《工程材料》课程教学大纲

1、大学本科专业培养方案课程教学大纲编 码：ME04019 Code: ME04019课程名称：工程材料 Course Title: Engineering Materials课程类别：学类核心 Course category: Core Courses in General Category学 分：2 Credit(s): 2开课单位：机械与运载工程学院 Offering College/School: College of Mechanical & Vehicle Engineering课程描述： 本课程是机械类各专业的学类核心课程，以工程制图和材料力学为前导课程，为机械制造装备设计、

2、机械制造技术等课程学习提供基础。本课程主要包括材料的性能和结构、金属的凝固和塑性变形、钢的热处理和工业用钢等内容，学生需了解高分子、陶瓷和复合材料的分类、特点和用途，理解金属材料相关的性能、结构、凝固和变形等基本知识，掌握金属热处理的基本理论，并能灵活运用杠杆定律等。通过学习本课程，学生学会工程材料的基本理论知识，掌握材料的化学成分、组织结构、加工工艺和性能之间的关系，锻炼和提升分析解决机械工程实际问题的能力。Course description: This course is a core professional course for the students majored in mec

3、hanical Engineering. It should be arranged after the courses of materials mechanics and engineering drawing. This course can also lay a solid foundation for the students study of follow-up courses such as mechanical manufacturing equipment and manufacturing technology. This course mainly includes th

4、e properties and structures of materials, the solidification and plastic deformation of metals, the heat treatment and application of steel. The goal of this course is to help students to know the classification, characteristics and usage of the polymers, ceramics and composites, understand the basi

5、c knowledge of the metal material performance, structure, solidification and deformation, grasp the basic theories of metal heat treatment and flexibly apply the lever law. Through the study of this course, students should master the basic theoretical knowledge of engineering materials and the relat

6、ionship between the chemical composition, organization structure, process and performance of the materials, exercise and enhance the analysis ability to solve practical problems of mechanical engineering.1课程内容（一）课程教学目标1、了解金属材料的主要力学性能（毕业要求1.3）。2、了解纯金属的晶体结构、结晶规律、晶体缺陷及其对性能的影响（毕业要求1.3）。3、熟悉合金的化学成份、相、组织与

7、性能之间的辩证关系，熟悉二元合金状态图和铁碳合金状态图及其应用（毕业要求1.3、3.2）。4、熟悉金属塑性变形的实质及对金属组织和性能的影响（毕业要求1.3）。5、熟悉钢在热处理过程中的组织转变及转变产物的基本性能。熟悉常用热处理工艺（退火、正火、淬火、回火、表面热处理）的工艺特点及应用。了解常见热处理缺陷、产生原因、及预防措施（毕业要求1.3、3.2）。6、掌握碳钢、合金钢和铸铁的种类、牌号、性能及应用（毕业要求1.3）。7、熟悉常见机械零件的选材方法和相应的热处理工艺（毕业要求1.3、7.2）。8、了解高分子、陶瓷和复合材料的分类、特点和用途（毕业要求1.3、7.2）。（二）基本教学内容绪

8、论教学目的: 通过本章的学习，要求学生了解机械工程材料的发展历史和在实际生产中的应用，明确本课程的学习目的与学习要求。相应毕业要求：1.3教学内容：1. 材料和材料科学2. 工程材料的分类3. 工程材料的应用和发展4. 机械工程材料课程的性质和任务学时分配：课堂教学1学时第一章、工程材料的性能教学目的： 通过本章学习，要求学生理解基本材料力学性能以及应力-应变曲线 的物理含义，掌握材料力学性能的各类表征方法，了解材料物理、化学和工艺性能。教学重点：材料力学性能的表征方法。教学难点：对低碳钢的应力-应变曲线的理解。相应毕业要求：1.3教学内容：1. 材料的力学性能 2. 材料的物理性能和化学性能

9、 3. 材料的工艺性能学时分配：课堂教学2学时第二章、金属学基础教学目的： 通过本章学习，要求学生了解材料的结构、凝固和塑性变形，理解金属键的基本含义，理解金属结晶过程，理解塑性变形的两种基本类型，掌握三种常见金属晶格的特性及其对金属性能的影响；掌握Fe-Fe3C相图的分析和应用。教学重点：晶体结构；Fe-Fe3C相图分析；纯金属的结晶；塑性变形的基本原理基本 类型。教学难点：三种常见金属晶格的特性及其对金属性能的影响；Fe-Fe3C相图的应用。相应毕业要求：1.3、3.2教学内容：1. 金属的理想结构；金属的实际结构和晶体缺陷；金属结晶的过程、条件，粒的大小及控制；金属的同素异构转变 2.

10、固态合金的相结构；二元合金相图；纯铁、铁碳合金的相与基本组织； Fe-Fe3C相图分析；典型铁碳合金的平衡结晶过程；铁碳相图的应用；碳钢。 3. 金属塑性变形的实质；金属的塑性变形对组织和性能的影响；塑性变形金属在加热时的组织与性能的变化；金属的热加工概念学时分配：课堂教学10学时，小班讨论2学时 第三章、钢的热处原理及工艺教学目的： 通过本章学习，要求学生理解热处理的基本含义，了解钢在加热和冷却时的转变过程和转变产物，掌握钢的退火、正火、淬火和回火工艺，运用钢的热处理原理进行热处理工艺设计。教学重点：掌握钢的热处理原理以及钢的退火、正火、淬火和回火工艺特点。教学难点：钢在加热和冷却过程中的组

11、织变化，根据钢的热处理原理确定零件的热处理工艺。相应毕业要求：1.3、3.2教学内容：1. 钢在加热时的转变2. 过冷奥氏体转变产物的组织、形态与性能3. 钢的退火与正火；钢的淬火；回火4. 钢的淬透性与淬硬性5. 钢的表面热处理。学时分配：课堂教学6学时，小班讨论2学时第四章、工业用钢教学目的： 通过本章学习，要求学生了解钢的分类与编号，理解常存元素和合金元素对钢的性能的影响，了解各类型钢的基本特点和用途。教学重点：钢的分类和基本用途。教学难点：应用各类型钢的基本特点和用途进行选材。相应毕业要求：1.3、7.2教学内容：1. 钢的分类与编号 2. 常存元素对钢的性能的影响 3. 合金元素在钢

12、中的作用 4. 结构钢；工具钢；特殊性能钢 5. 铸铁及其结构应用 6. 失效分析与零部件选材学时分配：课堂教学3学时，小班讨论1学时第五章、其它机械工程材料教学目的：通过本章学习，要求学生了解其他各类型机械工程材料的基本特点和用途，如高分子材料、陶瓷结构材料和复合材料等。教学重点：高分子材料、陶瓷结构材料和复合材料等的分类和基本用途。教学难点：应用各类型钢的基本特点和用途进行选材。相应毕业要求：1.3、7.2教学内容：1. 高分子材料的分类、特点和基本用途 2. 陶瓷材料的分类、特点和基本用途 3. 复合材料的分类、特点和基本用途 4. 失效分析与零部件选材学时分配：课堂教学2学时考核方式本课程考核采用闭卷考试的形式 期评成绩占比：1.平时成绩一（考勤、作业、课堂讨论）占30% 2.平时成绩二（实验）占20% 3.期末考试成绩（闭卷）占50%持续改进方法1、采用先进的教学手段、方法和教学理念。2、各章节布置一定量的习题，针对合金相、热处理、金属凝固等知识点安排实验课。3、对Fe-Fe3C相图、热处理工艺等重点、难点内容安排小班讨论课。4、课后对疑难问题安排答疑。5、课程