《機械工程材料ⅱ》課程輔導教案（2002.6.10）
齊寶森姜江邊潔陳傳忠
授課班級：動力2001.1~6班總學時36h（其中講課34h，實驗2h）
山東大學課程情況登記表
主教材：《機械工程材料教程》（齊寶森姜江邊潔陳傳忠等主編）（以下簡稱「教程」）；
輔助教材：《大學生學習方法指南》（以下簡稱「指南」），《機械工程材料學習指導》（以下簡稱「指導」）（齊寶森陳傳忠邊潔徐英）；
參考教材：1.《工程材料》（第2版）（鄭銘新主編，請華大學出版社），2.
《機械工程材料》（第2版）（王煥庭等主編，大連理工大學出版社），3.《電廠金屬材料》（宋琳生主編，水電出版社），4.《機械工程材料》（沈蓮主編，機械工業出版社），5.
《機械工程材料》（王章忠主編，機械工業出版社），6.《材料科學基礎》（劉智恩主編，西北工大出版社）等（以下簡稱1，2，···6）。
《機械工程材料ⅱ》課程輔導教案
0 緒論（需1h）
0.1 授課的重點
緒論課講授的重點是材料科學的發展，工程材料在機械工業中的地位和作用，本課程的研究物件、目的、性質、內容梗概與相應重點章節說明，以及學習要求等。使學習者在課程伊始，對《機械工程材料》課程的特點就有足夠了解與認識，以便能有的放矢地制定自己的學習計畫、選擇恰當的學習方法。
0.2 基本要求
1.了解學習本課程的目的與重要性；
2.明確本課程的研究物件，主要內容及重點章節；
3.牢記貫穿本課程的「綱」——材料的化學成分（ 化學組成）、組織結構與效能之間的相互關係與變化規律。
4.充分認識本課程的性質及學習方法等。
0.3 學習方法指導
學習本課程，要緊緊抓住「材料的化學成分→加工工藝→組織、結構→效能→應用」之間的相互關係及其變化規律這個「綱」。綱舉目張，《機械工程材料》課程的各個部分、各章
內容都是以此「綱」為主線索而展開的。希望學習者在開始學習本課程就應充分認識到此點，並在學習過程中，始終牢牢把握住這個「綱」。
0.4 教學參考資料
主教材：「教程」p1~4；
輔助教材：「指導」p1~2，「指南」p1~13；
參考教材：1. p1~2 ，2. p1~2 ，3. p1~2 ，4. 1~2 ，5. p1~5 。
1. 機械工程材料的結構（共需5h）
1.1 授課的重點與難點
1.1.1 本章授課的重點
機械工程材料的微觀結構是決定其效能的最根本性因素。為此本章介紹的機械工程材料的微觀結構特點，特別是實際機械工程材料的結構特點等基礎理論是十分必要的。
本章學習的重點是有關金屬材料的晶體結構特點，它包括：
（1）牢記有關晶體結構的基本概念；
（2）熟知純質材料中三種理想的典型晶體結構特點，以及晶體缺陷的型別、主要形式、對材料效能的影響；
（3）明確立方晶系中晶面與晶向指數的表示方法（以掌握「簡單指數」為主）；
（4）掌握合金相結構的基本型別、分類、總的效能特點及其在合金中的地位與作用。
1.1.2 本章學習的難點及易混肴處
（1）線缺陷 —— 兩種基本形式位錯模型的建立；
（2）立方晶系中，晶面指數與晶向指數的表示方法，晶面族與某具體晶面，晶向族與某具體晶向易混肴；
1.2 基本要求
（1）熟悉三種典型金屬晶體結構的特點，立方晶胞中晶面、晶向的表示方法，實際金屬中晶體缺陷的種類、主要形式及其對材料效能的影響；
（2）掌握金屬合金相結構的基本型別、效能特點及其在合金中的地位與作用；
（3）了解聚合物與陶瓷材料的結構特點；
（4）建立「相」、「組織」的概念。
1.3 基本概念
（1）各向異性、各向同性與偽各向同性； （2）同素異構轉變與純鐵的同素異構轉變；
（3）晶體與非晶體4）固溶強化；
（5）相與組織的概念6）組元、固溶體與化合物；
（7）單晶體與多晶體8）晶格、晶胞與晶格常數；
（9）晶界與亞晶界10）位錯與位錯密度。
1.4 學習方法指導
1.4.1 聯想記憶法的應用
本章學習中，名詞、概念、基本術語固然較多，但只要結合實際學習，經常聯絡金工實習，聯絡微觀結構對效能的影響等加深理解，是完全可以學好這部分內容的。例如，學習金屬晶體結構特點要列舉例項，學習實際金屬晶體缺陷要聯絡其對效能的影響；學習合金相結構，就要理解其在合金中的地位與作用等。這樣不僅可加深對概念的理解，而且把「材料的效能一組織一結構一工藝一成分和應用」聯絡起來學習，更有助於把握本課程的主脈搏。
