金属材料及热处理》课程教学大纲

《金属材料及热处理》教学大纲

Metallic Materials and Heat Treatment

总学时：48理论课学时：42实验课学时：6

一、课程的性质

本课程是材料成型及控制工程专业（金属）的一门主干课，也是该专业方向一门重要的专业领域课。本课程的内容包括：金属材料合金化的基本理论，合金元素对材料性能的影响，工业生产中典型零件热处理工艺分析，碳钢和合金钢、铸铁以及有色金属材料的成分、组织结构、性能及应用，金属材料的设计与选材方法等。目的是使学生掌握提高材料性能的基础理论、方法和工艺，能够根据零件的服役条件和性能要求正确地选择材料，合理制定工艺，为以后从事材料的研究和使用奠定理论基础，并了解当前金属材料及其热处理领域的新技术、新工艺、新进展。

二、课程的目的与教学基本要求

本课程的目的是使学生掌握金属材料的合金化基础理论；熟悉碳钢、合金钢、铸铁及有色金属等金属材料的成分、性能和应用；了解金属材料设计理论和合理选材的思路。教学基本要求使学生掌握金属材料的基本理论知识，了解该方面发展的最新动态，熟悉常用金属材料成分－热处理工艺－组织－性能－应用之间关系的一般规律，对常用金属材料及其应用有全面认识，具有合理选用工程材料的基本能力。

三、课程适用专业

材料成型及控制工程（金属）

四、先修课程

材料科学基础

五、课程的教学内容、要求与学时分配

1．理论教学部分：

教学的重点是金属材料合金化的基本理论，热处理工艺对材料性能的影响，碳钢和合金钢、铸铁以及有色金属材料的成分、组织结构、性能及其应用，金属材料的设计与选材方法等。教学的难点是如何使学生将熟悉和掌握金属材料的成分－热处理工艺－组织－性能－应用之间关系的一般规律，对常用金属材料及其应用有全面认识。要求学生掌握提高材料性能的基础理论、方法和工艺，能够根据零件的服役条件和性能要求正确地选择材料，合理制定工艺，为以后从事材料的研究和使用奠定理论基础。

具体课程教学内容如下：

第一章绪论

第二章钢的合金化原理

1．钢中的合金元素

2．合金元素对钢中相及相变的影响

3．合金元素对钢的性能的影响

4．钢中微量元素的作用及钢的微合金化

5．钢的强韧化机理及途径

第三章钢的热处理

1．钢的热处理原理

2．钢的热处理工艺

3．热处理新工艺简介

第四章碳钢与合金钢

1．钢与合金钢的分类和牌号

2．碳钢及其应用

3．合金结构钢

4．管线钢

5．合金工具钢

6．不锈钢、耐热钢和耐磨钢

7．典型零件的热处理过程及工艺分析第五章铸铁

1．铸铁的石墨化

2．铸铁的合金化与热处理

3．铸铁的分类及应用

第六章有色金属及合金

1．铝合金热处理原理

2．铝及其合金

3．镁及其合金

4．铜及其合金

5．镍及其合金

6．钛及其合金

7．难熔金属及其合金

第七章金属材料的设计理论与选材

1．材料设计的理论与方法

2．合理选材的思路与方法

学时安排如下：

2．实验教学部分：

实验教学共6学时，要求学生在理论教学的基础上，分析常用金属材料的成分—组织—性能之间的关系及热处理的影响，提高实验技能和分析问题与解决问题的能力。具体实验名称和学时分配如下：

实验1 奥氏体不锈钢的显微组织观察与分析，2学时；

实验2 球墨铸铁的显微组织观察与分析，2学时；

实验3 有色金属（铝合金、镁合金和铜合金）的显微组织观察与分析，2学时。

六、教材和主要参考资料

1．金属材料及热处理，崔振铎、刘华山主编，中南大学出版社，2010年9月，书号：978-7-5487-0058-6，58元（教育部高等学校材料科学与工程教学指导委员会规划教材）

2．（美）詹姆斯·谢弗等著，余永宁、强文江等译，工程材料科学与设计，机械工业出版社，2003年1月，书号：7-111-11394-2，66元（国外高校优秀教材精选）

七、课程考核方式

1．理论教学部分：期末闭卷笔试成绩（占80％）＋课堂及作业（占10％）

2．实验教学部分：实验、实验报告及课堂讨论（占10％）

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