教案

2014?2015學(xué)年第1學(xué)期

學(xué)院材料學(xué)院

系部功能材料系

機(jī)械工程材料與其成形技術(shù)基

課程名稱礎(chǔ)

適用班級(jí)12機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)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(xué)院教務(wù)處制

課程名

機(jī)械工程材料與其成形技術(shù)基礎(chǔ)

稱

12機(jī)械設(shè)計(jì)與

授課對象

自動(dòng)化1-2班

課程編

號(hào)

課程類必修課公共基礎(chǔ)課（）；專業(yè)基礎(chǔ)課（V）；專業(yè)課（）

型選修課限選課（）；任選課（）

授課方考核考試（J）;考查

課堂講授（V）；實(shí)踐課（）

式方式（）

課程教

學(xué)分

學(xué)

3.5

總學(xué)時(shí)56

數(shù)

數(shù)

學(xué)時(shí)分課堂講授48學(xué)時(shí)；實(shí)踐課8學(xué)時(shí)

配

基本序號(hào)教材名稱作者出版社出版時(shí)間

教材工程材料（第二

戴枝榮、張高等教育出2005年4

1遠(yuǎn)明主編版社月

和主版）

要參材料成形技術(shù)

高篝教育出

2張亮峰主編版社2011年

考資基礎(chǔ)

清華大學(xué)出

料3材料科學(xué)基礎(chǔ)潘金生主編版社2003年

授課教

許龍山職稱副教授

師

授課時(shí)

9月16日-12月18日

間

教學(xué)目的：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)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，藝，能初步通過設(shè)

教學(xué)計(jì)材料的制備工藝來達(dá)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(diǎn)；熟悉常用金屬材料

目的

的分類、牌號(hào)、主要性能與大致用途；掌握金屬材料的成份，組

要求織、性能之間的關(guān)系；熟悉金屬材料的強(qiáng)化方法、性能檢驗(yàn)方

法、金相分析手段等。

教學(xué)重點(diǎn)：材料力學(xué)性能；材料的晶體結(jié)構(gòu)；材料的相圖分析。

教學(xué)

教學(xué)難點(diǎn)：金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)；合金的相結(jié)構(gòu)與二元合金

重點(diǎn)相圖；熱處理機(jī)理、金屬的強(qiáng)化機(jī)理等。

教學(xué)難點(diǎn)：金屬與合金的晶體結(jié)構(gòu)；合金的相結(jié)構(gòu)與二元合金

難點(diǎn)

相圖；熱處理機(jī)理、金屬的強(qiáng)化機(jī)理等。

注：表中()選項(xiàng)請打“J”

課程教案

授課時(shí)間9.16第一周課

1

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)踐課時(shí)

2

（請打J）□其他口安

排

1.授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：緒論

2.工程材料的性能

1.1靜載時(shí)材料的力學(xué)性能

1.2動(dòng)載荷時(shí)材料的力學(xué)性能

1.3疲勞強(qiáng)度、斷裂韌性

1.3疲勞強(qiáng)度、斷裂韌性

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解二個(gè)層次）：

1.了解材料科學(xué)的基本范疇、研究領(lǐng)域與其在本專業(yè)學(xué)習(xí)中的作用

2.了解拉伸實(shí)驗(yàn)的基本過程

3.了解材料的疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性。

4.熟悉剛度、強(qiáng)度、塑性基本指標(biāo)的含義和計(jì)算方法

5.掌握布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度的測量方法

5.掌握布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度的測量方法

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：金屬材料的強(qiáng)度、剛度、塑性、彈性、硬度、沖擊韌度、疲勞

強(qiáng)度的含義與應(yīng)用

教學(xué)難點(diǎn)：材料的強(qiáng)度、剛度、硬度的含義與其計(jì)算

教學(xué)難點(diǎn)：材料的強(qiáng)度、剛度、硬度的含義與其計(jì)算

教學(xué)基本內(nèi)容：

緒論（45分鐘）

材料概念、分類、發(fā)展；學(xué)習(xí)要求，學(xué)習(xí)方法。

1.工程材料的性能

L1靜載時(shí)材料的力學(xué)性能（60分鐘）

強(qiáng)度和塑性的概念，符號(hào)，測試方法；

硬度的概念；硬度的測試方法與常用的硬度指標(biāo)。

1.2動(dòng)載荷時(shí)材料的力學(xué)性能（15分鐘）

沖擊韌度的概念；沖擊試驗(yàn)的原理、方法；沖擊韌度指標(biāo)的應(yīng)用。

1.3斷裂韌性（12分鐘）

疲勞強(qiáng)度的概念；疲勞試驗(yàn)的試驗(yàn)方法；疲勞強(qiáng)度指標(biāo)的應(yīng)用。

總結(jié)（3分鐘）

教學(xué)方法與手段：

1.強(qiáng)調(diào)材料在本專業(yè)中的地位來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。；

