合肥工大08实验大纲

1、目录金属材料工程基础实验（）课程实验大纲2金属材料工程基础实验（）课程实验大纲5CAD/CAM基础实验大纲9材料的摩擦与磨损课程实验教学大纲 10金属腐蚀实验教学大纲 12计算机在材料科学中的应用实验大纲13金属材料工程综合实验 15金属材料工程基础实验（）课程实验大纲课程编号：3032300 考核方式：平时成绩+卷面成绩 课程名称：金属材料工程基础实验（）英 译 名：Basic Experiments I实验指导书名：金属材料工程基础实验（）指导书一、学时学分数学时：24 学分：1二、实验目的与任务通过所开实验了解金相分析技术，即金相试样的各种制备方法和金相显微镜的成像原理、构造和各项功能，

2、以及金相显微镜技术，并初步了解铁碳合金的平衡组织的形貌特征，以及部分二元、三元合金显微组织的形貌特征，加深对所学课程的理解和认识。让学生了解和掌握各种现代研究方法的物理基础、基本原理、仪器设备的配置、以及试样的要求和制备方法。加深对X射线原理与电子显微镜原理的理解。三、实验基本原理金相分析技术是每个材料工作者必须掌握的基本技能，它主要是将金属材料经过金相试样制备，显露出其内部组织形貌，并通过光学金相显微镜对金相试样表面进行多次放大成像，观察不同的金属材料的内部组织形貌，并利用金相显微镜上的拍照系统，将其显微组织形貌拍摄。了解透射电子显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪的基本结构原理及分析方法。

3、四、实验基本要求通过所开实验，要求学生基本掌握光学金相显微镜的操作和维护方法，以及手工制备金相试样的具体步骤、方法和注意事项；并能识别各种铁碳合金平衡组织的形貌特征。由于条件所限，透射电子显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪实验主要以演示实验的方式进行，要求学生了解实验的物理基础、基本原理、仪器设备的配置、以及试样的要求和制备方法。五、考核与报告按实验指导书中实验报告要求，完成各实验报告，教师按优、良、及格、不及格四档进行考核。六、主要仪器设备各种金相显微镜、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪、砂轮机、镶嵌机、抛光仪。七、实验项目与内容提要序号实验名称内容提要每组人数实验时数

4、实验要求实验类别备注01金相显微镜的结构、使用、维护1显微镜操作及维护：2目镜测微尺单位刻度的测定；3照相放大倍数的测定。22必开验证02金相试样制备磨样、抛光、浸蚀、观察试样22必开综合03铁碳合金平衡组织观察1观察并绘制：工业纯铁20#、45#、65#、T8、T12、亚共晶生铁、共晶生铁及过共晶生铁组织示意图；2应用金相分析法，根据亚共析钢金相组织中珠光体所占面积的百分数，近似地计算刚的含碳量。22必开验证04二元、三元合金组织观察观察并绘制：二元、三元合金组织形貌图22必开综合05金相显微镜影及暗室技术1分组进行金相摄影及底片的暗房冲洗；2分组进行底片的印相烘干24必开综合06X射线衍射

5、仪结构与工作原理；衍射图谱与分析1. 介绍X射线衍射仪结构；2. 实际样品分析测试；3. 图谱分析方法介绍6-84必开演示07SEM结构、EDS结构及工作原理1演示SEM成像及应用；2. 演示EDS的分析操作。6-84必开演示08透射电镜结构及工作原理、电子衍射及衬度像1介绍各组成系统及其作用；2介绍特殊部件及其作用；3演示TEM工作过程：演示选区电子衍射、明、暗观察，介绍衬度及分析方法。6-84必开演示八、适用专业金属材料工程九、实验地点材料实验测试中心和校分析测试中心金属材料工程基础实验（）课程实验大纲课程编号：3033300 考核方式：平时成绩+卷面成绩 课程名称：金属材料工程基础实验（

