《金属表面工程学》课程教学大纲和课程简介.docx

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1、金属表面工程学课程简介课程编号：02014012课程名称：金属表面工程学/ Surface Engineering and Technology学分：2学时：32 （课内实验（践）：2上机：课外实践：）适用专业：金属材料工程专业本科生建议修读学期：第七学期开课单位：材料科学与工程学院金属材料工程系课程负责人：先修课程：物理化学、材料科学基础、热处理原理、金属材料学考核方式与成绩评定标准：闭卷考试，期末考试成绩70%,平时（包括实验）成绩30%。教材与主要参考书目：主要教材：1 .表面工程学，曾晓雁，吴懿平 主编，北京：机械工业出版社，2003年1月参考书目：2 .金属表面技术，刘江南，兵器工业

2、出版社，1995年12月3 .材料表面工程概论，赵文轸，西安交通大学出版社，1998年10月4 .徐滨士，刘世参编著，表面工程新技术，国防工业出版社，2002年1月第1版5 . Serope Kalpakjian, Steven Schmid, Manufacturing Engineering and Technology（Fifth Edition）, P1059-1083,制造工程与技术（第5版），清华大学出版社，2006年2月第1版，6 . Elijah Kannatey-Asibu, Jr., Principles of Laser Materials Processing, 200

3、9 Published by John Wiley & Sons, Inc., New Jersey.内容概述：金属表面工程学是金属材料工程专业学生必修的专业学位课程。材料表面技术是采用物理、（电） 化学、机械手段，改善材料表面及近表面区的形态、化学成份、组织结构或应力状态，并赋予材料表面新 的复合性能的一种综合的提高材料表面性能的各种新技术的统称。主要内容包括表面工程学的基本理论和 概念；在此基础上介绍腐蚀、磨损及防护；表面预处理；表面淬火及形变强化；热扩渗；热喷涂及堆焊技 术；电镀、化学镀和表面着色技术；有机涂层技术；气相沉积技术；高能束表面改性技术等表面工程学的 基本理论、概念和方法。强

4、调课堂讲授与实践教学紧密结合，着力将最新科研成果用于课程教学和人才培 养的各个环节，最终使学生能够独立地进行材料的表面工程技术的分析和研究工作。Surface Engineering and Technology is a core and basic course for the students of specialty of metallic material engineering. Surface Engineering is treatment of the surface and near-surface regions of a material with the method

5、s of physics, chemistry（electrochemistry）, mechanical to change the shape（form）, composition,microstructure, stress condition and to allow the surface to perform functions that are distinct from those functions demanded from the bulk of the material. The lecture content of this course involves the f

6、undamental principles, term and methods of surface engineering and technology such as corrosion, wear and its control, surface pretreatment, surface hardening, surface plastic deformation strengthening, thermal diffusion, thermal spray, surfacing welding, electroplating, electroless plating, convers

7、ion coating, organic coating, PVD and CVD, high energy beam surface modification and so on. This course require the students grasp the the principle of surface engineering and technology, the application of the instrument and the method of samples preparation, the interpretation and analysis of the

8、information obtained in the experiment. Finally, this course will make the students acquired the capability on conducting research by adopting reasonable technologies by oneself.金属表面工程学教学大纲课程编号：02014012课程名称：金属表面工程学/ Surface Engineering and Technology学分：2学时：32 （实验：2上机：课外实践：）适用专业：金属材料工程专业建议修读学期：7开课单位：

9、材料科学与工程学院金属材料工程系课程负责人：先修课程：物理化学、材料科学基础、材料力学性能、热处理原理、热处理工艺、金属材料学、材料 分析方法一、课程性质、目的与任务金属表面工程学是金属材料工程专业的专业必修课程。在物理化学、材料科学基础、材料力学性能、热处理原理、热处理工艺、金属材料学、材料分析方法 等课程学习的基础上，详细介绍了表面工程的目的、意义及分类方法，较系统地阐述了材料表面强化、改 性及再制造的原理与方法，课程内容包括腐蚀、磨损及防护；表面预处理；表面淬火及形变强化；热扩渗; 热喷涂及堆焊技术；电镀、化学镀和表面着色技术；有机涂层技术；气相沉积技术；高能束表面改性技术 等。通过本课

