《金属材料学》教学大纲课程名称：金属材料学课程类别（必修/选修）：必修课翟英文名称：MetalMaterialScience其中实验/实贱学时：0总学时/周学时/学分：24/2/1.5先修课程：材料科学基础、金属学与热处理后续课程支撑：毕业设计授课地点：松山湖校区6B403、6A409授课时间：1-12周/周三3-4节（2班）、周四1-2节（3班）授课对象：2024级材料（专升本）2、3班开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：万鹏/副研究员答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课间和课后，采用一对一的间答方式：2.通过电子邮件等联系方式答疑；3.办公室课后答疑。课程考核方式：开卷（√）闭卷（）课程论文（）其它（）使用教材：《金属材料学》，戴起勋主编，化学工业出版社教学参考资料：课程衡介：金属材料学是金属材料工程专业一门重要的专业课，要求学生掌握金属材料的基本知识、金属材料的合金化原理、钢铁材料中常用的合金元素及其作用，以及有色金属的强化原理和工艺等：系统学习各类金属材料及其用途，典型牌号金属材料的热处理工艺，了解金属材料的最新研究成果及科研动向。从雨丰富和拓宽学生在金属材料学方面的知识，为培养专业素质打下坚实的基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑毕业要求课程教学目标支撑毕业要求指标点目标1：（知识目标）：4.1能够基于科学原理并采用科学方法4研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料了解金属材料的发展史，掌握金属材料合金化的基本原对材料科学与工程领域复杂工程问题科学与工程领域复杂工程问题进行研究，包括设计1
1 《金属材料学》教学大纲 课程名称：金属材料学 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Metal Material Science 总学时/周学时/学分：24/2/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料科学基础、金属学与热处理 后续课程支撑： 毕业设计 授课时间： 1-12 周/周三 3-4 节（2 班）、周四 1-2 节（3 班） 授课地点：松山湖校区 6B403、6A409 授课对象： 2024 级材料（专升本）2、3 班 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 万鹏/副研究员 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课间和课后，采用一对一的问答方式；2.通过电子邮件等联系方式答疑;3.办公室课后答疑。 课程考核方式：开卷（√）闭卷（）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《金属材料学》，戴起勋主编，化学工业出版社 教学参考资料： 课程简介： 金属材料学是金属材料工程专业一门重要的专业课，要求学生掌握金属材料的基本知识、金属材料的合金化原理、钢铁材料中常用的合金元素及其 作用，以及有色金属的强化原理和工艺等；系统学习各类金属材料及其用途，典型牌号金属材料的热处理工艺，了解金属材料的最新研究成果及科研动 向。从而丰富和拓宽学生在金属材料学方面的知识，为培养专业素质打下坚实的基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求 目标 1：（知识目标）： 了解金属材料的发展史，掌握金属材料合金化的基本原 4.1 能够基于科学原理并采用科学方法 对材料科学与工程领域复杂工程问题 4 研究：能够基于科学原理并采用科学方法对材料 科学与工程领域复杂工程问题进行研究，包括设计
进行研究，比较和选择研究路线，设计理，掌握金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关实验、分析与解释数据、并通过实验方案。系，掌握金属材料的强化机理等。信息综合得到合理有效的结论。目标2（能力目标）：3.2掌握金属材料结构/组成、性质、加1.能够根据具体零部件的服役条件、失效形式，确定应工工艺、服役性能之间相互关系的基本对方法，选择适用的金属材料，确定合适的热处理工艺。3设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制规律，能够分析金属材料的成分设计、2.针对金属材料的复杂工程问题，进行合理选材，确定备、加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解决合金制备、加工过程中所涉及的工艺参加工路线，设计热处理工艺，满足特定服役条件的需求。方案，能够在设计环节中体现创新意识，并综合考数、生产流程及关键控制步骤，并根据能够基于科学原理对金属材料的成分设计、材料制备及加虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。专业相关知识制度解决方案，满足特定工成型工艺、热处理工艺等设计可行的实验方案及分析结需求果。