔二〕课程目标1.总体目标2.具体目标＜1＞知识目标1〕了解金属学的基本知识；2〕掌握常用金属材料的牌号、性能与用途；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与其工艺；5〕了解热处理工艺在实际生产中的应用；<2>能力目标1〕初步具有选用工程材料的能力；2〕初步具有在实际生产中应用热处理工艺的能力；<3>素质目标1〕培养学生具有创新精神和实践能力；2〕培养严谨的科学态度和良好的职业道德；3.学时分配（三）课程内容与要求绪论第一章•金属材料的性能:第二章常见金属的结构与结晶第四章二元合金第五章铁碳合金第六章钢的热处理第七章合金钢第八章特殊性能钢寻酒0B1S耳g酱曲逑□! > WU冈亘/imj可HawvHl*vHl*冈冈n>/g同®§=DrwvHl*游nnj>CXCf潯«烟B vHl*刪Illi =Drin夷i帝艸曲电［靠诺圉另彳》■甫巻丰乍常：皿d点潯«2«B斗删H曲因1.教材选用和编写建议〔1〕选用教材《金属材料与热处理》、机械工业、丁仁亮（2）参考教材[1]邓文英.金属工艺学:上册.第4版.:高等教育,2001.[2]刘世荣.金属学与热处理.:机械工业,1985.[3]戴枝荣.工程材料与机械制造基础-工程材料.:高等教育,1992.[4]陈培里.工程材料与热加工.:高等教育,2007.2.教学建议〔1〕本课程采用实物、教具、多媒体、仿真软件等形式辅助教学,突出感性认知,帮助学生理解.〔2〕根据课程的教学目标,应注重实践教学,在教学过程中,多联系实际生产需求,多去实训中心,加强对学生动手能力的培养.在实践教学中注重学生安全意识的培养,加强其职业素质的培养,提高学生的综合素质.3.教学考核评价建议结合课堂提问、学生作业、平时测绘、动手操作能力与考试情况,综合评价学生成绩.本课程考试成绩与平时成绩相结合.考试成绩占70%,平时成绩占30%.4.课程资源的开发与利用〔1〕常用课程资源的开发和利用挂图、幻灯片、投影仪、视听光盘、多媒体软件、仿真软件等,这些资源有利于次创设形象生动的工作情境,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握,建议加强常用课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库.〔2〕积极开发和利用网络课程资源充分利用电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多媒体转换,使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变,使学生从单独的学习向合作学习转变.。
第八单元课题一金属材料说课标说教材
课题1《金属材料》说课标说教材各位老师大家好，今天我说课的内容是金属材料。
下面我主要从以下三方面进行说明：课标、教材和教学建议。
第一方面：说课标1、学科性质义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生的科学探究能力，使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能；引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用，通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感，提高未来公民适应现代社会生活的能力。
2、基本理念（1）、使每一个学生以愉快的心情去学习生动有趣的化学。
（2）、从生活走向化学，从化学走向社会。
（3）、注意从学生已有的经验出发，让他们在熟悉的生活情景和社会实践中感受化学的重要性。
（4）、强调科学探究的科学性，体验探究的快乐、倡导学生自主合作的学习方式。
3、学段课程标准生的生活实际有密切联系，是学生学习化学的重要基础，也是初中化学课程的重要学习内容。
4、《金属材料》的内容标准课程内容包括5个一级主题，每个一级主题由若干个二级主题(单元)构成。
