機械工程材料教學大綱

2022-05-08 03:48:04 字數 4265 閱讀 3727

一、課程基本資訊

二、教學安排及方式

總學時 54 學時,講課 48 學時,實驗 6 學時。

學時分配表:

三、教學內容及基本要求

緒論教學目的和要求:了解材料發展的歷史及分類。了解課程的性質、研究思路和基本要求。

0.1 材料發展簡史

0.2 工程材料的分類

第一章金屬材料的結構與效能

教學目的和要求:掌握金屬材料的三種常見晶體結構、實際金屬中的晶體缺陷、合金基本相結構(固溶體和金屬化合物),以及金屬材料的效能特點。掌握材料結構與效能的關係,細晶強化、固溶強化、第二相強化(瀰散強化)的概念。

教學重點和難點:教學重點為純金屬的晶體結構、合金的晶體結構。難點為相的概念。

教學方法與手段:課堂講解和多**cai課件演示

第一節金屬材料的結構與組織

1.1.1 純金屬的晶體結構

1.1.2 合金的晶體結構

1.1.3 金屬材料的組織

第二節金屬材料的效能

1.2.1 金屬材料的工藝效能*

1.2.2 金屬材料的機械效能

1.2.3金屬材料的理化效能*

複習與作業要求:完成習題集相關內容習題。

考核知識點:晶體結構、晶格、晶胞、晶格常數、致密度、配位數、晶面晶向指數、密排面和密排方向、點缺陷、線缺陷、面缺陷、相、合金、固溶體、金屬化合物、固溶強化、顯微組織、金屬材料機械效能、細晶強化、第二相強化。

輔助教學活動:討論材料的結構與效能的關係。

第二章金屬材料組織和效能的控制

教學目的和要求:掌握結晶過程及其對效能的影響。能正確分析二元合金相圖,熟練掌握鐵碳合金相圖,運用槓桿定理,分析結晶過程,了解鐵碳合金的成分、組織和效能的關係及應用。

掌握金屬塑性變形的實質及對金屬組織和效能的影響,了解變形金屬在加熱時組織效能的變化。了解鋼在加熱和冷卻時的轉變及產物的組織形態和效能,掌握常見的熱處理方法。了解合金元素的作用,了解表面技術的發展。

掌握金相顯微鏡的使用和金相組織觀察的基本實驗技能。掌握熱處理的基本操作及硬度測定方法的基本實驗技能。

教學重點和難點:鐵碳合金相圖、典型鐵碳合金結晶過程、鋼的熱處理和鋼的合金化。

教學方法與手段:課堂講解和多**cai課件演示,鐵碳合金相圖分析習題課一次,鐵碳合金組織觀察和熱處理實驗課兩次或綜合實驗。

第一節純金屬的結晶

2.1.1 純金屬的結晶

2.1.2 同素異構轉變

2.1.3細化鑄態金屬晶粒的措施

2.1.4鑄錠的結構*

第二節合金的結晶

2.2.1 二元合金的結晶

2.2.2 合金的效能與相圖的關係

2.2.3鐵碳合金的結晶

第三節金屬的塑性加工

2.3.1 金屬的的塑性變形

2.3.2 塑性變形後金屬在加熱時組織和效能的變化

2.3.3金屬材料的熱加工與冷加工

第四節鋼的熱處理

2.4.1 鋼在加熱時的轉變

2.4.2 鋼在冷卻時的轉變

2.4.3 鋼的普通熱處理

2.4.4 鋼的表面熱處理*

第五節鋼的合金化*

2.5.1 鋼的合金化基本原理

第六節熱處理及表面工程新技術

複習與作業要求:完成習題集相關內容習題。

考核知識點:結晶的條件,過冷度,形核、長大及影響因素,金屬鑄錠的組織,二元合金的結晶,合金的效能與相圖的關係,鐵碳合金的結晶,槓桿定律,金屬的塑性變形,塑性變形後金屬在加熱時組織效能的變化,金屬的冷加工與熱加工,鋼在加熱時的轉變,鋼在冷卻時的轉變,鋼的普通熱處理,鋼在表面熱處理,鋼在化學熱處理,鋼的熱處理新技術,合金元素與鐵、碳的作用,合金元素對鐵碳相圖的影響,合金元素對鋼的機械效能的影響,合金元素對鋼的工藝效能的影響,表面技術。

