《机械工程材料》课程实施大纲

PAGE《机械工程材料》课程实施大纲目录TOC\o"1-2"\h\z\u1.教学理念 12.课程介绍 42.1课程的性质 42.2课程在学科专业结构中的地位、作用 42.3课程的历史与文化传统 42.4课程的前沿及发展趋势 52.5课程与经济社会发展的关系 62.7学习本课程的必要性 63.教师简介 83.1教师的职称、学历 83.2教育背景 83.3研究兴趣（方向） 84.先修课程 95.课程目标 105.1知识与技能方面 105.2过程与方法方面 105.3情感、态度与价值观方面 116.课程内容 126.1课程的内容概要 126.2教学重点、难点 126.3学时安排 137.课程实施 147.1教学单元一第一章工程材料对材料性能的要求 147.2教学单元二第一章工程材料对材料性能的要求 167.3教学单元三第一章工程材料对材料性能的要求 207.4教学单元四第二章材料的组成和内部结构特征 237.5教学单元五第二章材料的组成和内部结构特征 267.6教学单元六第二章材料的组成和内部结构特征 297.7教学单元七第二章材料的组成和内部结构特征 327.8教学单元八第三章工程材料成形过程中的行为与性能变化 357.9教学单元九第三章工程材料成形过程中的行为与性能变化 377.10教学单元十第三章工程材料成形过程中的行为与性能变化 407.11教学单元十一第4章改善材料性能的热处理、合金化及改性 437.12教学单元十二第4章改善材料性能的热处理、合金化及改性 457.13教学单元十三第4章改善材料性能的热处理、合金化及改性 477.14教学单元十四第4章改善材料性能的热处理、合金化及改性 517.15教学单元十五第5章常用金属材料及性能 547.16教学单元十六第5章常用金属材料及性能 577.17教学单元十七第5章常用金属材料及性能 597.18教学单元十八第七章工程材料设计制造中的材料选择 627.19教学单元十九第八章常用机器零件选材 658.课程要求 698.1学生自觉要求 698.2课外阅读要求 698.3课堂讨论要求 698.4课程实践要求 709.课程考核 719.1出勤（迟到、早退等）、作业、报告等的要求 719.2成绩的构成与评分规则说明 719.3考核形式及说明 7210.学术诚信 7310.1考试违规与作弊处理 7310.2杜撰数据、信息处理等 7410.3学术剽窃处理等 7411.课堂规范 7511.1课堂纪律 7511.2课堂礼仪 7512.课程资源 7612.1教材与参考书 7612.2专业学术著作 7612.3专业刊物 7612.4网络课程资源 7713.教学合约 7813.1教师作出师德师风承诺 7813.2阅读课程实施大纲，理解其内容 7813.3同意遵守课程实施大纲中阐述的标准和期望 7814.其他说明 79—PAGE78—1.教学理念机械工程材料是工程性和应用性很强的一门专业课，以相关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、安装、制造、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。机械是现代社会进行生产和服务的五大要素（人、资金、能源、材料和机械）之一，机械工业是为国民经济提供装备的基础工业，它几乎包括了国民经济各个领域中所有的机械产品，正确地选择和合理使用材料十分重要。本课程在教学实施过程中，将针对传统工科本科人才培养体系下工程意识和创新意识差、专业应用和实践能力弱、人才发展后劲不足等突出问题，打破传统模式，实施核心课程大纲，对学生的发展给予高度的关注：本门课程教学理念：“一个师生实践共同体”、“三个学习”、“三大结合”。1）“一个师生实践共同体”——坚持以现代教育理念为先导，构建交互合作的师生实践共同体，实现“学生中心、教师主体”的大学教育观。课堂教学绝不是简单的知识传授，而是一个创造过程，是一个人的生命历程。教与学的相互作用，就是教师与学生的心灵沟通和碰撞，这种碰撞是点燃学生心灵的火苗，它能让学生在浓厚的学术氛围之中成长，无论学生今后选择什么样的职业，所受的教育都会赐予他们无穷的力量，这种力量会促进学生的发展，让学生的潜能浮出水面、个性得到张扬，为他们未来更有成效的生活奠定坚实的保障。教学过程中，师生在心理上能够互相包容，在心灵上能够互相接纳，形成平等、民主、和谐的情感关系，营造民主、和谐的课堂气氛，与学生一起平等、互动地参与课堂教学，激发学生学习兴趣和求知欲。尊重学生的个性，理解学生的情感，包容学生的缺点和不足，善于发现每一个学生的长处和闪光点，让所有学生都成长为有用之才。教师将教学视为师生共在的精神生活过程，自我发现和探索真理的过程，生命活动和自我实现的方式。紧跟社会形势的发展变化，及时更新教学内容，将新知识、新理论和新技术充实到教学内容中，为学生提供符合时代需要的课程体系和教学内容。2）“三个学习”——教会学生“三个学习”，即“乐学”、“会学”、“学会”“乐学”：就人的本性而言，无论何时，兴趣都是最好的老师。本课程将充分考虑到学生的兴趣与需要，当教授的是学生想要知道的内容时，他们更有可能集中注意力，作为教师，要在本门课程开课前精心准备，针对学生情况，充分认识到本课程会培养学生的哪些能力和素质，学生已经知道了什么，学生需要获得那些信息才能学好课程，如何帮助学生理解问题，解决问题，并鼓励学生自主学习，相互讨论，合作学习。要千方百计地激发学生的学习兴趣和热情，研究学生内化的过程与规律，激活知识，启迪学生，通过对学生引导和督促，变被动学习为主动学习。“会学”：施教之功，贵在引路，妙在开窍。在课堂教学中，教师不仅是要把知识传授给学生，而且要使学生学会学习，教会学生如何应用专业理论知识解决工程实际问题的方法。优化知识结构，解决其必须具备的工程能力和专业基本技能，快速适应现代社会发展需要。“学会”：做到“乐学”与“会学”，“学会”将水到渠成。“三个学习”中，“乐学”是“学会”的前提，“会学”是“学会”的保证、“学会”是前二者的自然结果。3）“三大结合”——“思考”、“知识”、“行动”有机结合知识与思考相结合，即学中思和思中学，思考是创新的关键，知识在“质疑”中产生，创造在“反思”中孕育。知识与行动相结合，即“知行统一”。古人云：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。物有甘苦，尝之者识；道有夷险，履之者知。学识就像一座金山，读书只能看见它，而行路则能得到它。