材料教学大纲

1、材料教学大纲 一、说明： U课程的性质和任务 本课程是机械类通用工种学习材料与熟处理知识的一门技术基础课。 本课程的任务是使学生掌握常用金属材料的牌号、成分、性能和用途，为学习专 业课、生产实习及今后的生产实践奠定必要的基础。 2. 课程主要内容 本课程的主要内容有：金属材料的性能，金属学基础知识，钢的热处理常识，常 识，金属材料与非金属材料等。 3. 教学中注意的问题： （1）教学中应认真贯彻理论联系实际的原则，紧密结合生产实际，加强实验和 参观。 （2）各校在使用本教材时，除重点介绍常用金属材料外，可结合自己行业和工 种的生产情况，增加需要的内容。 （3）第二章教学内容，热加工专业可釆用附

2、页笫二章的教学内容。 二、学时分配表 章次 名称 总学时 参观 实验 - 亠 绪论 金属材料的性能 0.5 7.5 2 金属学基础知识 10 2 钢的热处理常识 14 2 四 钢 12 五 铸铁 4 六 有色金属及硬质合金 4 七 钢的简易鉴别及金属防腐 2 八 非金属材料 2 合计 5& 4 2 三、课程内容 章名 节名 教学内容 教学要求 教学建议 节学时 绪论 1、常用金属材料与 非金属材料的基本 分类 2、本课程的基本内 容 3、学习本课程的目 的 1、掌握常用 材料的基本 分类 2、明确学习 本课程的目 的 1、昼用学生已 有的感性知识， 来说明学习材 料的重要性 2、结合我国国 情

3、，说明材料的 发展状况 0.5 第一章 金属材 料的性 能 第一节金属 的物理和化 学性能 1、金属的物理性 能：密度、热膨胀、 导热性、熔点的槪 念及其实用意义 2、金属的化学性 能：耐腐蚀和抗氧 化性的槪念及其实 用意义 了解金属物 理和化学性 能的概念及 其实用意义 多举例说明金 属物理和化学 性能在机械制 造业中的应用 0.5 第二节金属 材料的机械 性能 1、槪述：机械性能 的要领及苴基本指 标、载荷的种类及 变形的方式 2、强度：应力、拉 伸试验（试样、拉 伸曲线、弹性极限、 屈服强度、抗拉强 度）3、塑性：概念 及其衡量指标（延 伸率和断面收缩 率） 4、硬度：布氏硬度、 洛氏硬

4、度和维氏硬 度的测左原理、优 缺点及应用范用 5、韧性：冲击韧性 的测上原理，冲击 值及其与温度的关 系，小能量多次冲 击抗力 6、疲劳及疲劳强度 的概念 1、了解金属 机械性能基 本指标的测 定方法 2、掌握机械 性能的衡量 指标及其意 义 金属机械性能 应结合拉伸、硬 度和冲击试验 进行讲解 4 第三节金属 材料的工艺 性能 铸造性能、锻压性 能、焊接性能、热 处理性能、切削加 工性能的概念 了解金属工 艺性能的要 领及其实用 意义 1 参观一 参观拉伸试验、硬 度试验 冲击试验 了解拉伸、硬 度及冲击试 验方法 2 第二章 金属学 基础知 识 第一节金 属的晶体结 构 晶体与显而易见晶

5、体、晶格与晶胞、 晶格常数、晶面与 晶向、金属晶格的 常见类型 子解常见金 属的晶体结 构 结合教具模型 进行讲解 1 第二节纯 金属的结晶 1、金属结晶的一般 规律：过冷现象， 结晶的一般过程 2、金属结晶后晶粒 大小对机械性能的 影响，细化晶粒的 方法3、金属的同素 异构转变；同素异 构转变：同素异构 转变的槪念，纯铁 的同素异构转变 1、了解纯金 属结晶的一 般规律 2、明确晶粒 大小对机械 性能的影响 3、理解纯铁 的同素异构 转变 3 第三*|7 介 金的结构与 结晶特点 1、合金的概念组 元、相 2、合金的结构类 型：固溶体、金属 化合物，机械混合 物 3、合金的结晶特 点：变温结

