《工程材料及熱處理》課程教學大綱
一、 課程的性質、目的與任務
機械製造基礎是一門闡述金屬材料的成分、成形工藝與組織結構和效能之間關係，非金屬材料基礎知識以及金屬零件製造工藝的技術基礎課。
本課程的主要任務是：
1、使學生初步掌握金屬及合金的基本原理，鋼鐵熱處理基本原理及其工藝；常用金屬材料的成分、組織結構、效能和用途；非金屬材料基礎知識；為正確選擇和合理使用材料建立必要的基礎，並對零件的質量檢驗和早期失效分析提供基本的材料學基礎。
2、使學生初步掌握機械製造中的常用毛坯的成形技術，制訂加工工藝規範與合理選用坯的能力，以及產品質量的檢驗分析能力；掌握各種典型零件的基本熱加工方法及工藝性要
求，為以後課程設計和畢業設計提供工藝基礎知識。
二、 課程的基本要求
課堂教學要求主要有：
1·金屬學基礎部分包含金屬的晶體結構和結晶，金屬塑性變形與再結晶，合金相結構與相圖，鐵碳合金。
鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的基礎，要求在掌握鐵碳合金中各種組織效能特點的基礎上，會熟練地分析和運用鐵碳合金相圖。即要求會熟練分析不同成分的鐵碳合金在結晶過程中的組織變化，以及隨合金成分變化時相應的組織變化和由此所引起的效能變化，為正確地認識材料和合理地選用材料打下基礎。
2·鋼的熱處理部分包含鋼的加熱轉變與冷卻轉變，普通熱處理工藝及其應用，表面熱處理的基本原理及其應用。
鋼鐵熱處理是改變材料效能的一種重要手段，要求掌握加熱和冷卻過程中的組織轉變，會分析和運用過冷奧氏體的轉變曲線選擇材料和熱處理工藝
3·金屬材料部分包含鋼的合金化基礎知識，機械製造用鋼、工具用鋼和特殊效能鋼，鑄鐵及常用有色金屬。
4·非金屬材料基本知識。
5·零件的選材原則及工藝路線分析。
強調學生學會運用成分工藝，組織結構和效能的關係來認識金屬材料，並組織進行合理選材和零件工藝路線分析的課堂討論，以對全課程內容進行綜合性的歸納和運用。
工藝路線分析是本課程的乙個重要內容，這是由於熱處理是一種調整材料效能的工藝而安排在各工藝之間，通過工藝路線分析，可以了解各加工工藝之間的關係和進一步理解熱處理工藝的作用，也為專業課程的學習打下基礎。
6．新材料的介紹
7．使學生了解各種主要加工方法所用裝置的基本原理、主要結構與功用，以及合理的選用；
8．掌握各種主要加工方法的基本原理，工藝特點與應用範圍，使學生具有合理選用加工方法及進行工藝分析的初步能力；
9．熟悉各種加工方法對零件結構設計的基本要求；
10．解現代鑄造技術，塑性加工技術，現代焊接技術的發展趨勢。
11．了解非金屬材料成型方法
三、學時分配
四、教材：工程材料及成型技術基礎呂廣庶編高教出版社
《工程材料及熱處理》自學進度表
工程材料及熱處理練習題
一、 簡答題
1．什麼是材料的鑄造工藝效能、焊接工藝效能？分別用何種指標表示？
2．砂型鑄造時應如何確定澆注位置和分型面？
3．壓力加工有哪幾種基本生產方式，各適用於什麼場合？
4．模鍛生產中飛邊槽的作用是什麼？能否直接鍛出通孔？說明理由。
5．手工電弧焊時，應如何選用電焊條？
6．焊接接頭可分為哪幾個區域？其中機械效能較差的區域是哪幾個？
7．合金流動性、澆注條件及鑄型填充條件對合金充型能力有何影響？
8．寫出fe-fe3c狀態圖上共晶和共析反應式。
9．選用工程材料的一般原則是什麼？
10．金屬結晶的一般過程歸納為幾個階段？
11. 簡述普通熱處理的基本過程。
12. 何謂加工硬化？
13. 概述常見的模鍛方法及其應用場合。
14. 鑄造時容易出現哪些質量問題？如何防止？
15.試述金屬結晶時晶粒度的控制方法。
16. 什麼是同素異構轉變？並舉例說明。
２．鐵碳合金中基本相是哪些？其機械效能如何？
３．簡述化學熱處理的基本過程。
二、 問答題
1． 試比較鑄造、鍛造、焊接三種工藝方法的本質特點，並指出如何根據零件的質量要求、重量、複雜性、批量大小等因素確定毛坯的生產方法？
2． 請分別指出鑄造、焊接、鍛造過程中可能出現的缺陷及控制方法。
3． 試比較金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和複合材料在結合鍵上的差別及其主要效能特點。
4． 用冷卻曲線表示45鋼的平衡結晶過程；寫出該過程中相及組織轉變反應式；
