金屬材料學(xué)B實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱01．教學(xué)單位名稱(chēng)：材料科學(xué)與工程學(xué)院02．實(shí)驗(yàn)中心名稱(chēng)：金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心03．課程名稱(chēng)：金屬材料學(xué)B*04．課程代碼：43230305．課程類(lèi)別：學(xué)科基礎(chǔ)課06．課程性質(zhì)：選修（限選）07．課程學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)，其中含實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)08．課程學(xué)分：2.509．面向?qū)I(yè)：材料科學(xué)與工程（金屬材料工程模塊）10．實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)要求教學(xué)任務(wù)：《金屬材料學(xué)B》課程在金屬材料工程專(zhuān)業(yè)中是一門(mén)專(zhuān)業(yè)必修課，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本課程的重要環(huán)節(jié)，本課程是在材料科學(xué)基礎(chǔ)及材料力學(xué)性能等課程的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹金屬材料合金化的一般規(guī)律及各類(lèi)主要金屬材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、熱處理過(guò)程和性能的關(guān)系，通過(guò)課堂講授、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。教學(xué)要求：本實(shí)驗(yàn)課程要求學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程增加感性認(rèn)識(shí)并加深理解，能夠和本課程理論知識(shí)學(xué)習(xí)相結(jié)合，獲得根據(jù)機(jī)械零件使用條件和性能要求進(jìn)行合理選材及制定零件工藝路線的能力，并掌握金屬及熱處理的一些基本實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生具有金相分析和擬定熱處理工藝方案的能力。11．學(xué)生應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?）了解幾種工具鋼、模具鋼、不銹鋼和耐熱鋼的顯微組織，了解合金元素對(duì)鋼的顯微組織的影響，并能夠分析金屬材料顯微組織與性能之間的關(guān)系；（2）了解各種鑄鐵組織形貌特征及不同形態(tài)石墨產(chǎn)生原因，能掌握有色金屬顯微組織的特點(diǎn)，及組織對(duì)性能的影響，能掌握有色金屬熱處理組織的特點(diǎn)；（3）能識(shí)別熱加工后鋼中常見(jiàn)的幾種微觀缺陷的特征，掌握常見(jiàn)缺陷形成原因及對(duì)性能的影響；（4）掌握合金元素對(duì)淬火鋼的組織和性能的影響，比較合金鋼與碳鋼的回火穩(wěn)定性。12．開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)設(shè)四個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（1）工具鋼、模具鋼顯微組織分析1）觀察碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、不銹鋼、耐磨鋼的顯微組織；2）分析合金元素對(duì)鋼的顯微組織的影響。（2）鑄鐵、有色金屬合金的顯微組織分析1）了解各種鑄鐵組織形貌特征及不同形態(tài)石墨的產(chǎn)生原因；2）了解各種有色金屬合金的組織特點(diǎn)，及對(duì)組織性能的影響，能掌握有色金屬熱處理組織的特點(diǎn)。（3）鋼在加熱后顯微缺陷觀察1）觀察鋼熱加工后的顯微組織缺陷；2）討論鋼熱加工后的顯微組織缺陷的產(chǎn)生原因。（4）合金元素對(duì)回火穩(wěn)定性的影響1）鋼和合金鋼淬火后進(jìn)行硬度測(cè)試及顯微組織觀察；2）將淬火的鋼回火后進(jìn)行硬度測(cè)試及顯微組織觀察；3）比較合金鋼與碳鋼的回火穩(wěn)定性。開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一覽表實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型實(shí)驗(yàn)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)每組人數(shù)首次開(kāi)出年月43230301工具鋼、模具鋼顯微組織分析綜合性必做2120050343230302鑄鐵、有色金屬合金的顯微組織分析綜合性必做1120050343230303鋼在加熱后顯微缺陷觀察綜合性必做1120050343230304合金元素對(duì)回火穩(wěn)定性的影響綜合性必做4120050313．實(shí)驗(yàn)教材或指導(dǎo)書(shū)或主要參考資料王志剛，金相檢驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教程，化學(xué)工業(yè)出版社，2014.葛利玲，材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教程，機(jī)械工業(yè)出版社，2014.吳承建，金屬材料學(xué)，冶金工業(yè)出版社，2009.14．考核要求、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)考核要求:實(shí)驗(yàn)前要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告，由指導(dǎo)教師講解實(shí)驗(yàn)原理、方法、內(nèi)容及儀器操作規(guī)程等；學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和報(bào)告，報(bào)告要完整?？