思考与行动相结合。思而不行，谬也。赵括纸上谈兵败于秦将白起的故事我们熟知，他的失败正是“只思不行”缺乏实战经验导致的。行而不思，莽也。曾子曰：“吾日三省吾身：为人谋而不忠乎？与朋友交而不信乎？传不习乎？”曾子的思考成就了他万载贤圣的地位。行思相印，所构乃成。著名教育家陶行知用一生证实了他的名字，他从中体会的是行与知的关系，思与行唇齿相依，缺一不可。“三个结合”中，“知识”是基础，“思考”是关键，“行动”是根本，创新始于实践，终于实践，实践贯穿于创新的始终。本课程将坚持三者的有机结合，促进学生成为创新人才。育人为本是大学应坚守的基本观念理性。教学是人才培养的过程，是传递知识的过程，让学生在收获知识的过程中成长，过程流体机械包括泵、往复式活塞压缩机、离心式压缩机、离心机等，这些流体机械在过程工业中起到关键作用，一旦发生事故，将影响生产的连续性，对企业造成停车、停产，小则影响企业的经济效益，大则影响到整个国家国民经济的发展，我们要通过教育，达到以下目的：提升学生三项素养：高度的责任心、持续的进取心、强烈的好奇心。增强学生四大基本能力：表达能力、动手能力、创新能力、和谐能力。实现五个结合：社会担当与健全人格结合、职业操守与专业能力结合、人文情怀与科学精神结合、历史眼光与全球视野结合、创新精神与批判思维结合。总之，本课程将以现代教育理念为先导，构建交互合作的师生实践共同体，实现“学生中心、教师主体”的大学教育观。以培养学生的素质、知识和能力为核心，培养“强能力，求创新，快适应，能发展”的学生为宗旨。在培养本专业技术技能人才的同时，还要培养学生“平等、民主、自由”的人文精神和“客观的依据，理性的怀疑，多元的思考，平权的争论，实践的检验和宽容的激励”的科学精神。大家在学完课程之后，会发现自己的兴趣和能力，也能很好的评估自己在本专业的前景。我们要在学校总方针——“胸怀一个愿景，牢记两个使命，坚守三个观念，创新四个要素”的指导下，在教学过程中始终贯彻育人为本、社会担当、学术自由的思想，为学生成才奠定坚实的基础，为地方经济发展提供有力的支撑。2.课程介绍2.1课程的性质《机械工程材料》是机械类专业和近机械类专业的一门专业基础课2.2课程在学科专业结构中的地位、作用本课程由金属的基本理论及其工程材料的加工特性及改性、常用工程材料、工程材料的选用四部分组成。具体内容有：金属及合金的晶体结构及其结晶过程；合金的相图；金属的热处理；工业常用钢材及其使用方法；常用非金属材料；材料的选用及其强化途径。通过本课程的学习，使学生了解材料的化学成分、组织结构与性能之间的关系及其变化规律，从而了解材料强化的各种手段及其基本原理，掌握正确选择材料和合理使用的基本原则、方法和知识。2.3课程的历史与文化传统《机械工程材料》课程是在《金属学》课程的基础上发展演变而来，期间随着材料科学的发展和教育改革的深入，课程内容不断调整，课程名称和内容相继几次进行了更改。五十年代，本课程叫《金属学》，是作为机器制造工艺课程的基础而设置的，全书的重点是讲述铁碳合金的理论。五十年代末，本课程的目的不只是为机制工艺打基础，而应使学生在正确选用常用金属材料及热处理工艺方案方面获得初步训练，为此将课程名称改为《金属学及热处理》。1963年全国《金属学及热处理教材编委会》进一步明确指出：应把培养学生具有初步选用材料的能力作为本课程的主要目标，更突破了“打基础”的传统观念。基于上述认识，自七十年代开始普遍地把课程名称更改为《金属材料及热处理》，并在内容和结构上作了相应调整，特别是充实了选材方面的内容，从而为教材的进一步改革奠定了更深的基础。1980年以来，材料科学迅猛发展，非金属材料在工程技术领域中的应用日益广泛，打破了金属材料一统天下的局面，材料课的内容也必须加以充实和更新，以拓宽学生在材料方面的知识面。因此，1984年农业部主持本门课程修订时，再次更名为《机械工程材料学》，并编写了新教材，对其内容进行了进一步扩充和调整。进入二十世纪以来，随着其它轻质合金及陶瓷材料的迅猛发展，本课题体系也相应增加了相关的知识体系。可以说，本文课程有着悠久的历史文化传统，但内容一直与实际生产有着紧密的联系，并且紧贴时代的发展和科技进步，一直在于是俱进的发展和调整。2.4课程的前沿及发展趋势机械工程材料与人类密切相关，材料是人类物质文明的基础。材料科学和材料工程密不可分，现代材料最重要的思想是把材料的成分、结构、合成与加工、性能、使用效能作为材料科学与工程的五大要素来综合考虑，而且特别重视材料使用效能的作用。目前，我国机械工业中应用的材料仍以金属材料为主，而其中以钢铁材料的应用最为广泛，工程材料的发展方向表现为：高强度、高韧性材料的发展提高材料的强度和韧性，可减轻零部件的重量，如提高汽车零部件的强韧性，可使整个洗车的自重减轻，载重量相应增加。在极端条件下（高温、低温、强辐射、强腐蚀和严重冲刷磨损等）使用的高性能材料的发展发展高温材料是提高动力机械的工作温度，从而提高其热效率和推力的关键之一；在发展新能源和其他尖端材料过程中，低温材料起着重要的角色；研究耐磨材料是当务之急，世界工业能源的损耗有的是由各种形式的摩擦所引起；抗蚀材料的发展仍是人们所关注的问题。新能源材料的发展能源材料包括在能源的开发生产、储存、输送和转换中所需的各种材料。例如，氢是一种很理想的二次能源，研究储氢材料是发展能源材料的主要方向。功能材料的发展具有光、电、磁、热、声的材料统称为功能材料。代表性的功能材料有半导体材料、永磁材料、硬磁材料和形状记忆材料，为满足超导电机对磁体的要求，目前对超导材料的研究也极为活跃。新型材料的发展应重视以下几种新型材料：高纯材料；非晶和微晶材料；陶瓷材料；工程塑料；复合材料。2.5课程与经济社会发展的关系机械工程材料课程是高等院校机械类专业一门重要的技术基础课，主要讲述了材料的基础知识及微观结构、材料的热处理、常用零件的选材及加工工艺等内容。通过该课程的学习，学生可以掌握常用工程材料的分类、基本性能等知识,并能根据零件的使用条件和性能要求，具备选择零件材料并制定合理的加工工艺路线的能力。因此，本门课程也是一门与工程实际紧密联系、实践性很强的课程。在材料科学与工程日新月异的今天，材料的正确选择与工艺的合理制定，愈加成为提高产品质量、降低成本、节约能源和开发新产品的一个重要手段。在校大学生作为未来经济社会发展的中坚力量，是否熟练掌握本门课程的知识对本专业学生工作后的机械零部件设计质量、成本及使用性能等方面影响巨大。因此，学好本课程对促进经济社会发展的重要意义不言而喻。