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1、机械工程材料课程教学大纲课程代码：课程英文名称：Machinery engineering materials课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：机械类各专业大纲编写（修订）时间：2012.3一、大纲使用说明（一）课程地位及教学目标（1）课程地位 机械工程材料是机械类专业的一门专业基础课，为必修课。该课程从机械工程的应用角度出发，阐明机械工程材料的基本理论，了解材料的成分、加工工艺、组织、结构和性能之间的关系，介绍常用机械工程材料的基本理论及基本知识。（2）教学目标 通过学习，在掌握机械工程材料的基本理论及基础知识的基础上，掌握常见机械工程材料的力学性能指标，具备根据机械
2、零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材及制定零件工艺路线的能力。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求（1）知识方面的基本要求： 掌握晶面、晶向、位错、过冷度、晶核成长 滑移、加工硬化、再结晶 固溶体、化合物、匀晶相图 铅锡二元共晶相图 纯铁、铁碳合金相图分析。 掌握珠光体、贝氏体、马氏体、 C曲线，退火、正火、淬火、回火。 掌握碳钢、普低钢、渗碳钢、调制钢、弹簧钢 高速钢、模具刚 不锈钢、耐热钢、耐磨钢 、灰口铸铁、球铁 铝合金、铜合金。 掌握基本概念、高分子材料性质 通用塑料、工程塑料 常用橡胶、老化及防止、常用合成胶粘剂。 掌握陶瓷材料、复合材料的分类、性能、特点、应用。（2）能
3、力方面的基本要求： 通过学习，使学生能够根据实际应用情况合理选用材料，制定正确工艺路线（3）技能方面的基本要求： 使用常用热处理设备及典型性能表征仪器。（三）实施说明1教学方法：教学以课堂讲授为主，对课程中的重点、难点问题着重讲解。由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析解决问题的能力。 采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；通过作业调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。 2教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程
4、教学任务。（四）对先修课的要求 学习本课程前,学生应学完金属工艺学、材料力学等相关课程,对金属材料的理论和性能有一定的掌握。（五）对习题课、实践环节的要求 习题要求：每部分教学内容结束后，结合重点和难点内容，安排适当、适量习题；习题类型有论述型、计算型和工艺设计型。无实验。(六) 课程考核方式 1.考核方式：考查 2.考核目标：在考核学生对机械工程材料基本知识、基本理论的基础上，重点考核学生对轴类零件、齿轮类零件和刀具零件的加工工艺路线及组织、性能的理解和应用。 3. 成绩构成：期末考试成绩（开卷笔试、小论文）、平时成绩（包括作业、小测验、提问、出勤等）成绩的总和。（七）参考书目 机械工程材料
5、、赵程， 机械工业出版社工程材料第三版. 郑明新，清华大学出版社 金属材料及热处理， 史美堂.，上海科学出版社 金属学及热处理， 王健安，机械工业出版社 金属工艺学. 王东升，浙江大学出版社二、中文摘要机械工程材料是机械设计、机械设计汽车拖拉机专业、装备制造类专业的的专业基础课，讲授金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料、功能材料知识，并阐明它们之间的联系，帮助学生正确地选择材料和使用材料。其中以金属材料为主，特别讲授钢铁材料，碳钢和合金钢是重点。要求学生掌握轴类零件、齿轮类零件、刀具类零件的生产工艺路线，组织、性能和应用。三、课程学时分配表序号教学内容学时讲课实验上机1概述 工程材料的力学
6、性能 22强度与塑性 硬度 冲击韧度 疲劳强度22金属材料的基础知识662.1 金属的晶体结构 合金的相结构22.2 纯金属的结晶 合金结晶 22.3 铁碳合金相图23金属的塑性变形与再结晶22金属的塑性变形与再结晶24钢的热处理444.1钢在加热时的组织转变钢在冷却时的组织转变24.2钢的退火和正火 钢的淬火 钢的回火25金属材料 885.15.1 工业用钢（碳钢、合金钢结构钢)45.25.2 铸铁25.35.3 有色金属及合金（铝及铝合金，铜及铜合金）26非金属材料446.1高分子材料26.2陶瓷材料 复合材料27机械零件的失效与选材447.1机械零件的失效与失效分析选材的基本原则27.2
