《金属材料学》课程教学大纲

1、金属材料学课程教学大纲课程编号：100095102课程名称：金属材料学（Metallic Materials）高等教育层次：本科课程在培养方案中的地位：课程性质：必修对应于材料科学与工程专业，属于BZ专业课程基本模块。本课程是材料科学与工程专业的一门必修的专业教育课。它是研究金属材料的成分、组织结构与性能关系的一门技术科学，它对生产、使用和发展金属材料起着重要的指导作用。本课程的思政工作要点是思想道德教育。开课学年及学期：4/7 先修课程: 必须先修材料科学基础、热处理原理与工艺、材料力学性能与失效分析课程总学时学分：48学时3学分课程教学形式：0普通课程课程教学目标与教学效果评价课程教学目标

2、教学效果评价不及格及格，中良优1. 为学生解决复杂工程问题时提供金属材料相关的工程基础知识和专业知识。要求学生知悉和理解合金钢和有色合金中常用的和主要的合金元素种类及其作用和机理；了解金属材料的种类，并能够针对具体的合金材料，通过恰当的热处理工艺调控合金的组织，从而达到工程上所要求的性能；清楚所采用的工艺方法对环境、社会的影响；1.完全不知道，或对合金化知识有碎片化的理解；2.对金属材料的种类和相应的热处理工艺方法完全不了解，也不清楚所采用工艺方法对环境和社会带来的影响。1.对合金化知识能理解，但不完整；2.基本掌握金属材料的种类和相应的热处理工艺方法，清楚所采用工艺方法可能对环境和社会带来的

3、影响，但缺乏系统性。1.对合金化知识能完整理解，但不系统，存在断点；2.掌握金属材料的种类和相应的热处理工艺方法，清楚所采用工艺方法可能对环境和社会带来的影响，有一定的系统性，但不够完整。1.对合金化知识能完整系统地理解；2.能系统完整地掌握金属材料的种类和相应的热处理工艺方法，清楚所采用工艺方法可能对环境和社会带来的影响。2.掌握金属材料领域的问题分析方法，能够运用合金化知识，根据实际工程对材料性能的要求，结合文献研究对材料成份组织设计、工艺方法给出相应的方案，并能论证方案形成的依据；完全不具备金属材料设计能力，设计和使用材料时没有经济性概念。基本形成金属材料成份设计的初步能力并能考虑到材料

4、成本问题，但能力还不够强。形成了金属材料成份设计的初步能力并能考虑到材料成本问题，但不够完整、充分。完全形成了金属材料成份设计的初步能力并能充分考虑到材料成本问题。3.了解金属材料领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响，在解决复杂工程问题的过程中主动遵守环境保护、社会可持续发展的相关法律法规。完全不了解相关的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，不能有效地理解不同社会文化对工程活动的影响。基本了解相关的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，能有效地理解不同社会文化对工程活动的影响，但不系统、不深入。了解相关的技术标准体系、知识产权、产业政

5、策和法律法规，能有效地理解不同社会文化对工程活动的影响，但在系统性和深入程度上有欠缺。系统深入地了解相关的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，能有效地理解不同社会文化对工程活动的影响。课程教学目标与所支撑的毕业要求对应关系毕业要求（指标点）编号毕业要求（指标点）内容课程教学目标（给出知识能力素养各方面的的具体教学结果）1.2具有金属材料、无机非金属材料及相关领域的工程基础知识和专业知识。目标1.为学生解决复杂工程问题时提供金属材料相关的工程基础知识和专业知识。要求学生知悉和理解合金钢和有色合金中常用的和主要的合金元素种类及其作用和机理；了解金属材料的种类，并能够针对具体的合金材料，通过

6、恰当的热处理工艺调控合金的组织，从而达到工程上所要求的性能；清楚所采用的工艺方法对环境、社会的影响； 2.3掌握金属材料、无机非金属材料领域的问题分析方法，能认识到解决问题有多种可选择方案，会通过文献研究寻求可替代方案，并分析过程的影响因素，获得有效结论；目标. 掌握金属材料领域的问题分析方法，能够运用合金化知识，根据实际工程对材料性能的要求，结合文献研究对材料成份组织设计、工艺方法给出相应的方案，并能论证方案形成的依据；6.1了解金属材料、无机非金属材料及相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响；目标.了解金属材料领域的技术标准体系、知识产权、产

