合工大机械工程材料教学大纲

机械工程材料教学大纲

Ⅰ教学大纲说明

一、本课程的性质、目的与任务《机械工程材料》又称《机械工程材料及热处理》或《工程材料》，是机械类专业必修的技术基础课。该课程理论性较强，新概念较多，同时又与生产实际有着密切联系。为了使学生较好地消化所学知识，在学习本课程前，学生应安排金工实习，使他们对金属冶炼、加工及热处理有一个概括认识。主要讲授金属材料典型组织、结构的基本概念，金属材料的成分、组织结构变化对性能的影响，热处理的基本类型及简单热处理工艺的制定，合金钢种类、牌号、热处理特点及应用，为学生从事机械设计、制造及相关的工作打下基础。

二、本课程的基本要求通过本课程学习，要求学生1.

系统掌握金属材料基本理论及基本知识，初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力，为选材和热处理工艺制定打下一定的基础。2.

使学生在金属材料基础理论及基本知识方面具备应用阅读一般专业文献及进一步提高自修能力。3.

初步具备应用光学金相分析金属及合金组织的能力。

三、本课程与其他课程的联系与分工本课程安排在第5学期，学生应先修完高等数学、大学化学、大学物理、热力学、力学、材料加工基础等基础课。

四、课程内容与学时分配《机械工程材料》是机械类专业的一门重要技术基础课。本课程主要包含金属学、热处理及材料三部分内容。该课程以材料的成分、组织结构及加工工艺与性能的关系为主线，着重介绍金属及合金的结构、结晶的基本知识，铁碳合金相图及平衡结晶过程分析，塑性变形及随后的回复再结晶对金属的组织、性能的影响，合金在加热和冷却时的组织、结构和性能的变化，常用金属材料的种类、牌号、热处理特点、性能及其应用，使学生具有制定热处理工艺及选材的初步能力。本课程共32学时，其中课堂讲授26学时，实验6学时，分配如下：

绪论1h

第一章金属的结构和结晶3h

第二章二元合金相图及结晶4h

第三章铁碳合金和铁碳相图2h

第四章金属及合金的塑性变形和再结晶3h

第五章钢的热处理4h

第六章合金钢3h

第七章铸铁2h

第八章有色金属及其合金2h

第九章材料的机械性能及机械零件的失效与选材分析2h

实验6h

合计32h

五、推荐教材及主要参考书1.

推荐教材：《工程材料》丁厚福、王立人主编，武汉理工大学出版社，2001年第一版。2.

主要参考书：《机械工程材料》何世禹主编，哈尔滨工业大学出版社，1995年第一版。

六、本课程的性质及适用对象机械类各专业必修。

Ⅱ教学大纲内容

绪论（1h）

第一章

金属的结构和结晶（3h）1.1

金属的特征1.2

金属的晶体结构1.3

实际金属晶体中的晶体缺陷1.4

金属结晶的基本概念1.5

形核和长大1.6

晶粒大小控制

第二章

二元合金相图及结晶（4h）2.1

合金中的相2.2

二元合金相图的建立2.3

匀晶相图2.4

共晶相图2.5

包晶相图2.6

组元间形成稳定化合物的相图2.7

由二元相图判断合金的性能

第三章

铁碳合金和铁碳相图（2h）3.1

铁碳系合金的组元与基本相3.2

铁碳相图3.3

铁碳合金的平衡结晶3.4

含碳量对铁碳合金组织与力学性能的影响3.5

钢中的杂质元素3.6

金属铸锭宏观组织

第四章

金属及合金的塑性变形和再结晶（3h）4.1

金属及合金的塑性变形4.2

塑性变形对金属组织和性能的影响4.3

金属及合金的回复与再结晶4.4

金属的热加工4.5

固态金属中的扩散

第五章

钢的热处理（4h）5.1

钢在加热时的转变5.2

钢在冷却时的转变5.3

钢的退火和正火5.4

钢的淬火5.5

钢的回火5.6

钢的淬透性5.7

钢的表面淬火5.8

钢的化学热处理

第六章

合金钢（3h）6.1

概论6.2

合金结构钢6.3

合金工具钢6.4

特殊性能钢

第七章

铸铁（2h）7.1

概述7.2

常用铸铁

第八章

有色金属及其合金（2h）8.1

铝及铝合金8.2

铜及铜合金8.3

滑动轴承合金

第九章

材料的机械性能及机械零件的失效与选材分析（2h）9.1材料承受静载荷时的机械性能9.2材料承受动载荷时的机械性能9.3材料承受变载荷时的机械性能9.4材料的断裂韧性9.5材料的蠕变9.