目标3（素质目标）培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学8.2理解工程职业道德及规范、社会价8职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，的学习态度和思想意识：养成理论联系实际、科学严谨、值和工程师的社会责任，并能够在工程能够在材料科学与工程领域的工程实践中理解并认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。了解认识金实践中自觉履行责任。遵守工程职业道德和规范，履行责任。属材料的发展对于社会和科技进步的作用。理论教学进程表支撑教学模式周次教学主题授课教师学时数教学内容（重点、难点、课程思政融入点）教学方法作业安排课程线下/混合式目标目标1金属材料发展简史，介绍现代金属材料以课程思政作业：要求绪论万鹏1线下讲授目标3及金属材料的可持续发展与趋势。教学重学生阅读与材料发2
2 理，掌握金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关 系，掌握金属材料的强化机理等。 进行研究，比较和选择研究路线，设计 实验方案。 实验、分析与解释数据、并通过 信息综合得到合理有效的结论。 目标 2（能力目标）： 1. 能够根据具体零部件的服役条件、失效形式，确定应 对方法，选择适用的金属材料，确定合适的热处理工艺。 2. 针对金属材料的复杂工程问题，进行合理选材，确定 加工路线，设计热处理工艺，满足特定服役条件的需求。 能够基于科学原理对金属材料的成分设计、材料制备及加 工成型工艺、热处理工艺等设计可行的实验方案及分析结 果。 3.2 掌握金属材料结构/组成、性质、加 工工艺、服役性能之间相互关系的基本 规律，能够分析金属材料的成分设计、 合金制备、加工过程中所涉及的工艺参 数、生产流程及关键控制步骤，并根据 专业相关知识制度解决方案，满足特定 需求 3 设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制 备、加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解决 方案，能够在设计环节中体现创新意识，并综合考 虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 目标 3（素质目标） 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学 的学习态度和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、 认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。了解认识金 属材料的发展对于社会和科技进步的作用。 8.2 理解工程职业道德及规范、社会价 值和工程师的社会责任，并能够在工程 实践中自觉履行责任。 8 职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感， 能够在材料科学与工程领域的工程实践中理解并 遵守工程职业道德和规范，履行责任。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标 1 绪论 万鹏 1 金属材料发展简史，介绍现代金属材料以 及金属材料的可持续发展与趋势。教学重 线下 讲授 课程思政作业：要求 学生阅读与材料发 目标 1 目标 3
点：现代金属材料。课程思政融入点：介展有关的文章或书籍绍材料发展史的演变过程，材料对于国民经济发展的作用和巨大贡献，培养学生对于学科专业的认知和使命感。教学重点：1.钢中合金元素及其分布，合金元素的分类2.钢的强化机理，影响钢塑性的主要因素，改善钢韧性的途径3.合金元素对Fe-C相图、过冷奥氏体分解、钢回目标1火转变的影响。教学难点：钢铁材料合金讲授作业一万鹏5线下1-3钢的合金化概论目标2化原理，合金元素与Fe形成的二元相图，钢铁材料中常用的合金元素及其在钢中的作用及在钢中的分布：合金元素在钢中的存在形式、合金元素对合金钢的相变及性能的影响：微量元素在钢中的作用等。教学重点：低合金高强度结构钢的合金化的原则，常用合金结构钢的组织形态，如铁素体-珠光体钢，微珠光体低合金高强目标1万鹏2讲授线下作业二4工程结构钢度钢等。常用提高工程结构钢强度的途径目标2（控轧、控冷、合金化等）。教学难点：提高工程结构钢强度的合金化原则和提高性能的途径（控轧、控冷、合金化等）。目标12讲授万鹏线下教学置点：各类机器零件用钢（如调质钢、作业三5机械制造结构钢3
3 点：现代金属材料。课程思政融入点：介 绍材料发展史的演变过程，材料对于国民 经济发展的作用和巨大贡献，培养学生对 于学科专业的认知和使命感。 展有关的文章或书 籍 1-3 钢的合金化概论 万鹏 5 教学重点：1.钢中合金元素及其分布，合 金元素的分类 2.钢的强化机理，影响钢塑 性的主要因素，改善钢韧性的途径 3.合金 元素对 Fe-C 相图、过冷奥氏体分解、钢回 火转变的影响。教学难点：钢铁材料合金 化原理，合金元素与 Fe 形成的二元相图， 钢铁材料中常用的合金元素及其在钢中的 作用及在钢中的分布；合金元素在钢中的 存在形式、合金元素对合金钢的相变及性 能的影响； 微量元素在钢中的作用等。 线下 讲授 作业一 目标 1 目标 2 4 工程结构钢 万鹏 2 教学重点：低合金高强度结构钢的合金化 的原则，常用合金结构钢的组织形态，如 铁素体-珠光体钢， 微珠光体低合金高强 度钢等。常用提高工程结构钢强度的途径 （控轧、控冷、合金化等）。教学难点： 提高工程结构钢强度的合金化原则和提高 性能的途径（控轧、控冷、合金化等）。 线下 讲授 作业二 目标 1 目标 2 5 机械制造结构钢 万鹏 2 教学重点：各类机器零件用钢（如调质钢、 线下 讲授 作业三 目标 1
