《热处理原理及工艺》课程教学大纲

1、热处理原理及工艺课程教学大纲课程编号： 100095108课程名称： 热处理原理及工艺 高等教育层次：本科课程在培养方案中的地位：课程性质：必修对应于材料科学与工程专业；属于：BZ专业课程基本模块开课学年及学期 本科三年级 第2学期 先修课程（a必须先修且考试通过的课程，b必须先修过的课程，c 建议先修的课程） a材料科学基础，b 力学性能，c金属材料学课程总学分：4，总学时:64； 课程教学形式：0普通课程课程教学目标与教学效果评价课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）(必填)教学效果评价不及格及格，中良优1. 为正确表达金属材料领域复杂工程问题提供材料组织性能基本规律方面的

2、专业知识，要求学生知悉和理解奥氏体、珠光体、马氏体和贝氏体以相变的基本原理、组织特征和性能特点，以及淬火马氏体在回火过程中组织演变过程和性能的变化特点。1.完全不知道，2.对奥氏体、珠光体、马氏体和贝氏体以相变的基本原理、组织特征和性能特点，以及淬火马氏体在回火过程中组织演变过程和性能的变化特点有碎片化的理解。1.对奥氏体、珠光体、马氏体和贝氏体以相变的基本原理、组织特征和性能特点，以及淬火马氏体在回火过程中组织演变过程和性能的变化特点能理解，但不完整。1.对奥氏体、珠光体、马氏体和贝氏体以相变的基本原理、组织特征和性能特点，以及淬火马氏体在回火过程中组织演变过程和性能的变化特点能完整理解，但

3、不系统，存在断点。1.对奥氏体、珠光体、马氏体和贝氏体以相变的基本原理、组织特征和性能特点，以及淬火马氏体在回火过程中组织演变过程和性能的变化特点能完整系统地理解。2. 为正确表达金属材料领域复杂工程问题提供材料工艺方法方面的专业知识，要求学生知悉和理解退火、正火、淬火、回火、表面淬火和化学热处理的工艺原理、工艺目的、特点、工艺参数的制定规则和热处理缺陷的避免方法。1.完全不知道，2.对退火、正火、淬火、回火、表面淬火和化学热处理的工艺原理、工艺目的、特点、工艺参数的制定规则和热处理缺陷的避免方法。有碎片化的理解。1.对退火、正火、淬火、回火、表面淬火和化学热处理的工艺原理、工艺目的、特点、工

4、艺参数的制定规则和热处理缺陷的避免方法能理解，但不完整。1.对火、正火、淬火、回火、表面淬火和化学热处理的工艺原理、工艺目的、特点、工艺参数的制定规则和热处理缺陷的避免方法能完整理解，但不系统，存在断点。1.对火、正火、淬火、回火、表面淬火和化学热处理的工艺原理、工艺目的、特点、工艺参数的制定规则和热处理缺陷的避免方法能完整系统地理解。3. 能够根据材料的工艺性能和使用性能要求，合理地选择热处理工艺方法和确定工艺参数，对工艺方案的正确性加以评判。1.完全没能力解决工艺方法选择和工艺参数确定问题；2.能够运用零碎的热处理相变原理和工艺原理，根据材料的工艺性能和使用性能要求，较合理地选择热处理工艺

5、方法和确定工艺参数。1.整体上具备根据材料的工艺性能和使用性能要求，合理地选择热处理工艺；淬火工艺制定的时候，能够根据性能要求和材料的成分，利用钢的过冷奥氏体转变图理论，制定合理的淬火冷却方法，并能够分析和解决淬硬层深要求和淬火变形与开裂问题能力，但缺乏系统性。1.整体上具备能够根据材料的工艺性能和使用性能要求，合理地选择热处理工艺；淬火工艺制定的时候，能够根据性能要求和材料的成分，利用钢的过冷奥氏体转变图理论，制定合理的淬火冷却方法，并能够分析和解决淬硬层深要求和淬火变形与开裂问题的能力，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1. 具备根据材料的工艺性能和使用性能要求，合理地选择热处理工艺；

