工程材料课程教学大纲课程名称：工程材料Engineeringmaterials课程编码：Z305067总学时/总学分：32/2理论学时/理论学分：26/1.6实验学时/实验学分：6/0.4适用专业：工业工程专业开课单位：机械工程系一、课程性质及目的1、课程性质：本课程是工业工程专业的专业教育选修课，是工业工程专业的学科基础课程。2、课程目的：（1）了解金属材料的性能，金属的晶体结构和合金的结晶过程。（2）掌握铁碳合金相图，金属热处理的基本知识。（3）重点掌握常用机械工程材料的分类、性能、应用及热处理方法，初步具有根据零件性能要求合理选择材料和热处理方法的能力。二、课程内容及要求1.章节内容及学时分配（计26学时）第一章工程材料的性能（2学时）第一节载荷时材料的力学性能第二节动载时材料的力学性能第三节断裂韧性教学要求：1、掌握金属材料的各项力学性能指标尤其是强度、塑性以及疲劳强度代号及含义。2、掌握布氏硬度和洛氏硬度的测定原理、方法、符号及应用。3、了解拉伸试验方法和拉伸曲线图多媒体课件、视频资料等配合使用。第二章金属的晶体结构（2学时）第一节金属的晶体结构第二节实际金属结构第三节非金属晶体第四节金属的结晶教学要求：
工程材料 课程教学大纲 课程名称：工程材料 Engineering materials 课程编码： Z305067 总学时/总学分：32/2 理论学时/理论学分：26/1.6 实验学时/实验学分：6/0.4 适用专业：工业工程专业 开课单位：机械工程系 一、课程性质及目的 1、课程性质： 本课程是工业工程专业的专业教育选修课，是工业工程专业的学科基础课程。 2、课程目的： （1）了解金属材料的性能，金属的晶体结构和合金的结晶过程。 （2）掌握铁碳合金相图，金属热处理的基本知识。 （3）重点掌握常用机械工程材料的分类、性能、应用及热处理方法，初步具有根据零件性能要 求合理选择材料和热处理方法的能力。 二、课程内容及要求 1.章节内容及学时分配（计 26 学时） 第一章 工程材料的性能 （2 学时） 第一节 载荷时材料的力学性能 第二节 动载时材料的力学性能 第三节 断裂韧性 教学要求： 1、掌握金属材料的各项力学性能指标尤其是强度、塑性以及疲劳强度代号及含义。 2、掌握布氏硬度和洛氏硬度的测定原理、方法、符号及应用。 3、了解拉伸试验方法和拉伸曲线图 多媒体课件、视频资料等配合使用。 第二章 金属的晶体结构（2 学时） 第一节 金属的晶体结构 第二节 实际金属结构 第三节 非金属晶体 第四节 金属的结晶 教学要求：
1、掌握晶体的有关概念、金属的三种典型晶格及实际金属中的三种缺陷。2、掌握过冷度概念及对结晶体过程的影响规律和细化晶粒的措施。3、理解金属结晶的一般规律以及影响晶核形成和长大的因素。多媒体课件、实物模型、教具模型等配合使用。第三章金属的塑性变形（2学时）第一节单晶体、多晶体的塑性变形第二节塑性变形对金属组织和性能的影响第三节变形金属在加热时的组织和性能的变化第四节金属的热加工第五节超塑性教学要求：1、了解金属的塑性变形过程；2、掌握加工硬化的概念；3、理解冷变形金属在加热过程中组织与性能的变化规律：4、掌握冷加工与热加工的区别。多媒体课件、视频资料等配合使用。第四章二元合金（2学时）第一节合金的相结构第二节二元合金相图第三节相图与性能的关系教学要求：1、掌握合金及其相结构有关概念，合金、相、组织、固溶体、金属化合物等。2、了解匀晶相变及特点：杠杆定律及应用；共晶相图中典型合金的结晶过程；合金性能与相图之间的关系：3、掌握二元合金状态图的基本类型。多媒体课件、动画演示等相结合。第五章铁碳合金（4学时）第一节铁碳合金的相结构与性能第二节铁碳合金相图第三节碳钢教学要求：