7、典型工件选材及工艺路线设计1、齿轮选材 2.轴类零件选材28新材料和新工艺 考试22合计3232四、教学内容及基本要求第1部分 概述 工程材料的力学性能总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容: 1)明确本课程的内容、性质和任务； 2)掌握机械工程材料的力学性能指标。强度、硬度、塑性、韧性、疲劳、耐磨性。重 点: 强度、硬度、塑性、韧性的概念及测试设备。第2部分 金属材料的基础知识 总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:02.1 金属的晶体结构2.2 合金的相结构 （讲课2学时）具体内容: 1)掌握晶体概念，晶面、晶向，三种常见晶体晶格。 2)掌握相、固溶体
8、、化合物、固溶强化概念。重 点：体心、面心立方晶格。固溶体概念，固溶强化。难 点：相的概念，固溶体、化合物的概念。习 题：固溶强化的概念和应用举例。第2.3 纯金属的结晶 2.4 合金结晶 （讲课2学时）具 体 内 容:1）掌握过冷度、变质处理。 2）掌握铜镍、铅锡合金的平衡结晶过程。重 点：变质处理。固溶体成分的分析。难 点：固溶体成分的分析。习 题：铅锡合金的平衡结晶过程。第2.5 铁碳合金相图（讲课2学时）具体内容: 1)掌握铁碳合金相图的点、线及各个区域的意义。 2)掌握铁碳合金（碳钢部分）的平衡结晶过程。明确对相图对热处理、铸造、压力加工、焊接的指导意义。重 点: 铁碳合金（碳钢部分
9、）平衡结晶过程的组织分析。相图对热处理的指导意义。难 点: 铁碳合金（碳钢部分）平衡结晶过程的组织分析。习 题: 铁碳合金（碳钢部分）平衡结晶过程的组织分析。第3部分 金属的塑性变形与再结晶总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:掌握加工硬化、回复、再结晶的概念。明确冷热加工的区别。 重 点: 掌握加工硬化、回复、再结晶的概念。三个重要概念的实际应用，难 点: 加工硬化的成因。习 题: 加工硬化、回复、再结晶的实际应用。第4部分 钢的热处理 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0具体内容: 1)了解热处理的发展。 2)了解热处理设备的构造。 3)掌握共析
10、碳钢过冷奥氏体等温转变的产物。 4)掌握退火、正火、淬火、回火的概念，操作、组织、性能及应用。重 点: 共析碳钢过冷奥氏体等温转变的产物。退火、正火、淬火、回火的概念，操作、组织、性能及应用难 点: 共析碳钢过冷奥氏体等温转变的产物。退火、正火、淬火、回火组织。习 题: 共析碳钢过冷奥氏体等温转变的产物。退火、正火、淬火、回火的概念，操作、组织、性能及应用第5部分 金属材料 总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0第5.1部分 工业用钢（碳钢、合金钢结构钢、工具钢、特殊性能钢)（讲课4学时）具体内容： 1)掌握碳钢、合金结构钢、工具钢、特殊性能钢的概念，典型钢种的成分、组织、性能
11、及应用。2)掌握弹簧、齿轮、轴、刀具的生产工艺路线。热处理的组织。重 点：弹 簧、齿轮、轴、刀具的生产工艺路线。热处理的组织。 难 点：热处理的组织 习 题：弹簧、齿轮、轴、刀具的生产工艺路线、性能及应用。第5.2部分 铸铁（讲课2学时）具体内容：掌握铸铁的概念，组织，分类及应用。重 点：铸铁的应用。难 点：铸铁的组织。习 题：铸铁的应用举例。第5.3部分 有色金属及合金（铝及铝合金，铜及铜合金）（讲课2学时）具体内容：掌握铝合金的分类，铝铜、铝硅合金的组织，性能及应用。时效强化的概念及应用。铜及铜合金的分类及应用。重 点：铝合金的分类，时效强化应用。铝硅合金的应用。难 点：时效强化。习 题：
12、时效强化的应用。第6部分 非金属材料 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第6.1部分 高分子材料（讲课2学时） 具体内容: 1)了解高分子材料的发展。 2)掌握高分子材料的概念，分类。塑料的分类、特点及应用。 3)了解橡胶、纤维的特点及应用。重 点：塑料的特点及应用。第6.2部分 陶瓷材料 复合材料（讲课2学时） 具体内容:1)了解陶瓷材料、复合材料的概念和发展。 2)掌握典型的普通陶瓷、特种陶瓷性能及应用。 3） 掌握玻璃钢的特点及应用。第7部分 机械零件的失效与选材 总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第7.1部分 机械零件的失效与失效分析 选材的基本
13、原则 （讲课2学时） 具体内容: 掌握零件的失效形式。掌握选材的基本原则。第7.2部分 典型工件选材及工艺路线设计（齿轮选材 轴类零件选材）（讲课2学时） 具体内容: 掌握齿轮、轴的选材。 重 点: 掌握齿轮、轴的选材。难 点: 齿轮、轴的热处理组织分析习 题: 齿轮、轴的选材，加工工艺路线。第8部分 新材料和新工艺 考试 总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容： 了解概述新材料、新工艺。 开卷考试或论文编写人:金光 审核人: 娄长胜批准人: 张罡财务盈利能力分析采用的主要评价指标包括静态评价指标和动态评价指标两类。其中静态评价指标主要有投资回收期，投资利润率，投资利税率和资本金利润率；动态评价指标主要有投