6、）英 译 名：Basic Experiments II实验指导书名：金属材料工程基础实验（）实验指导书一、学时学分数学时：24 学分：1二、实验目的与任务本实验包括金属材料热处理、金属材料学、金属材料力学性能、金属物理性能、粉末冶金等专业课程的相关基础实验。通过进行精选实验内容的实验，使金属材料工程专业的本科生能够掌握本专业的最基本实验技能和实验原理，同时了解本专业较为先进的实验手段和测试方法，为进一步设计型综合实验和毕业设计实验打下基础。三、实验基本要求了解金属材料热处理基本操作；钢的非平衡组织、铸铁、有色金属材料的组织形貌特征；钢的奥氏体晶粒度的测试；各种硬度计的使用；冲击实验；缺口与裂纹

7、效应实验；材料的膨胀系数、差热分析、磁化率测试；粉末冶金材料的压制烧结和基本性能测试。按实验指导书的要求掌握实验操作方法，记录并分析实验结果，用所学专业知识根据实验原理解释实验现象，写出实验报告和绘制相关曲线。四、实验基本原理金属材料热处理操作可以改变钢的组织、结构及性能。普通热处理工艺分为退火、正火、淬火及回火。淬火钢在回火后，亚稳态的马氏体逐渐向稳定态转变，通过测试其物理及力学性能可以研究这种变化过程。利用外加载荷与试样压痕的关系，测试材料的硬度；利用材料相变时体积、温度、磁性的改变，用膨胀仪和差热分析仪测试材料的膨胀系数和相变温度；根据粉末冶金材料的制备和烧结原理，对粉末冶金样品进行成形

8、、烧结、粉末粒度的激光测试、比表面和孔径测试、物理和力学性能的测定。五、实验仪器和器材配置1、箱式电阻炉、抛光机、预磨机、金相显微镜、各种硬度计等.2、计算机控制电子万能材料试验机；冲击试验机；3、硬度试样、磨损试样、冲击试样，制样耗材（试样、砂纸等）;4、热膨胀仪、强磁场电磁铁及直流稳压源、冲击检流计、精密电桥、直流检流计等、与试样电阻值相近的标准电阻等。5、粉末混料机，成形模具和压机、真空烧结炉、氮气、氢气、英国马尔文公司激光粒度仪、美国贝克曼库尔特比表面和孔径分析仪、材料力学性能试验机，数显电子天平等。六、考核与报告 对每次实验都要求做出详细的实验报告及其相关的图表，并且按照优、良、中、

9、及格和不及格评出等级。七、实验项目与内容提要序号实验名称内容提要每组人数实验时数实验要求实验类别备注01奥氏体晶粒度的测定用氧化法测定45、60、65Mn、T12等钢的奥氏体晶粒度23必开综合02碳钢的非平衡组织观察及合金钢、铸铁、常用有色金属合金的显微组织分析观察普通碳素钢的马氏体、贝氏体、细珠光体及回火组织的形态；观察高速钢、灰口铁、球铁、可锻铸铁组织；观察有色金属铝及铝合金、铜及铜合金的显微组织。22必开综合03碳钢的热处理操作、硬度测定及合金元素对淬火钢回火稳定性的影响掌握碳素钢的热处理操作，分别对不同成分的碳素钢进行淬火和回火实验，并测试其硬度。分析钢成分、加热温度、冷却速度、回火温

10、度对性能的影响。25必开综合04硬度试验硬度试验原理、方法；各种硬度计的选用与操作方法。22必开验证05冲击试验冲击试验原理、方法；材料冲击韧性的测量。31必开验证06缺口与裂纹效应实验拉伸断裂应力-应变实验31必开验证07冲击法测量钢磁化强度掌握用冲击磁性仪测定钢的磁饱和强度的方法。学会根据钢的饱和磁化强度值来计算钢中残余奥氏体量。102必开验证08膨胀法测量材料的膨胀系数。用膨胀仪测量膨胀系数。学习根据膨胀曲线确定组织转变温度的方法。102必开验证09用差热分析法研究材料的回火转变用DTA测定淬火碳钢在回火加热时的热谱图，通过分析热谱图中DTA曲线，了解碳钢回火转变特点。102必开验证10