6、淬火工艺制定的时候，能够根据性能要求和材料的成分，利用钢的过冷奥氏体转变图理论，制定合理的淬火冷却方法，并能够分析和解决淬硬层深要求和淬火变形与开裂问题的能力。4.拥有根据所掌握的热处理原理与工艺的知识，针对新型钢种，具备改性研究的能力，具有分析热处理工艺、组织和性能关系的能力，形成根据性能需求设计材料成分和通过合理的热处理工艺挖掘材料性能潜力的的思维模式；1.完全没能力根据所掌握的热处理原理与工艺的知识，针对新型钢种，具备改性研究的能力，完全不具有分析热处理工艺、组织和性能关系的能力2.具有零碎的热处理工艺、组织和性能关系的概念。1.整体上拥有根据所掌握的热处理原理与工艺的知识，针对新型钢种

7、，具备改性研究的能力，具有分析热处理工艺、组织和性能关系的能力，形成根据性能需求设计材料成分和通过合理的热处理工艺挖掘材料性能潜力的的思维模式，但缺乏系统性。1.整体上拥有根据所掌握的热处理原理与工艺的知识，针对新型钢种，具备改性研究的能力，具有分析热处理工艺、组织和性能关系的能力，形成根据性能需求设计材料成分和通过合理的热处理工艺挖掘材料性能潜力的的思维模式，有一定的系统性，但系统性方面存在断点。1.根据所掌握的热处理原理与工艺的知识，针对新型钢种，具备改性研究的能力，具有分析热处理工艺、组织和性能关系的能力，形成根据性能需求设计材料成分和通过合理的热处理工艺挖掘材料性能潜力的的思维模式。课

8、程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系毕业要求（指标点）编号毕业要求（指标点）内容课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）2.2能够基于数学、物理、化学、力学的科学原理和方法正确表达与金属材料、无机非金属材料相关的复杂工程问题。目标1：为正确表达金属材料领域复杂工程问题提供材料组织性能基本规律方面的专业知识，要求学生知悉和理解奥氏体、珠光体、马氏体和贝氏体以相变的基本原理、组织特征和性能特点，以及淬火马氏体在回火过程中组织演变过程和性能的变化特点。目标2：为正确表达金属材料领域复杂工程问题提供材料工艺方法方面的专业知识，要求学生知悉和理解退火、正火、淬火、回火、表面淬火和化学热处理

9、的工艺原理、工艺目的、特点、工艺参数的制定规则和热处理缺陷的避免方法。4.2能够根据对象特征，选择不同的研究路线，设计实验方案，对实验方案的正确性加以评判。目标3：能够根据材料的工艺性能和使用性能要求，合理地选择热处理工艺方法和确定工艺参数，对工艺方案的正确性加以评判。目标4：拥有根据所掌握的热处理原理与工艺的知识，针对新型钢种，具备改性研究的能力，具有分析热处理工艺、组织和性能关系的能力，形成根据性能需求设计材料成分和通过合理的热处理工艺挖掘材料性能潜力的思维模式。教学内容、学时分配、与进度安排教学内容学时分配所支撑的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填）第1章 金属固态相

10、变理论1.1 金属固态相变的主要类型1.2 金属固态相变的主要特点1.3 固态相变时的形核1.4 固态相变时的晶核长大1.5 固态相变动力学21，3讲授、课堂讨论。第2章 钢中奥氏体的形成 2.1 奥氏体的结构组织性能2.2 奥氏体的形成机制2.3 奥氏体形成动力学2.4 奥氏体晶粒的长大及其控制41，3讲授，提问及试验视频展示第3章 钢的冷却转变图3.1 钢的冷却转变概述3.2 过冷奥氏体等温转变图3.3过冷奥氏体连续转变图3.4 过冷奥氏体转变图的应用41，3，4讲授，课堂讨论，辅助网络课程资源补充相关拓展知识。课堂练习。第4章 珠光体转变4.1 珠光体的组织性能4.2 珠光体的形成机制4

