金属材料学,课程简介

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划金属材料学,课程简介金属材料学教学大纲一.课程性质和任务本课程是金属材料与热处理技术专业的学生的必修课，它以材料科学基础、热处理原理与工艺为基础，阐述合金元素的作用，合理热处理工艺，探讨金属材料成分、结构组织与性能之间的内在规律。通过本课程的教学，培养学生根据具体结构的服役条件和性能要求合理选择使用金属材料，正确制定热加工工艺，特别是热处理工艺，获得经济优质结构的能力。二.教学基本要求1、掌握工业用钢的分类与编号，熟悉钢中合金元素的作用。2、掌握工程结构钢的性能要求，成分设计，组织强

2、韧化途径。3、掌握不同机器结构件对性能的要求，典型牌号，合金化原理，热处理方法及其组织。4、掌握不同工模具钢对性能的要求，典型牌号，合金化原理，热处理方法及其组织。5、了解金属腐蚀的基本概念，防蚀途径，不锈钢中合金元素作用，以及F、M、A及双相不锈钢。6、了解铸铁的组织性能特点，铸铁石墨化过程与影响因素，工程铸铁的成分、牌号、性能与应用。7、了解有色金属的分类、编号、成分、性能与应用等。三.教学内容第一章钢的合金化原理1.钢的分类与编号2.钢中合金元素与组成相3.合金元素在钢中的作用第二章工程结构钢1.碳素工程结构钢2.低合金高强度钢3.微合金化钢4.其它工程结构钢第三章机器制造结构钢1.调质

3、钢2.弹簧钢3.滚动轴承钢4.渗碳钢与氮化钢5.低合金超高强度钢与低碳马氏体结构钢第四章工模具钢1刃具钢2模具钢第五章不锈耐蚀钢1金属腐蚀的(转载于:写论文网:金属材料学,课程简介)基本概念2不锈钢中合金元素作用、M、A及双相不锈钢第六章耐热钢及耐热合金(略讲)实验一第七章铸铁1.铸铁的分类、石墨化及影响因素2.普通灰口铸铁、QT、RT及合金铸铁第八章铝及铝合金1.铝的合金化2.铸造铝合金3.变形铝合金第九章铜及铜合金1.铜的合金化2.黄铜3.青铜四.实践环节实验一、合金钢金相组织观察实验二、铝合金、铜合金、铸铁金相组织观察铸铁五.各教学环节学时分配六.考核方式闭卷考试七.推荐教材和教学参考书

4、教材：金属材料学凤仪编著，国防出版社XX年4月第一版。参考教材：金属学与热处理崔忠圻主编，机械出版社，XX年9月第二版。八.说明1、学时数可以根据需要在30学时左右进行调整，每单元的学时数也可以适当调整。2、教材用凤仪主编的金属材料学，属本科教材，可根据情况酌情删减。金属材料学课程教学大纲MetalMaterialsScience课程代号：适用专业：材料科学与工程学时数：48学分数：3执笔者：编写日期：一、课程性质和目的金属材料学是材料科学与工程专业必修的一门专业课。该课程的目的是使学生在修完热处理原理与工艺、材料力学性能和材料科学基础等专业基础课之后，进一步了解金属材料合金化的一般规律及各种

5、主要金属材料的化学成分、热处理工艺、显微组织等和性能之间的关系。二、课程教学的基本要求本课程结束后，学生应具备以下知识和技能：1理解合金元素在金属材料中的作用及其作用原理；2了解工程机构钢、机械制造结构钢、工具钢、不锈耐蚀钢、耐热钢和耐热合金等金属材料的化学成分和热处理工艺，组织结构和力学性能之间的关系；3初步掌握根据材料应用的要求，选用合适的材料及制定相应的热处理工艺。三、课程教训内容与学时数分配1绪论(2学时)2钢铁中的合金元素(6学时)铁基固溶体合金与钢中晶体缺陷的相互作用钢铁中的碳化物和氮化物钢中的金属间化合物合金元素对铁碳相图的影响合金元素对钢在加热时转变的影响合金元素对过冷奥氏体转