輔助教學活動:放映電教片《鋼的熱處理》,《表面熱處理》,《表面工程技術集錦》。

第三章金屬材料

教學目的和要求:熟練掌握碳鋼、合金鋼的牌號、成分特點、熱處理工藝、組織效能及應用。掌握鑄鐵、有色金屬的牌號、成分、熱處理、組織效能及應用。

教學重點和難點:合金鋼的牌號、成分特點、熱處理工藝、組織效能及應用。

教學方法與手段:結合工程應用例項進行課堂講授,常見工程材料組織觀察分析實驗或綜合實驗。

第一節碳鋼

3.1.1 碳鋼的成分和分類

3.1.2 碳鋼的牌號和用途

第二節合金鋼

3.2.1 合金結構鋼

3.2.2 合金工具鋼

第三節鑄鐵

3.3.1 鑄鐵的特點

3.3.2 常用鑄鐵

第四節有色金屬及合金

3.4.1 鋁和鋁合金

3.4.2 銅和銅合金

3.4.3 鈦和鈦合金*

複習與作業要求:完成習題集相關內容習題。

考核知識點:碳鋼的成分和分類,碳鋼的牌號及用途,普通低合金鋼,合金滲碳鋼,合金調質鋼、合金彈簧鋼,滾珠軸承鋼,合金刃具鋼,合金磨具鋼,量具鋼,不鏽鋼。

輔助教學活動:收集金工實習和日常生活中的金屬材料應用例項。

第四章高分子材料

教學目的和要求:了解大分子鏈的概念、高聚物的物理力學狀態與結構和效能的關係。掌握常用工程塑料的效能特點和應用。了解常用合成纖維、合成橡膠的特性及用途,常用膠粘劑的種類及選用。

教學重點和難點:常用工程塑料的效能特點和應用。

教學方法與手段:結合高分子材料應用例項進行課堂講授。

第一節高分子材料的結構和效能

4.1.1 高分子材料的結構

4.1.2 高分子材料的效能

第二節常用高分子材料

4.2.1 工程塑料

4.2.2 合成纖維*

4.2.3 合成橡膠

4.2.4 膠粘劑*

複習與作業要求:完成習題集相關內容習題。

考核知識點:高分子材料的結構與效能,塑料的組成,塑料的分類,常用工程塑料,橡膠的分類,組成,常用合成橡膠。

輔助教學活動:收集工業生產和日常生活中的高分子材料應用例項。

第五章陶瓷材料

教學目的和要求:了解陶瓷材料的結構、效能和應用。

教學重點和難點:高溫陶瓷的效能特點和應用。

教學方法與手段:結合材料應用例項進行課堂講授。

第一節陶瓷材料的結構和效能

5.1.1 陶瓷材料的結構*

5.1.2 陶瓷材料的效能

第二節常用陶瓷材料

5.2.1 普通陶瓷*

5.2.2 特種陶瓷

複習與作業要求:完成習題集相關內容習題。

考核知識點: 陶瓷材料種類、特點,高溫陶瓷的效能特點和應用。

輔助教學活動:收集陶瓷材料應用例項。

第六章複合材料

教學目的和要求:了解複合材料的概念,熟悉纖維增強複合材料和顆粒複合材料的復合原則。掌握常用複合材料的效能及應用。

教學重點和難點:纖維增強複合材料和顆粒複合材料的復合原則,金屬陶瓷。

教學方法與手段:結合複合材料應用例項進行課堂講授

第一節複合材料的復合原則

第二節複合材料的效能特點

第三節非金屬基複合材料*

第四節金屬基複合材料

複習與作業要求:完成習題集相關內容習題。

考核知識點:複合材料的復合原則,效能特點,金屬基複合材料。

輔助教學活動:收集複合材料應用例項。

第七章典型工件的選材及工藝路線設計

教學目的和要求:熟悉選材原則,掌握典型零件選材的方法,包括工作條件分析、效能要求、選材及工藝路線制定。

教學重點和難點:齒輪、軸類零件選材及熱處理工藝

教學方法與手段:結合工程實際,用典型零件的選材和加工工藝進行案例式教學,也可開展專題討論。

第一節齒輪選材

第二節軸類零件選材

第三節彈簧選材*

第四節刃具選材

複習與作業要求:完成習題集相關內容習題。

考核知識點:典型零件的選材和工藝分析。

輔助教學活動:收集典型零件材料應用例項。

四、課程教學的有關說明

1.本課程自學內容及要求

本大綱帶*的部分可學時情況安排自學內容。通過自學,達到了解概念和基本知識的要求。

教材最後一章工程材料的應用為自學內容。通過自學,增加材料應用方面的實際知識,拓寬知識面。

2.課內習題課的安排及學時

對鐵碳合金相圖、鋼的熱處理、典型零件選材等要求綜合應用的重點章節建議安排課內習題課或課堂討論,學時4~8小時。

3.利用現代化教學手段內容及學時

本課程金相**多、部分內容抽象的特點,建議利用適當的計算機輔助教學(cai)課件,開展多**教學,提高課堂教學的效率。

4.對學生能力培養的要求

通過課程的學習,培養學生正確選用工程材料的能力,分析制定簡單熱處理工藝的初步能力,以及基本金相分析的實驗能力。

機械工程材料

機械工程材料 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...

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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...