6、晶（无 限固溶体合金及具 有脱溶转变合金的 结晶特点），恒温结 晶（具有共晶转变 合金及共析转变合 金的结构特点 1、了解合金 的概念及其 结构类型 2、了解合金 的结晶特点， 为了讲解 Fc-Fc3C 相图 作准备 结合冷却曲线， 重点介绍合金 变温结晶和恒 温结晶的特点 2 第四布铁- 渗碳体相图 1、铁碳合金的基本 组织（铁素体、奥 氏体、渗碳体、珠 光体、莱氏体）及 其性能特点 2、Fe-Fe3C相图的 分析：简化后的 Fe-Fe3C相图中主 要点线的意义，铁 1、掌握铁碳 合金的基本 组织及英性 能特点 2、掌握简化 后的 Fe-Fe3C 相图中钢部 分的结晶过 程及含碳量 本节内容

7、理论 性较强,应尽量 加强直观教学， 如运用模型、图 片、观察金相组 织和放映有关 电影等 4 碳合金的分类，典 型成分钢的结晶过 程及其组织，碳对 钢组织和机械性能 的影响 3、Fe-Fe3C相图的 应用：在选用材料 及制泄热加工工艺 方而的应用 对钢组织和 性能的影响 实验 观察典型成分钢的 平衡组织 了解内型成 分钢的平衡 组织特征 2 第二章 钢的热 处理常 识（14） 第一盯钢 在加热时的 组织转变 奥氏体的形成及其 晶粒长大 了解钢在加 热时的组织 转变 钢在加热时的 组织转变应结 合Fe-Fe3c相图 进行讲解 1 笫|7 钢 在冷却时的 组织转变 1、过冷奥氏体的等 温转变：共

8、析钢C 曲线的槪念，珠光 体、索氏体、托氏 体、贝氏体及马氏 体的组织及性能特 点2、过冷奥氏体的 连续冷却转变 了解共析钢 冷却时的组 织转变及其 性能特点 结合C曲线讲 解奥氏体连续 冷却时组织转 变，从而说明不 同冷却速度得 到不同的组织 与性能 3 第三|7 钢 的常用热处 理方法 1、退火与正火的目 的、方法及应用 2、淬火与回火：淬 火的目的，淬火加 热温度的选择，淬 火冷却介质，淬透 性常见淬火缺陷及 其防止。回火的目、 分类及应用 3、钢的表面热处理 和化学热处理：感 应加热淬火和火焰 淬火的目的及应 用：渗碳的目的、 方法及热处理：渗 氮、碳氮共渗的性 能特点及应用：表 而热

9、处理和化学热 处理的比较 1、明确常用 热处理的目 的及其应用 2、了解常用 热处理的方 法 1、应多举实例 进行讲解 2、结合参观热 处理车间，介绍 热处理车间设 备和常用热处 理的操作方法， 以增加学生的 感性知识 6 第四节典 1、热处理技术条 K识别热处 典型零件的热 2 型零件的热 处理工序安 排 件，热处理工艺代 号及技术条件的表 示方法2、零件处理 工序位置安排的一 般规律及实例 理工艺代号 2、了解常用 零件热处理 工序安排的 一般规律 处理工序安排， 可根据行业特 点，弄举常用零 件进行分析 参观二 参观热处理车间 了解常用热 处理方法及 车间设备 2 第四章 钢（ 第一 *

10、17 炼 铁与炼钢 1、炼铁：炼铁的主 要原料，高炉冶炼 的主要过程，产品 及用途2、常用炼钢 方法（转炉、平炉 和电炉炼钢）及英 特点 3、镇静钢、沸腾钢 与半镇钢的性能特 点 4、钢的浇注方法： 模铸法和连铸法 了解生铁和 钢的冶炼过 程、产品及用 途 结合模型、图 片、放映有关电 影及现声参观 进行讲解 2 成品钢材 型钢、线材、钢板 和钢管的分类、用 途及规格表示方法 了解半成品 钢材的分类、 用途及规格 表示方法 1、结合本企业 常用型材举例 讲解 2、应培养学生 查阅有关钢材、 钢号手册的能 力 2 第三节钢中 的化学无素 钢中化学来源，合 金元素在钢中的作 用，钢中常存元素 对其

11、性能的影响 了解合金无 素对钢性能 的影响 2 第四节钢的 分类用牌号 表示方法 1.钢的分类2.钢的 牌号表示方法 掌握钢的分 类用牌号表 示方法 1.重点掌握最 新国标中钢牌 号的表示方法2 正确地识别本 行业常用钢牌 号 2 第五节结构 钢 普通结构钢（普通 碳素结构钢和普 通低合金结构钢） 优质结构钢（优质 碳素结构钢、合金 渗碳钢、合金调质 钢、合金弹簧钢及 熟悉结构钢 的牌号、分 类、性能及用 途 结合本专业特 点，列举实例进 行讲解 2 滚动轴承钢），铸钢 （碳素铸钢和合金 铸钢的牌号、性 能、热处理及用途 第六节工具 钢 刃具钢（碳素工具 钢、低合金刃具钢 和髙速钢）模具钢 （