目标2弹簧钢、低碳马氏体钢、轴承钢、高锰耐磨钢、渗碳钢、氮化钢、非调质钢等）的性能要求，典型的热处理工艺以及适合的服设条件等。享难点：带用机器零件用钢的合金化原则和性能要求，通过热处理达到所要求的性能等，理解典型机器零件用钢的选材思路和发展。教学重点：工具用钢的合金化、组织性能的特点及分类，低合金工具钢的合金化，典型热处理工艺等，掌握高速钢的合金化及组织、性能、热处理工艺等。教学难点：目标1万鹏讲投2线下6工模具钢工具用钢的合金化、组织性能的特点及分目标2类，低合金工具钢的合金化，典型热处理工艺等，高速钢的合金化、热处理工艺等。冷作模具钢、热作模具钢的性能要求、合金化、热处理特点等。教学重点：影响不锈钢组织和性能的因素，提高钢的抗蚀性途径，铁素体不锈钢、马目标1氏体不锈钢、奥氏体不锈钢的组织、性能万鹏讲投2线下7不锈钢作业四目标2特点。教学难点：提高钢的抗蚀性途径，铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢的组织、性能特点。不同组织不锈钢4
4 弹簧钢、低碳马氏体钢、轴承钢、高锰耐 磨钢、渗碳钢、氮化钢、非调质钢等）的 性能要求，典型的热处理工艺以及适合的 服役条件等。教学难点：常用机器零件用 钢的合金化原则和性能要求，通过热处理 达到所要求的性能等，理解典型机器零件 用钢的选材思路和发展。 目标 2 6 工模具钢 万鹏 2 教学重点：工具用钢的合金化、组织性能 的特点及分类，低合金工具钢的合金化， 典型热处理工艺等，掌握高速钢的合金化 及组织、性能、热处理工艺等。教学难点： 工具用钢的合金化、组织性能的特点及分 类，低合金工具钢的合金化，典型热处理 工艺等，高速钢的合金化、热处理工艺等。 冷作模具钢、热作模具钢的性能要求、合 金化、热处理特点等。 线下 讲授 目标 1 目标 2 7 不锈钢 万鹏 2 教学重点：影响不锈钢组织和性能的因素， 提高钢的抗蚀性途径，铁素体不锈钢、马 氏体不锈钢、奥氏体不锈钢的组织、性能 特点。教学难点：提高钢的抗蚀性途径， 铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不 锈钢的组织、性能特点。不同组织不锈钢 线下 讲授 作业四 目标 1 目标 2
的耐蚀原理，适用环境，性能特点等。教学重点：热强钢的合金化，珠光体型热目标1万鹏讲授2线下8耐热钢强钢，马氏型热强钢成分设计及性能特点。目标2教学难点：热强钢的合金化。教学重点：低合金超高强度钢、二次硬化课程思政作业：要求型超高强度钢、马氏体时效钢、沉淀强化目标1学生阅读与超强钢超高强度钢。教学难点：低合金超高强度讲投万鹏2线下9超高强度结构钢发展有关的文献资目标2钢的成分设计。课程政融入点：结合超料及新闻强钢的发展了解其在国民经济发展和航天事业的作用及重要性教学重点：铸铁的成分特点、影响石墨化的因素：掌握灰铸铁、球墨铸铁、蟠墨铸目标1铁、可锻铸铁的石墨形态及对性能的影响。万鹏2铸铁讲授10线下目标2教学难点：铸铁的石墨化，石墨形态和基体组织对性能影响：灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁以及可锻铸铁的性能和热处理。教学重点：铝合金的合金化原理，铝合金的强化方法：变形铝合金、铸造铝合金的目标1万鹏211铝合金线下讲投组织形态及性能，铝合金的热处理与时效目标2强化等。教学难点：铝合金的合金化原理，铝合金的强化方法。2目标1万鹏讲投作业五12镁合金、钛合金教学重点：镁合金的合金化、强化方法及线下5
5 的耐蚀原理，适用环境，性能特点等。 8 耐热钢 万鹏 2 教学重点：热强钢的合金化，珠光体型热 强钢，马氏型热强钢成分设计及性能特点。 教学难点：热强钢的合金化。 线下 讲授 目标 1 目标 2 9 超高强度结构钢 万鹏 2 教学重点：低合金超高强度钢、二次硬化 型超高强度钢、马氏体时效钢、沉淀强化 超高强度钢。教学难点：低合金超高强度 钢的成分设计。课程思政融入点：结合超 强钢的发展了解其在国民经济发展和航天 事业的作用及重要性 线下 讲授 课程思政作业：要求 学生阅读与超强钢 发展有关的文献资 料及新闻 目标 1 目标 2 10 铸铁 万鹏 2 教学重点：铸铁的成分特点、影响石墨化 的因素；掌握灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸 铁、可锻铸铁的石墨形态及对性能的影响。 教学难点：铸铁的石墨化，石墨形态和基 体组织对性能影响；灰铸铁、球墨铸铁、 蠕墨铸铁以及可锻铸铁的性能和热处理。 线下 讲授 目标 1 目标 2 11 铝合金 万鹏 2 教学重点：铝合金的合金化原理，铝合金 的强化方法；变形铝合金、铸造铝合金的 组织形态及性能，铝合金的热处理与时效 强化等。教学难点：铝合金的合金化原理， 铝合金的强化方法。 线下 讲授 目标 1 目标 2 12 镁合金、钛合金 万鹏 2 教学重点：镁合金的合金化、强化方法及 线下 讲授 作业五 目标 1