《材料成形原理》教学大纲.doc

材料成形原理课程教学大纲课程编号：05122610课程名称：材料成形原理/ The material shaping principle课程总学时/学分：32/2 （其中理论32学时，实验0学时）适用专业：材料成形及控制工程一、教学目的和任务 材料成形原理是材料成形及控制工程专业的主要专业课程之一，本课程的任务是阐明液态成形（铸造）、塑性成形（锻造）、焊接成形（焊接）等近代材料成形技术中共同的基本规律及物理现象；阐述各种成形技术的成形基本原理和理论基础；揭示材料成形过程中影响材质和制品性能的因素及缺陷形成的机理。通过本课程的学习使学生对材料成形过程及成形原理有深入的实质性的理解；能从本质上认识和分析材料成形过程中产生的实际问题和提出解决问题的途径；为今后学习成形技术的具体工艺方法、设备控制等课程，为开发新材料、新的成形技术奠定坚实的理论基础。二、教学基本要求课堂讲授要求原理清楚，概念明确，理论联系实际。对于数学公式要求重理解、懂推导、会应用，切忌死记硬背。课堂教学采用多媒体形式上课，尽可能利用现代教学手段增加图片及动画,帮助理解，增强学习兴趣。教学中要注重学习方法的训练和小结，要强调对于一门来说，课知识的容量是有限的，重要的是要通过该课程的学习，掌握分析和思考问题的方法，提出解决问题的途径及措施，培养创新思维和创新能力。考虑到我校本专业的专业方向为模具设计与制造，本课程的教学内容中塑性成形部分与后续专业课程重复程度较大，因此采取该部分内容与后续课程合并的办法，将教材中第二篇舍去，不作课堂教学要求。三、教学内容与学时分配绪论（2学时）知识点：材料成形原理及其发展、学习本课程的基本要求第一章 液态金属的结构与性质（2学时）知识点：液态金属的结构、液态合金的粘度、表面张力、充型能力重点：表面张力第二章 凝固温度场(4学时)知识点：热传导基本方程、铸造温度场、焊接温度场重点：热传导微分方程难点：铸件动态凝固曲线、铸件凝固方式的影响因素、焊接温度场的解析解。第三章 金属凝固热力学与动力学（4学时） 知识点：溶质平衡分配系数、均质形核及非均质形核、晶体的生长方式重点：平衡分配系数的意义、形核功的形成及临界半径的概念难点：晶体的形核过程及长大方式第四章 单相及多相合金的结晶（4学时）知识点：凝固过程的溶质再分配、合金的成分过冷、单相固溶体的结晶、共晶合金的凝固重点：平衡凝固条件下的溶质再分配、非平衡凝固条件下的溶质再分配、成分过冷对合金凝固形貌的影响、伪共晶的形成及变化、共晶组织的种类及形成难点：成分过冷的条件及判据第五章 铸件与焊缝宏观组织及其控制（2学时） 知识点：铸件的宏观组织及其形成过程、焊接熔池的凝固及控制重点：铸件宏观组织的控制（孕育处理）、焊接速度对晶粒生长形态的影响第六章 特殊条件下的凝固与成形（1学时）知识点：快速凝固（非晶态凝固）、失重条件下的凝固、定向凝固第七章 液态金属与气相的相互作用（2学时）知识点：气体的来源与产生、气体在金属中的溶解、气体对金属的氧化及控制重点：氢对金属的影响及控制难点：金属与氧化还原方向的判别第八章 液态金属与熔渣的相互作用（2学时）知识点：熔渣的分类及结构、熔渣的碱度、熔渣的粘度、熔渣对金属的氧化重点：熔渣碱度的表示方法、长渣与短渣的区别与性质难点：三元渣系曲线的表示方法第九章 液态金属的净化与精练（1学时）知识点：液态金属的脱氧、脱碳、脱硫、脱磷重点：沉淀脱氧的条件、扩散脱氧的原理第十章 焊接热影响区的组织与性能（2学时）知识点：焊接热循环、焊接热影响区的组织与性能重点：焊接热循环的参数及特征、不易淬火钢热影响区的组织与性能、热影响区的硬化、脆化、韧化、软化第十一章 凝固缺陷及控制（6学时）知识点：合金中成分偏析的分类及形成、气孔的分类及特征、夹杂物的分类及形成、金属的分阶段收缩特征、缩孔与缩松的形成机理及防止措施、应力形成的过程、热裂纹及冷裂纹的形成机理及防止措施重点：气孔形成的机理、缩孔与缩松的形态及分布的区别、顺序凝固与同时凝固对收缩的影响、凝固裂纹的产生条件、氢对裂纹的影响难点：带状偏析的形成、区别逆偏析和负偏析、合金凝固温度范围对收缩的影响、壁厚不同的应力框铸件收缩时内应力的变化、延迟裂纹的形成机理 其中重点章节是：第三章、第四章、第十一章四、教学方法及手段本课程以课堂教学为主，课堂中采用多媒体形式上课,尽可能利用现代教学手段增加图片及动画,帮助学生理解，增强学习兴趣。五、实验或上机内容无相关实验内容六、先修课程、后续课程 先修课程：金属工艺学、材料力学后续课程：材料成形工艺七、考核方式平时成绩：考勤、回答提问、作业；平时成绩不及格不能参加期末考试考试成绩：期末闭卷考试总评成绩：平时成绩+考试成绩八、推荐教材及主要参考资料1、刘全坤.材料成形基本原理(ISBN 7-111-15275-1). 机械工业出版社，2005年1月2、陈平昌.材料成形原理（ISBN 7-111-09113-2). 机械工业出版社 2001年9 月