《金属材料》的内容标准包括在知识与技能方面：（1）从广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
（2）了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。
（3）能区分生铁和钢，认识金属与金属材料的关系。
在过程与方法方面，（1）引导学生自主实验探究金属的物理性质，培养学生的实验探究能力。
（2）通过讨论探究物质的性质与用途的关系，培养学生综合分析问题的能力。
（3）培养学生学会主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
在情感态度与价值观方面，通过日常生活中广泛应用金属材料的具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。
第二方面：说教材1、教材内容本课题的教学内容与学生的生活实际有密切联系，体现了“从生活走进化学，从化学走进社会”的理念，比较符合学生的认识规律。
金属材料学课程的性质和要求
一、课程的性质和要求1、课程性质金属材料学是一门综合性比较强的专业主干课。
在学生学过材料科学基础（或金属学原理）、材料组织控制原理、材料组织控制工艺（或材料强韧化）及材料力学性能等课程的基础上，系统地介绍金属材料合金化的一般规律及各类主要金属材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系。
通过课堂讲授、综合性实验、综合性作业等环节，培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、课程要求1）掌握主要金属材料的合金化基本原理，了解材料成分设计和工艺设计的依据，为发掘材料潜力和开发新材料打下一个理论基础；2）了解各种典型材料的成分、工艺、组织结构和性能之间的有机关系；3）能初步从零件的服役条件出发，对材料提出合理的技术要求，正确地选择材料并合理制订工艺。
3、课程改革《金属材料工程》专业是江苏省品牌专业。
在新的专业内涵下，进行了课程体系的重构。
专业主干课程内容和教学方法的改革也是品牌专业建设的重要内容。
《金属材料学》是该专业主干课程中涉及综合性知识的一门课程，从知识结构来说，它是一门该专业最后的综合性主干课，也是学生在今后工作岗位上最有实践指导意义的一门课程。
根据专业建设的情况和课程特点，对该课程的教学进行了改革。
主要是精简和补充内容、编制多媒体电子课件、改革教学方法、开展课堂讨论、增加综合性作业，选编习题和布置课堂思考题、设计综合性实验等。
目的是使学生对专业有一个系统的认识，理解专业知识的主线、核心和思想，培养学生分析问题和解决问题的能力。
编写《习题和思考题》是其中部分的内容。
结合20多年的教学经验和对课程内涵、重点和难点的深入理解，编写了具有特色的相应教材。
二、习题和思考题绪论01、1958年世界工业博览会在比利时召开，博览会大楼，是由9个巨大金属球组成，球直径为18米，8球位于立方体角，1球在中心。
这象征什么? 说明什么意义?02、为纪念世界第一位宇航员加加林，莫斯科列宁大街上建造了40英尺高的雕象，雕象材料是钛合金。
金属材料课程标准(预备技师、高技)
金属材料与热处理课程标准一、课程名称：《金属材料与热处理》二、课程管理系、部及教研室：机械工程系，金材、刀具、数控加工基础、冲压、液压模具教研组三、教材版本：中国劳动社会保障出版社第一版四、大纲说明：１、适用专业：机械制造（机加、模具、数控）专业；使用范围：高技类第一学年学生；修业年限：1学年２、总学时：54学时；课程性质：专业基础课考试方式：闭卷考试成绩评定：百分制执笔：审核：审批：《金属材料与热处理》教学大纲（高技）一、课程说明1、课程的性质和内容本课程是我校二产业“宽基础、活模块”专业基础课。
主要内容包括：金属的结构与结晶、金属材料的性能、铁碳合金、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等。
