材料实验学实验教学大纲.docx

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1、材料实验学实验教学大纲01.教学单位名称：材料科学与工程学院02 .实验中心名称：金属材料实验教学中心03 .课程名称：材料实验学04 .课程代码:43200305 .课程类别：学科基础课06 .课程性质：必修07 .课程学时：20学时，其中含实验16学时08 .课程学分:109 .面向专业：材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制工 程10 .实验课程的教学任务和教学要求教学任务：材料实验学是材料专业的必修课。通过实验教学，主要任务是配合材料科学基础课程的理论学习，使学生巩固 所学理论知识，进一步加深所学理论知识的理解；掌握基本实验研究方法，掌握 常用实验仪器的使用与操作；培养学生

2、动手能力、观察分析问题的能力，使学生 成为创新型的大学生。教学要求：从实验理论上：金相试样制备、显微分析的方法与步骤、宏观分 析方法及宏观组织缺陷、识别钢铁材料的基本组织，包括铁素体、珠光体、碳化 物及莱氏体等组织形态特点；金属塑性变形与回复再结晶机理和特点；铁碳合金 的热处理原理。27教授No字段名填写内容1课程名称材料实验学2课程编号4320033实验项目名称碳钢及合金钢的热处理及组织分析4实验项目编号432003055网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的1 .了解及掌握钢的淬火、回火工艺及操作方法；2.通过实 验掌握淬火加热温度，冷却介质，回火温度和含碳量对淬 火

3、、回火的组织及性能的影响, 3,掌握碳钢热处理后的显 微组织，熟悉硬度计的使用。10实验内容1.对碳钢及合金钢进行热处理；2.测定淬火及回火后的硬 度；3,碳钢热处理后的显微组织观察；4.讨论分析试验结 果。11实验原理热处理是一种很重要的金属加工工艺方法，也是充分发挥 金属材料性能的潜在力的重要手段,热处理能改变金属材 料的性能，是因为它在一个过程发生了内部的结构的变 化。12实验类型1 .演示性口； 2.验证性口； 3.综合性国；4.设计性口； 5,研究性 o13实验者层次本科生14实验仪器设备热处理电炉10台，硬度计8台，显微镜14台15实验套数1016开出时间20050317教学单位名

4、称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实验中心编号43221实验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆419, 442, 43023一次性材料品名热处理试样30个,砂纸80张,细铁丝(150ml长)40根24一次性材料40元25面向专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制 工程26高级工程师27教授从实验教学上：(1)熟练掌握显微镜使用方法；(2)学会能独立制备金相显微样品一包括样品的取样处理、磨制关键点、 腐蚀的要点；(3)掌握宏观分析方法，从中学会从取样到腐蚀处理样品表面、观察，最 后分析问题所在；(4)观察铁碳合金的组

5、织特点及掌握硬度测试方法；(5)金属塑性变形与回复再结晶后组织特点，学会拉伸、退火操作、腐蚀 样品显示晶粒方法；(6)铁碳合金的热处理后组织及性能的特点，提高学生的综合动手能力。 从学生实验能力的培养：能够独立制备各种要求的金相试样及组织观察，显微摄 影方法的操作动手能力；学会处理实际中的金相组织问题分析方法。11 .学生应掌握的实验技术及实验能力(1)金相显微试样的制备综合实验技术；(2)金相显微组织分析技术；(3)金属宏观组织分析实验能力；(4)金属微观组织及性能分析实验能力。12 .开设实验项目(1)显微分析1)对所观察的样品进行观察；2)观察10钢显微组织，画显微组织示意图；3)制备金

6、相试样：每人制备一块合格的材料显微试样。宏观组织检验与断口分析1）试样制备；2）宏观分析的酸蚀检验的原理：酸蚀检验属于电化学腐蚀；3）断口的形貌特征；4）裂纹源位置及扩张方向的判定。（3）塑性变形与再结晶1）纯铝片进行拉伸并退火，然后进行浸蚀，并测定晶粒大小；2）讨论分析实验结果。（4）铁碳合金平衡组织观察及硬度的测试1）观察分析典型铁碳合金的平衡组织及形态特征，画显微组织示意图；2）熟悉布氏硬度计和洛氏硬度计的原理和正确使用，测定退火钢的硬度。3）讨论分析实验结果。（5）碳钢及合金钢的热处理及组织分析1）对碳钢及合金钢进行热处理，并磨制试样；2）测定淬火及回火后的硬度；3）碳钢热处理后的显微

7、组织观察；4）讨论分析实验结果。开设实验项目一览表实验项目 编号实验项目名称实验类型实验 性质实验学时每组 人数首次开 出年月43200301显微分析综合性必做2120050343200302宏观组织检验与断口分析综合性必做4120050343200303塑性变形与再结晶综合性必做4120050343200304铁碳合金平衡组织观察及硬度的测试验证性必做21200503实验项目 编号实验项目名称实验类型实验性质实验 学时每组 人数首次开 出年月43200305碳钢及合金钢的热处理及组织分析综合性必做4120050313 .实验教材或指导书或主要参考资料(1),材料实验学指导书,自编,2016(

8、2)王健安，金属学与热处理，机械工业出版社，199414 .考核要求、考核方式及成绩评定标准考核要求：实验前要求学生预习实验指导书，写预习报告，由指导教师讲解 实验原理、方法、内容及仪器操作规程等；学生独立完成实验内容和报告，报告 要完整。考核方式：考查。根据学生实验完成的具体情况和实验报告撰写情况，学生 成绩采用百分制。成绩评定标准：全面考核参加实验的积极性、主动性、出勤情况，实验原理、 相关知识和实验技能掌握程度，实验及数据记录的完整性等；实验报告完整、规 范、清楚等。学生对未提交实验报告五分之一以上，或缺做实验项目五分之一以 上者，取消实验课成绩，成绩不及格。实际技能掌握和试验任务及实验

9、报告完成情况：成绩考核内容一览表序号内容要求成绩占比1实验预习预习报告;52实验目的正确全面;53实验原理实验原理阐述正确，完整；254实验过程、材料设 备叙述正确全面；105实验结果分析实验数据为原始数据，数据处理及讨论分析 正确;406实验思考题实验思考题回答全面准确；107实验报告质量实验报告规范，字迹工整，图表齐全。5No字段名填写内容1课程名称材料实验学2课程编号4320033实验项目名称显微分析4实验项目编号432003015网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的1.熟悉金相分析方法，能独立使用金相显微镜；2.掌握显微镜 的结构及操作规范；3.学会并能独立制备

10、金相样品；4.掌握金 相显微摄影技术。10实验内容1.观察10钢显微组织，国显微组织不意图；2.制备金相试样： 每人制备一块合格的材料显微试样。11实验原理1.金相显微镜的结构特点及操作规程；2.显微试样制备过程及 组织显示。12实验类型1 .演示性口； 2.验证性口； 3.综合性回；4.设计性口； 5,研究性 o13实验者层次本科生14实验仪器设备数码显微镜，蔡司显微镜，奥林巴斯显微镜，金相试样抛光机， 金相试样预磨机，金相试样切割机，金相试样磨平机，多媒体15实验套数1516开出时间20050317教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实

11、验中心编号43221实验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆419, 429, 430, 43123一次性材料品名相样品30个，砂纸150张，抛光液1瓶，棉花1包，化学纯硝酸 8ml,无水乙醇1瓶24一次性材料60元25面向专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制工程26高级工程师27教授No字段名填写内容1课程名称材料实验学2课程编号4320033实验项目名称宏观组织检验与断口分析4实验项目编号432003025网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的1 .掌握金属的宏观组织检验分析的基本方法，并学会非金 属夹杂物的鉴别方法；2.掌握各种碳钢

12、宏观组织缺陷特 点。10实验内容L通过实验教学能制备宏观样品并进行观察；2.掌握非金 属夹杂物的鉴别方法；3.用贴印法观察偏析的分布。11实验原埋1 .试样制备；2,宏观分析的酸蚀检验的原理：酸蚀检验属 于电化学腐蚀；3.断口的形貌特征；4.裂纹源位置及扩张 方向的判定。12实验类型1.演示性口； 2.验证性口； 3.综合性国；4.设计性口； 5.研究性 o13实验者层次本科生14实验仪器设备上光机，蔡司显微镜，奥林巴斯显微镜，数码显微镜，体 视显微镜，抛光机，吹风机15实验套数316开出时间20050317教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心

13、20实验中心编号43221实验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆419, 429, 43023一次性材料品名砂纸60张,相纸5张，化学纯硫酸50mL无水乙醇1瓶，定 影粉8袋24一次性材料20元25面向专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制 工程26高级工程师27教授No字段名填写内容1课程名称材料实验学2课程编号4320033实验项目名称塑性变形与再结晶4实验项目编号432003035网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的1 .了解金属的再结晶现象；2再结晶后晶粒大小与变形度及加 热温度之间的关系。10实验内容1 .纯铝片进行拉伸并退火

14、，然后进行浸蚀，并测定晶粒大小； 2 .讨论分析实验结果。11实验原理金属材料在外力作用下，当应力超过金属的弹性极限时金属 所发生的变形为塑性变形；冷变形后必然导致组织及性能要 变化，经再结晶退火后组织及性能又发生了变化，即回复、再 结晶、晶粒长大过程。12实验类型1 .演示性口； 2.验证性口； 3.综合性回；4.设计性口； 5.研究性口。13实验者层次本科生14实验仪器设备微机控制电子万能拉伸机1台，热处理电炉2台，投影仪，体视 显微镜15实验套数116开出时间20050317教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实验中心编号43221实

15、验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆419, 429, 442, 12023一次性材料品名纯铝片(150mmxlmmxlmm) 1个，化学纯盐酸500ml,化学纯硝酸500mL无水乙醇250mL氢氧化钠40g24一次性材料60元25面向专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制工 程26高级工程师27教授No字段名填写内容1课程名称材料实验学2课程编号4320033实验项目名称铁碳合金平衡组织观察及硬度的测试4实验项目编号432003045网络实验06每组人数17计划学时数18实验性质必做9实验目的1.能识别铁碳合金平衡组织形态特点；2.加深理解铁碳合 金的含碳量

16、与组织之间相互关系；3.掌握各种硬度计的使 用的测试方法；验证含碳量对退火钢硬度的影响关系。10实验内容1 .观察典型铁碳合金的平衡组织及形态特征，画显微组织 不意图；2.熟悉各种硬度计的原埋和正确使用，测定退火 钢的硬度；3.讨论分析实验结果。11实验原理铁碳合金平衡相图是指在一定温度、一定成分和一定压力 下合金处于最稳定状态的组织。硬度是金属材料表面在接 触应力作用下抵抗局部塑性变形的一种能力。12实验类型1.演示性口； 2.验证性团；3.综合性口； 4.设计性口； 5.研究性 o13实验者层次本科生14实验仪器设备数码显微镜，蔡司显微镜，奥林巴斯显微镜，硬度计15实验套数1516开出时间20050417教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实验中心编号43221实验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆419, 431, 43023一次性材料品名硬度试样10个，化学纯硝酸10ml,化学纯盐酸10ml,苦味 酸5g,乙醇0.5瓶24一次性材料20元25面向专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型及控制 工程26高级工程师