5． 工廠生產一批小齒輪，要求齒面硬度大於hrc55，心部有良好的塑性和韌性，現有以下材料：65mn、45鋼、16mn、9sicr、20crmnti，已知：
試回答以下問題：
（1）·選擇一種合適的材料，並說明理由；
（2）·編制其工藝流程；
（3）·制訂其熱處理工藝（用工藝曲線表示，要求標出加熱溫度、冷卻介質）；
（4）·說明各熱處理工序的主要目的，並指出最終熱處理後齒輪表面和心部的組織。
6．試分析t12鋼從液態平衡冷卻到室溫時的組織轉變過程，並求：
（1）畫出室溫組織示意圖；
（2）求出組織組成物相對量；
（3）求出相組成物相對量；
（4）估計其效能及用途。
7．現要製造一齒輪，齒面硬度要求hrc50～55，心部要求有良好的塑韌性，現有下列材料：20，16mn，60si2mn，zchsnsb11－6，40cr等材料，問：
（1）選擇哪種材料製造為宜？其加工工藝路線如何安排？
（2）說明熱處理的主要目的，畫出其中各熱處理工藝曲線（標出溫度範圍及冷卻方式）；
（3）估計最終得到的組織。
8．試述金屬結晶時晶粒度的控制方法。
9．試分析灰口鑄鐵機械效能差的原因；比較灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵及球墨鑄鐵的組織和效能特點。
10. 詳述含碳1.2％的鐵碳合金從液態平衡冷卻至室溫的結晶過程，並繪出在冷至固態後的組織狀態金相示意圖。
11. 用20crmnti製造汽車變速箱齒輪，要求齒面硬度hrc58-60，中心硬度hrc30-45，加工工藝路線為：下料--鍛造--熱處理１--機械加工--熱處理２--熱處理３--噴丸--磨齒。
試問：１）說明各熱處理工序的名稱及作用；
２）分析上述工藝製出的齒輪中的齒面和中心的組織組成。
12．從下列材料中選出最合適的材料填表。
t12a 9sicr w18cr4v 45 65mn ht150 qt600-3 3cr13 zl108
gcr15 cr12mov
1．常用的三種的晶體結構型別
2．通常，60的預先熱處理為，獲得的組織為，最終熱處理為，獲得的組織為。
3．細化晶粒的方法有、和。
4．馬氏體是
5．共析鋼加熱時，奧氏體化過程有
6．鑄造合金的收縮經歷和三個階段。其中和階段造成體積收縮階段造成線收縮。縮孔是由收縮造成的；鑄造應力是由收縮造成的。防止鑄件產生縮孔的常用措施是和
6． 深時防止起皺所應採取的常用工藝措施是金屬板彎曲時，半徑過小會發生_______。
7． 常見的特種鑄造方法有等幾種。
8． 板料沖壓包括和兩個基本工序。
10．按焊接過程特點焊接可分為三大類。其中，氬弧焊常用於焊接而埋弧焊主要用於焊接而co2氣體保護焊主要用於焊接
11．常用的焊接接頭形式有四種。
12．常見的刀具材料有等。
13．離心鑄造適於製造＿＿＿＿＿＿＿＿型別的零件，壓力鑄造適於製造＿＿＿＿＿＿＿＿型別的零件。
9． 料沖壓包括＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿兩個基本工序。
北方工業大學工程實踐報告
工程實踐實習報告 班級平面10 2 姓名 哞哞學號 10103080228 1 工程實踐的概況 1.實習的基本情況 實習時間 2012年春季學期1 16周周四7 8節 實習地點 北方工業大學實習樓 主要實習的工種 數控 鑄工 焊工 鉗工 車工 2.各工種涉及的典型裝置 1 數控加工 車床 西門子cj...
浙江工業大學材料力學第7章答案
7.1 一實心圓杆1，在其外依次緊套空心圓管2和3。設三桿的抗拉剛度分別為e1a1 e2a2及e3a3，此組合杆承受軸向拉力，三桿之間無相對摩擦。試求組合杆的伸長量。解 平衡方程1 變形協調方程 2 方程 1 和 2 聯立求解，得到 組合杆的伸長量為 7.2 在溫度為2c時安裝鐵軌，兩相鄰段鐵軌間預...
浙江工業大學材料力學第12章答案
12.1 圖示重物以勻加速度下降，在秒內速度由降至。設繩的橫截面面積為a 10mm2，求繩內應力。解 1 故 12.2 圖示重物，用繩索以等加速度向上吊起，繩索繞在一重為，直徑為的鼓輪上，鼓輪的慣性半徑為。軸的許用應力，鼓輪軸兩端 處可視為鉸支。試按第三強度理論選定軸的直徑。解 1 取12.3 如圖...