2、本课程的任务本课程的任务是对学生进行金属材料的基础性教育，为模块课程学习及实际工作提供必要的金属材料知识，让学生能够正确的认识和使用金属材料，合理地确定不同金属材料的加工方法，充分发挥材料的潜力，熟悉金属材料的牌号，了解它们的性能和变化规律。
3、本课程的基本要求使学生熟悉并掌握有关金属材料的基本知识，了解常用金属材料及其力学性能；熟悉常用金属材料的牌号、成分、组织、热处理和性能，了解它们之间的相互关系和变化规律。
4、注意事项本课程涉及面广，实践性强，课时有限，教学过程中尽可能运用直观教学手段和观察实践，切实坚持理论联系实际的原则，注重认识和使用，尽量使复杂的知识简单化，介绍原理，强调并突出使用，使学生在基础知识的积累和观察实践的体验上能建立知识体系，能熟练的认识和使用所学的知识，锻炼分析问题和解决问题的能力。
由于课程涉及知识面广，要根据教学对象专业的不同，适当增补（删减）内容，充分利用教具、实物、图片和多媒体课件等教学手段，避免抽象地作理论推导和把简单的问题复杂化。
有条件的情况下还可以组织参观或者播放教学录像（光碟）等。
只要弄清楚重要的概念和基本理论，按照材料的成分和热处理决定其组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这一内在关系进行学习和记忆；注意理论联系实际，认真完成作业和实验等教学环节，是完全可以学好这门课程的。
《金属材料学》课程教学大纲
《金属材料学》课程教学大纲《金属材料学》课程教学大纲一、课程说明课程名称：金属材料学所属专业：材料物理专业课程性质：专业基础课学分：3 课程简介：《金属材料学》是一门综合性和应用性较强的专业必修课。
根据材料物理专业先修课程和教学内容，本课程包括金属学和金属材料两大部分，其中金属学的内容作为《材料科学基础》课程的补充和深入，金属材料部分在《材料科学基础》、《材料力学性能》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。
课程的学习，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。
目标与任务；通过本课程的学习主要掌握：1.金属材料的成份、组织结构及性能三者间的关系，金属的基本理论和知识。
2.合金元素在钢中的作用、原理和规律；3.钢的热处理原理以及其与合金化的配合；4.掌握各类铸铁的成分组织和性能特点；5.常用有色金属及其合金的成分、性能和热处理特点. 先修课程：《材料科学基础》、《材料力学性能》等。
教材与主要参考书。
教材：《金属学与热处理》第二版，崔忠圻主编，哈尔滨工业大学出版社。
参考书：《金属材料学》第二版，吴承建陈国良强文江等编著，冶金工业出版社。
《金属材料学》第二版，戴起勋主编程晓农主审，化学工业出版社。
《材料科学基础》，胡赓祥、蔡荀主编，上海交通大学出版《材料科学基础》，潘金生等编，清华大学出版社二、课程内容与安排绪论讲授，2学时内容及基本要求 1.金属材料的发展概况。
2.了解金属材料在国民经济中的地位与作用。
3.本课程的性质、地位和任务。
第一章金属的晶体结构第一节金属的结合方式第二节金属的晶体结构第三节实际金属的晶体结构教学方法与学时分配讲授，5学时内容及基本要求主要内容：1．组成材料的原子间的键合方式及其与性能间的关系。
2．晶体学基础的基本概念和应用。
4. 点缺陷、线缺陷、面缺陷。
5. 刃型位错、螺型位错的结构特征、应力场、相互作用、增殖及其对性能的影响。
《金属材料与热处理》课程标准
《金属材料与热处理》课程标准一、课程性质、定位与设计思路（一）课程性质本课程是机械制造及自动化专业高职学生的一门必修专业基础课，讲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：金属材料的分类，金属材料的结构，金属材料的性能测试，铁碳合金组织，金属材料的常规热处理，金属材料的表面热处理，金属材料的工程选用等。
使学生初步认识材料的性能、了解晶体结构、掌握铁碳合金相图、掌握常用材料的牌号及其用途，并能够合理选择热处理方法。