11、粉末压制成形及烧结通过混料和压制、烧结，学习粉末冶金材料的制备方法和烧结规律。22必开验证11粉末粒度及粉末冶金材料物理、力学性能的综合测试试验用激光法测试粉体的粒度。比表面积和孔径测试，学习测试烧结材料强度和孔隙率的原理和方法；22必开综合九、实验指导书名称 金属材料工程基础实验（）实验指导书八、适用对象金属材料工程九、实验地点：合肥工业大学材料科学与工程学院CAD/CAM基础实验大纲课程编号：3042317课程名称：CAD/CAM基础英文名称：CAD/CAM一、 实验的地位、作用与目的在课程教学中占重要地位，是一门交叉学科，目的是让学生在掌握了计算机基本知识、编程语言的同时，熟练掌握平面绘

12、图软件、熟悉三维造型软件及其软件结构。二、 实验基本要求按教材和任课教师所讲方法完成课内各项实验任务，绘出一幅完整工程平面图和较简单的三维造型图，并及时上交老师，以便于考核、评分。三、 实验原理及课程简介计算机基本知识、计算机图形学、数据结构、软件开发基础等。四、 主要设备及器材配置计算机、AutoCAD、UG、Pro/E软件五、 课程的学时及学分总学分：2 总学时：32 实验学时：12六、 适用对象：材料成型及控制专业七、 实验项目与内容提要 序号实验名称内容提要实验要求时数每组人数类型实验室名称备注1平面绘图AutoCAD必开430人上机院机房2三维造型UG或Pro/E必开830人上机院机

13、房八, 实验指导书：自编材料的摩擦与磨损课程实验教学大纲课程编号：3044317课程名称：材料的摩擦与磨损英文名称：Friction and Wear of Materials实验指导书名：材料的摩擦与磨损实验指导书一、学时学分总学时：32 学分：2 实验学时：4二、实验目的了解常用摩擦磨损试验机的构造、工作原理和使用方法，培养学生从事材料摩擦磨损研究的技能，巩固对所学知识的理解。三、实验基本原理根据滑动和滚动摩擦原理，研究不同材料在无润滑和有油润滑以及特殊介质中的摩擦磨损特性。四、实验基本要求在开实验课前，实验室应备齐实验所需材料、仪器和设备等。实验课应在实验室老师和主讲老师指导下，按实验规

14、定的程序进行。了解所用实验设备的工作原理和使用方法，掌握材料摩擦系数和磨损量的测量和计算方法。五、考核与报告根据参加实验时的具体表现和实验报告进行考核，成绩计入课程考试总分中。六、主要仪器设备、耗材不同类型的摩擦磨损试验机各1台，2302型表面轮廓仪1台，及有关仪器和材料等, 如分析天平、游标卡尺、千分尺、各种试验材料和润滑油等。七、实验项目与内容提要序号实验名称内容提要每组人数实验时数实验要求实验类别备 注1摩擦磨损试验机的原理与操作进行材料的摩擦磨损实验32必开验证2材料表面粗糙度测量掌握材料表面粗糙度评定参数的测定32必开验证八、适用专业金属材料工程、材料物理九、实验地点 材料实验测试中

15、心金属腐蚀实验教学大纲1课程总学时：32 总学分：2 实验学时：42实验性质、目的及任务： 本实验是金属腐蚀与防护课程的基础实验课程。实验的主要目的是在电化学理论指导下使学生初步了解金属腐蚀的研究方法。并通过实验手段 熟悉电化学反应规律，掌握其特点和实验技术，掌握实验数据的处理及实验现象、实验结果的分析与归纳方法，从而加深对电化学腐蚀理论和概念的理解，能根据要求、目的进行实验方法的选择，并适用于腐蚀研究各领域中。3适用专业：金属材料 4选修课程：普通化学、材料科学基础、材料学等5配套教材：金属腐蚀学导论 梁成浩编 机械工业出版社 实验指导书：自编讲义6考核形式：以实验报告为成绩依据7主要仪器设

16、备：电化学工作站，稳压电压，双重蒸馏水器，点焊机，抛光机，万用表等8. 实验项目与内容提要序号实验名称内容提要每组人数实验时数实验要求实验类别备 注1恒电位法测定金属的腐蚀极化现象（阳极极化曲线）测定镍在硫酸溶液中的阳极极化曲线及钝化电位232必开验证2电位扫描法测定不同介质下金属的腐蚀速度掌握Tafel直线外推法测量金属腐蚀的方法232必开验证计算机在材料科学中的应用实验大纲一、学时学分学时：32, 学分：2, 实验学时：12二、实验目的熟悉计算机在材料科学中的具体应用设备的原理、使用。掌握计算机采样后的数据误差分析及取舍原理、计算方法，为合理的材料处理过程进行模拟、计算得到自适应、自调节的