2.6课程内容可能涉及到的伦理与道德问题近二三百年来，随着工业的飞速发展，人口的迅速增长，资源的急剧消耗，环境的日趋恶化，在人口、资源、环境与社会经济的发展上，出现了非常尖锐的一系列矛盾，使人类面临着极大的生存危机。资源短缺、生存环境质量下降、自然灾害频频暴发，这需要我们努力建立与自然新型的开发合作关系，走可持续发展道路，建立和谐的社会经济发展的大环境。而在我国形势更是十分的严峻，人口众多，经济技术不很发达，人均所占资源低下，资源开发和利用不合理，人口与资源、人口与环境之间的矛盾更是尖锐。由于本课程涉及材料的选取和所设及产品的效率，这就要求学生能够在机械产品的设计和使用过程中在确保产品质量的前提下综合考虑产品的选材、工作效率问题，优选采用环境友好型材料，着重发展高效率、低能耗的产品。这对节约利用资源和社会的可持续发展有重要意义。2.7学习本课程的必要性通过本课程的学习，学生在掌握机械工程材料的基本理论及基本知识的基础上，具备根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理的选材及制定零件工业路线的初步能力。为机械类和近机械类专业和学科打好必要的专业技术理论基础。4.先修课程高等数学：机械工程材料受力后的状态分析需要涉及到微积分方面的知识；大学物理：金属材料从高温到低温发生的物理变化要运用到大学物理方面的知识；电子电工基础：对一些检测设备的使用和操作涉及到此部分知识；工程制图：正确规范的绘制和阅读工程图，较熟练掌握AUTOCAD计算机绘图；5.课程目标5.1知识与技能方面1）了解工程材料的主要力学性能。2）了解纯金属的晶体结构和结晶，晶体缺陷及其对性能的影响。3）了解合金的结构和性能、相与组织的概念，熟悉二元合金状态图和铁碳合金状态图及其应用。4）熟悉金属塑性变形的实质及其对金属组织和性能的影响。5）熟悉钢在热处理过程中的组织转变及转变产物的形状和性能。掌握退火、正火、淬火、回火及表面热处理的工艺特点和应用6）掌握碳素钢、合金钢和铸铁的种类、牌号、性能及应用。7）熟悉常用工程塑料的种类、结构特点、性能和应用。了解橡胶、陶瓷、复合材料等的特点及应用。8）了解机械零件的主要失效形式。9）熟悉选用工程材料的基本原则，根据零件的使用要求，材料工艺性及经济性，能合理地选用材料及相应的处理方法。5.2过程与方法方面根据每个章节的主要内容，难点重点内容展开分析讲解，结合实际工程问题有针对性的讲解知识要点，对学生进行知识传授。在全面讲授课程知识体系的同时，对重点难点的问题设置习题课，讨论课。通过学生的课堂练习和讨论达到巩固所学知识和充分理解知识点的目的。教学方法是以《机械工程材料（第四版）》教材（杨瑞成重庆大学出版社）为授课主要内容，补充生产实践中所不断出现的新机械工程材料。用实例对课程中所涉及到的一些概念和理论进行分析和研究，加深了学生对课程内容的理解和掌握，提高了学习效果。教学手段主要是采用多媒体课件和板书相结合，用立体动画表示出课程的难点，结合板书，以提高课堂教学的效果。课堂提问与自习相结合，培养学生分析问题和解决问题的能力。在采用多媒体教学手段后，利用教学课件的声音、图像、文字、音乐全方位的感官刺激，大大激发学生的学习热情，提高学习效率。本课程采用的教学媒体主要有：文字教材（包括主讲教材和参考书）、音像教材（光盘）、课件（包括主讲老师对全书的系统讲授，还有重要内容的文字提示与电子教学幻灯片）。5.3情感、态度与价值观方面（1）培养和增强热爱祖国的情感，树立为中华民族复兴和社会进步从事冲压工作的志向；（2）初步养成勤于思考、敢于质疑、严谨求实、乐于实践、善于合作、勇于创新等科学思想、科学态度与科学精神；（3）养成诚信、敬业、科学、严谨的工作态度和较强的法律法规、安全、质量、效率、保密及环保意识，具有良好的职业道德素质；（4）沟通与团队协作等方法能力与社会能力；（5）具备较强的自学能力、技术文件写作表达能力、知识迁移应用能力，并具有终身学习的精神和可持续发展能力。6.课程内容6.1课程的内容概要第一章

工程材料对材料性能的要求，主要内容：绪论；机械零件在使用中所受到的载荷、工程设计与加工工艺所需要的材料的性能；工程材料的分类及主要特征。第二章材料的组成和内部结构，主要内容：材料的结构；晶体材料的相图与相变；材料的组织与性能。第三章工程材料成型过程中的行为与性能变化，主要内容：金属的凝固；铸造、焊接过程中的材料行为及性能变化；冷塑性变形过程中材料行为及性能变化；热塑性变形过程中材料行为及性能变化。第四章

改善材料性能的热处理，主要内容：提高工程材料性能的主要途径；金属材料在加热与冷却过程中的主要变化；改善材料成形加工组织与性能的热处理工艺；提高材料性能的热处理工艺；工程材料的表面改性。第五章常用金属材料及性能，主要内容：工业用钢分类与牌号；结构钢；流动轴承钢、工具钢、不锈钢和耐热钢；铸铁。第七章

工程设计制造中的材料选择，主要内容：零件失效与失效类型；零件设计中的材料选择；热处理工艺方案与零件加工工艺路线；热处理结构工艺性与零件变形开裂倾向。第八章

常用机器零件选材，主要内容有：轴类零件选材；齿轮类零件材料选择；弹簧类零件材料选择；箱体支承类零件材料选择6.2教学重点、难点教学重点：本课程学习的重点章节是第二章材料的组成和内部结构特征；第三章工程材料成形过程中的行为与性能变化；第四章改善材料性能的热处理、合金化及改性，其它章节是这三部分基础知识的灵活运用。教学难点：学生对基本概念的理解与把握；晶体结构、晶体缺陷对力学性能的影响；对Fe-C相图进行分析及应用；金属的结晶特点；铸造、焊接过程中组织的变化导致材料性能的变化；塑性变形对金属组织和性能的影响；各种热处理的定义、目的、组织转变过程，性能变化，用途和使用的钢种、零件的范围；工业用钢、铸铁、合金钢的种类、牌号、成份、组织、性能、热处理的特点及用途6.3学时安排第一章

工程材料对材料性能的要求（6学时）第二章材料的组成和内部结构（8学时）第三章工程材料成型过程中的行为与性能变化（6学时）第四章

改善材料性能的热处理（8学时）第五章常用金属材料及性能（6学时）第七章

工程设计制造中的材料选择（2学时）第八章