10、程的学习，可使学生进一步掌握本专业所需的专业理论知识，深入理解材料表面强化、改性 及再制造的一般规律，掌握各种表面技术领域中的最新工艺手段，从而使学生能多渠道提出提高工件性能、 延长寿命的思路。学生可根据零件的服役条件和对性能的要求正确选择材料（特别是金属材料）的强化、 改性及再制造方法及工艺，并能够对材料（特别是金属材料）的表面工程问题进行分析与研究，具备解决 材料（特别是金属材料）表面硬度、强度、耐磨性与心部强韧性之间的矛盾的能力，同时初步具备基本的 研究与开发表面工程新技术的能力。对应金属材料专业培养方案毕业要求：3-1. 3-2、4-31 .二、教学内容及学时分配本课程总学时数为32学

11、时，其中理论教学为30学时，实验教学为2学时；课程教学共有14章，具 体内容及学时安排等如下表所示：课程内容教学 要求重点()难点(A)学时 安排实验 学时上机学时备注1 .表面工程的物理、化学基础1.1 1.1固体的表面与界面1.2 金属的磨损、腐蚀及防护AA22.预处理工艺与作业环境2.1 表面预处理工艺2.2 表面工程技术的作业环境BB23.表面淬火和表面形变强化技术3.1 表面淬火3.2 表面形变强化AA44.热扩渗4.1 热扩渗原理4.2 气体、液体、固体热扩渗AAA45.热喷涂、喷焊与堆焊技术5.1 热喷涂原理及工艺5.2 喷焊5.3 堆焊AAA A46.电镀与化学镀6.1 电镀原

12、理及工艺6.2 化学镀原理及工艺AA27.转化膜技术7.1 各类转化膜原理、应用A28.气相沉积技术8.1 物理气相沉积原理及工艺8.2 化学气相沉积原理及工艺AAAA49.高能束表面改性技术9.1 常用工业激光器及激光加工系统9.2 激光表面改性技术9.3 离子束表面改性技术BAB6激光表面熔覆、合金化及淬火实验B2学时合计3()2（教学基本要求：A.熟练掌握；B掌握；C.了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配本课程安排2学时课内实验，实验内容为激光表面熔覆、合金化及淬火。四、教学方法与教学手段（1）以理论教学为主，结合工程实际讲解表面工程在材料表面性能改进及表面重建（再制造）方面的 应用

13、。（2）采用“启发一互动式”教学。通过课堂讨论、学生课后查资料、研讨等形式，提高自主学习性。（3）采用“反向教学法”。选择结合课程中的一些章节，通过对学生分组、自学、小组讨论与备课、 制作多媒体课件、学生上课、提问与讨论、总结与评估等这些过程，激发学生的主动学习热情，提高学生 的学习能力。（4）采用多媒体教学法。每年更新多媒体课件，并在一定程度更新课程内容。（5）丰富课程网络资源。向学生介绍国际表面工程类的学术期刊、行业网站及一些企业网页，使学生 掌握表面工程的国际前沿信息，有助于学生在学习中强化创新意识，增强教学效果。（5）加强平时成绩评定。平时成绩依据出勤率、作业、课堂提问与讨论以及教学反

14、向法教学环节等进 行综合考评。五、考核方式与成绩评定标准闭卷考试成绩占70%；平时成绩（包括出勤、作业、实验成绩、兼顾课堂提问与讨论等）占30%o平 时出勤率占10%,作业占5肌 课堂表现占5%,实验占10%。六、教材与主要参考书目.教材：曾晓雁，吴懿平 主编。表面工程学，普通高等教育材料成形及控制工程专业改革教材。北京： 机械工业出版社，2003.1 .主要参考书目：1）刘江南，金属表面技术，兵器工业出版社，1995年12月.2）徐滨士，刘世参编著，表面工程新技术，国防工业出版社，2002年1月第1版.3）赵文轸，材料表面工程概论，西安交通大学出版社，1998年10月） Serope Kal

15、pakjian, Steven Schmid, Manufacturing Engineering and Technology（Fifth Edition）, P1059-1083,制造工程与技术（第5版），清华大学出版社，2006年2月第1版4 ） Elijah Kannatey-Asibu, Jr., Principles of Laser Materials Processing, 2009 Published by John Wiley & Sons, Inc., New Jersey.七、大纲编写的依据与说明本课程教学大纲是根据2016年修订的金属材料工程专业培养方案中对金属材料工程专业等本科生的培养目标和要求，参考相关院校金属材料工程专业关于本课程的教学大纲进行制定与撰写。