《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。
工程材料课程教学大纲和质量标准.pdf
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
《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：。
《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。
《土木工程材料》课程教学大纲
《土木工程材料》课程教学大纲一、课程名称：土木工程材料 Civil Engineering Materials二、课程编码：三、学时与学分：32/2四、先修课程：材料力学五、课程教学目标1.以课堂面授为主、重视实验环节、辅以习题练习等教学手段进行教与学。
本课程是工业与民用建筑专业的一门技术基础课，主要讲授建筑材料中常用材料的技术性质、品种规格、适用范围、检验方法及储运知识等。
2.在能力方面，通过本课程的学习，使学生能够在设计中合理的选择材料、在施工中正确的使用材料，并为后续专业课提供材料的基础知识。
3.重视实验环节，尽可能多的给学生提供操作的机会，培养工程素质。
六、适用学科专业教育培养计划土木工程专业七、基本教学内容与学时安排●绪论和建筑材料的基本性质（4学时）材料的组成、结构与构造材料的基本物理性质材料的基本力学性质材料的耐久性●建筑钢材（4学时）钢的分类、钢的冶炼、加工对钢材性质的影响建筑钢材的力学性能建筑钢材的晶体组织和化学成分钢材的冷加工及时效强化、热处理建筑钢材的标准和选用●气硬性无机胶凝材料（2学时）石膏石灰水玻璃●水泥（6学时）硅酸盐水泥掺混合材料的硅酸盐水泥高铝水泥其它品种水泥●混凝土（10学时）普通混凝土的组成材料混凝土外加剂普通混凝土的主要技术性质普通混凝土的配合比设计●建筑砂浆（1学时）砌筑砂浆抹面砂浆●墙体材料（1学时）砖砌块●实验内容（4学时）混凝土配合比设计和易性测定及强度成型混凝土抗压强度八、教学方法(1) 研究性和创造性培养每章均设研究性和创造性培养栏。
结合该章内容讨论挑战性问题，体现研究性学习，如基于项目、问题、任务等的学习方法，讨论课，课内课外相结合等；漫谈土木工程材料的发展，提高学生学习兴趣，培养学生的创造能力。
该方法还有创造性思维点拨，引导学生从创新的角度思考问题。
(2) 参与式试验和材料综合选用每章均设有参与式试验需要学生直接参与，如选定某些试验参数。
学生在参与学习的过程中，实现知识、能力和素质有机统一。
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《工程材料》课程教学大纲课程编码：XXX
学时：XX学时
学分：XX学分
一、课程目的和基本要求
1.掌握工程材料的基本概念、分类、结构和特性；
2.了解工程材料的性能和应用；
3.掌握工程材料的选择和设计方法；
4.具备解决工程材料问题的基本能力。
二、教学内容和教学方法
1.教学内容
1.1工程材料的基本概念和分类
1.2金属材料
1.2.1金属材料的组织结构
1.2.2金属材料的力学性能和物理性质
1.2.3金属材料的热处理
1.2.4金属材料的腐蚀与防护
1.2.5金属材料的选用和设计
1.3硅酸盐材料
1.3.1硅酸盐材料的组织结构
1.3.2硅酸盐材料的物理性质
1.3.3硅酸盐材料的烧结与成型1.3.4硅酸盐材料的性能与应用1.3.5硅酸盐材料的选用和设计1.4高分子材料
1.4.1高分子材料的结构和性质1.4.2高分子材料的物理性质
1.4.3高分子材料的加工和成型1.4.4高分子材料的应用和选用1.5复合材料
1.5.1复合材料的基本概念和分类1.5.2复合材料的组织结构和性能1.5.3复合材料的制备工艺和应用1.5.4复合材料的选用和设计
1.6新型工程材料
1.6.1纳米材料
1.6.2智能材料
1.6.3生物材料
1.6.4混凝土材料
2.教学方法
本课程采用理论教学相结合的方式进行授课，并通过实验课程、案例分析和课堂讨论等形式加强实际应用和解决问题的能力培养。
三、评价标准和教学辅助手段
1.课程评价
本课程的评价方式包括平时成绩和期末考试成绩两部分，其中平时成绩占总评成绩的30%，期末考试成绩占总评成绩的70%。
2.教学辅助手段
教学过程中将使用多媒体教学手段辅助讲解，并配备必要的实验设备和材料，以提高学生的实践操作能力。
四、参考教材
1.《工程材料学》（第X版），XXX等编著，XXX出版社，XXXX年。
2.《材料力学》（第X版），XXX等编著，XXX出版社，XXXX年。
教学大纲制定说明：
1.本课程教学大纲参照了相关课程教学大纲，针对本课程的特点和发展需要进行了适当的调整和完善。
2.本教学大纲经教研部门审核通过，并报教务处备案。
3.本教学大纲由教师组织编写，对课程目标、内容、教学方法和评价标准进行了详细的说明，以指导教师开展教学工作，保证教学质量。
4.本教学大纲实施过程中，应及时根据教学实际情况进行更新和改进，以适应教学和学科发展的需要。
备注：以上为《工程材料》课程教学大纲的主要内容，具体可根据各
校实际情况进行调整和补充。