常用机器零件选材（2学时）7.课程实施7.1教学单元一第一章工程材料对材料性能的要求（第一次课2学时）7.1.1教学日期2017年3月30日7.1.2教学目标（1）本课程的性质和任务，本课程的教学内容和教学环节的安排；（2）本课程的特点和学习要求；（3）了解材料的发展史及发展方向。（4）了解材料所受的力的特点7.1.3教学内容（含重点、难点）教学内容有：（1）绪论1）材料与人类文明2）人类对材料的认识过程3）材料的分类；（2）第一章第一节工程构件与机械零件所受各种负荷概述1）力学负荷2）热负荷3）环境介质的作用重点：材料的分类难点：（1）对一个概念：高温蠕变的理解与掌握（2）正应力与剪切应力的区别7.1.4教学过程（1）本次课为第一次课，是学生进入模具专业课学习的初始阶段，先给学生介绍专业课学习的特点及对本课程的要求、注意事项、考核方式等。（2）让学生了解材料的发展历程，激发学生对该门课程的兴趣。1）材料与人类文明材料的概念依据材料化分时代（石器时代、青铜器时代、铁器时代、Si时代和C时代）新材料种类2）人类对材料的认识过程3）工程材料的分类按组成与结合键分：金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料（3）对于重点、难点问题，课程进度要放慢，并提问学生，让学生加深对重难点知识的理解与掌握。1）力学负荷（拉伸或压缩、剪切载荷、扭转载荷、弯曲载荷）2）热负荷（氧化、热疲劳、高温蠕变、低温脆化），用实例增强对概念的理解3）环境介质的作用（腐蚀、摩擦磨损、老化）（4）对本教学单元的总结；1）工程材料的分类2）静载荷与动载荷3）高温蠕变（5）交代下次课要讲的主要内容及对下次课预习内容；1）预习工程设计加工工艺所需要的材料性能2）材料在高温环境下性能发生什么变化？（6）布置作业；7.1.5教学方法本单元内容属于综述性和记忆性内容，主要采用课堂讲授法，案例分析法和演示法进行讲解。运用本教学方法时要注意科学地组织教学内容（已通过课前组织大量教材上没有的工程典型素材制作了PPT课件），教学语言具有清晰、精练、准确、生动等特点，善于设问解疑，激发学生的求知欲望和积极的思维活动，并将多媒体与传统板书有机结合，突出主干，理顺分枝，重点要突出、难点要讲清、疑点要突破。7.1.6作业安排及课后反思作业：什么是高温蠕变？课后反思：（1）怎么才能学好本课程？ （2）在先修课程中那些是自己的薄弱环节？自己如何针对性地补基础？（3）本课程在所学的专业中处于什么环节，对自已以后的学习和的职业生涯有何帮助？7.1.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。班长准备U盘一个。7.1.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P1-3[2]张铁军，机械工程材料[M]，北京大学出版社，2011.2，P1-10[3]王廷和，王进，机械工程材料[M]，冶金工业出版社，2011.2，P1-2[4]孙继兵,机械工程材料[M]，国防工业出版社，2011.2，P1-2[5]陈文哲，机械工程材料[M]，中南大学出版社，2009.8，P1-97.2教学单元二第一章工程材料对材料性能的要求（第二次课2学时）7.2.1教学日期2017年3月31日星期五7.2.2教学目标（1）了解低碳钢拉伸试验（2）掌握应力—应变曲线；（3）掌握工程材料设计过程中所涉及到的力学性能（弹性、刚度、强度、塑性）（4）了解金属的主要性能的测试方法及选择7.2.3教学内容（含重点、难点）（1）材料的性能（2）工程材料的力学性能1）低碳钢拉伸试验2）应力-应变曲线3）弹性和刚度4）强度、塑性和黏弹性重点：（1）应力—应变曲线四个阶段对材料性能的影响；（2）力学性能指标（弹性、强度、塑性、黏弹性）的物理意义、单位及表示方法难点：对概念（弹性、屈服强度、抗拉强度、塑性、黏弹性、弹性模量）的理解7.2.4教学过程（1）用5分钟左右的时间简要回顾复习上次课的重要内容，对上次课布置的复习思考题提问，让学生回答；1）静载荷与动载荷区分2）抽学生回答上节课布置的一个问题：材料在高温环境下性能发生什么变化？（2）低碳钢拉伸试验和应力-应变曲线结合视频来进行讲解，对于重、难点问题，讲授完后与学生一起进行探讨，并进行提问，根据学生掌握的实际情况及时加以复习消化；1）低碳钢拉伸试样的形状；2）σ-ε曲线四个阶段（弹性变形阶段、屈服阶段、塑性变形硬化阶段、颈缩变形阶段）A弹性阶段特点掌握两个概念（弹性极限σe和比例极限σP）关于弹性极限的注意事项举例说明弹性极限在选材方面的应用弹性和刚度的关系结合PPT图片举例加深对刚度的认识B屈服阶段掌握两个点两个概念（上、下屈服点，屈服强度和条件屈服强度）屈服强度的工程意义屈服现象产生的原因C强化阶段强化阶段的特点掌握一个点一个概念（f点和抗拉强度）抗拉强度的工程意义关于强化加工的应用D颈缩变形阶段3）塑性衡量塑性的指标：延伸率和断面收缩率的概念及在工程上的应用（3）对本次课的总结；1）低碳钢拉伸试验应力-应变曲线特点2）衡量塑料变形的指标（4）交代下次课要讲的主要内容及对下次课预习内容；预习硬度和冲击韧性，思考如何通过应力-应变曲线判断材料韧性的好坏（5）布置本次课的作业7.2.5教学方法主要采用课堂讲授法、讨论、引导法和举例讲解法，教师要注意多媒体与板书的有机结合，重点要突出、难点要讲清、疑点要突破。例举生活中常见的材料的选择来加深对知识的理解。7.2.6作业安排及课后反思（1）说明σs、σ0.2、σb、δ、ψ的含义（2）能否通过增加零件的尺寸来提高其弹性模量，为什么？课后反思：进行材料的选择与设计时，什么情况下应该考虑屈服强度和抗拉强度？屈服强度与抗拉强度之间有何关系？7.2.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。班长准备U盘一个。7.2.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P4-14[2]张铁军，机械工程材料[M]，北京大学出版社，2011.2，P31-37[3]孙继兵,机械工程材料[M]，国防工业出版社，2011.2，P2[4]陈文哲，机械工程材料[M]，中南大学出版社，2009.8，P11-14[5]王章忠，机械工程材料[M],机械工业出版社，2007.8，P7-117.3教学单元三第一章工程材料对材料性能的要求（第三次课2学时）7.3.1教学日期2017年4月6日星期四7.3.2教学目标（1）了解硬度的分类及测试方法、表示方法；（2）了解测量冲击韧性试样的制备、冲击试验过程及表示方法；（3）掌握冲击韧性的定义及影响因素。（4）了解疲劳断裂的特点及危害；（5）了解断裂韧性产生的原因及表征（6）了解金属材料的加工性能7.3.3教学内容（含重点、难点）1.2工程设计与加工工艺所需要的材料性能（1）硬度的分类及测试原理、方法、分类、表示方法及优缺点（2）冲击韧性的定义及测试方法重点：宏观硬度和微观硬度的表示方法冲击韧性的意义及影响因素（3）疲劳强度的表示方法及产生因素难点：（1）各种硬度适用的场合（2）冲击韧性的物理意义（3对疲劳强度、加工工艺性能概念的理解）7.3.4教学过程（1）回顾复习上次课的重要内容，抽学生回答问题；1）什么是屈服强度？2）如何通过应力-应变曲线判断材料韧性的好坏？（2）对于重、难点问题，根据学生的实际情况及时加以复习消化。1）布氏硬度测试原理、测试步骤、计算公式、分类、表示方法、优缺点2）洛氏硬度标尺及适用范围、测试原理、表示方法、优缺点3）维氏硬度试验原理、表示方法、特点4）冲击韧性定义、物理意义、冲击试样、冲击功的测量、韧脆性转变温度、影响冲击韧性的因素（用titanic沉没的例子来加以说明，以增强学生的理解）5）效劳强度疲劳的概念疲劳曲线疲劳断裂特点疲劳断裂产生的基本过程（产生裂纹、裂纹扩展、断裂）疲劳断裂的影响因素及改善措施讨论：疲劳强度和屈服强度、抗拉强度之间有何关系？6）断裂韧性的概念7）断裂韧性的表征及产生原因8）工程材料的理化性能物理性能：密度、熔点、热膨胀性、导电性、磁学性能、光学性能等化学性能：腐蚀性能、抗氧化性能等9）金属材料的加工工艺性能1）铸造性2）可锻性3）可焊性4）切削加工性5）热处理工艺性（3）总结本次课的重点内容1）宏观硬度的测量可用布氏硬度和洛氏硬度2）微观硬度的测量用维氏硬度3）冲击韧性的表达（4）布置作业及下节课的预习内容；预习课本P12-187.3.5教学方法主要采用课堂讲授法、讨论、提问法、探究法和举例教学方法，教师要注意多媒体与板书的有机结合，重点要突出、难点要讲清、疑点要突破，此部分可适当采用讨论与探究法，增加师生互动性。7.3.6作业安排及课后反思作业：下列几种工件应该采用何种硬度实验法测定其硬度？1）锉刀；2）供应状态的各种碳钢钢材；3）硬质合金刀片；4）耐磨工件的表面硬化层。课后反思：对于硬度大的成品材料，应该选取哪种硬度去测量或表示？冲击韧性与温度有何关系？7.3.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲等。学生：准备教材，笔记本，课前预习的问题。班长准备U盘一个考课件。7.3.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P10-14[2]张铁军，机械工程材料[M]，北京大学出版社，2011.2，P38-42[3]孙继兵,机械工程材料[M]，国防工业出版社，2011.2，P4-7[4]陈文哲，机械工程材料[M]，中南大学出版社，2009.8，P14-24[5]王章忠，机械工程材料[M],机械工业出版社，2007.8，P11-177.4教学单元四第二章材料的组成和内部结构特征（第四次课2学时）7.4.1教学日期2017年4月7日星期五7.4.2教学目标（1）了解晶体与非晶体的特点与区别（2）掌握金属的三种晶体结构（3）掌握晶胞的特征；（4）了解实际晶体中的缺陷7.4.3教学内容（含重点、难点）（1）晶体与非晶体的特点与联系（2）金属的三种晶体结构晶体中原子的堆积方式，体心立方、面心立方、密排六方的空间点阵（3）晶胞参数的描述晶胞原子数、原子半径、致密度、配位数（4）晶体缺陷点缺陷、线缺陷和面缺陷重点：（1）晶胞的特征参数描述与计算（2）晶体缺陷类型难点：（1）晶胞参数的计算（2）对配位数、致密度、位错等概念的理解（3）位错的产生及对材料性能的影响7.4.4教学过程（1）复习上次课的重要内容，抽学生回答问题；1）材料的力学性能主要有哪些？2）能否通过增加零件的尺寸来提高其弹性模量？（2）说明本章内容学习的特点与重点（3）引出新课用石英和石英玻璃的晶体结构不同，引出对晶体和非晶体的话题（4）新课讲解，对于重、难点问题，根据学生的实际情况及时加以复习消化。晶体与非晶体1）晶体与非晶体的区别2）晶体与非晶体的转化3）金属的晶体结构A晶体的堆积方式B体心立方晶体、面心立方晶体和密排六方晶体的结构C晶胞参数的描述晶胞原子数（体心：4；面心：2；密排六方：6）原子半径（体心：；面心：；密排六方：）致密度：（体心：0.68；面心：0.74；密排六方：0.74）配位数（体心：8；面心：12；密排六方：12）4）晶体结构中的间隙A四面体间隙、八面体间隙B间隙的存在对晶体性能的影响5）晶体的缺陷A缺陷的概念B缺陷的分类点缺陷（1.分类：肖脱基缺陷和弗兰克耳缺陷；2.点缺陷的存在对材料结构和性能的影响）线缺陷：（1.线缺陷的由来；2.分类：刃位错与螺型位错；3.位错与材料性能）面缺陷：晶界、亚晶界、相界3）总结本次课的重点内容；1）金属晶体主要有三种结构，结构的不同导致性能的不同；2）缺陷是实际晶体偏离理想晶体结构发生偏差而形成的，实际晶体中存在三种缺陷，对材料性能产生不同的影响。（5）布置作业及下节课的预习内容；预习二元合金相图及固溶体7.4.5教学方法本单元的知识比较抽象，必须在课程教学中灵活使用多种教学方法与手段，如课堂讲授、案例分析、讨论与探究法、自主学习法、实验与演示法等各种方法。不同的内容使用不同的教学形式，在课堂教学中留给学生思维的时间和空间。难理解的、抽象的内容精心讲解，举一反三；浅显的内容，课前布置学生自学，课堂上讨论；本单元将大量展示各种注塑机成型过程的视频动画，形象生动，让学生易于理解。教师还要注意多媒体与板书的有机结合，重点突出、难点讲清、疑点突破。7.4.6作业安排及课后反思（1）常见的金属晶格有哪几种？试画出它们的晶胞结构（2）晶体缺陷有哪些？它们的几何特征是什么？对材料性能各有什么影响？要求：（1）不照抄书，用自己的语言概括；（2）独立完成课后反思：为什么不同的晶体结构会导致不同的材料性能？晶体缺陷对材料是一种有害作用还是有利作用？7.4.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。班长准备U盘一个。准备第上一节课的小结，以备老师抽查。7.4.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P26-33[2]张铁军，机械工程材料[M]，北京大学出版社，2011.2，P16-22[3]王廷和，王进，机械工程材料[M]，冶金工业出版社，2011.2，P3-10[4]孙继兵,机械工程材料[M]，国防工业出版社，2011.2，P15-22[5]陈文哲，机械工程材料[M]，中南大学出版社，2009.8，P35-42[6]王章忠，机械工程材料[M],机械工业出版社，2007.8，P25-307.5教学单元五第二章材料的组成和内部结构特征（第五次课2学时）7.5.1教学日期2017年4月13日星期四7.5.2教学目标（1）掌握二元合金相图涉及到的重要基本概念：相、组织、组元、合金系、固溶体、中间相等；（2）了解固溶体的分类及对材料的强化作用（3）了解相图的意义7.5.3教学内容（含重点、难点）2.2晶体材料的相图与相变（1）相图中涉及到的几个概念组元、合金、合金系、相、组织、固溶体、中间相、机械混合物（2）固溶强化及其影响因素重点：对相、组织、固溶体、中间相概念的理解难点：影响固溶强化的因素7.5.4教学过程（1）每次课开始，用5分钟左右的时间简要回顾复习上次课的重要内容；1）金属晶体的三种结构2）晶体缺陷的分类及其对材料性能的影响（2）引出新课展示一张相图，引出本次课的内容（3）新课讲解，对于重、难点问题，根据学生的实际情况及时加以复习消化。1）组元2）合金3）合金系4）相（重要概念）5）组织（重要概念）提问：相与组织的区别6）固溶体A固溶体的表示方法；B固溶体的分类；C影响固溶体的因素；D固溶体与材料性能；E固溶强化的概念（重要）；7）中间相8）机械混合物（3）总结本次课的重点内容本次课内容是有关相图的一些基本概念，要了解相与组织的区别与联系，什么是固溶体以及固溶体对材料的强化作用原因（固溶体产生晶体畸变，阻碍位错运动，增加材料变形抗力，强度增加，塑性降低），影响固溶强化的因素有：原子半径、电化学性、晶格类型。（4）布置作业及下节课的预习内容；预习二元相图的建立和二元相图的主要类型7.5.5教学方法本单元概念比较多，涉及到几个重要的概念，这些概念较为抽象，必须在课程教学中灵活使用多种教学方法与手段，如课堂讲授、案例分析、讨论与探究法、自主学习法、与演示法等各种方法。不同的内容使用不同的教学形式，在课堂教学中留给学生思维的时间和空间。难理解的、抽象的内容精心讲解，举一反三；浅显的内容，课前布置学生自学，课堂上讨论；教师还要注意多媒体与板书的有机结合，重点突出、难点讲清、疑点突破。7.5.6作业安排及课后反思（1）用自己所理解的语言说明相与组织的关系及区别（2）固溶强化产生的原因及其影响因素有哪些课后反思：（1）间隙固溶体对材料的强化作用大还是置换固溶体？（2）金属间化合物为何又叫做中间相，中间间的特点有哪些？7.5.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。班长准备U盘一个。7.5.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P33-35[2]张铁军，机械工程材料[M]，北京大学出版社，2011.2，P25-27[3]王廷和，王进，机械工程材料[M]，冶金工业出版社，2011.2，P14[4]陈文哲，机械工程材料[M]，中南大学出版社，2009.8，P45-47[5]胡耀能，机械工程材料[M],华南理工大学出版社，20011.1，P52-557.6教学单元六第二章材料的组成和内部结构特征（第六次课2学时）7.6.1教学日期2017年4月14日星期五7.6.2教学目标（1）了解相图的建立过程（2）掌握二元合金相图的分析方法（3）掌握几种最基本的二元相图（匀晶相图、共晶相图、包晶相图、共析相图）及二元合金的结晶过程7.6.3教学内容（含重点、难点）（1）相图的建立过程（2）二元匀晶相图（3）二元共晶相图（4）二元包晶相图（5）二元共析相图重点（1）相图的分析（2）根据相图判断合金的结晶过程难点：对相图进行分析7.6.4教学过程（1）复习上次课的重要内容，提问学生；1）什么是固溶强化2）什么是合金中的相？（2）新课讲解，对于重、难点问题，根据学生的实际情况及时加以复习消化。1）相图的建立，以Cu-Ni合金为例，说明相图的建立过程2）二元匀晶相图相图分析；补充内容（二元相图的几何规律）；二元相图的结晶过程分析；杠杆定律；匀晶合金非平衡结晶及其对性能的影响。3）二元共晶相图相图分析；平衡凝固及其组织（以Sn-Pb合金为例），分别分析亚共晶合金、共晶合金、过共晶合金的结晶过程；共晶合金凝固特点（交替形核，两相共生生长）；共晶合金性能；共晶合金的非平衡凝固；4）二元包晶相图相图分析；结晶过程分析5）二元共析相图相图分析；结晶过程分析（3）总结本次课的重点内容相图的横坐标表示成分，纵坐标表示温度，相图两端分别表示两纯组元的成分（横坐标）及所对应的熔点（纵坐标），对相图进行分析是非常重要的一环，首先判断相图是属于哪类相图，根据所给出的材料成分点，沿相图垂直方向做一垂线，从温度由高到低进行分析，合金结晶过程中，碰到哪一条线就会发生相应的转变，由此分析合金的结晶过程。（4）布置作业及下节课的预习内容；预习铁碳相图相关知识7.6.5教学方法主要采用课堂讲授法，教师要注意多媒体与板书的有机结合，多媒体课件要展示大量图片，动画，增强学生的感性认识，重点要突出、难点要讲清、疑点要突破。7.6.6作业安排及课后反思作业：什么是共晶、共析、包晶反应？共晶相图和共析相图有什么相同或不同之处？课后反思：合金的相图与性能有何关系？杠杆定律如何运用？7.6.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。班长准备U盘一个。学生需要预习找出所不懂的问题，带着问题听讲。7.6.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P37-43[2]王廷和，王进，机械工程材料[M]，冶金工业出版社，2011.2，P20-30[3]孙继兵,机械工程材料[M]，国防工业出版社，2011.2，P58-69[4]陈文哲，机械工程材料[M]，中南大学出版社，2009.8，P73-88[5]胡耀能，机械工程材料[M],华南理工大学出版社，20011.1，P52-707.7教学单元七第二章材料的组成和内部结构特征（第七次课2学时）7.7.1教学日期2017年4月20日星期四7.7.2教学目标（1）理解铁碳相图中的基本相及组织（2）熟练掌握Fe-C相图，会画Fe-C相图（3）了解铁碳合金的成分、组织和性能的关系及应用7.7.3教学内容（含重点、难点）（1）铁碳相图的组元（Fe、Fe3C）（2）铁碳合金中存在的5个相（3）画且分析Fe-Fe3C相图（4）铁碳合金分类（5）典型铁碳合金的凝固（6）铁碳相图的应用重点：（1）画并分析铁碳相图（2）铁碳合金的结晶过程难点：（1）对铁碳相图进行分析（2）铁碳合金的结晶过程及合金的性能7.7.4教学过程（1）每次课开始，用5分钟左右的时间简要回顾复习上次课的重要内容；1）如何分析相图2）二元合金中相图的类型有哪几类（2）引出新课本节课是重要的一节课，铁碳合金应用很久，熔炼和做热处理都离不开铁碳相图。