17、合理的工艺参数。建立材料处理过程的专家系统。三、实验基本原理利用数据分析的基本原理，对计算机采样数据进行分析计算，剔除不合理的干扰，达到软件滤波效果。在过程控制的原理基础上，对计算方法进行离散化，合理调节参数，到达不同的控制品质效果，适应材料处理的工艺要求。利用计算机的运算能力，在合理规划的基础上，建立常见材料成分、处理工艺、性能关系的查询专家系统。四、实验基本要求掌握材料科学中常见的计算机分析及检测设备的原理及运用。能熟练运用常用的计算方法及计算机语言。对过程控制中各参数的物理意义有明确的理解，并能在材料加工及处理的过程中合理运用。能熟练运用数据库方面的知识，能建立界面良好的数据查询系统。五

18、、考核与报告课程考试中有合理分量的实验内容。实验过程中实际考核实际操作技能。以实验报告形式提交实验结果。六、主要仪器设备、耗材计算机及其软件。相应的计算机外围设备（数据采集卡、打印机、扫描仪、数码相机等）。计算机耗材。七、实验项目与内容提要 序号实验名称内容提要每组人数实验时数实验要求实验类别备注1计算机图象分析系统及材料物理性能测试系统的原理及应用熟悉计算机分析测试系统的基本构成及应用161熟悉计算机分析测试系统的基本构成及应用演示金属材料工程实验室、材料物理实验室2数据误差分析判断及软件滤波对采样数据进行分析取舍、对采样数据进行软件滤波13能合理地对数据进行分析取舍并能根据系统要求对采样数

19、据滤波设计材料学院机房3计算机控制系统品质整定根据材料处理的不同要求对采样数据进行合理离散化，并能自调节有关参数以适应处理要求14能根据材料处理的要求对采样数据离散，能自调节有关参数适应处理要求设计材料学院机房4材料处理的计算机专家系统建立建立界面良好的材料数据查询系统14能熟练运用数据库知识，建立界面良好的材料数据查询系统设计材料学院机房八、适用专业金属材料工程、材料物理九、实验地点1、材料学院计算机机房；2、金属材料工程实验室、材料物理实验室金属材料工程综合实验课程代号：03018488 考核方式：平时成绩+卷面成绩学 时： 2周 学 分：2课程性质：院定必修课程对象：金属材料工程内容概要

20、：本课程是金属工程专业的综合实验课。教学目的是根据学科专业发展的需要，以培养学生实验研究能力、创新能力为目的的“三性”实验，即综合性、设计性与研究创新性实验。这部分实验相当于小型的材料研究课题, 这类实验要求学生根据所学知识进行综合性的设计来解决一个个具有实用性的研究对象, 主要培养学生的分析问题、解决问题、设计实验以及相互合作的能力。使学生比较全面地、系统地掌握材料制备、化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律。学生学习本课程后，可以为今后的专业课程学习和毕业论文打下基础，并且为今后从事材料的研究培养初步的能力。（刘宁 黄新民编）金属材料工程综合实验教学大纲学时：2周 学分：2教学大纲

21、说明一、本课程的性质、目的与任务金属材料工程综合实验是为金属材料工程专业开设的一门综合实验课。教学目的是根据学科专业发展的需要，以培养学生实验研究能力、创新能力为目的的“三性”实验，即综合性、设计性与研究创新性实验。这部分实验相当于小型的材料研究课题, 这类实验要求学生根据所学知识进行综合性的设计来解决一个个具有实用性的研究对象, 主要培养学生的分析问题、解决问题、设计实验以及相互合作的能力。使学生比较全面地、系统地掌握材料制备、化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律。二、本课程的基本要求通过实验, 学生在逐步掌握最新材料科学实验技术的同时对新材料的研究分析方法有一个初步的了解。最大限度地发挥学生在实验中的主观能动性, 使他们真正参与到实验中来, 更好地培养他们独立创造和动手