11、.3 珠光体转变动力学 41，3讲授，提问，课堂讨论第5章 马氏体转变5.1 马氏体转变特征5.2 钢中马氏体转变的晶体学5.3 马氏体的组织形态5.4 马氏体转变的热力学5.5 马氏体转变的动力学5.6 马氏体的性能81，3讲授，提问，试验视频展示，课堂讨论，课后作业第6章 贝氏体转变6.1 贝氏体转变特征与晶体学6.2 贝氏体的组织形态与力学性能6.3 贝氏体的形成条件6.4 贝氏体的形成机制21，3讲授，提问；查阅贝氏体钢的最新研究进展，完成一篇综述报告。第7章 钢的回火转变7.1 淬火碳钢回火时的组织转变7.2 合金元素对合金钢回火时组织转变的影响7.3 淬火钢回火时力学性能变化的特点

12、21，3讲授，提问与课堂讨论， 课后作业第8章 金属的加热8.1 加热的作用8.2 传热方式8.3 加热方式：8.4 热处理加热时间的确定8.5 影响零件加热的因素8.6 钢的加热缺陷及控制22，3讲授，提问 第9章 钢的退火与正火9.1 钢的退火9.2 钢的正火9.3 正火与退火的选用9.4 退火、正火质量检验及常见缺陷62，3，4讲授，课堂讨论。第10章 淬火与回火10.1 淬火的定义、目的与工艺参数的确定10.2 淬火介质10.3 淬透性10.4 淬火应力与控制10.5 淬火方法及应用10.6 回火10.7 表面淬火122，3，4讲授，提问；试验视频展示，缺陷分析的课堂讨论，随堂测验。第

13、11章 化学热处理11.1 概述11.2 化学热处理基本原理11.3 钢的渗C11.4 钢的渗N11.5 钢的CN共渗与NC共渗82，3，4讲授，提问课后作业。第12 章 热处理设备介绍24讲授，视频展示实验教学部分1过冷奥氏体的组织观察2钢的普通热处理3钢的淬透性实验4化学热处理组织观察81，2实验操作演示，学生实际操作，记录实验数据，完成实验报告。考核与成绩评定：平时成绩、期末考试在总成绩中的比例，平时成绩的记录方法。考核方式：闭卷考试成绩构成：平时考查：原则上4次作业（3次作业+1次报告），每次2.5分，（课堂提问、研讨可适度奖励加分，每次1分，不能超过此项上限）共10分；随堂测验（2次

14、，每次5分，共10分；实验表现与实验报告成绩：10分；期末考试：70分。教材，参考书:教科书： 陆兴 热处理工程基础 M. 北京:机械工业出版社，2007 参考书： 赵乃勤 热处理原理与工艺M. 北京:机械工业出版社，2012热处理手册1：工艺基础. 北京:机械工业出版社，2012热处理手册2：零件热处理. 北京:机械工业出版社，2012热处理手册3：热处理设备和工辅材料. 北京:机械工业出版社，2012热处理手册4：热处理质量控制和检验. 北京:机械工业出版社，2012大纲说明：本课程的学习可以培养学生运用所学数理知识和方法认识和分析相变原理、热处理工艺方法的能力和创新意识，提高学生对热处理工艺、组织性能关系的认识，为他们走上工作岗位从事相关工作奠定基础。通过课程对本学科相变原理与热处理技术相关的新理论、新方法的介绍，还可以使学生了解本学科的最新发展动态和技术前沿。本课程的内容亦军亦民，与国防装备密切相关，因此，本课程的学习可以培养学生的爱国主义精神和