借助图片引出新课。（3）新课讲解，对于重、难点问题，根据学生的实际情况及时加以复习消化。1）铁碳相图中的基本组元（Fe，Fe3C）纯铁的特点；铁的同素异构转变；铁的磁性转变；渗碳体的特点；渗碳体的居里点2）铁碳合金中存在的相（L、高温铁素体、奥氏体、铁素体、渗碳体）铁素体的表示方法及特点；奥氏体的表示方法及特点3）画且分析铁碳相图画铁碳相图的步骤各点和各线所代表的意义；铁碳合金分类4）典型铁碳合金的凝固过程共晶白口铸铁的凝固及室温所存在的相与组织；共析钢的凝固及室温所存在的相与组织。5）铁碳相图的应用组织随C含量的变化规律；2.Fe3C随C含量的变化规律；3.C含量铁碳合金力学性能；铁碳相图应用时应注意的问题（4）总结本次课的重点内容铁碳相图是做热处理和分析合金的凝固所参照的依据，要掌握铁碳相图中14个点和14条线所表示的含义，会根据材料成分判断铁碳合金是钢还是铁，知道铁碳合金成分与性能的关系。（5）布置作业及下节课的预习内容；预习工程材料的特性及改性（金属凝固和铸造）7.7.5教学方法主要采用课堂讲授法，教师要注意多媒体与板书的有机结合，重点要突出、难点要讲清、疑点要突破，涉及压缩成型过程的要用视频资料增加学生的感观认识，此部分可适当采用讨论与探究法，增加师生互动性。7.7.6作业安排及课后反思（1）独立画出一张完整的铁碳相图，并说明各点、各线的含义（2）随含碳量的增加，铁碳合金的组织和性能如何变化？（3）根据铁碳相图，说明在室温下，为什么含碳量０.８％的钢其强度比含碳量为１.２％的钢高？课后反思：碳为什么不是铁碳相图的组元？碳在铁碳相图中到底以什么状态存在？7.7.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。班长准备U盘一个。学生需要提前从网上或图书馆收集有关勿碳相图的相关资料，带着问题听课。7.7.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P43-51[2]张铁军，机械工程材料[M]，北京大学出版社，2011.2，P68-82[3]王廷和，王进，机械工程材料[M]，冶金工业出版社，2011.2，P32-44[4]孙继兵,机械工程材料[M]，国防工业出版社，2011.2，P73-83[5]陈文哲，机械工程材料[M]，中南大学出版社，2009.8，P90-1077.8教学单元八第三章工程材料成形过程中的行为与性能变化（第八次课2学时）7.8.1教学日期2017年4月21日星期五7.8.2教学目标（1）了解金属的结晶特点及过程（2）掌握细化晶粒的三种方法（3）掌握铸造组织的组成（4）了解铸造缺陷7.8.3教学内容（含重点、难点）3.1金属的凝固（1）纯金属的结晶（2）合金的结晶（3）金属凝固后的晶粒大小（4）铸锭组织（5）铸锭缺陷重点：1）细化晶粒的方法2）同一铸件不同部位铸造组织形成的原因难点：细化晶粒的方法及原理7.8.4教学过程（1）每次课开始，用5分钟左右的时间简要回顾复习上次课的重要内容；1）铁碳相图中的奥氏体2）钢与铁的区别3）铁碳合金的分类（2）引出新课本节课是新的一章节，是关于材料在成型过程中行为及性能变化的原因探讨，结合生活实际，引导同学回答有哪些成型材料的方法。（3）新课讲解，对于重、难点问题，根据学生的实际情况及时加以复习消化。1）结合图片，讲解金属凝固的特点及必需的条件；2）金属的结晶过程包含的两个方面：形核和长大；3）探讨凝固过程中晶核如何形成，如何长大；4）金属凝固后晶粒大小的描述：8级晶粒度；5）晶粒大小对材料性能的影响；6）细化晶粒的三种方法；增大过冷度加入形核剂机械搅拌7）铸造及其铸造组织的特点表层细晶区形成原因及特点；柱状晶形成原因及特点；中心等轴晶形成原因及特点；8）铸造缺陷的类型及产生原因以及对材料性能的影响缩孔、缩松、偏析、夹杂、气孔（4）总结本次课的重点内容金属凝固必须的条件是需要过冷度，晶粒越细小，材料的力学性能越好，控制晶粒大小的方法有三种：增大过冷度、加入形核剂和机械搅拌的方法。铸锭由外到内存在三种组织：表层细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区。表层细晶区是希望得到的组织，但厚度太小，在后续的机械加工中被去除掉。柱状晶的形成主要与液态金属散热有关，形核退居二线，生长占了主导，柱状晶的性能是纵向好，横向差；中心等轴晶形成原因是液相中温度趋于均匀，散热逐渐失去方向性，等轴晶的性能较好，一般希望得到细的等轴晶。（5）布置作业及下节课的预习内容；预习焊接和冷塑性变形金属组织和性能的变化7.8.5教学方法主要采用课堂讲授法，举例法与探讨法。教师要注意多媒体与板书的有机结合，重点要突出、难点要讲清、疑点要突破（此部分可适当采用讨论与探究法，增加师生互动性）。7.8.6作业安排及课后反思作业：论述细化晶粒的方法及细化的原因分析。课后反思：1）材料的晶粒赵是越细小越好吗？对一种材料来说，有没有一个最小的极限值？晶粒尺寸小到极限值后，材料的性能有没有发生反常的情况？2）柱状晶充分发展后会形成穿晶组织，穿晶组织的性能如何，应用在哪些方面？7.8.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。班长准备U盘一个，准备上一单元的总结，7.8.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P65-72[2]张铁军，机械工程材料[M]，北京大学出版社，2011.2，P52-58[3]王廷和，王进，机械工程材料[M]，冶金工业出版社，2011.2，P17-19[4]孙继兵,机械工程材料[M]，国防工业出版社，2011.2，P25-30[5]胡耀能，机械工程材料[M],华南理工大学出版社，2011.1，P21-28[6]王章忠，机械工程材料[M],机械工业出版社，2007.8，P25-307.9教学单元九第三章工程材料成形过程中的行为与性能变化（第九次课2学时）7.9.1教学日期2017年4月27日星期四7.9.2教学目标（1）了解焊缝金属的结晶特点；（2）了解焊接接头的组成、组织特点及焊接缺陷；（3）掌握冷塑性变形的判断依据；（4）掌握冷塑料变形金属组织结构发生的变化及性能的变化。