7、业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响，在解决复杂工程问题的过程中主动遵守环境保护、社会可持续发展的相关法律法规。7.3在解决金属材料、无机非金属材料及相关领域复杂工程问题的过程中主动遵守环境保护、社会可持续发展的相关法律法规。教学内容、学时分配、与进度安排教学内容学时分配所支撑的课程教学目标教学方法与策略（可结合教学形式描述）（选填）第一章 钢铁材料的生产 1-1 炼铁1-2 炼钢21讲解，动画，实景第二章 铸铁 2-1 铸铁的分类2-2 铸铁的石墨化过程2-3 铸铁的力学性能及应用21复习、回顾，结合金工实习第三章 合金化基本原理 3-1 概述3-2 铁基二元合金相图3-3 合

8、金元素对奥氏体转变的影响3-4 合金元素对过冷奥氏体转变的影响3-5 合金元素对钢的组织与性能的影响81研究讨论、案例分析第四章 合金钢的价电子结构21以讲座的形式进行第五章 工程构件用钢 5-1 工程构件用钢合金化5-2 铁素体-珠光体钢5-3 贝氏体、马氏体钢1，2结合实际需求，实例分析第六章 机器零件用钢 6-1 淬透性与强度、脆性的关系6-2 调质钢6-3 低温回火钢6-4 高合金超高强度钢6-5 轴承钢6-6 渗碳钢与氮化钢6-7 其它用途钢1，2结合实际需求，实例分析第七章 工具钢 7-1 碳素及低合金工具钢7-2 高速工具钢7-3 冷作模具钢7-4 热作模具钢41，2结合实际需求

9、，实例分析第八章 不锈钢 8-1 常见的腐蚀形式及原理8-2 合金元素对不锈钢组织和性能的影响8-3 不锈钢的强化与脆化61，2结合实际需求，实例分析第九章 耐热钢9-1 概论9-2 铁素体型耐热钢9-3 奥氏体型耐热钢9-4 工业炉用耐热钢9-5 镍基耐热合金 9-6 新型耐热合金41，2结合实际需求，实例分析第十章 有色金属及其合金 10-1 铝及其合金10-2 铜及其合金10-3 钨合金71，2结合实际需求，实例分析第十一章 技术标准与法律法规13讲解，讨论实验（个实验选做个）考核与成绩评定：平时成绩20-30%、期末考试80-70%；平时成绩：课堂表现、作业、测验、实验等；考试：闭卷笔

10、试教材，参考书:金属材料学，王笑天编，北京，机械工业出版社，1993，7 合金钢，章守华编，北京，冶金工业出版社，1981，8 钢铁材料及有色金属，崔昆编，北京，机械工业出版社，1985，10 有色金属及其热处理，编写组编，北京，国防工业出版社，1981，9 实验指导书，教研室编，北京，北京理工大学出版社，1993，10大纲说明：本课程只讲授金属结构材料，是一门综合性较强的专业教育必修课，以材料科学基础、热处理原理和力学性能等课为基础，主要研究合金化的一般规律和各种合金钢的组织结构与性能的关系。本课程教学目的是强化创新能力培养，努力培养有强烈社会责任感的工程技术人才。通过本课程的学习，使学生对合金钢有一个全面的了解，会选择、使用合金钢。在合金化原理部分重点介绍合金元素的分类、合金元素对钢的临界点和铁-碳相图的影响、合金钢的分类与编号。介绍合金钢中的相组成，重点在于铁基固溶体和碳化物；合金元素对相变的影响也是主要介绍的内容。一般介绍合金元素对钢的强韧性和工艺性的影响，以及微量合金元素在钢中的作用。对具体的合金钢种，重点在于机器零件用钢和工模具用钢，介绍合金元素在钢中的作用，从服役条件入手，掌握如何从成分和工艺