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教 案 2014 ～ 2015 學年第 1 學期 學院 材料學院 系部 功能材料系 課 程 名 稱 機械工程材料及其成形技術基礎 適用班級 12機械設計及自動化卓越班 主 講 教 師 許龍山 職 稱 副教授 二○一四年九月十六日 廈門理工學院教務處 制 課程名稱 機械工程材料及其成形技術基礎 授課對象 12機械設計及自動化1-2班 課程編號 課程類型 必修課 公共基礎課（ ）；專業(yè)基礎課（√ ）；專業(yè)課（ ） 選修課 限選課（ ）；任選課（ ） 授課方式 課堂講授（√ ）；實踐課（ ） 考核方式 考試（√ ）；考查（ ） 課程教學 總學時數(shù) 56 學 分 數(shù) 3.5 學時分配 課堂講授 48 學時； 實踐課 8 學時 基 本 教 材 和 主 要 參 考 資 料 序號 教材名稱 作者 出版社 出版時間 1 工程材料（第二版） 戴枝榮、張遠明主編 高等教育出版社 2005年4月 2 材料成形技術基礎 張亮峰主編 高等教育出版社 2011年 3 材料科學基礎 潘金生主編 清華大學出版社 2003年 授課教師 許龍山 職稱 副教授 授課時間 9月16日-12月18日 教學 目的 要求 教學目的：通過本課程的學習，使學生了解材料基本性能、理解材料的基本概念、掌握一些材料的制備工藝，能初步通過設計材料的制備工藝來達到改善材料的某些性能。 基本要求：熟悉金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點；熟悉常用金屬材料的分類、牌號、主要性能及大致用途；掌握金屬材料的成份，組織、性能之間的關系；熟悉金屬材料的強化方法、性能檢驗方法、金相分析手段等。 教學 重點 難點 教學重點：材料力學性能；材料的晶體結(jié)構(gòu)；材料的相圖分析。 教學難點：金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)；合金的相結(jié)構(gòu)及二元合金相圖；熱處理機理、金屬的強化機理等。 注：表中（）選項請打“√” 課程教案 授課時間 9.16 第一周 課次 1 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）：緒論 1. 工程材料的性能 1． 1靜載時材料的力學性能 1．2動載荷時材料的力學性能 1．3疲勞強度、斷裂韌性 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解材料科學的基本范疇、研究領域及其在本專業(yè)學習中的作用 2．了解拉伸實驗的基本過程 3．了解材料的疲勞強度和斷裂韌性。 4．熟悉剛度、強度、塑性基本指標的含義和計算方法 5．掌握布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度的測量方法 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：金屬材料的強度、剛度、塑性、彈性、硬度、沖擊韌度、疲勞強度的含義及應用 教學難點：材料的強度、剛度、硬度的含義及其計算 教學基本內(nèi)容： 緒論（45分鐘） 材料概念、分類、發(fā)展；學習要求，學習方法。 1．工程材料的性能 1．1靜載時材料的力學性能 （60分鐘） 強度和塑性的概念，符號，測試方法； 硬度的概念；硬度的測試方法及常用的硬度指標。 1． 2動載荷時材料的力學性能 （15分鐘） 沖擊韌度的概念；沖擊試驗的原理、方法；沖擊韌度指標的應用。 1． 3斷裂韌性（12分鐘） 疲勞強度的概念；疲勞試驗的試驗方法；疲勞強度指標的應用。 總結(jié)（3分鐘） 教學方法及手段： 1． 強調(diào)材料在本專業(yè)中的地位來激發(fā)學生的學習熱情。； 2．通過拉伸試驗的講解引進強度、剛度和塑性指標的計算方法及其含義。 3. 從生產(chǎn)實例入手引入硬度、沖擊韌性和疲勞強度的概念、指標和試驗。 4.采用多媒體課件配圖片。 討論、作業(yè)和思考題：P8:1-1 P8：1-2 參考資料：材料科學基礎 潘金生 備注： 授課時間 9.18 第一周 課次 2 授課方式 （請打√） 理論課□ 實驗課√ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）：緒論 2． 材料力學性能實驗 2.1 材料的拉伸實驗 2.2 材料的硬度測量實驗 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解實驗的規(guī)章制度和基本實驗技能 2．熟悉拉伸實驗和硬度測量實驗的基本過程 3．了解材料的疲勞強度和斷裂韌性。 5．