己朔绞剑赫n堂作業(yè)、實(shí)驗(yàn)和期末考核相結(jié)合，根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成的具體情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)情況，學(xué)生成績(jī)采用百分制。成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)：學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、出勤情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量為成績(jī)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。必須參加本課程所有實(shí)驗(yàn)，否則無(wú)實(shí)驗(yàn)成績(jī)。成績(jī)考核內(nèi)容一覽表序號(hào)內(nèi)容要求成績(jī)占比%1實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)報(bào)告；52實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼_全面；53實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理闡述正確，完整；254實(shí)驗(yàn)過(guò)程、材料設(shè)備敘述正確全面；105實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理及討論分析正確；406實(shí)驗(yàn)思考題實(shí)驗(yàn)思考題回答全面準(zhǔn)確；107實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范，字跡工整，圖表齊全。5金屬材料學(xué)B（432303）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡1No字段名填寫(xiě)內(nèi)容1課程名稱(chēng)金屬材料學(xué)B2課程編號(hào)4323033實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)工具鋼、模具鋼顯微組織分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432303015網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)28實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握幾種工具鋼、模具鋼的顯微組織；3.分析金屬材料顯微組織與性能之間的關(guān)系。10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.觀察幾種典型碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、不銹鋼、耐磨鋼的顯微組織；2.討論合金元素對(duì)鋼的顯微組織的影響；3.分析金屬材料顯微組織與性能之間的關(guān)系。11實(shí)驗(yàn)原理工、模具鋼一般具有較高的碳含量或合金元素含量，組織中會(huì)含有較多的碳化物，因此具有較高的硬度和耐磨性，合金元素含量較高時(shí)使金屬材料具有較好的熱穩(wěn)定性即紅硬性，也會(huì)提高材料的淬透性、韌性等。12實(shí)驗(yàn)類(lèi)型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備金相顯微鏡14臺(tái)，投影儀，預(yù)磨機(jī)，拋光機(jī)15實(shí)驗(yàn)套數(shù)1416開(kāi)出時(shí)間20050317教學(xué)單位名稱(chēng)材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱(chēng)金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43221實(shí)驗(yàn)地名稱(chēng)金屬材料工程實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)逸夫機(jī)械材料館429，43123一次性材料品名金相砂紙60張，金相試樣14個(gè)，拋光布14片，拋光液8瓶，化學(xué)純硝酸20ml，脫脂棉1包，無(wú)水乙醇1瓶24一次性材料40元25面向?qū)I(yè)材料科學(xué)與工程（金屬材料工程模塊）26助理工程師27教授金屬材料學(xué)B（432303）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡2No字段名填寫(xiě)內(nèi)容1課程名稱(chēng)金屬材料學(xué)B2課程編號(hào)4323033實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)鑄鐵、有色金屬合金的顯微組織分析4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432303025網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)18實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解各種鑄鐵顯微組織特征及不同形態(tài)石墨的產(chǎn)生原因；2.了解幾種有色金屬合金的組織特點(diǎn)，及組織對(duì)性能的影響，能掌握有色金屬熱處理組織的特點(diǎn)。10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.觀察常用鑄鐵、有色合金的顯微組織，并畫(huà)出典型鑄鐵、有色合金顯微組織示意圖；2.討論石墨的形態(tài)對(duì)機(jī)械性能的影響。11實(shí)驗(yàn)原理鑄鐵的碳含量高于鋼，碳在鑄鐵中以石墨形式存在，通過(guò)控制不同的凝固及處理?xiàng)l件可得到不同的石墨形態(tài)。