《金属材料学》教学大纲(含章节内容).docx

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1、金属材料学教学大纲（Science of Metal Materials）课程编号：07171390学分：3学 时：45 （其中：讲课学时：39实验学时：6上机学时：0 ）先修课程：金属学、热处理原理、热处理工艺、工程材料力学性能 适用专业：金属材料工程、材料成型加工、冶金专业。教 材：开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：金属材料学是一门综合性应用性较强的专业必修课。在金属学、金属组织 控制原理及工艺和力学性能等课程的基础上，系统介绍金属材料合金化的一般规律 及金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关系。通过课堂讲授、实验等教学 环节，使学生系统掌握有关金属材料学方面的知识，培

2、养学生研究开发和合理应用 金属材料的初步能力。二、课程的基本内容及要求课程内容：金属材料学课程系统介绍金属材料合金化的一般规律及典型金属 材料的成分、工艺、组织和性能的关系。通过课堂讲授、实验等教学环节，使学生 能掌握有关合金化的原理，根据零件的服役条件和对材料的性能要求，正确选择材 料和合理地制订工艺，并具备设计和开发新材料的初步能力。绪论（金属材料的过去、现在和将来）：1 .教学内容（1）金属材料开展简史（2）现代金属材料（3）金属材料的可持续开展与趋势2 .基本要求了解金属材料在国民经济中的地位与作用、金属材料的开展概况和本课程的性 质、地位和任务。第一章钢的合金化原理3 .教学内容（1

3、）钢中的合金元素：合金元素和铁基二元相图；合金元素对Fc-C相图的影 响；合金钢中的相组成；合金元素在钢中的分布；（2）合金钢中的相变：合金钢加热奥氏体化，合金过冷奥氏体分解；合金钢回 火转变；（3）金元素对强度、韧度的影响及其强韧化；（4）合金元素对钢工艺性能的影响；（5）微量元素在钢中的作用（6）金属材料的环境协调性设计基木概念；（7）钢的分类、编号方法。4 .基本要求（1）掌握钢中合金元素与铁和碳的作用；铁基固溶体、碳（氮）化合物的形成 规律；合金元素在钢中的分布；合金元素对铁-碳状态图的影响（2） 了解钢的分类、编号方法（3）掌握合金元素对合金钢工艺过程的影响（4）掌握合金元素对合金钢

4、力学性能的影响规律（5）理解微量元素在钢中的作用（6） 了解材料的环境协调性设计基本概念第二章工程构件用钢1 .教学内容（1）工程构件用钢的服役条件及性能要求（2）普通碳素工程构件用钢、低合金（含微合金化）钢的合金化原那么和有关的 低合金钢，双相钢（3）提高高低碳工程构件用钢性能的途径：控轧、控冷、合金化等，了解工程 构件用钢的开展趋势2 .基本要求（1） 了解工程构件用钢的服役条件及性能要求（2）掌握普通碳素工程构件用钢、低合金（含微合金化）钢的合金化原那么和有 关的低合金钢，双相钢（3）理解提高高低碳工程构件用钢性能的途径：控轧、控冷、合金化等，了解 工程构件用钢的开展趋势第三章机器零用钢

5、3 .教学内容（1）机器零件用钢一般性能要求（2）机器零件用钢：调质钢、弹簧钢、低碳马氏体钢、轴承钢、高镐耐磨钢、 渗碳钢、氮化钢、非调质钢等合金化原那么和性能及其典型钢种（3）（超高强度钢简介）（4）理解典型机器零件用钢的选材思路和开展4 .基本要求（1）掌握机器零件用钢一般服役条件及性能要求（2）掌握常用机器零件用钢的合金化原那么和性能及其典型钢种5 3） 了解超强度钢（4）理解典型机器零件用钢的选材思路和开展第四章工具用钢1.教学内容（1）工具用钢的合金化、组织性能的特点及分类（2）低合金刃具钢的合金化, （3）高速钢的合金化、组织、 （3）冷作模具钢的性能要求、 （4）热作模具钢的性能