课程名称金属材料与热处理课程代码课程类型课程性质学分学时32 理论19 实验13 上机实践前导课程机械制图后续课程机械制造基础机械加工工艺数控加工焊接工艺。
适用专业机械设计及制造，机械制造及自动化，焊接技术（二）课程定位通过本课程的学习，学生具有处理简单的金属材料与热处理力学性能测试和硬度性能测试的能力，具有分析金属的晶体结构、二元合金相图和铁碳合金相图的基本能力，具有初步的钢热处理知识，并应用钢热处理知识完成钢的热处理能力，具有鉴别金属材料与的能力，具有选择热处理方式的能力，具有选择机械工程常用材料的能力。
同时通过对典型机械材料的分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。
（三）课程设计思路本课程是根据高职教育机械设计及制造专业人才培养目标，通过素质教育、金属材料与热处理知识提升、技能操作以及策略的制定与应用，充分体现素质、知识、能力“三位一体”的要求。
本课程应用项目任务驱动和项目问题引入来激发学生的学习动机和兴趣，遵循以“校企合作，工学结合”的教学理念设计课程。
1.主要结构课程教学内容根据高职学生对金属材料理论知识和应用能力的要求，精简学科理论知识，突出理论与实际的“前因后果”关系，按照“感性认识→理性认识→综合利用”对教学内容进行序化，使学生由浅入深，从具备金属材料的基本概念和初步鉴别能力，到掌握金属材料的本质和具备显微鉴别能力，再到具备金属材料及热处理的工程应用能力。
2.课程设计理念（1）贴近生产岗位。
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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一、课程的性质和要求1、课程性质金属材料学是一门综合性比较强的专业主干课。
在学生学过材料科学基础（或金属学原理）、材料组织控制原理、材料组织控制工艺（或材料强韧化）及材料力学性能等课程的基础上，系统地介绍金属材料合金化的一般规律及各类主要金属材料的成分、工艺、组织和性能之间的关系。
通过课堂讲授、综合性实验、综合性作业等环节，培养学生分析问题和解决问题的能力。
2、课程要求1）掌握主要金属材料的合金化基本原理，了解材料成分设计和工艺设计的依据，为发掘材料潜力和开发新材料打下一个理论基础；2）了解各种典型材料的成分、工艺、组织结构和性能之间的有机关系；3）能初步从零件的服役条件出发，对材料提出合理的技术要求，正确地选择材料并合理制订工艺。
3、课程改革《金属材料工程》专业是江苏省品牌专业。
在新的专业内涵下，进行了课程体系的重构。
专业主干课程内容和教学方法的改革也是品牌专业建设的重要内容。
《金属材料学》是该专业主干课程中涉及综合性知识的一门课程，从知识结构来说，它是一门该专业最后的综合性主干课，也是学生在今后工作岗位上最有实践指导意义的一门课程。
根据专业建设的情况和课程特点，对该课程的教学进行了改革。
主要是精简和补充内容、编制多媒体电子课件、改革教学方法、开展课堂讨论、增加综合性作业，选编习题和布置课堂思考题、设计综合性实验等。
目的是使学生对专业有一个系统的认识，理解专业知识的主线、核心和思想，培养学生分析问题和解决问题的能力。
编写《习题和思考题》是其中部分的内容。
结合20多年的教学经验和对课程内涵、重点和难点的深入理解，编写了具有特色的相应教材。
二、习题和思考题绪论01、1958年世界工业博览会在比利时召开，博览会大楼，是由9个巨大金属球组成，球直径为18米，8球位于立方体角，1球在中心。
这象征什么? 说明什么意义?02、为纪念世界第一位宇航员加加林，莫斯科列宁大街上建造了40英尺高的雕象，雕象材料是钛合金。
为什么用钛合金做? 代表什么意义?03、金子从古到今都作为世界上的流通货币，为什么? 铜是人类最早认识和使用的金属，为什么?04、1983年在上海召开的第4届国际材料及热处理大会的会标是小炉匠锤打的图案，代表什么意义?为什么古代著名的刀剑都要经过反复锻打?05、为什么要提出构筑循环型材料产业的发展方向?钢合金化原理1、为什么说钢中的S、P杂质元素在一般情况下总是有害的?2、钢中常用的合金元素有哪些? 哪些是奥氏体形成元素? 哪些是铁素体形成元素?3、哪些是碳化物形成元素? 哪些是非碳化物形成元素?4、钢中的碳化物按点阵结构分为哪两大类? 各有什么特点? 什么叫合金渗碳体和特殊碳化物?5、简述合金钢中碳化物形成规律。