掌握強度、剛度、布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度的測量及結(jié)果分析 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：拉伸實驗的基本操作過程及實驗方法 教學難點：材料的強度、剛度、硬度的測量結(jié)果分析 教學基本內(nèi)容： 1．拉伸實驗（75分鐘） 實驗的基本方法和原理 拉伸實驗設備的操作和維護 拉伸強度的測量及曲線分析 拉伸實驗報告的撰寫 2 材料的硬度測量實驗（60分鐘） 實驗的基本原理 硬度測量儀的操作和注意事項 布氏硬度、洛氏印度及維氏硬度的測量 硬度實驗報告的撰寫 教學方法及手段： 1． 言傳身教，介紹自己做實驗的基本方法和習慣來達到教育學生的目的 2． 結(jié)合實際，測量常見的一些材料，讓學生感覺到這種實驗的重要性 討論、作業(yè)和思考題：整理實驗報告 參考資料：材料科學基礎 潘金生 備注： 授課時間 9.23 第二周 課次 3 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 2． 金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解金屬晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、金屬晶體的結(jié)晶等基本概念，了解非金屬晶體的基本類型； 2．熟悉金屬的結(jié)構(gòu)特征、金屬結(jié)晶基本過程； 3．掌握金屬的常見晶格類型、金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)特點、金屬結(jié)晶的基本規(guī)律； 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：金屬的晶格類型、特征及結(jié)晶的基本規(guī)律。 教學難點：金屬的晶體結(jié)構(gòu)特征。 教學基本內(nèi)容： 2.1 金屬的晶體結(jié)構(gòu)（55分鐘） 金屬晶體結(jié)構(gòu)的基本概念和特性；常見的三種常見金屬晶格類型；晶格的致密度、實際金屬的結(jié)構(gòu)特點。晶面指數(shù)和晶向指數(shù) 2.2 實際金屬結(jié)構(gòu)和非金屬晶體（25分鐘） 三種基本的缺陷：點缺陷、線缺陷和面缺陷；三種類型的非金屬晶體：離子晶體，共價晶體，結(jié)晶型高分子聚合物。 2.2 金屬的結(jié)晶（55分鐘） 金屬結(jié)晶的基本概念、金屬的結(jié)晶過程、金屬結(jié)晶的晶粒大小及其影響因素、金屬鑄錠的結(jié)晶過程及組織、金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變。 教學方法及手段： 1．利用多媒體圖片組織課堂教學，并與材料性能相聯(lián)系。 2．利用實際接觸過的材料作為素材，淺入深出的探討金屬材料的晶格特點。 3．通過學生們自己動手畫圖比賽來加深對抽象晶格的理解。 討論、作業(yè)和思考題：P20:2-2, 2-5 參考資料： 材料科學基礎 潘金生 備注： 授課時間 9.25 第二周 課次 4 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）：緒論 3 金屬的塑性變形 3．1單晶、多晶體的塑性變形 3．2塑性變形對金屬組織和性能的影響 3．3金屬的熱加工 3. 4 超塑性 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解單晶體和多晶體塑性變形的基本類型和形式 2 了解超塑性的基本含義 3 熟悉塑性變形對金屬組織和性能的影響 4 熟悉熱加工的基本基本概念和熱加工對金屬組織和性能的影響。 5．掌握滑移和孿生的結(jié)構(gòu)特征及典型的滑移系得計算 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：滑移和孿生的結(jié)構(gòu)特征及典型的滑移系得計算 教學難點： 塑性變形對金屬組織和性能的影響及滑移系數(shù)的判斷 教學基本內(nèi)容： 1 單晶、多晶體的塑性變形(75分鐘) 滑移和孿生的基本概念和結(jié)構(gòu)特征， 單晶體的塑性變形， 多晶體的塑性變形，三種典型晶格的滑移系 2塑性變形對金屬組織和性能的影響（20分鐘） 3金屬的熱加工（30分鐘） 4 超塑性（10分鐘） 教學方法及手段： 1. 采用多媒體課件配圖片。 2. 結(jié)合自身的科研工作，介紹各種單晶體和多晶體的塑性變形和結(jié)構(gòu)特征 3. 引導學生通過網(wǎng)絡或看文獻的方式了解晶體的塑性變形實例。 討論、作業(yè)和思考題：P31：3-1， 3-9 參考資料：材料科學基礎 潘金生 備注： 授課時間 9.30 第三周 課次 5 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 4．