金属材料与热处理课程教学大纲

《金属材料与热处理》课程教学大纲

一、课程性质、目的和任务

属材料与热处理是一门技术基础课。其主要容包括：金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料及非金属材料的牌号等。

二、教学基本要求

本课程的任务是使学生掌握金属材料与热处理的基本知识，为学习专业理论，掌握专业技能打好基础。通过本课程的学习，学生应达到下列基本要求： (1)了解金属学的基本知识。

(2)掌握常用金属材料的牌号、性能及用途。 (3)了解金属材料的组织结构与性能之间的关系。 (4)了解热处理的一般原理及其工艺。 (5)了解热处理工艺在实际生产中的应用。

三、教学容及要求

绪 论 教学要求：

1、明确学习本课程的目的。 2、了解本课程的基本容。 教学容：

1、学习金属材料与热处理的目的 2、金属材料与热处理的基本容 3、金属材料与热处理的发展史 4、金属材料在工农业生产中的应用 教学建议：

1、结合实际生产授课，以激发学生学习本课程的兴趣。 2、展望金属材料与热处理的发展前景。

第一章 金属的性能 教学要求：

1、掌握金属的力学性能，包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳等概念及各力学性能的衡量指标。

2、了解金属的工艺性能。 教学容：

§1—1 金属的力学性能 一、强度 二、塑性 三、硬度

四、冲击韧性 五、疲劳强度 §1-2金属的工艺性能 一、铸造性能 二、锻造性能 三、焊接性能 四、切削加工性能

第二章 金属的结构与结晶 教学要求：

1、了解金属的晶体结构。 2、掌握纯金属的结晶过程。 3、掌握纯铁的同素异构转变。 教学容：

§2-1 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 二、晶体结构的概念 三、金属晶格的类型 §2—2纯金属的结晶

一、纯金属的冷却曲线及过冷度 二、纯金属的结晶过程

三、晶粒大小对金属力学性能的影响 ＊四、金属晶体结构的缺陷 §2—3 金属的同素异构转变 教学建议：

1、晶体结构较抽象，可使用模型配合讲课。 2、讲透同素异构转变与结晶过程之间的异同点。

＊第三章 金属的塑性变形与再结晶 教学要求：

1、了解金属塑性变形的基本原理。

2、掌握冷塑性变形和热塑性变形对金属性能的影响。 教学容：

§3—1 金属的塑性变形 一、单晶体的塑性变形 二、多晶体的塑性变形

§3—2 冷性变形对金属性能与组织的影响

一、冷塑性变形对金属性能的影响 二、冷塑性变形对金属组织结构的影响 §3—3 回复与再结晶 一、回复 二、再结晶 三、晶粒长大

§3—4 金属的热塑性变形 一、热加工与冷加工的区别 二、热加工对金属组织和性能的影响 教学建议：

1、冷加工专业的学生作为选学容。

2、利用塑性变形理论，分析细晶粒金属材料具有良好的力学性能原因。

第四章 铁碳合金 教学要求：

1、掌握合金的概念及合金组织的基本类型。

2、掌握铁碳合金的基本组织，包括概念、牌号、性能等。

3、掌握简化的Fe—Fe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程。 4、掌握含碳量对钢组织及性能的影响。 教学容：

§4—1合金的组织 一、固溶体 二、金属化合物 三、混合物 §4—2二元合金相图 一、二元合金相图的建立 二、铅锑二元合金相图的分析 §4—3铁碳合金相图 一、铁碳合金的相及组织 二、铁碳合金相图

三、典型铁碳合金的结晶过程

四、铁碳合金的成分、组织与性能的关系 五、Fe—Fe3C相图的应用

实验 观察典型铁碳合金的金相组织 教学建议：

1、通过铁碳合金相图分析,讲明相图在生产中的应用。 2、因碳铁合金组织的容较为抽象,有条件的学校应作金相实验。

第五章 碳素钢 教学要求：

1、了解碳素钢中常存元素对钢的性能影响。 2、掌握常用碳素钢的牌号、成分、性能及主要用途。 3、了解钢的火花鉴别方法。 教学容：

§5-1 常存元素对钢性能的影响 一、硅 二、锰 三、硫

四、磷

§5-2碳素钢的分类 一、按钢的含碳量分类 二、按钢的质量分类 三、按钢的用途分类 四、按冶炼时脱氧程度的不同分类 §5-3 碳素钢的牌号及用途 一、碳素结构钢 二、优质碳素结构钢 三、碳素工具钢 四、铸造碳钢 §5-4钢的火花鉴别

一、火花鉴别的原理及火花组成 二、火花鉴别方法 ＊实验钢的火花鉴别 教学建议 ：

1、重点讲述常用钢的牌号、成分、性能及用途。

2、若讲授钢的火花鉴别一节，可组织学生自磨火花，并仔细观察，鉴别常用钢的不同火花。

第六章 钢的热处理 教学要求：

1、了解钢在加热和冷却时的组织转变。

2、掌握钢的退火、正火、淬火、回火及表面热处理的方法和目的。 3、掌握常用工件热处理的方法。 教学容：

§6-1 钢在加热时的转变

一、钢的奥氏体化 二、奥氏体晶粒的长大 §6-2 钢在冷却时的转变 一、过冷奥氏体的等温转变 二、过冷奥氏体等温转变图的应用 §6-3 钢的退火与正火 一、退火 二、正火 §6—4 钢的淬火 一、淬火加热温度 二、淬火冷却介质 三、淬火方法

四、钢的淬透性和淬硬性 五、淬火缺陷 §6—5 钢的回火

一、淬火钢在回火时组织与性能的变化 二、回火的分类及应用 §6—6钢的表面热处理 一、表面淬火 二、化学热处理 §6—7热处理新工艺简介 一、形变热处理 二、激光热处理 三、保护气氛热处理 四、真空热处理 §6—8零件的热处理分析 一、热处理的技术条件 二、热处理的工序位置 三、典型零件的热处理分析

第七章 合金钢 教学要求：

1、了解合金元素在钢中的作用。

2、掌握常用合金钢的牌号、性能及热处理方法。 教学容：

§7—1 合金元素在钢中的主要作用 一、强化铁素体