2.通過拉伸試驗(yàn)的講解引進(jìn)強(qiáng)度、剛度和塑性指標(biāo)的計(jì)算方法與其含

義。

03.從生產(chǎn)實(shí)例入手引入硬度、沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度的概念、指標(biāo)天口試

臉"04.采用多媒體課件配圖片。

討論、作業(yè)和思考題：P8:l-1P8:1-2

參考資料：材料科學(xué)基礎(chǔ)潘金生

備注:

授課時(shí)間9.18第一周課

2

次

課

授課方式理論課口實(shí)驗(yàn)課J習(xí)題課口實(shí)踐課口時(shí)

2

（請打J）其他口安

排

2.授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：緒論

3.材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)

2.1材料的拉伸實(shí)驗(yàn)

2.2材料的硬度測量實(shí)驗(yàn)

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解二個(gè)層次）：

1.了解實(shí)驗(yàn)的規(guī)章制度和基本實(shí)驗(yàn)技能

2.熟悉拉伸實(shí)驗(yàn)和硬度測量實(shí)驗(yàn)的基本過程

3.了解材料的疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性。

5.掌握強(qiáng)度、剛度、布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度的測量與結(jié)果分

析

5.掌握強(qiáng)度、剛度、布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度的測量與結(jié)果分

析

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：拉伸實(shí)驗(yàn)的基本操作過程與實(shí)驗(yàn)方法

教學(xué)難點(diǎn)：材料的強(qiáng)度、剛度、硬度的測量結(jié)果分析

教學(xué)難點(diǎn)：材料的強(qiáng)度、剛度、硬度的測量結(jié)果分析

舒口

建

前

?卒

拉

1伸

驗(yàn)

實(shí)17

本5分鐘）

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基

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仝亍法和原理

伸

設(shè)

驗(yàn)

實(shí)金的操作和維護(hù)

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狽

度

強(qiáng)

的IJ量與曲線分析

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驗(yàn)

實(shí)

材

報(bào)亍的撰寫

期

硬

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度

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2實(shí)

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基

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驗(yàn)燧實(shí)驗(yàn)（60分鐘）

本

也

量

測

度

硬

儀，藻作和注意事項(xiàng)

注

度

硬

氏

布

、

隹

驗(yàn)

實(shí)

度

硬

報(bào)彳氏臼度與維氏硬度的測量

i的撰寫

1.教學(xué)方法與手段：

2.日雪身教，介紹自己做實(shí)驗(yàn)的基本方法和習(xí)慣來達(dá)到教育學(xué)生的

結(jié)合實(shí)際，測量常見的一些材料，讓學(xué)生感覺到這種實(shí)驗(yàn)的重要性

討論、作業(yè)和思考題：整理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

參考資料：材料科學(xué)基礎(chǔ)潘金生

備注：

授課時(shí)間9.23第二周課

3

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)即課口實(shí)踐課時(shí).

2

（請打J）□其他口安

排

授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：

2.金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

2.金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

-教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)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(shí)際晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、金屬結(jié)

品的基本規(guī)律；

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：金屬的晶格類型、特征與結(jié)晶的基本規(guī)律。

教學(xué)難點(diǎn)：金屬的晶體結(jié)構(gòu)特征。

教學(xué)難點(diǎn)：金屬的晶體結(jié)構(gòu)特征。

教學(xué)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(shí)際金屬的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。晶面指數(shù)和晶向指數(shù)

2.2實(shí)際金屬結(jié)構(gòu)和非金屬晶體（25分鐘）

三種基本的缺陷：點(diǎn)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(jià)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)晶的晶粒大小與其影

響因素、金屬鑄錠的結(jié)晶過程與組織、金屬的同素異晶轉(zhuǎn)變。

教學(xué)方法與手段：

1.利用多媒體圖片組織課堂教學(xué)，并與材料性能相聯(lián)系。

2.利用實(shí)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(diǎn)。

3.通過學(xué)生們自己動(dòng)手畫圖比賽來加深對抽象晶格的理解。

3.通過學(xué)生們自己動(dòng)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(xué)基礎(chǔ)潘金生

備注：

授課時(shí)間9.25第二周課

4

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)踐課時(shí)

2

（請打J）□其他口安

排

授課題目（教學(xué)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..超塑性

3.4超塑性

教

心科

6除一:

解單

晶體

多

式

了

,和

體

品

L塑

灌

塑性

超

基

的

了

2含

為

義

黎

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形

性

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響

熟

和

影

3屬

本

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悉

加工

熱

基

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對

的

和

熟

金

織

基

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和

4概

念

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生

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滑

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計(jì)

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結(jié)

T'的

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曾

生

移和

滑

典型

滑

移

計(jì)

結(jié)

系得

聚

5.與

5.的

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：滑移和李生的結(jié)構(gòu)特征與典型的滑移系得計(jì)算

教學(xué)難點(diǎn)：塑性變形對金屬組織和性能的影響與滑移系數(shù)的判斷

教學(xué)難點(diǎn)：塑性變形對金屬組織和性能的影響與滑移系數(shù)的判斷

教學(xué)基本內(nèi)容:

1單晶、多晶體的塑性變形（75分鐘）

滑移和攣生的基本概念和結(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）

1.教學(xué)方法與手段：

2,采用多媒體課件配圖片。

3.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

4,引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)或看文獻(xiàn)的方式了解晶體的塑性變

形實(shí)例。

討論、作業(yè)和思考題：P31：3-1,3-9

參考資料：材料科學(xué)基礎(chǔ)潘金生

備注：

授課時(shí)間9.30第三周課

5

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)踐課時(shí)

2

（請打J）□其他口安

排

授課題目（教學(xué)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

4.2二元合金相圖一、勻晶相圖，二、共晶相圖

4.2二元合金相圖一、勻晶相圖，二、共晶相圖

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)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)律與對合金性能的影響;

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(diǎn)、形成條件和性能特

點(diǎn)。

4.掌握二元?jiǎng)蚓鄨D的含義、結(jié)晶過程與室溫下的組織、各組成物相對

量的計(jì)算方法。

4.掌握二元?jiǎng)蚓鄨D的含義、結(jié)晶過程與室溫下的組織、各組成物相

對量的計(jì)算方法。

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：固態(tài)合金中相結(jié)構(gòu)的基本組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、形成條件和

性能特點(diǎn)。二元相圖中合金的結(jié)晶過程與室溫下的組織。

教學(xué)難點(diǎn)：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(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)：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(jì)算。

教學(xué)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(xué)方法與手段：

1.以金屬鍵模型為依據(jù)，具體講解合金的晶體結(jié)構(gòu)與特征;

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與分類。舉例分析相圖、組成物的計(jì)

算。

3.以畫板圖的方法介紹相圖的概念與分類。舉例分析相圖、組成物的計(jì)

算。

討論、作業(yè)和思考題：P46:4-l

參考資料：材料科學(xué)基礎(chǔ)潘金生

備注：

授課時(shí)間10.2第三周課

6

次

課

授課方式理論課，實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)踐課時(shí)

2

（請打J）□其他口安

排

授課題目（教學(xué)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

一、5.2鐵碳合金相圖

一、相圖分析

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：

1.熟悉鐵碳合金中的基本元素組成與基本組織類型；

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(diǎn)與其在合金中的作用。

?.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(jì)算。

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(jì)算。

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(jì)算。

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：鐵碳合金基本組織的類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能與應(yīng)用。

鐵碳合金相圖的室溫組織變化規(guī)律。

教學(xué)難點(diǎn)：鐵碳合金相圖中各組成物相對量的計(jì)算。鐵碳合金基本

組織中溶解度與析出物之間的關(guān)系。

教學(xué)難點(diǎn)：鐵碳合金相圖中各組成物相對量的計(jì)算。鐵碳合金基本

組織中溶解度與析出物之間的關(guān)系。

教學(xué)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。

一、5.2鐵碳合金相圖（90分鐘）

一、相圖分析

相圖上點(diǎn)、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。

相圖上點(diǎn)、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(xué)方法與手段：

1.以相、組織、結(jié)構(gòu)等知識(shí)綜合介紹鐵碳合金的基本組織特征、顯微組

織、性能特點(diǎn)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)變與室溫組織

形態(tài)。

3.例題講解組織組成物的分析計(jì)算。

3.例題講解組織組成物的分析計(jì)算。

討論、作業(yè)和思考題：

參考資料：材料科學(xué)基礎(chǔ)潘金生

備注：

授課時(shí)間10.7第四周課

7

次

課

授課方式理論課口實(shí)驗(yàn)課J習(xí)題課口實(shí)踐課口時(shí)

2

（請打J）其他口安

排

授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：

實(shí)驗(yàn)二：鐵碳合金組織觀察

1鐵碳合金晶相打磨實(shí)驗(yàn)

2合金組織觀察

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：

1.了解實(shí)驗(yàn)的基本流程和檢測方法。

2.熟悉晶相打磨得基本方法與要求。

3.掌握鐵碳合金組織觀察

3.掌握鐵碳合金組織觀察

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：鐵碳合金組織觀察與其實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

數(shù)字難點(diǎn)：O晶和子J磨得宓本萬法與要求與谷和晶相結(jié)網(wǎng)時(shí)分析

教學(xué)難點(diǎn)：。晶相打磨得基本方法與要求與各種晶相結(jié)構(gòu)的分析

教學(xué)基本內(nèi)容：

1鐵碳音金晶相打磨實(shí)驗(yàn)（45分鐘）

2鐵碳合金組織觀察（45分鐘）

3實(shí)驗(yàn)報(bào)告的整理（45分鐘）

1.教學(xué)方法與手段：

2.通過理論聯(lián)系實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科研觀

結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，傳授相關(guān)的基本技能，使學(xué)生具有實(shí)際操作的能力。

通過磨晶相比賽，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

討論、作業(yè)和思考題：完善實(shí)驗(yàn)報(bào)告

參考資料：材料科學(xué)基礎(chǔ)潘金生

備注：

授課時(shí)間10.9第四周課

8

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)時(shí)

2

（請打J）踐課口其他口安

排

一、授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：

三、典型合金的結(jié)晶過程

四、鐵碳合金的成分與性能的關(guān)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(hào)和用途

三、碳鋼的編號(hào)和用途

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：

1.了解Fc-Fc3c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c掌

握碳鋼的分類、牌號(hào)和應(yīng)用。

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。學(xué)

握碳鋼的分類、牌號(hào)和應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：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，合金的性能與應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：鐵碳合金組織確定方法，組織組成物成分確定、相對量

的確定以與變化規(guī)律。

教學(xué)難點(diǎn)：鐵碳合金組織確定方法，組織組成物成分確定、相對量

的確定以與變化規(guī)律。

教學(xué)難點(diǎn)：鐵碳合金組織確定方法，組織組成物成分確定、相對量

的確定以與變化規(guī)律。

教學(xué)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(guān)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(hào)和用途

三、碳鋼的編號(hào)和用途

教學(xué)方法與手段：

1.以二元合金相圖為基礎(chǔ)，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)晶過程與組織。

2.采用顯微組織圖片與手工繪制示意圖的方法，幫助學(xué)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(shí)。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(jì)算。

3.結(jié)合實(shí)際介紹碳綱的應(yīng)用。

討論、作業(yè)和思考題：P60:5-2,5-3

參考資料:

備注:

授課時(shí)間10.14第五周課

9

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)時(shí)

2

（請打J）踐課口其他口安

排

授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：

6鋼的熱處理

6.1概述

6.2鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變

6.3鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變

6.4鋼的退火與正火

6.4鋼的退火與正火

1.教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：

2.了解鋼鐵熱處理的實(shí)質(zhì)、分類和應(yīng)用；

3.熟悉鋼在加熱和冷卻時(shí)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(hào)、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用。

3.掌握轉(zhuǎn)變產(chǎn)物名稱、代號(hào)、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：鋼在加熱和冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變條件、組織、性能和應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變過程。

教學(xué)難點(diǎn)：鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變過程。

教學(xué)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(yīng)用。

6.2鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變（30分鐘）

6.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

與性能的影響

7.3鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變（45分鐘）

6.殘余奧氏體的概念；等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，條件，性能和應(yīng)用；連續(xù)轉(zhuǎn)變

方法、產(chǎn)物、性能與運(yùn)用。

7.4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(yīng)用，以與區(qū)別。

退火與正火的溫度、冷卻方式、組織、性能和應(yīng)用，以與區(qū)別。

1.教學(xué)方法與手段：

2.結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例介紹應(yīng)用。

3.用多媒體課件講解基本內(nèi)容。

4.用多媒體圖片解釋組織變化。用板圖細(xì)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-l,P96:6-4

參考資料：

備注：

授課時(shí)間10.16第五周

課次10

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課時(shí)

2

（請打J）課口實(shí)踐課口其他口安排

授課題目（教學(xué)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(xué)熱處理

6.7鋼的化學(xué)熱處理

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：

了解淬火和回火，表面淬火和化學(xué)熱處理的結(jié)構(gòu)和組織變化規(guī)律，以

與強(qiáng)化機(jī)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(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：淬火、回火和表面熱處理工藝方法、性能特點(diǎn)和應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：淬火和回火的組織變化規(guī)律；表面熱處理的強(qiáng)化機(jī)理。

教學(xué)難點(diǎn)：淬火和回火的組織變化規(guī)律；表面熱處理的強(qiáng)化機(jī)理。

教學(xué)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(yīng)

用。

6.6鋼的表面淬火（30分鐘）

感應(yīng)加熱、火焰加熱和激光加熱淬火工藝，以與應(yīng)用°

6.7鋼的化學(xué)熱處理（30分鐘）

鋼的滲碳，鋼的滲氮工藝，性能特點(diǎn)，強(qiáng)化機(jī)理以與應(yīng)用。

鋼的滲碳，鋼的滲氮工藝，性能特點(diǎn)，強(qiáng)化機(jī)理以與應(yīng)用。

教學(xué)方法與手段：

1.多媒體圖文講述教學(xué)內(nèi)容;重點(diǎn)分析回火時(shí)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(yīng)用。比較滲碳和滲氮的性能特

點(diǎn)以與應(yīng)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(shí)間10.21第六周課

12

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)時(shí)

2

（請打J）踐課口其他口安

排

授課題目（教學(xué)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(hào)方法

7.3合金結(jié)構(gòu)鋼

7.3合金結(jié)構(gòu)鋼

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：

1.了解合金元素在鋼中的存在形式、對鋼力學(xué)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(diǎn)、使用組織和應(yīng)用;

3.掌握鋼的種類和編號(hào)方法，掌握合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)、熱處理工藝

和應(yīng)用。

3.掌握鋼的種類和編號(hào)方法，掌握合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)、熱處理工藝

和應(yīng)用。

3.掌握鋼的種類和編號(hào)方法，掌握合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)、熱處理工藝

和應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織類型與對力學(xué)性能的影響。

教學(xué)難點(diǎn)：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(xué)難點(diǎn)：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(xué)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(xué)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(hào)方法（30分鐘）

合金鋼種類；合金鋼的編號(hào)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(dòng)軸承鋼、易切鋼的牌

號(hào)、成分、熱處理工藝、組織和性能,以與應(yīng)用。

低合金結(jié)構(gòu)鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼、易切鋼的牌

號(hào)、成分、熱處理工藝、組織和性能,以與應(yīng)用。

教學(xué)方法與手段：

1.采用多媒體圖片和課件講述教學(xué)內(nèi)容和合金元素對鋼性能的影響;

2.從實(shí)際應(yīng)用條件分析入手引入合金結(jié)構(gòu)鋼的性能特點(diǎn)，組織保證，成

分保證和牌號(hào)。

3.以例題的方法講解彈簧、橋梁和齒*侖的制造和熱處理工藝。討論使用

組織。

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(shí)間10.23第七周課

13

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)時(shí)

2

（請打J）踐課口其他口安

排

授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：

7.4合金工具鋼

7.5特殊性能鋼

7.5特殊性能鋼

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)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與熱處理結(jié)果。

3.掌握合金工具鋼和特殊性能鋼的牌號(hào)、熱處理工藝和應(yīng)用。

3.掌握合金工具鋼和特殊性能鋼的牌號(hào)、熱處理工藝和應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：合金工具鋼和特殊性能鋼的牌號(hào)、熱處理工藝和應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：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(xué)難點(diǎn)：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(xué)難點(diǎn)；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(xué)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(hào)、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(hào)、使用條件、性能要求、組