1.4.2 **歸納法的應用
「**歸納法」是深入理解、歸納、記憶有關內容的一種良好方式，以下列舉
一、二，供學習、複習時參考。
（1）三種典型金屬晶體結構特點（表1-1）。
表1 – 1 三種典型金屬的晶體結構特點
（2）實際金屬晶體缺陷特徵（表1-2）。
表1 – 2 實際金屬的晶體結構（晶體缺陷）特徵
（3）合金相結構的特徵（表1-3）。
表1-3 合金相結構的特徵
1.5 教學參考資料
主教材：《教程》p5~25；
輔助教材：《指導》p3~8，《指南》p1~29；
參考教材：1. p2~26，2. p9~20，3. p14~18，32~34，4. 29~34，5. p27~36，6. p1~74。
1.6 課程進度與學時分配（共5h）
§1.1 固態物質中原子的排列方式，
§1.2 固體材料的晶體結構特點
1.2.1 有關晶體結構的基本概念；1.2.2 純金屬的晶體結構（典型金屬的晶體結構）1h
§1.2，§1.3 實際晶體的特點2h
§1.4 一般工程材料的結構特點2h
2. 凝固、結晶與相圖（共需8h）
2.1 授課的重點與難點
2.1.1 本章授課的重點
物質由液態轉變為固態過程稱為凝固，物質由液態轉變為固態晶體的過程稱作結晶，而相圖則是研究材料的成分、組織結構與效能之間相互關係和變化規律的有力工具。
本章在確定工程材料結晶的一般規律，剖析金屬結晶的充分、必要條件、結晶規律及控制結晶後晶粒大小的途徑、方法，介紹勻晶、共晶型兩類基本形式相圖分析方法的基礎上，重點討論了鐵碳合金相圖。
鐵碳合金相圖是本課程的第乙個重點章節，因為鐵碳合金相圖是研究鋼鐵材料的成分、相和組織的變化規律以及與效能之間關係的重要理論基礎與有力工具。
此外，金屬結晶的條件、結晶的一般規律及控制結晶後晶粒大小的途徑與方法等亦應十分明確。
2.1.2 本章學習的難點及易混肴處
（1）對相、組織，相組分、組織組分的概念易混肴，不易理解。具體表現在：
① 填寫相圖（如ｆｅ－ｆｅ3ｃ相圖）時，混淆了相組分及組織組分這兩種填寫相圖的不同形式；
② 計算相組分或組織組分的相對質量百分數時，它們之間易產生混淆。
（2）反映在對典型合金（如亞共析或過共析鋼）結晶過程的分析上：
①不理解為什麼在兩相區內，兩平衡相的成分與相對百分含量隨溫度變化而沿各自相線變化的呢？
②不明白為什麼在書寫三相共晶或共析反應式時為什麼必須註明溫度與各相的成分點呢？
這兩大難點是影響學習、消化本章內容的關鍵，應引起學習者足夠的重視。
2.2 基本要求
（1）明確金屬結晶的充分、必要條件，結晶的一般規律以及影響金屬結晶後晶粒大小的途徑與方法；
（2）熟悉勻晶、共晶（包括共析）這兩類基本形式的二元合金相圖（其中包括相圖分析，典型合金的平衡結晶過程分析，槓桿定律的應用，以及利用與區分相組分和組織組分這兩種填寫相圖的方法等）；
機械工程材料
教學目的 了解金屬的機械效能 金屬和合金的晶體結構 鐵碳合金相圖 鑄鐵 有色金屬及合金 理解鋼的分類牌號和用途 掌握鋼的熱處理。重點 鋼的熱處理 鋼的分類 牌號和用途 難點 鋼的熱處理機理 鐵碳合金相圖。參考教材 機械基礎 劉澤深等主編中國建工出版社 2000 機械設計基礎 楊可楨主編高等教育出版社...
機械工程材料
一 填空題 共30分，每空1分 1 16mn是鋼，其碳的質量分數是 2 q235a是鋼，其中 a 的含義是 3 ht200中的 200 的含義是 4 gcr15是鋼，其cr的質量分數是 5 fe和 fe的晶格結構分別是 6 按幾何形式，實際金屬中的晶體缺陷分為 7.馬氏體 m 是碳溶於所形成的固溶體...
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一 填空題 共30分，每空1分 1 液態金屬結晶的基本過程是 2 鐵素體 f 是碳溶於所形成的間隙固溶體，其晶格型別 是3.檢測淬火鋼件的硬度一般用硬度 而檢測退火和正火鋼件的硬度常用硬度。4 gcr15鋼是其cr的質量分數是 5 16mn鋼是其碳的質量分數是 6 qt600 03中的 03 的含義...