除鋼鐵以外的金屬稱(chēng)為有色金屬，可通過(guò)合金化、固溶時(shí)效等來(lái)強(qiáng)化，具有密度小、比強(qiáng)度大、耐腐蝕等性能。12實(shí)驗(yàn)類(lèi)型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備金相顯微鏡14臺(tái)，投影儀，預(yù)磨機(jī)，拋光機(jī)15實(shí)驗(yàn)套數(shù)1416開(kāi)出時(shí)間20050317教學(xué)單位名稱(chēng)材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱(chēng)金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43221實(shí)驗(yàn)地名稱(chēng)金屬材料工程實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)逸夫機(jī)械材料館429，43123一次性材料品名金相砂紙60張，金相試樣14個(gè)，拋光布14片，拋光液8瓶，化學(xué)純硝酸20ml，脫脂棉1包，無(wú)水乙醇1瓶24一次性材料40元25面向?qū)I(yè)材料科學(xué)與工程（金屬材料工程模塊）26助理工程師27教授金屬材料學(xué)B（432303）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡3No字段名填寫(xiě)內(nèi)容1課程名稱(chēng)金屬材料學(xué)B2課程編號(hào)4323033實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)鋼在加熱后顯微缺陷觀察4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432303035網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)18實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉熱加工后鋼中常見(jiàn)的幾種微觀缺陷；2.掌握常見(jiàn)缺陷形成原因及對(duì)性能的影響。10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.觀察碳鋼熱加工后顯微組織缺陷；2.討論鋼熱加工后的顯微組織缺陷的產(chǎn)生原因及對(duì)性能的影響。11實(shí)驗(yàn)原理鋼材在凝固時(shí)的選擇性結(jié)晶使得在冶煉、軋制、熱加工過(guò)程中易形成組織缺陷，鋼在加熱后顯微缺陷主要包括帶狀組織、魏氏組織、過(guò)熱、過(guò)燒、氧化脫碳等。12實(shí)驗(yàn)類(lèi)型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備金相顯微鏡14臺(tái)，投影儀，預(yù)磨機(jī)，拋光機(jī)15實(shí)驗(yàn)套數(shù)1416開(kāi)出時(shí)間20050317教學(xué)單位名稱(chēng)材料科學(xué)與工程學(xué)院18教學(xué)單位編號(hào)4319實(shí)驗(yàn)單位名稱(chēng)金屬材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20實(shí)驗(yàn)中心編號(hào)43221實(shí)驗(yàn)地名稱(chēng)金屬材料工程實(shí)驗(yàn)室22實(shí)驗(yàn)地編號(hào)逸夫機(jī)械材料館429，43123一次性材料品名金相砂紙60張，金相試樣14個(gè)，拋光布14片，拋光液8瓶，化學(xué)純硝酸20ml，脫脂棉1包，無(wú)水乙醇1瓶24一次性材料40元25面向?qū)I(yè)材料科學(xué)與工程（金屬材料工程模塊）26助理工程師27教授金屬材料學(xué)B（432303）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡4No字段名填寫(xiě)內(nèi)容1課程名稱(chēng)金屬材料學(xué)B2課程編號(hào)4323033實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)合金元素對(duì)回火穩(wěn)定性的影響4實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編號(hào)432303045網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)06每組人數(shù)17計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)48實(shí)驗(yàn)性質(zhì)必做9實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握合金元素對(duì)淬火鋼的組織和性能的影響；2.比較合金鋼與碳鋼的回火穩(wěn)定性。10實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.碳鋼和合金鋼淬火后進(jìn)行硬度測(cè)試及顯微組織觀察；2.將淬火的鋼回火后進(jìn)行硬度測(cè)試及顯微組織觀察；3.比較合金鋼與碳鋼的回火穩(wěn)定性。11實(shí)驗(yàn)原理鋼經(jīng)淬火后內(nèi)部組織是不穩(wěn)定的，回火時(shí)隨回火溫度的不同，將發(fā)生一系列的組織轉(zhuǎn)變：包括馬氏體的分解、碳化物的形成、聚集和長(zhǎng)大等。合金元素的加入會(huì)對(duì)這些轉(zhuǎn)變產(chǎn)生不同程度的影響，提高碳鋼的回火穩(wěn)定性。12實(shí)驗(yàn)類(lèi)型13實(shí)驗(yàn)者層次本科生14實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備箱式電阻爐，洛氏硬度計(jì)，金相顯微鏡，拋光機(jī)，投影儀15實(shí)驗(yàn)套數(shù)816開(kāi)出時(shí)間20050317