織保證和熱處理工藝措施。

教學(xué)方法與手段：

1.從生產(chǎn)實(shí)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(hào)和組織。

3.舉例分析刃具的制造工藝和熱處理工藝、性能、牌號(hào)和組織。

討論、作業(yè)和思考題：P考8:7-8,7-9,7-13

參考資料：

備注：

授課時(shí)間10.28第七周課

14

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)時(shí)一

2

（請打J）踐課口其他口安

排

授課題目（教學(xué)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

8.3合金鑄鐵

-教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：

1.了解鑄鐵成分、牌號(hào)、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(hào)、組織和應(yīng)用。

3.掌握常用鑄鐵的牌號(hào)、組織和應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：鑄鐵的石墨化，分類、組織、牌號(hào)以與應(yīng)用。表面熱處

理的基本方法與應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：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(jī)制。

教學(xué)難點(diǎn)：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(jī)制。

教學(xué)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(hào)、組織、性能

和應(yīng)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(jī)制、牌號(hào)和應(yīng)用。

教學(xué)方法與手段：

1.采用多媒體圖文講述教學(xué)內(nèi)容。

2.重點(diǎn)版圖分析石墨對鑄鐵力學(xué)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(zhǔn)備。

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(zhǔn)備。

討論、作業(yè)和思考題：P149:8-l,8-5

參考資料：

備注：

授課時(shí)間10.30第八周課

15

次

課

授課方式理論課J實(shí)驗(yàn)課口習(xí)題課口實(shí)時(shí)

2

（請打J）踐課口其他口安

排

授課題目（教學(xué)章、一節(jié)或主題）：

9有色金屬與其合金

9.1鋁與其合金

9.2銅與其合金

9.3軸承合金

9.3軸承合金

教學(xué)目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個(gè)層次）：

1.了解銅與其合金和鋁與其合金強(qiáng)化機(jī)理與工藝；軸承合金的使用條

件和組織特征。

2.熟悉銅與其合金、鋁與其合金和軸承合金的成分、生產(chǎn)工藝和

熱處理工藝；

3.掌握銅與其合金和鋁與其合金的分類、牌號(hào)和應(yīng)用。掌握軸承

合金的分類和應(yīng)用。

3.掌握銅與其合金和鋁與其合金的分類、牌號(hào)和應(yīng)用。掌握軸承

合金的分類和應(yīng)用。

教學(xué)內(nèi)容（注明：重點(diǎn)、難點(diǎn)與疑點(diǎn)）：

教學(xué)重點(diǎn)：銅與其合金和鋁與其合金的分類、牌號(hào)和應(yīng)用。軸承合

金的分類和應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：銅與其合金和鋁與其合金強(qiáng)化機(jī)理。軸承合金的組織形

成工藝。

教學(xué)難點(diǎn)：銅與其合金和鋁與其合金強(qiáng)化機(jī)理。軸承合金的組織形

成工藝。

教學(xué)基本內(nèi)容:

9有色金屬與其合金

9.1鋁與其合金（45分鐘）

鋁合金的分類、牌號(hào)、熱處理；形變鋁合金的強(qiáng)化機(jī)理；鑄造鋁合金

的生產(chǎn)工藝。

9.2銅與其合金（45分鐘）

銅合金的分類、牌號(hào)、生產(chǎn)工藝和應(yīng)用。

9.3軸承合金（45分鐘）

軸承合金分類、成分、牌號(hào)、組織、性能、生產(chǎn)工藝和應(yīng)用。

教學(xué)方法與手段：

1.以鐵碳合金熱處理強(qiáng)化為基礎(chǔ)，分析熱處理強(qiáng)化的條件，提出其它強(qiáng)

化方法。

2.從生產(chǎn)實(shí)際分析軸承合金的使用條件、性能要求和組織準(zhǔn)備。

3.多媒體圖文重點(diǎn)講述時(shí)效強(qiáng)化、變質(zhì)處理和減磨耐磨機(jī)理理論。

3.多媒體圖文重點(diǎn)講述時(shí)效強(qiáng)化、變質(zhì)處理和減磨耐磨機(jī)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(xué)進(jìn)度表

（2014-2015學(xué)年第1學(xué)期）

CoursenameInstructor

課程名稱：機(jī)械工程材料與其成形技術(shù)任課教師:許龍山

基礎(chǔ)

TotalhoursHoursperweekNO.o.weeks

學(xué)期總學(xué)時(shí)：56周學(xué)時(shí):4周數(shù)：14

TaughttoEffectivedate

授課對象：12機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化卓越班起始時(shí)間:9月16日T2月18日

Coursedescription:

課程簡介

本課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課。主要介紹金屬學(xué)基本概念和原理，機(jī)械工程材料的