6、变的影响合金元素对淬火钢回火转变的影响3工程结构钢(6学时)工程结构钢的合金化铁素体珠光体钢低碳贝氏体和马氏体钢工程材料钢的冶金工艺特点4机械制造用钢(8学时)结构钢的强度与脆性结构钢的脆性调质钢低温回火状态下使用的结构钢高合金超高强度钢轴承钢渗碳钢和氮化钢其他机械制造结构钢5工具钢(6碳素及低合金工具钢高速合金钢冷作模具钢热作模具钢6不锈耐蚀钢(6钢的耐蚀性不锈耐蚀钢的组织不锈钢的强化与脆化不锈耐蚀钢钢种7耐热钢和耐热合金(6耐热钢和合金的工作条件及性能铁素体型耐热钢工业炉用耐热钢奥氏体型耐热钢镍基耐热合金学时)学时)学时)新型耐热合金8铸铁(6学时)铸铁中石墨的形态控制常用的铸铁合金铸铁9

7、实验教学(2学时)实验教学内容见材料科学与工程专业实验教学大纲。四、课程与其它课程的联系与分工先修课程：热处理原理与工艺、材料力学性能和材料科学基础等后修课程：毕业设计五、建议教材与教学参考书金属材料学吴承建等编著冶金工业出版社金属材料与热处理课程标准一、课程名称金属材料与热处理二、课程目标初步认识材料的性能、了解晶体结构、掌握铁碳合金相图、掌握常用材料的牌号及其用途，并能够合理选择热处理方法。具有处理简单的金属材料与热处理力学性能测试和硬度性能测试的能力、具有分析金属的晶体结构、二元合金相图和铁碳合金相图的基本能力、具有初步的钢热处理知识，并应用钢热处理知识完成钢的热处理能力、具有鉴别金属材

8、料与热处理、选择工程常用材料的能力。通过典型材料的分析，培养学生分析问题、解决问题的能力。三、课程性质、目的及任务金属材料与热处理是机械类专业必修的技术基础课。该课程理论性较强，新概念较多，同时又与生产实际有着密切联系。为了使学生较好地消化所学知识，在学习本课程前，学生应安排金工实习，使他们对金属冶炼、加工及热处理有一个概括认识。主要讲授金属材料典型组织、结构的基本概念，金属材料的成分、组织结构变化对性能的影响，热处理的基本类型及简单热处理工艺的制定，合金钢种类、牌号、热处理特点及应用，为学生从事机械设计、制造及相关的工作打下基础。四、本课程的基本要求通过本课程学习，要求学生1、掌握金属材料基

9、本理论及基本知识，初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力，为选材和热处理工艺制定打下一定的基础。2、使学生在金属材料基础理论及基本知识方面具备应用阅读一般专业文献及进一步提高自修能力。3、初步具备应用光学金相分析金属及合金组织的能力。重点：体心立方，面心立方，密排六方的三种常见晶体结构；结晶的形核和长大，晶粒大小控制难点：冷却曲线、过冷度教学内容金属与非金属特性；金属的晶格、点阵、晶胞、体心立方，面心立方，密排六方晶格；点缺陷、面缺陷；线缺陷；液金属与固态金属的相同与不同之处，结晶过各的形核与长大，形核与过冷度关系，晶粒大小与性能关系、晶粒大小的控制本章小结实际金属是多晶体，由许多晶粒