12、冷作模具钢和热 作模具钢）、量具钢 的牌号、性能、热 处理及用途 熟悉工具钢 的分类、牌 号、性能及用 途 1.5 第七节特殊 性能钢 不锈钢、耐热钢、 耐磨钢的牌号、性 能及用途 了解特殊性 能钢的牌号、 性能及用途 0.5 第五章 铸铁 （4） 第一节白口 铸铁 白口铸铁的组织、 性能及用途 了解白口铸 铁的组织特 点、性能及用 途 0.5 第二节灰铸 铁 灰铸铁的组织、性 能、牌号、用途及 热处理 掌握灰铸铁 的组织、性 能、牌号及用 途 亜点讲解灰铸 铁的性能、牌号 和用途 1 卜节可锻 铸铁 可锻铸铁的组织、 性能、牌号及用途 了解可锻铸 铁的组织、性 能、牌号及用 途 1 第四节球

13、墨 铸铁 球墨铸铁的组织、 性能、牌号、用途 及热处理 了解球墨铸 铁的组织、性 能、牌号及用 途 适、|介绍球舉 铸铁的发展前 景 1 第五节合金 铸铁 耐磨铸铁、耐热铸 铁和耐蚀铸铁的性 能及用途 了解常驻用 合金铸铁性 能及用途 0.5 第六章 有色金 属及硬 质合金 （4） 第一节铝及 铝合金 1. 工业纯铝的性能 特点、牌号和用途 2。铝合金的分类： 形变铝合金和铸造 铝合金3形变铝合 金（防锈铝硬铝超 硬铝和锻铝）及铸造 铝合金（铝-硅系铝 一铜系铝-镁系和铝 -锌系）的牌号性能 用途 了解常用铝 及铝合金的 牌号性能及 用途 结合专业特点， 重点介绍 1 第二节铜 及铜合金 1、

14、工业纯铜墙铁壁 的性能特点、牌号 及用途 2、铜合金的分类： 黄铜、白铜和青铜 3、黄铜、青铜和白 铜的牌号、性能及 用途 了解铜及铜 合金的牌号、 性能及用途 重点介绍黄铜、 青铜的牌号、性 能及用途 1 第三节钛及 钛合金 1、印钛的性能能特 点、牌号、及用途 2、钛合金（a型钛 合金、B型钛合金、 a+B型钛合金）的牌 号、性能及用途 了解钛与钛 合金的牌号、 性能及用途 重点介绍黄铜、 青铜的牌号、性 能及用途 05 第四节轴 承合金 1、对轴承合金性能 的要求 2、常用轴承合金 （锡基、铅基、铝 基）的牌号、性能 及用途 了解常用轴 承合金的牌 号、性能及用 途 0. 5 第五节硬

15、质合金 1、硬质合金生产 简介、性能特点 2、常用硬质合金 （鹄钻类、铸钻 钛类、通用类的 牌号、性能及用 途 3、新品种硬质合 金（碳化钛基、 超细晶粒、表面 涂层、钢结硬质 合金）简介 熟悉硬质合 金的性能、牌 号及用途 1、适当介绍新 品种硬质合金 2、热加工专业 可不介绍此节 内容 1 第七章 钢的简 易鉴別 和金属 防腐 （2） 第一 *|7 钢 的简易鉴别 1、火花鉴别：火束 的各部分轻称，常 用钢（20钢、45钢、 T10钢、高速钢）的 火花特征，火花鉴 别方法 2、断口鉴别：断口 分析，常用钢材（低 碳钢、口碳钢、高 碳钢）的断口特征 3、钢的涂色标志 了解钢材常 用鉴别方法 钢铁的火花鉴 别可上实验课 热加工专业内 容可少讲，学时 为2 1 第二节金属 1、金属的腐蚀：化 了解金属材 结合实例讲解 1 的防腐 学腐蚀和电化学腐 蚀 2、金属的防腐：非 金属涂层，金属保 护层，化学保护层， 阴极防腐保护 料腐蚀的基 本原理和表 而保护法 热加工专业内 容可少讲，学时 为2 第八章 非金属 材料 (2) 第一节工