机械工程材料 教学大纲

《机械工程材料》教学大纲课程名称：机械工程材料课程代码：100031630200学分/学时：2学分/32学时课程性质：必修开课学期：秋季学期适应专业：机械学院（机械设计制造及其自动化、车辆工程）、化院（过程装备与控制工程、安全工程）、能动学院（热能工程、动力机械及自动化、制冷及低温工程、叶轮机械及自动化）等近机类相关专业先修课程：金工实习、材料力学实验开课单位：材料科学与工程学院任课教师：齐民、王伟强、李廷举、许富民、闵小华、赵宁一、课程说明本课程是工科近机类各专业的技术基础课，是学生学习和掌握工程材料知识的普及型课程。其任务是使学生了解工程材料的成分、组织结构、加工工艺与性能之间的关系，初步具备合理选用材料、正确确定加工工艺及合理安排工艺路线的能力。（双语教学的目的是使学生掌握基本的工程材料方面的英语词汇，通过阅读原版英文书籍；熟悉专业英语的写作与应用；通过课堂英语对话，加强专业口语练习；通过完成英文作业，加强英语写作的实际运用能力。）二、课程内容、基本要求与学时分配㈠绪论1学时材料与材料科学工程材料的分类及应用工程材料课程的目的、性质和学习要求㈡材料的性能及表征3学时材料的力学性能（弹性极限、弹性模量及其影响因素、屈服强度、条件屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率、布氏硬度、洛氏硬度、冲击韧性及韧脆转变、疲劳极限及其影响因素、断裂韧性）（2学时）材料的化学、物理和工艺性能（1学时）㈢材料的结构4学时晶体结构的基本概念（晶体、晶格、晶胞及相关基本概念、立方晶系晶面和晶向指数）（1学时）金属的晶体结构（三种常见金属晶格、晶体点、线、面缺陷、相、置换、间隙固溶体、固溶体溶解度及其性能、金属化合物）（2.5学时）扩散及材料结构的表征（0.5学时）㈣材料的平衡凝固及相变6学时纯金属的结晶（结晶的条件、结晶的基本过程、同素异构转变）（1学时）合金的结晶（匀晶、共晶、共析、包晶相图及其分析、杠杆定律、枝晶偏析、相图与性能关系）（2学时）铁碳合金相图（相关概念、相图的点线区、成分温度、典型合金[钢]结晶过程及组织转变、杠杆定律计算、相组织性能与成分关系）（2学时）凝固组织及其控制（结晶晶粒控制、铸锭组织及其缺陷）（1学时）㈤金属的塑性变形与再结晶4学时金属的塑性变形（滑移的特点及位错易动性、孪生）（1学时）多晶体金属的塑性变形（晶界及晶粒位向差影响、细晶强化）（0.5学时）合金的塑性变形与强化（固溶强化、弥散强化）（0.5学时）冷塑性变形后的组织与性能（织构、加工硬化、内应力）（0.5学时）回复与再结晶（加热时的组织性能变化、再结晶温度及其影响因素、再结晶后晶粒度及其影响因素）（1学时）金属热加工（冷热加工区别、热加工金属的组织性能）（0.5学时）㈥材料相变的动力学特征及非平衡相变5学时加热时的转变（共析钢A化过程、影响A化后晶粒度因素）（0.5学时）冷却时转变（转变产物与过冷度关系、马氏体转变特点、马氏体形态性能特点、TTT图、CCT图及其应用）（2学时）退火、正火、淬火、回火（目的、加热温度、冷却方式、性能、组织、应用；淬透性及其表示方法）（2学时）表面热处理（表面淬火目的、组织；渗碳目的、材料、温度、热处理及组织；氮化目的及特点）（0.5学时）㈦工程用钢5学时钢的分类、编号（0.5学时）钢中杂质及合金元素作用（0.5学时）结构钢（碳素结构钢、低合金高强度结构钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢、耐磨钢）；工具钢（碳素工具钢、低合金工具钢、高速钢、冷作模具钢、热作模具钢）；特殊性能钢（不锈钢、耐热钢）的典型钢号、碳含量、合金元素作用、热处理、组织、用途（4学时）㈧铸铁2学时石墨化过程及其影响因素、铸铁的特点、各种铸铁的组织、热处理、性能及用途㈨有色金属及其合金2学时常用铝合金、铜合金、钛合金的牌号、组织、性能、用途三、教材和参考书1）教材：《机械工程材料》（第11版），齐民、王伟强主编，大连理工大学出版社，2022年出版2）主要参考书：《MechanicalEngineeringMaterials》(机械工程材料双语版)，齐民主编，大连理工大学出版社，2011年出版3）辅助参考书《机械工程材料辅导、习题、实验