1、掌握晶体的有关概念、金属的三种典型晶格及实际金属中的三种缺陷。 2、掌握过冷度概念及对结晶体过程的影响规律和细化晶粒的措施。 3、理解金属结晶的一般规律以及影响晶核形成和长大的因素。 多媒体课件、实物模型、教具模型等配合使用。 第三章 金属的塑性变形（2 学时） 第一节 单晶体、多晶体的塑性变形 第二节 塑性变形对金属组织和性能的影响 第三节 变形金属在加热时的组织和性能的变化 第四节 金属的热加工 第五节 超塑性 教学要求： 1、了解金属的塑性变形过程； 2、掌握加工硬化的概念； 3、理解冷变形金属在加热过程中组织与性能的变化规律； 4、掌握冷加工与热加工的区别。 多媒体课件、视频资料等配合使用。 第四章 二元合金（2 学时） 第一节 合金的相结构 第二节 二元合金相图 第三节 相图与性能的关系 教学要求： 1、掌握合金及其相结构有关概念，合金、相、组织、固溶体、金属化合物等。 2、了解匀晶相变及特点；杠杆定律及应用；共晶相图中典型合金的结晶过程；合金性能与相图 之间的关系； 3、掌握二元合金状态图的基本类型。 多媒体课件、动画演示等相结合。 第五章 铁碳合金（4 学时） 第一节 铁碳合金的相结构与性能 第二节 铁碳合金相图 第三节 碳钢 教学要求：
1、掌握铁碳合金中的基本相及组织(铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体)性能2、熟练掌握铁碳合金相图并能分析典型合金的结晶过程：了解铁碳合金相图各相区的组织及性能，以及铁碳合金相图的实际应用；3、掌握碳钢的分类、牌号、性能和用途。多媒体课件、动画演示等相结合。第六章钢的热处理（6学时）第一节概述第二节钢在加热时的转变第三节钢在冷却时的转变第四节钢的退火与正火第五节钢的火第六节钢的回火第七节钢的形变热处理第八节钢的表面淬火第九节钢的化学热处理第十节表面复层处理第十一节热处理对零件结构设计的要求及技术条件标注第十二节材料改性处理的新进展教学要求：1、了解热处理的定义、目的、分类及作用2、掌握钢加热和保温的目的：3、掌握钢在冷却转变时的产物及转变曲线；4、熟悉钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺特点及应用5、掌握钢的淬透性概念、影响因素及与淬硬性的区别：6、了解钢的表面淬火的工艺特点及应用范围；7、了解表面化学热处理的工艺特点及应用范围。多媒体课件、视频资料等配合使用。第七章合金钢（2学时）第一节合金元素在钢中的作用第二节合金钢的分类和编号方法第三节合金结构钢
1、掌握铁碳合金中的基本相及组织(铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体)性能； 2、熟练掌握铁碳合金相图并能分析典型合金的结晶过程；了解铁碳合金相图各相区的组织及性 能，以及铁碳合金相图的实际应用； 3、掌握碳钢的分类、牌号、性能和用途。 多媒体课件、动画演示等相结合。 第六章 钢的热处理（6 学时） 第一节 概述 第二节 钢在加热时的转变 第三节 钢在冷却时的转变 第四节 钢的退火与正火 第五节 钢的淬火 第六节 钢的回火 第七节 钢的形变热处理 第八节 钢的表面淬火 第九节 钢的化学热处理 第十节 表面复层处理 第十一节 热处理对零件结构设计的要求及技术条件标注 第十二节 材料改性处理的新进展 教学要求： 1、了解热处理的定义、目的、分类及作用； 2、掌握钢加热和保温的目的； 3、掌握钢在冷却转变时的产物及转变曲线； 4、熟悉钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺特点及应用； 5、掌握钢的淬透性概念、影响因素及与淬硬性的区别； 6、了解钢的表面淬火的工艺特点及应用范围； 7、了解表面化学热处理的工艺特点及应用范围。 多媒体课件、视频资料等配合使用。 第七章 合金钢 （2 学时） 第一节 合金元素在钢中的作用 第二节 合金钢的分类和编号方法 第三节 合金结构钢
第四节工具钢第五节特殊性能钢第六节工程材料的新进展教学要求：1、掌握合金元素对钢的组织和性能的影响规律；2、熟悉各常用合金钢的牌号、主要性能、热处理方法及其应用。多媒体课件、动画演示等相结合。第八章铸铁（2学时）第一节概述第二节常用铸铁第三节合金铸铁教学要求：1、了解铸铁的特点、分类及铸铁的石墨化过程；2、熟悉常用铸铁（灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等）的成分、组织、性能、牌号及用途：多媒体课件、视频资料等配合使用。第九章有色金属及其合金（2学时）第一节铝及其合金第二节铜及其合金第三节钛及其合金第四节镁及镁合金第五节锌及锌合金第六节轴承合金教学要求：1、掌握铝、铜及其合金的成分、牌号、性能及应用；1、了解钛、镁、锌及其合金的成分、牌号、性能及应用；2、熟悉常用的轴承合金。多媒体课件、视频资料等配合使用。第十一章材料的选用（2学时）第一节选材的一般原则第二节零件的失效与选材第三节典型零件的选材与工艺