二元合金 4．1合金的相結(jié)構(gòu) 4．2二元合金相圖 一、勻晶相圖，二、共晶相圖 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解合金中的基本概念、固態(tài)合金相結(jié)構(gòu)的分類、合金相圖的概念和分類； 2．熟悉固態(tài)合金相中的原子排列規(guī)律及對合金性能的影響； 3．掌握固態(tài)合金中相結(jié)構(gòu)的基本組成、結(jié)構(gòu)特點、形成條件和性能特點。 4. 掌握二元勻晶相圖的含義、結(jié)晶過程及室溫下的組織、各組成物相對量的計算方法。 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：固態(tài)合金中相結(jié)構(gòu)的基本組成、結(jié)構(gòu)特點、形成條件和性能特點。二元相圖中合金的結(jié)晶過程及室溫下的組織。 教學難點：固態(tài)合金中相結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和對性能的影響。二元合金相圖中各組成物相對量的計算。 教學基本內(nèi)容： 4．1二元合金 4．2合金的相結(jié)構(gòu) 合金中的相的概念；合金中的相結(jié)構(gòu)（30分鐘） 4．3二元合金相圖 相圖的概念與分類；（15分鐘） 一、勻晶相圖（45分鐘） 二、共晶相圖（45分鐘） 教學方法及手段： 1．以金屬鍵模型為依據(jù)，具體講解合金的晶體結(jié)構(gòu)及特征； 2．從相的角度出發(fā)介紹合金中相的基本結(jié)構(gòu)，并引入單相組織和多相組織的概念； 3．以畫板圖的方法介紹相圖的概念及分類。舉例分析相圖、組成物的計算。 討論、作業(yè)和思考題：P46:4-1 參考資料： 材料科學基礎 潘金生 備注： 授課時間 10.2第三周 課次 6 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 5鐵碳合金 5．1 鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)與性能 5．2鐵碳合金相圖 一、 相圖分析 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．熟悉鐵碳合金中的基本元素組成及基本組織類型； 2．掌握鐵碳合金中基本組織的形貌特征、表現(xiàn)形式、基本性能特點及其在合金中的作用。 3. 了解鐵碳合金相圖的內(nèi)涵，成分、溫度、結(jié)構(gòu)和組成物相對重量的計算。 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點： 鐵碳合金基本組織的類型、結(jié)構(gòu)特點、性能及應用。鐵碳合金相圖的室溫組織變化規(guī)律。 教學難點：鐵碳合金相圖中各組成物相對量的計算。鐵碳合金基本組織中溶解度與析出物之間的關系。 教學基本內(nèi)容： 5 鐵碳合金 5．1 鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)與性能（45分鐘） 奧氏體、珠光體、鐵素體、萊氏體和滲碳體結(jié)構(gòu)、形貌與性能。 5．2 鐵碳合金相圖（90分鐘） 一、 相圖分析 相圖上點、線和區(qū)間的含義，代表的變化規(guī)律。成分確定、組成物和結(jié)構(gòu)確定。 教學方法及手段： 1．以相、組織、結(jié)構(gòu)等知識綜合介紹鐵碳合金的基本組織特征、顯微組織、性能特點等； 2．結(jié)合純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變講解鐵碳合金中組織的相互轉(zhuǎn)變及室溫組織形態(tài)。 3．例題講解組織組成物的分析計算。 討論、作業(yè)和思考題： 參考資料：材料科學基礎 潘金生 備注： 授課時間 10.7 第四周 課次 7 授課方式 （請打√） 理論課 □ 實驗課√習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 實驗二：鐵碳合金組織觀察 1 鐵碳合金晶相打磨實驗 2 合金組織觀察 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解實驗的基本流程和檢測方法。 2．熟悉晶相打磨得基本方法及要求。 3．掌握鐵碳合金組織觀察 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：鐵碳合金組織觀察及其實驗結(jié)果分析 教學難點：。晶相打磨得基本方法及要求及各種晶相結(jié)構(gòu)的分析 教學基本內(nèi)容： 1 鐵碳合金晶相打磨實驗（45分鐘） 2鐵碳合金組織觀察（45分鐘） 3 實驗報告的整理（45分鐘） 教學方法及手段： 1． 