6、合金元素对Fe-Fe3C相图上的S、E点有什么影响? 这种影响意味着什么?7、试述钢在退火态、淬火态及淬火-回火态下，不同合金元素的分布状况?8、有哪些合金元素强烈阻止奥氏体晶粒的长大? 阻止奥氏体晶粒的长大有什么好处?9、哪些合金元素能显著提高钢的淬透性? 提高钢淬透性有何作用?10、什么叫回火稳定性? 能明显提高回火稳定性的合金元素有哪些? 提高钢的回火稳定性有什么作用?11、什么叫钢的第一类回火脆性和第二类回火脆性? 各在什么条件下产生?如何减轻或消除?12、就合金元素对铁素体力学性能、碳化物形成倾向、奥氏体晶粒长大倾向、淬透性、回火稳定性和回火脆性等几个方面总结下列元素的作用：Si、Mn、Cr、Mo、W、V、Ni 。
13、根据合金元素在钢中的作用，从淬透性、回火稳定性、奥氏体晶粒长大倾向、韧性和回火脆性等方面比较下列钢号的性能：40Cr、40CrNi、40CrMn、40CrNiMo 。
14、为什么W、Mo、V、Ti等元素对珠光体转变阻止作用大，而对贝氏体转变影响不大?15、怎样理解有些元素（如Cr）是铁素体形成元素，使奥氏体不稳定，而对过冷奥氏体的影响又起了稳定奥氏体的作用，使“C”曲线右移?16、为什么合金化原则是“多元少量，复合加入” ? 试举例说明各合金元素作用的机理。
17、合金元素V在普碳钢或某些情况下能起到降低淬透性的作用，为什么?而对于40Mn2和42Mn2V，后者的淬透性稍大，为什么?18、怎样理解“合金钢和碳钢的强度性能差异，主要不在于合金元素本身的强化作用，而在于合金元素对钢相变过程的影响。
并且合金元素的良好作用，只有在进行适当的热处理条件下长能表现出来” ?19、合金元素提高钢的韧性主要有哪些途径?20、40Cr、40CrNi、40CrNiMo 钢，其油淬临界直径分别为25-30mm、40-60mm、60-100mm 。
试解释淬透性成倍地增大的现象。
21、钢的强化机制有哪些? 为什么一般钢的强化工艺都采用淬火-回火?22、试解释4Cr13已属于过共析钢，而Cr12钢中已经出现共晶组织，属于莱氏体钢。
23、试解释含Mn稍高的钢易过热；而含Si的钢淬火加热温度应稍高，且冷作硬化率较高，不利于冷变形加工。
24、什么叫钢的内吸附现象? 其机理和主要影响因素是什么?25、试述氮化物的晶体结构和性能特点。
26、试述钢中置换固溶体和间隙固溶体形成的规律。
合金结构钢27、叙述构件用钢一般的服役条件、加工特点和性能要求。
28、低碳钢中淬火时效和应变时效的机理是什么? 对构件有何危害?29、为什么普低钢中基本上都含有不大于1.8%Mn ?30、为什么贝氏体型普低钢多采用0.5%Mo和微量B作为基本合金化元素?31、什么是微合金化钢? 微合金化元素的主要作用是什么?32、在汽车工业上广泛使用的双相钢，其成分、组织和性能特点是什么? 为什么能在汽车工业上得到大量使用，发展很快?33、在结构钢的部颁标准中，每个钢号的力学性能都注明热处理状态和试样直径或钢材厚度。
为什么? 有什么意义?34、为什么说淬透性是评定结构钢性能的重要指标? 淬火钢中出现非马氏体组织有什么危害?35、调质钢中常用哪些合金元素? 这些合金元素各起什么作用?36、机器零件用钢和构件用钢对使用性能和工艺性能上的要求有什么不同?37、低碳马氏体在力学性能和工艺性上有哪些突出优点?38、低碳马氏体钢在使用上应注意些什么问题?39、某工厂原来使用45MnSiV生产Φ8mm高强度调质钢筋。
要求σb> 1450Mpa，σs > 1200Mpa，δ> 6% 。
热处理工艺是920±20℃油淬，470±10℃回火。
因该钢缺货，库存有25MnSi钢。
请考虑是否可以代用? 如可以代用，热处理工艺如何调整?40、弹簧钢的主要性能要求是什么? 为什么合金弹簧钢的含C量一般在0.5-0.75%之间?41、弹簧为什么要求很高的冶金质量和表面质量? 弹簧钢的强度极限高，是否就意味着弹簧的疲劳极限高? 为什么?42、说明65Mn、60Si2Mn、50CrV A钢的主要性能及用途。