成分、結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系，鐵碳合金與其熱處理原理與工藝，材料牌號(hào)、性能與

用途，材料的使用要求分析和選擇等知識(shí)。

本課程是一門專抄基礎(chǔ)課°主要介紹金屬學(xué)基本概念和原理,機(jī)械工程材料的

成分、結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系，鐵碳合金與其熱處理原理與工藝，材料牌號(hào)、性能與

用途，材料的使用要求分析和選擇等知識(shí)。

Courseoutcomes:

教學(xué)目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握金屬學(xué)的基本概念，熟悉材料牌號(hào)、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(xué)生分析問題與

解決問題的思維能力，并受到有關(guān)機(jī)械工程材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)技能的初步訓(xùn)練，為學(xué)

生學(xué)習(xí)有關(guān)的后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識(shí)與新的科學(xué)技術(shù)成就打好工程技術(shù)基礎(chǔ)。

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握金屬學(xué)的基本概念，熟悉材料牌號(hào)、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(xué)生分析問題與解次

問題的思維能力，并受到有關(guān)機(jī)械工程材料實(shí)驗(yàn)技術(shù)技能的初步訓(xùn)練，為學(xué)生學(xué)習(xí)

有關(guān)的后續(xù)課程和掌握專業(yè)知識(shí)與新的科學(xué)技術(shù)成就打好工程技術(shù)基礎(chǔ)。

CourseEvaluation

成績評定標(biāo)準(zhǔn)：平時(shí)成績（作業(yè)，課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)）：20%,期終考試：80%

成績評定標(biāo)準(zhǔn)：平時(shí)成績（作業(yè)，課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)）：20%,期終考試：80%

成績評定標(biāo)準(zhǔn)：平時(shí)成績（作業(yè)，課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)）：20%,期終考試：80%

Text

教材：工程材料》（第二版）戴枝榮、張遠(yuǎn)明主編高等教育出版社

參考教材：《機(jī)械工程材料基礎(chǔ)》高為國主編

中南大學(xué)出版社

《機(jī)械工程材料》王運(yùn)炎、葉尚川主編機(jī)械工業(yè)出

版社

TeachingApproaches

主要教學(xué)方法

以多媒體授課為主，結(jié)合大量圖片、動(dòng)畫和實(shí)物，講授基本理論和應(yīng)用方面知

識(shí)，使學(xué)生能在保證掌握基礎(chǔ)知識(shí)的前提下擴(kuò)大知識(shí)面，以滿足實(shí)際應(yīng)用的需要。

嚴(yán)格按照教學(xué)大綱組織教學(xué)，但又力求從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，循序漸進(jìn)，因材

施教。

采用啟發(fā)式教學(xué)，對重點(diǎn)和難點(diǎn)講透講清，實(shí)驗(yàn)、課堂輔導(dǎo)、課外自學(xué)相結(jié)合。

教學(xué)中結(jié)合工程案例進(jìn)行教學(xué)，突出對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生認(rèn)識(shí)和解

決工程實(shí)際問題的能力。

ProgramDirectorDeanoftheDept.

教研組意見系意見

CourseSchedules

課程進(jìn)度

Week周DateContents&ApproachesNote

次日期教學(xué)內(nèi)容和方法備注

緒論P(yáng)8：l-

1

第一章工程材料的性能

19.16第一節(jié)靜載時(shí)材料的力學(xué)性能

第二節(jié)動(dòng)載荷時(shí)材料的力學(xué)性能

第三節(jié)斷裂韌性

實(shí)驗(yàn)

19.18材料力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)

1

第二章晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶P20:2

第一節(jié)金屬的晶體結(jié)構(gòu)-2,2-

29.23

第二節(jié)實(shí)際金屬結(jié)構(gòu)4,2-5

第四節(jié)金屬的結(jié)晶

第三章金屬的塑性變形P31：

第一節(jié)單品、多品體的塑性變形3-1,

第二節(jié)塑性變形對金屬組織和性能的影響3-2,

29.25

第四節(jié)金屬的熱加工3~3,

第五節(jié)超塑性3-10

第四章二元合金P46:4

第一節(jié)合金的相結(jié)構(gòu)-1

39.30

第二節(jié)二元合金相圖

第三節(jié)相圖與性能的關(guān)系

第五章鐵碳合金

第一節(jié)鐵碳合金的相結(jié)構(gòu)與性能

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