通過理論聯(lián)系實際，引導學生樹立正確的科研觀 2． 結(jié)合自身的經(jīng)驗，傳授相關的基本技能，使學生具有實際操作的能力。 3． 通過磨晶相比賽，激發(fā)學生的學習熱情。 討論、作業(yè)和思考題：完善實驗報告 參考資料：材料科學基礎 潘金生 備注： 授課時間 10.9 第四周 課次 8 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 二、 典型合金的結(jié)晶過程 三、 鐵碳合金的成分與性能的關系 5．3 碳鋼 一、常存雜質(zhì)對碳鋼性能的影響 二、碳鋼的分類、編號和用途 三、碳鋼的編號和用途 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解Fe-Fe3C相圖中某合金的結(jié)晶過程分析方法和意義。 2．熟悉Fe-Fe3C相圖中合金組成物成分和結(jié)構(gòu)的確定方法。 3．掌握鐵碳合金的成分、結(jié)構(gòu)、組織、性能之間的變化規(guī)律。掌握碳鋼的分類、牌號和應用。 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：鐵碳合金的結(jié)晶過程、組織的結(jié)構(gòu)形式、室溫組織變化規(guī)律，合金的性能及應用。 教學難點：鐵碳合金組織確定方法，組織組成物成分確定、相對量的確定以及變化規(guī)律。 教學基本內(nèi)容： 二、典型合金的結(jié)晶過程（60分鐘） 三、鐵碳合金的成分與性能的關系 （45分鐘） 5．3 碳鋼（30分鐘） 一、常存雜質(zhì)對碳鋼性能的影響 二、碳鋼的分類、編號和用途 三、碳鋼的編號和用途 教學方法及手段： 1．以二元合金相圖為基礎，結(jié)合鐵碳合金的基本相和基本組織，通過板書展示的方法，分析鐵碳合金的結(jié)晶過程及組織。 2．采用顯微組織圖片與手工繪制示意圖的方法，幫助學生理解和掌握鐵碳合金顯微組織的基本組成、組織形態(tài)、相對量等知識。舉例分析結(jié)晶過程、室溫組織變化規(guī)律和相對重量的計算。 3.結(jié)合實際介紹碳鋼的應用。 討論、作業(yè)和思考題：P60:5-2,5-3 參考資料： 備注： 授課時間 10.14 第五周 課次 9 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 6 鋼的熱處理 6．1 概述 6．2 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變 6．3 鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變 6．4 鋼的退火與正火 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1． 了解鋼鐵熱處理的實質(zhì)、分類和應用； 2． 熟悉鋼在加熱和冷卻時的轉(zhuǎn)變條件、規(guī)律和結(jié)果。 3. 掌握轉(zhuǎn)變產(chǎn)物名稱、代號、結(jié)構(gòu)、性能和應用。 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：鋼在加熱和冷卻時的轉(zhuǎn)變條件、組織、性能和應用。 教學難點：鋼在加熱和冷卻時的組織轉(zhuǎn)變過程。 教學基本內(nèi)容： 6 鋼的熱處理 6．1概述（15分鐘） 概念、分類、意義和應用。 6． 2鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變（30分鐘） 相圖的變化，奧氏體化的過程、結(jié)果，奧氏體組織對冷卻后組織以及性能的影響 6． 3鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變（45分鐘） 殘余奧氏體的概念；等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，條件，性能和應用；連續(xù)轉(zhuǎn)變方法、產(chǎn)物、性能與運用。 6． 4鋼的退火與正火（45分鐘） 退火與正火的溫度、冷卻方式、組織、性能和應用，以及區(qū)別。 教學方法及手段： 1． 結(jié)合生產(chǎn)實例介紹應用。 2． 用多媒體課件講解基本內(nèi)容。 3． 用多媒體圖片解釋組織變化。用板圖細介組織和結(jié)構(gòu)變化過程。 討論、作業(yè)和思考題： P96:6-2,6-1，P96:6-4 參考資料： 備注： 授課時間 10．16第五周 課次 10 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 6．5 鋼的淬火與回火 6．6 鋼的表面淬火 6．