43、有些普通弹簧冷卷成型后为什么要进行去应力退火? 车辆用板簧淬火后，为什么要用中温回火?44、为什么板簧不能强化后成型? 而线径很细的弹簧不能用热成型后强化?45、什么是易切削钢? 易切削钢常用做哪些零件?46、在易切削钢中常加入哪些元素? 它们对提高钢切削性能的作用机理是什么?47、直径25mm的40CrNiMo钢棒料，经过正火后难以切削，为什么?48、材料的切削加工性和材料的组织和硬度之间有什么关系? 为获得好的切削性，中C 钢和高C钢各自应经过什么样的热处理，得到什么样的金相组织?49、用低淬钢做中、小模数的中、高频感应加热淬火齿轮有什么优点?50、说明20Cr、20CrMnTi、18Cr2Ni4WA钢的主要性能特点和用途。
51、说明38CrMoAlA钢中各合金元素的作用。
51、为什么滚动轴承钢的含C量都为高C? 滚动轴承钢中常含有哪些合金元素? 各起什么作用? 为什么含Cr量限制在一定范围?52、滚动轴承钢对冶金质量、表面质量和原始组织有哪些要求? 为什么?53、滚动轴承钢的主要性能要求有哪些?54、对滚动轴承钢原始组织中碳化物不均匀性的几种情况，应该如何改善和消除?55、在使用状态下，滚动轴承钢的最佳组织是什么? 在工艺上应如何保证?56、分析机床主轴的服役条件、性能要求。
按最终热处理工艺分类机床主轴有哪几种? 每种主轴可选用哪些钢号? 其冷、热加工工艺路线是怎样的?57、分析齿轮的服役条件、性能要求。
在机床、汽车拖拉机及重型机械上，常分别选用哪些材料作齿轮? 使用哪些热处理工艺?58、试归纳总结各类机器零件用钢的含C量范围、热处理工艺、最终的组织及力学性能。
59、高锰耐磨钢有什么特点? 为什么会有这样的特点? 如何获得这些特点? 在什么情况下适合使用这类钢?60、为什么一般说S元素在钢中的有害作用是引起热脆性，而在易切削钢中又能有意地加入一定量的S元素?61、20Mn2钢渗碳后是否适合于直接淬火? 为什么?62、在飞机制造厂中，常用18Cr2Ni4WA钢制造发动机变速箱齿轮。
为减少淬火后残余应力和齿轮尺寸的变化，控制心部硬度不致过高，以保证获得必需的冲击韧性，采用如下工艺：将渗C后的齿轮加热到850℃左右，保温后淬入200-220℃的第一热浴中，保温10分钟左右，取出后立即置于550-570℃的第二热浴中，保持1-2小时，取出空冷到室温。
问：此时钢表、里的组织是什么? 已知：该钢的Ms = 310℃，表面渗C后的Ms = 80℃左右。
63、试述微合金非调质钢的成分、组织、性能特点。
64、为什么ZGMn13型高锰耐磨钢在淬火时能得到全部奥氏体组织，而缓冷却得到了大量的马氏体?65、在结构钢中，如有Mo元素合金化，其加入量一般小于0.5%?66、各类超高强度钢是在哪些钢的基础上发展起来的? 各有什么优缺点?67、设计创制马氏体时效钢的基本依据是什么?68、请用强度和韧性的矛盾关系来简述超高强度钢的发展。
工模具钢69、在使用性能和工艺性能的要求上，工具钢和机器零件用钢有什么不同?70、工具钢常要做哪些力学性能试验? 测定哪些性能指标? 为什么?71、试用合金化原理分析说明9SiCr、9Mn2V、CrWMn钢的优缺点。
72、9SiCr和60Si2Mn都有不同程度的脱C倾向，为什么?73、分析比较T9和9SiCr:1）为什么9SiCr钢的热处理加热温度比T9钢高?2）直径为φ30 ~ 40mm的9SiCr钢在油中能淬透，相同尺寸的T9钢能否淬透? 为什么?3）T9钢制造的刀具刃部受热到200-250℃，其硬度和耐磨性已迅速下降而失效；9SiCr钢制造的刀具，其刃部受热至230-250℃，硬度仍不低于60HRC，耐磨性良好，还可正常工作。
为什么?4）为什么9SiCr钢适宜制作要求变形小、硬度较高和耐磨性较高的圆板牙等薄刃工具?74、在高速钢中，合金元素W、Cr、V的主要作用是什么?75、有一批W18Cr4V钢制钻头，淬火后硬度偏低，经检验是淬火加热温度出了问题。