第四节 工具钢 第五节 特殊性能钢 第六节 工程材料的新进展 教学要求： 1、掌握合金元素对钢的组织和性能的影响规律； 2、熟悉各常用合金钢的牌号、主要性能、热处理方法及其应用。 多媒体课件、动画演示等相结合。 第八章 铸铁 （2 学时） 第一节 概述 第二节 常用铸铁 第三节 合金铸铁 教学要求： 1、了解铸铁的特点、分类及铸铁的石墨化过程； 2、熟悉常用铸铁（灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等）的成分、组织、性能、牌号及用途； 多媒体课件、视频资料等配合使用。 第九章 有色金属及其合金 （2 学时） 第一节 铝及其合金 第二节 铜及其合金 第三节 钛及其合金 第四节 镁及镁合金 第五节 锌及锌合金 第六节 轴承合金 教学要求： 1、掌握铝、铜及其合金的成分、牌号、性能及应用； 1、了解钛、镁、锌及其合金的成分、牌号、性能及应用； 2、熟悉常用的轴承合金。 多媒体课件、视频资料等配合使用。 第十一章 材料的选用 （2 学时） 第一节 选材的一般原则 第二节 零件的失效与选材 第三节 典型零件的选材与工艺
教学要求：1、理解失效的概念及其失效形式：2、了解选材的一般原则及方法；3、掌握典型零件的选材及工艺路线制定：三、参考教材1：戴枝荣等主编：工程材料及机械制造基础（I）工程材料（第二版）。北京：高等教育出版社，2006.2.相瑜才等主编。《工程材料及机械制造基础》（I）工程材料.机械工业出版社，2003.四、学习要求1、明确学习本课程的目的与重要性。2、明确本课程的研究对象，主要内容及重点章节。3、课堂听讲是关键，把握重点；课后及时复习，善于归纳、总结；注意前后知识的综合应用。4、抓住本课程的主线一材料的成分、组织、性能及应用之间的相互关系与变化规律。5、充分利用网络课程的资源进行课外自主学习五、成绩评定方式本门课程成绩采用百分制计分，笔试，闭卷成绩构成：平时成绩占40%，笔试占60%。平时成绩构成及要求：1、考勤：全勤为20分，缺一次课扣1分2、课堂讨论及提问：总分30分，积极参与讨论并用于发表见解者为25-30分，提问回答基本正确但没有自已见解者为20-25分，根据提示能基本正确回答问题者15-20分3、平时作业：总分为30分，按时优质完成作业者为30分，按时完成但作业质量粗糙者为20分，没能按时完成，但后面补充完整者15分，未完成作业0分。4、课外作业的幻灯片展示：20分，根据布置的课外查找资料要求，根据完成质量酌情给分。以上四项成绩相加后乘以40%，即为平时成绩
教学要求： 1、理解失效的概念及其失效形式； 2、了解选材的一般原则及方法； 3、掌握典型零件的选材及工艺路线制定； 三、参考教材 1．戴枝荣等主编. 工程材料及机械制造基础（Ⅰ）工程材料（第二版）.北京：高等教育出版社， 2006. 2．相瑜才等主编.《工程材料及机械制造基础》（Ⅰ）工程材料.机械工业出版社，2003. 四、学习要求 1、明确学习本课程的目的与重要性。 2、明确本课程的研究对象，主要内容及重点章节。 3、课堂听讲是关键，把握重点；课后及时复习，善于归纳、总结；注意前后知识的综合应用。 4、抓住本课程的主线—材料的成分、组织、性能及应用之间的相互关系与变化规律。 5、充分利用网络课程的资源进行课外自主学习 五、成绩评定方式 本门课程成绩采用百分制计分，笔试，闭卷 成绩构成：平时成绩占 40% ,笔试占 60%。 平时成绩构成及要求： 1、考勤：全勤为 20 分，缺一次课扣 1 分 2、课堂讨论及提问：总分 30 分,积极参与讨论并用于发表见解者为 25-30 分，提问回答基本正 确但没有自己见解者为 20-25 分，根据提示能基本正确回答问题者 15-20 分。 3、平时作业：总分为 30 分，按时优质完成作业者为 30 分，按时完成但作业质量粗糙者为 20 分，没能按时完成，但后面补充完整者 15 分，未完成作业 0 分。 4、课外作业的幻灯片展示：20 分，根据布置的课外查找资料要求，根据完成质量酌情给分。 以上四项成绩相加后乘以 40%，即为平时成绩