7鋼的化學熱處理 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 了解淬火和回火，表面淬火和化學熱處理的結(jié)構(gòu)和組織變化規(guī)律，以及強化機理。 熟悉淬火和回火的熱處理工藝，組織轉(zhuǎn)變規(guī)律、性能變化規(guī)律 。 掌握淬火、回火和表面熱處理工藝方法、性能特征和應用。 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：淬火、回火和表面熱處理工藝方法、性能特點和應用。 教學難點：淬火和回火的組織變化規(guī)律；表面熱處理的強化機理。 教學基本內(nèi)容： 6．5鋼的淬火與回火(75分鐘) 淬火工藝、淬火方法、鋼的淬透性?；鼗鸬慕M織轉(zhuǎn)變規(guī)律、分類和應用。 6．6鋼的表面淬火(30分鐘) 感應加熱、火焰加熱和激光加熱淬火工藝，以及應用。 6．7鋼的化學熱處理(30分鐘) 鋼的滲碳，鋼的滲氮工藝，性能特點，強化機理以及應用。 教學方法及手段： 1.多媒體圖文講述教學內(nèi)容;重點分析回火時組織變化規(guī)律. 2.比較整體淬火和表面淬火的性能特征和應用。比較滲碳和滲氮的性能特點以及應用。 3.例題講解齒輪和彈簧的制造工藝和熱處理工藝。 討論、作業(yè)和思考題：P96:6-8,6-11 參考資料： 備注： 授課時間 10．21 第六周 課次 12 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 7 合金鋼 7．1 合金元素在鋼中的作用 7．2 合金鋼的分類和編號方法 7．3 合金結(jié)構(gòu)鋼 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解合金元素在鋼中的存在形式、對鋼力學性能、熱處理性能和工藝性能的影響； 2．熟悉合金結(jié)構(gòu)鋼熱處理工藝、性能特點、使用組織和應用； 3．掌握鋼的種類和編號方法，掌握合金結(jié)構(gòu)鋼牌號、熱處理工藝和應用 。 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：鋼在加熱和冷卻時的組織類型及對力學性能的影響。 教學難點：合金結(jié)構(gòu)鋼的熱處理原理和使用組織；合金元素在鋼中的存在形式和對鋼性能的影響規(guī)律。 教學基本內(nèi)容： 7 合金鋼 7．1 合金元素在鋼中的作用（45分鐘） 合金元素在鋼中的存在形式；對鋼力學性能、熱處理性能和工藝性能的影響 7．2 合金鋼的分類和編號方法（30分鐘） 合金鋼種類；合金鋼的編號方法。 7．3 合金結(jié)構(gòu)鋼（60分鐘） 低合金結(jié)構(gòu)鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動軸承鋼、易切鋼的牌號、成分、熱處理工藝、組織和性能，以及應用。 教學方法及手段： 1．采用多媒體圖片和課件講述教學內(nèi)容和合金元素對鋼性能的影響； 2．從實際應用條件分析入手引入合金結(jié)構(gòu)鋼的性能特點，組織保證，成分保證和牌號。 3．以例題的方法講解彈簧、橋梁和齒輪的制造和熱處理工藝。討論使用組織。 討論、作業(yè)和思考題：P138:7-5,7-7 參考資料： 備注： 授課時間 10．23第七周 課次 13 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 7．4 合金工具鋼 7．5 特殊性能鋼 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解合金工具鋼和特殊性能鋼的使用條件和性能要求。 2．熟悉合金工具鋼和特殊性能鋼的熱處理原理以及熱處理結(jié)果。 3．掌握合金工具鋼和特殊性能鋼的牌號、熱處理工藝和應用。 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：合金工具鋼和特殊性能鋼的牌號、熱處理工藝和應用。 教學難點：合金工具鋼和特殊性能鋼使用條件分析，性能要求確定和熱處理原理和結(jié)果分析 教學基本內(nèi)容： 7．4合金工具鋼（75分鐘） 刃具鋼、模具鋼和量具鋼的牌號、使用條件、性能要求、組織保證和熱處理工藝措施。 7．5特殊性能鋼（60分鐘） 不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼和低溫鋼的牌號、使用條件、性能要求、組織保證和熱處理工藝措施。 教學方法及手段： 1．從生產(chǎn)實際入手，分析各種鋼的使用條件，總結(jié)性能要求，引入熱處理工藝。 2．利用多媒體課件圖文講述。 3. 舉例分析刃具的制造工藝和熱處理工藝、性能、牌號和組織。 討論、作業(yè)和思考題：P138:7-8,7-9,7-13 參考資料： 備注： 授課時間 10．