6、要求、 （5）其他工具用钢2.基本要求（1）理解工具用钢的合金化、（2）低合金刃具钢的合金化, （3）高速钢的合金化、组织、 （3）冷作模具钢的性能要求、 （4）热作模具钢的性能要求、 （5）其他工具用钢2.基本要求（1）理解工具用钢的合金化、（2）低合金刃具钢的合金化, （3）高速钢的合金化、组织、 （3）冷作模具钢的性能要求、 （4）热作模具钢的性能要求、 （5）其他工具用钢2.基本要求（1）理解工具用钢的合金化、热处理特点，典型钢种。性能、工艺过程、典型钢种 合金化、热处理特点及典型钢种 合金化、热处理特点及典型钢种组织性能的特点（2）掌握低合金工具钢的合金化，热处理特点，典型钢种。掌握

7、高速钢的合金 化、组织、性能、工艺过程、典型钢种（3）掌握冷、热模具服役条件、性能要求和钢的合金化、热处理之间的关系6 4） 了解冷、热模具钢的典型钢种7 5） 了解其他工具用钢 第五章特殊性能钢1 .教学内容（1）提高钢的抗蚀性途径，对不锈钢组织、性能的要求和不锈钢的合金化（2）铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢的成分及性能特点（3）热稳定性与钢的成分、组织关系，热强钢的合金化（4）珠光体型热强钢，马氏型热强钢成分设计及性能特点2 .基本要求（1）掌握提高钢的抗蚀性途径，对不锈钢组织、性能的要求和不锈钢的合金化（2）掌握铁素体不锈钢，马氏体不锈钢，奥氏体不锈钢成分及性能特点（3）理解温

8、度对钢组织性能的影响及耐热钢合金化设计思路（4） 了解珠光体型热强钢、马氏型热强钢成分及性能特点 第六章铸铁1 .教学内容（1）铸铁特点、分类及应用；（2）铸铁的石墨化，石墨形态和基体组织对性能影响；（3）灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等铸铁的性能、应用；（4）铸铁的热处理。2 .基本要求（1）理解铸铁特点、分类及应用；（2）理解铸铁的石墨化，石墨形态和基体组织对性能影响；（3）掌握灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁的性能、应用和铸铁的热处理特点;4 4） 了解特殊性能铸铁 第七章有色金属合金5 .教学内容（1）铝的性质及强化方法和合金化（2）典型的铝合金二元相图、铝合金分类和强化方法（3）主要铝合金的组

9、织、性能、特点及用途（4）黄铜、青铜的成分、特性、用途（5）钛合金和镁合金的特性、用途6 .基本要求（1） 了解铝的性质、合金化、铝合金分类和强化方法（2）掌握主要铝合金的组织、性能、特点及用途（3）掌握黄铜与青铜的成分、特性、用途（4） 了解钛合金和镁合金的特性、用途 第八章新型金属材料1 .教学内容（1）形状记忆合金：锲基、铜基、铁基形状记忆合金特点与应用（2）其它金属功能材料（3）金属基复合材料基本概念（4）金属基复合材料设计与常用制备技术（5）金属基复合材料的应用与开展2 .基本要求（1）了解锲基、铜基、铁基形状记忆合金特点与应用（2） 了解金属基复合材料设计与常用制备技术（3） 了解

10、形状记忆合金和金属基复合材料应用与开展 三、课程学时分配（见表）四、大纲说明内容学时实验备注绪论0.5第一章钢合金化原理6.5第二章工程构件用钢1.5第三章机器零件用钢62第四章工具用钢64第五章特殊性能钢4课堂讨论2第六章铸铁3第七章有色金属合金铝合金2铜合金其他有色合金4第八章新型金属材料1.5课程总结2课堂讨论2总计451、实验内容和基本要求：实验安排见实验大纲。2、进行1-2次课堂讨论，培养学生对材料各要素之间关系的理解和分析能力， 了解新材料开发与开展。并布置大作业（写小论文），完成后交老师评阅。3、为加深学生对合金化原理的理解，在合金钢讲授结束时，归纳总结1-2个合 全行表的作用 苴仝由生牛白邙牯4：讲授应翥*金属学等薪有识，综合地分析问题，采用启发式，培养学生 掌握应用专业知识分析问题的思路与方法。5、有色金属合金和新型金属材料的局部内容可布置自学。五、参考书目: