《表面工程》课程教学大纲.docx

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1、外表工程一、课程介绍外表工程是材料科学与工程专业（金属材料工程模块）一门主要的专业 教育课程。该课程是从外表工程技术的应用角度出发，说明外表工程的基本理论, 用以正确理解常用外表工程技术工艺、原理与应用。使学生通过学习，掌握外表 工程的基础理论知识，具有根据机械零件使用条件和性能要求、合理选择外表工 程方法及制定外表工程工艺的初步能力。本课程所讲述的内容有外表工程技术的物理、化学基础、预处理工艺、外表 淬火和外表形变强化技术、热扩渗、热喷涂、喷焊和堆焊技术、电镀和化学镀、 转化膜与着色技术、气相沉积技术、高能束外表改性技术等共十章，教学局部共 包括理论32学时，以期末考试形式结课。此外，加强课

2、外文献阅读环节，积极 培养学生理论联系实际以及开拓创新的能力。IntroductionuSurface Engincering is a major course for seniors of materials specialties. The general purpose of the course is to introduce the fundamental theories of Surface Engineering, and to provide a better understanding of the conventional surface engineering pro

3、cesses, mechanisms and appl i cat ions from the practical viewpoint of . appl i cat ions for surface engineering technology. After studying the course, the students will master the fundamental theory knowledge of Surface Engineering, and will be able of choosing surface technology reasonably and des

4、igning process route of surface engineering preliminarily.The content of this book includes: physical and chemical fundamentals of surface engineering 、 pretreatment 、 quenching and deformation strengthening of surface、 thermal diffusion、 thermal spraying, spray welding and build-up welding、 electro

5、plating and electroless plating、 conversion film and coloring technology vapor deposition technology high energy beam surface modification technology, total ten chapters, it will take 32 theoretical lessons. In addition, after-school reference reading is also required to cultivate the abilities of c

6、ombining theory with practice and innovation.课程基本信息课程名称外表工程课程编码431306英文名称Surface Engineering课程学时32课程学分2课程类别专业教育课程课程性质选修课（限选）开课学期第7学期课内实验学时适用专业材料科学与工程（金属材料工程模块）开课单位金属材料工程系选用教材外表工程学.机械工业出版社.曾晓燕、吴建平主编.主要参考书1 .现代外表工程技术.机械工程出版社.郦振声，扬明安主编.2 .外表科学与技术.机械工程出版社.姚寿山，李戈扬，胡文彬编.二、教学大纲1、教学目的“外表工程”是材料科学与工程专业（金属材料工程

7、模块）的一门专业教育选修课。开 设此课后在拓展学生的视野，掌握外表工程技术中的基础知识、基本理念、工作原理和实际 应用技能。使学生通过学习，掌握外表工程的基础理论知识，具有根据机械零件使用条件和 性能要求、合理选择外表工程方法及制定外表工程工艺的初步能力。2、教学要求教师要积极备课，对课程内容要融会贯通，切忌照本（幕）宣科。授课在多媒体教室, 充分利用多媒体动画教学课件，结合典型实用案例，边授课边演示。做到授课内容与大纲相 符，注重平时成绩（作业和实验）积累，成绩评价体系标准真实、严谨、公平、公正、公开, 能促使学生学习的积极性。3、预备知识或先修课程要求本课是学生在大四学年的专业课程，但拥有

8、材料科学基础、固态相变原理、力学性能等 基础理论知识，会对本课程的学习有所帮助。4、教学方式课程由理论课堂组成，一律采用多媒体动画教学。理论授课32学时，教师讲授与课堂 讨论相结合。5、课程教学内容及学时分配第1章绪论（1学时）1.1 外表工程技术定义和内涵1. 2外表工程技术特点与意义教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解外表工程技术定义、分类和研究内容。第2章 外表工程技术的物理化学基础（5学时）2. 1固体的外表和界面2.1,1外表和界面2. 1.2外表晶体结构2. 1.3固体外表的润湿2.2金属磨损的基本理论2. 2.1金属磨损的基本概念2. 2. 2粘着磨损磨料磨损2. 2. 4冲

9、蚀磨损2. 2. 5微动磨损疲劳磨损2. 2.7腐蚀磨损2. 3金属腐蚀基本理论1. 3.1定义及分类2. 3.2电化学腐蚀3. 3.3局部腐蚀4. 3.4应力环境下的腐蚀5. 3. 5金属在自然环境中的腐蚀6. 3. 6耐蚀涂层教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解界面和外表概念、磨损及腐蚀原理和基本 形式，理解固体外表润湿现象的本质，掌握浅金结合、机械结合、外延、分子键结合界面、粘着磨损理论及Archard定律。难点：界面概念、重点包括冶金结合、机械结合、外延、分子键结合界面，粘着磨损理 论，要求能够推导Archard定律。第3章 外表预处理技术（1学时）7. 1脱脂3.2去锈教学重点：

10、通过本局部的学习，要求学生了解基本的外表预处理工艺，理解各种预处理 工艺的基本原理，掌握脱脂和去锈的先后次序。第4章 外表淬火和外表形变强化技术（2学时）4. 1外表淬火技术原理与特点4. 2感应加热淬火技术4. 3火焰加热外表淬火技术4. 4激光淬火与电子束淬火技术8. 5外表形变强化技术教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解感应加热、火焰加热、激光淬火工艺，理 解各种外表淬火工艺的基本原理及差异，掌握外表形变强化机理，特别是机械研磨外表纳米 结构的形成机理。难点：外表形变强化机理（机械研磨外表纳米结构文献阅读）。第5章热扩渗（4学时）5.1热扩渗技术的基本原理5. 2热扩渗工艺分类9.

11、3气体热扩渗工艺5.4固体热扩渗5. 5等离子热扩渗教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解热扩渗技术基本原理及渗碳、氮化、热浸 锌、热浸铝工艺，理解各种热扩渗技术的基本原理及差异。难点：气体热扩渗原理和工艺（渗碳和氮化）。第6章热喷涂、喷焊与堆焊技术（4学时）6. 1热喷涂技术原理、工艺10. 1. 1火焰粉末喷涂46. 2.2电弧喷涂7. 2.3等离子喷涂8. 2.4热喷焊工艺与特点9. 2. 5堆焊工艺及特点教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂工艺， 理解热喷涂、喷焊和堆焊的基本原理及差异，掌握热喷涂、喷焊和堆焊原理。难点：热喷涂、喷焊和堆焊原理。第7章

12、电镀和化学镀（5学时）10. 1电镀的基本原理与工艺10.2 用单金属电镀10.3 金电镀7. 4化学镀7. 5复合镀7.6电镀层的质量评介7.7电镀的开展趋势教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解单金属电镀、合金电镀、化学镀工艺，理 解电镀的基本工艺包括镀液组成、镀层性能，掌握合金电镀的组元电位相近原理。难点：合金电镀的组元电位相近原理。第8章 转化膜和着色技术（4学时）1. 1转化膜的基本特性及用途8. 2磷化9. 3格酸盐钝化10. 化学氧化11. 5电化学氧化12. 6着色技术13. 7转化膜和着色技术的开展趋势教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解三种着色技术，理解磷化、铭酸盐钝

13、化、 发蓝原理和工艺，掌握电化学阳极氧化的原理。难点：电化学阳极氧化的原理。第9章 气相沉积技术（4学时）14. 1物理气相沉积15. .1真空蒸镀16. 1.2溅射镀膜17. 1.3离子镀18. 1.4镀膜技术的应用19. 1.5化学气相沉积分子束外延制膜方法教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解化学沉积和分子束外延制膜方法，理解直 流溅射、射频溅射、反响溅射、磁控溅射原理和工艺，掌握磁控溅射和非平衡磁控溅射原理 与特点。难点：磁控溅射和非平衡磁控溅射原理与特点。第10章高能束外表改性技术(2学时)10. 1常用工业激光器及激光加工系统20. 2激光外表改性技术20.1 离子束外表改性技术20.2 电子束外表改性技术特点及应用教学重点：通过本局部的学习，要求学生了解三种常用激光器、离子注入技术，理解电 子束外表改性技术，掌握激光熔覆和外表合金化技术原理与特点。难点：激光熔覆和外表合金化技术。6、考核要求、考核方式及成绩评定标准(1)课程考核成绩由期末考试(70%),课堂作业(30与)二局部组成。(2)期末考试采用试题闭卷方式，采用统一评分标准，公正、公平、公开。(3)平时作业评价，按百分制记载，期末采用加权累计的方法计分。(4)最终课程考核成绩采用百分制，总分值100分，60分为及格。