28第七周 課次 14 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 8 鑄鐵 8．1概述 8．2常用鑄鐵 8．3 合金鑄鐵 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解鑄鐵成分、牌號、分類和組織； 2．熟悉常用鑄鐵的組織特征、性能和熱處理工藝。 3．掌握常用鑄鐵的牌號、組織和應用。 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：鑄鐵的石墨化，分類、組織、牌號以及應用。表面熱處理的基本方法及應用。 教學難點：石墨對鑄鐵性能的影響；鑄鐵生產(chǎn)工藝、鑄鐵的特殊性能形成機制。 教學基本內(nèi)容： 8 鑄鐵 8．1 概述（45分鐘） 鑄鐵的成分和特性；石墨化過程；分類。 8．2 常用鑄鐵（45分鐘） 灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨和蠕墨鑄鐵生產(chǎn)工藝、牌號、組織、性能和應用。 8．3 合金鑄鐵（45分鐘） 耐磨、耐熱和耐蝕鑄鐵的性能形成機制、牌號和應用。 教學方法及手段： 1．采用多媒體圖文講述教學內(nèi)容。 2．重點版圖分析石墨對鑄鐵力學性能的影響；板圖總結(jié)常用鑄鐵的組織。 3. 從使用條件出發(fā),提出合金鑄鐵的性能要求,組織和成分準備。 討論、作業(yè)和思考題：P149:8-1,8-5 參考資料： 備注： 授課時間 10．30第八周 課次 15 授課方式 （請打√） 理論課√ 實驗課□ 習題課□ 實踐課□ 其他□ 課時 安排 2 授課題目（教學章、節(jié)或主題）： 9 有色金屬及其合金 9．1 鋁及其合金 9．2銅及其合金 9．3 軸承合金 教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）： 1．了解銅及其合金和鋁及其合金強化機理與工藝；軸承合金的使用條件和組織特征。 2．熟悉銅及其合金、鋁及其合金和軸承合金的成分、生產(chǎn)工藝和熱處理工藝； 3．掌握銅及其合金和鋁及其合金的分類、牌號和應用。掌握軸承合金的分類和應用。 教學內(nèi)容（注明：重點、難點及疑點）： 教學重點：銅及其合金和鋁及其合金的分類、牌號和應用。軸承合金的分類和應用。 教學難點：銅及其合金和鋁及其合金強化機理。軸承合金的組織形成工藝。 教學基本內(nèi)容： 9 有色金屬及其合金 9．1 鋁及其合金（45分鐘） 鋁合金的分類、牌號、熱處理；形變鋁合金的強化機理；鑄造鋁合金的生產(chǎn)工藝。 9．2 銅及其合金（45分鐘） 銅合金的分類、牌號、生產(chǎn)工藝和應用。 9．3軸承合金 （45分鐘） 軸承合金分類、成分、牌號、組織、性能、生產(chǎn)工藝和應用。 教學方法及手段： 1．以鐵碳合金熱處理強化為基礎，分析熱處理強化的條件，提出其它強化方法。 2．從生產(chǎn)實際分析軸承合金的使用條件、性能要求和組織準備。 3. 多媒體圖文重點講述時效強化、變質(zhì)處理和減磨耐磨機理理論。 討論、作業(yè)和思考題：P172:9-2,9-6 參考資料： 備注： 課程教學進度表 （2014 -2015 學年第1學期） Course name 課程名稱:機械工程材料及其成形技術基礎 Instructor 任課教師:許龍山 Total hours 學期總學時:56 Hours per week 周學時:4 NO. of weeks 周數(shù):14 Taught to 授課對象:12機械設計及自動化卓越班 Effective date 起始時間:9月16日-12月18日 Course description: 課程簡介 本課程是一門專業(yè)基礎課。主要介紹金屬學基本概念和原理，機械工程材料的成分、結(jié)構(gòu)與性能間的關系，鐵碳合金及其熱處理原理與工藝，材料牌號、性能及用途，材料的使用要求分析和選擇等知識。 Course outcomes: 教學目標 通過本課程的學習，使學生掌握金屬學的基本概念，熟悉材料牌號、性能與用途，能正確分析材料的使用要求并合理地選用材料，掌握鐵碳合金等的熱處理方法與原理，能根據(jù)材料性能要求制訂出合適的熱處理工藝，培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的思維能力，并受到有關機械工程材料實驗技術技能的初步訓練，為學生學習有關的后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識及新的科學技術成就打好工程技術基礎。 