10、构成。晶粒内部原子是规则排列的，其晶粒的晶体结构大都为体心立方，面心立方，密排六方。液态金属变为固态金属的过程称为结晶，结晶是在一定的过冷度下过行的。晶煜细小，金属的综合性能就好。本章思考题和实中内容概念题：巩固所学基本概念实训内容：观察金相试样或标准金相图片。制备金相试样，粗磨、细磨、抛光、腐蚀、看试样。第二章二元合金相图及结晶教学目的了解二元合金相图及结晶，由相图判断合金的性能。教学的重点、难点重点：二元合金相图的建立难点：共析相图、共晶相图、包晶相图教学内容合金中相的概念，二元合金相图的建立，共析相图、共晶相图、包晶相图、组之间形成稳定化合物的相图，由二元相图判断合金的性能。本章小结化学

11、成分不同或成分相同而原子排列不同的区域称为相。平衡状态下相的组成随温度和成份的变化而变化的曲线称为相图。相图是通过一系列的实验而测定的。记住共晶相图，共析相图、包晶相图的特征。由二元相图判断合金的性能本章思考题与实训内容概念题为主，巩固基本定义与概念。实中内容：看共析钢、共晶生铁的金相试样。第三章铁碳合金和铁碳相图教学目的使学生从本质上到铁碳合金的性质与相图的关系。教学重点难点重点：组元与基本相、相图的构造难点：含碳量对铁碳合金组织与性能的影响。教学内容铁碳合金的组元与基本相，铁碳状态图，铁碳合金的平衡结晶含碳量对铁碳合金组织与力学性能的影响，钢中的杂质之素，金属铸锭宏观组织。本章小结理解认识

12、铁碳合金必须以铁碳二元相图为基础，正确理解各种相随温度和成份的变化。含碳量增加、强度、硬度、脆性增加、塑性睛下降。钢中杂质、硫有热脆性、磷有冷脆性，二者为钢中重要有害杂质。本章思考题和实训内容相图概念题，巩固基本定义与概念。实训内容：金属铸铁宏观组织试样的制备观察。第四章金属及合金的塑性变形和再结晶教学目的了解金属及合金材料变形和再结晶的关系。教学重点难点重点：金属及合金的塑性变形难点：回复与再结晶与塑性变形的关系。教学内容金属及合金的塑性变形；塑性变形对金属组织和性能的影响；金属及合金的加复与再结晶；金属的热加工；固态金属中的扩散规律。本章小结塑性变形导致冷作硬化，冷作强化源于此。塑性变形后

13、再加热，会发生回复和再结晶。塑性变形变形越大，再结晶晶粒越细。固态金属中的扩散与温度，时间有关，与形成的固溶体的类型有磁，与溶质的性质有关等。本章思考题与实训内容概念题，巩固基本定义、概念。实训内容：塑性变形导致冷作硬化。固体渗碳，高温下碳在钢中的扩散。第五章钢的热处理教学目的了解钢的退火、正火、淬火和表面淬火及化学热处理教学重点难点重点：钢在加热时的转变，珠光体向奥氏体的转变难点：钢在冷却时的转变，平衡状态下，奥氏体向珠光体的转变，在一定的过冷度下，奥氏体向马氏体的转变。教学内容钢在加热时的转变；钢在冷却时的转变；钢的退火和正火，钢的淬火、回火；钢的淬透性；钢的表面淬火；钢的化学热处理。本章

14、小结钢在缓慢加热时，钢中的珠光体、渗碳体、铁素体均转变奥氏体，在平衡状态下冷却时又转变成铁素体、珠光体、渗碳体。在一定的过冷度下，奥氏体转变成贝氏体、马氏体。马氏体是碳在铁中过饱和固溶体、高硬度、高强度。退火、正火可改变钢的硬度和组织。淬火可获得高硬度、高强度。化学热处理可改变钢的表层化学成分，再通过淬火回火提高表面硬度，增强耐磨性。本章思考和实训内容概念题，巩固已学知识。实训内容：退火、正火、淬火和回火硬度计的操作使用。第六章合金钢教学目的使学生了解合金钢，主要合金元素在钢中的作用。教学的重点、难点重点：主要合金元素在钢中的作用目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。