Course Evaluation 成績評定標準：平時成績（作業(yè)，課堂表現(xiàn)、實驗）：20%，期終考試：80% Text 教材：工程材料》（第二版） 戴枝榮、張遠明主編 高等教育出版社 參考教材： 《機械工程材料基礎》 高為國主編 中南大學出版社 《機械工程材料》 王運炎、葉尚川主編 機械工業(yè)出版社 Teaching Approaches 主要教學方法 以多媒體授課為主，結(jié)合大量圖片、動畫和實物，講授基本理論和應用方面知識，使學生能在保證掌握基礎知識的前提下擴大知識面，以滿足實際應用的需要。 嚴格按照教學大綱組織教學，但又力求從學生的實際出發(fā)，循序漸進，因材施教。 采用啟發(fā)式教學，對重點和難點講透講清，實驗、課堂輔導、課外自學相結(jié)合。 教學中結(jié)合工程案例進行教學，突出對學生應用能力的培養(yǎng)，提高學生認識和解決工程實際問題的能力。 Program Director 教研組意見 Dean of the Dept. 系意見 Course Schedules 課程進度 Week周次 Date日期 Contents & Approaches 教學內(nèi)容和方法 Note 備注 1 9.16 緒論 第一章 工程材料的性能 第一節(jié) 靜載時材料的力學性能 第二節(jié) 動載荷時材料的力學性能 第三節(jié) 斷裂韌性 P8:1-1 1 9.18 材料力學性能實驗 實驗1 2 9.23 第二章 晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 第一節(jié) 金屬的晶體結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 實際金屬結(jié)構(gòu) 第四節(jié) 金屬的結(jié)晶 P20:2-2,2-4,2-5 2 9.25 第三章 金屬的塑性變形 第一節(jié) 單晶、多晶體的塑性變形 第二節(jié) 塑性變形對金屬組織和性能的影響 第四節(jié) 金屬的熱加工 第五節(jié) 超塑性 P31：3-1，3-2，3-3，3-10 3 9.30 第四章 二元合金 第一節(jié) 合金的相結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 二元合金相圖 第三節(jié) 相圖與性能的關系 P46:4-1 3 10.2 第五章 鐵碳合金 第一節(jié) 鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)與性能 第二節(jié) 鐵碳合金相圖 一、 相圖分析 4 10.7 鐵碳合金組織觀察 實驗2 4 10.9 二、典型合金的結(jié)晶過程 三、鐵碳合金的成分與性能的關系 第三節(jié) 碳鋼 一、常存雜質(zhì)對碳鋼性能的影響 二、碳鋼的分類、編號和用途 三、碳鋼的編號和用途 P60:5-1，5-2,5-3 5 10.14 第六章 鋼的熱處理 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變 第三節(jié) 鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變 第四節(jié) 鋼的退火與正火 P96:6-2,6-1，P96:6-4 5 10.16 第五節(jié) 鋼的淬火與回火 第八節(jié) 鋼的表面淬火 第九節(jié) 鋼的化學熱處理 第十一節(jié) 熱處理對零件結(jié)構(gòu)設計的要求和技術條件標注 P96:6-8,6-11 6 10.21 材料熱處理工藝與微觀組織觀察 實驗3 6 10.23 第七章 合金鋼 第一節(jié) 合金元素在鋼中的作用 第二節(jié) 合金鋼的分類和編號方法 第三節(jié) 合金結(jié)構(gòu)鋼 第四節(jié) 合金工具鋼 第五節(jié) 特殊性能鋼 P138:7-5,7-7,7-8,7-9,7-13 7 10.28 第八章 鑄鐵 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 常用鑄鐵 第三節(jié) 合金鑄鐵 P149:8-1,8-5 7 10.30 第九章 有色金屬及其合金 第一節(jié) 鋁及其合金 第二節(jié) 銅及其合金 第六節(jié) 軸承合金 P172:9-2,9-6 8 11.4 第十一章 材料的選用 第一節(jié) 選材的一般原則 第二節(jié) 零件的失效與選材 第三節(jié) 典型零件的選材與工藝 P209:11-1,11-2 8 11.6 成形緒論 9 11.11 金屬材料的液態(tài)成形技術 9 11.13 金屬材料的液態(tài)成形技術 10 11.18 金屬材料塑性成形技術 10 11.20 金屬材料塑性成形技術 11 11.25 金屬材料的連接成形技術 11 11.27 金屬材料的連接成形技術 12 12.2 其它材料的成形技術 12 12.4 其它材料的成形技術 13 12.9 材料成形方法的選擇與實例 13 12.11 材料成形方法的選擇與實例 14 12.16 實驗課 實驗4 14 12.18 復習課