7.9.3教学内容（含重点、难点）（1）焊接（2）冷塑性变形时金属组织结构的变化（3）冷塑性变形后金属性能的变化重点：（1）冷塑性加工的判断依据（2）加工硬化难点：对冷塑性变形后材料产生加工硬化的原因及对加工硬化的理解。7.9.4教学过程（1）每次课开始，用5分钟左右的时间简要回顾复习上次课的重要内容；控制晶粒大小的方法及铸件凝固时不同区域的组织（2）引出新课焊接是生活中常见的连接两种不同材料的加工方式，但在连接区域，两种不同成分的材料又会发生什么变化？常见的焊接为熔焊，实际上还有压焊和纤焊，用图片和视频资料引出新课。平常的金属材料，进行拉伸后，变形比较困难了，如果还要继续让其变形，如何处理？（3）新课讲解（1）焊缝接头的组成焊缝区、焊接热影响区和熔合区的组织特点及性能（2）焊接缺陷外部缺陷（咬边、错边、焊瘤、裂纹）和内部缺陷（气孔、夹渣、未焊透、未熔合）（3）冷塑性变形时金属组织结构的变化1）改变金属的显微组织2）亚结构细化3）择优取向（4）冷塑性变形后金属性能的变化1）加工硬化2）残余应力3）各向异性4）其他性能的变化（5）总结本次课的重点内容1）焊接部分是材料容易失效的地方，熔合区是焊接接头组织中最差的部分，是裂纹产生的发源地2)金属冷塑料变形是以再结晶温度来界定的，变形后金属很重要的一个特征即为加工硬化。（6）布置作业及下节课的预习内容；预习冷塑料变形再加热后组织和性能的变化及热热塑性变形过程中材料行为的变化7.9.5教学方法主要采用课堂讲授法，教师要注意多媒体与板书的有机结合，重点要突出、难点要讲清、疑点要突破。7.9.6作业安排及课后反思作业：什么是加工硬化？试述金属在塑性变形中发生加工硬化的原因？试分析加工硬化的利与弊。课后反思：焊接接头连接了两种金属，如何才能改善焊接接头的质量？细化焊接接头的晶粒能否改善其性能？如何细化焊接接头的晶粒？7.9.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。班长准备U盘一个。7.9.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P71-75[2]张铁军，机械工程材料[M]，北京大学出版社，2011.2，P84-92[3]王廷和，王进，机械工程材料[M]，冶金工业出版社，2011.2，P49-53[4]焊接冶金与金属焊接性[M].机械工业出版社,1988.[5]金属焊接性基础[M].机械工业出版社,1982.[6]焊接金相实用讲义[M].机械工业部哈尔滨焊接研究所教育科,1982.7.10教学单元十第三章工程材料成形过程中的行为与性能变化（第十次课2学时）7.10.1教学日期2017年4月28日星期五7.10.2教学目标（1）掌握冷塑性变形金属加热后组织和性能发生变化的原因（2）了解热塑料变形特征7.10.3教学内容（含重点、难点）（1）冷塑性变形金属加热时组织和性能的变化（2）金属的热加工与冷加工区别（3）热塑性变形对金属组织和性能的影响重点：冷变形金属再加热后经历三个阶段组织和性能变化的原因分析及应用难点：热塑性变形后材料形成带状组织的原因7.10.4教学过程（1）每次课开始，用5分钟左右的时间简要回顾复习上次课的重要内容；1）冷塑性变形后金属组织发生的三种变化2）冷塑性变形后对材料性能影响即为：加工硬化（2）对于重、难点问题，根据学生的实际情况及时加以复习消化。1）冷变形金属加热时经历三阶段时组织与性能的变化回复阶段的特点与性能再结晶阶段材料微观组织特点及性能的变化晶粒长大阶段组织特点2）影响晶粒长大的因素3）课堂讨论以1个工程上的实例加深对冷变形金属加热后性能的影响，以冷拉钢丝绳再加热后造成材料失效的原因进行讨论，加深对上面知识的理解。4）热塑性变形过程中材料行为及性能变化热加工和冷加工的区别热塑性变形对组织的改善作用热塑性变形后形成的流线及其对性能的影响热塑性变形后形成的带状组织及其对性能的影响（3）总结本次课的重点内容1）冷塑性变形金属再加热后会经历三个阶段的变化2）热塑性变形和冷塑性变形的区别（4）布置作业及下节课的预习内容；7.10.5教学方法本单元运用的教学方法有课堂讲授、案例分析、讨论与探究法、自主学习法、与演示法等各种方法。不同的内容使用不同的教学形式，在课堂教学中留给学生思维的时间和空间。难理解的、抽象的内容精心讲解，举一反三；浅显的内容，课前布置学生自学，课堂上讨论；教师还要注意多媒体与板书的有机结合，重点突出、难点讲清、疑点突破。7.10.6作业安排及课后反思作业：1）什么是金属的回复与再结晶过程？回复和再结晶过程中金属的组织结构和性能发生哪些变化？2）热加工对金属组织和性能有何影响？课后反思：热变形加工后，为什么不象冷加工一样会出现加工硬化？7.10.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。班长准备U盘一个。7.10.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P75-78[2]王廷和，王进，机械工程材料[M]，冶金工业出版社，2011.2，P53-54[3]胡耀能，机械工程材料[M],华南理工大学出版社，2011.1，P49-51[4]王章忠，机械工程材料[M],机械工业出版社，2007.8，P58-667.11教学单元十一第4章改善材料性能的热处理、合金化及改性（第十一次课2学时）7.11.1教学日期2017年5月4日星期四7.11.2教学目标（1）了解钢在加热时的转变（2）掌握钢在冷却时的转变（等温冷却）7.11.3教学内容（含重点、难点）（1）提高工程材料性能的主要途径（2）金属材料加热与冷却过程中的主要变化重点：金属材料加热与冷却过程中的主要变化难点：金属材料冷却过程中的主要变化（等温冷却）7.11.4教学过程（1）每次课开始，用5分钟左右的时间简要回顾复习上次课的重要内容；材料成型的三种方法：铸造、焊接、塑性变形三个重要概念：过冷度、加工硬化、再结晶（2）引出新课借助日常生活中的例子引出对热处理本质的初步印象（3）新课讲解1）热处理定义2）热处理适用范围、目的及与其它热加工的区别3）金属材料在加热时奥氏体化过程加热温度的临界温度加热过程奥氏体的形成原因及奥氏体化四个过程：a)奥氏体晶核的形成；b)奥氏体晶核的长大；c)残余渗碳体的溶解；d)奥氏体成分均匀化奥氏体化晶粒大小的表征及影响因素4）钢材冷却时内部组织变化冷却方式（连续冷却、等温冷却）C曲线的建立及分析共析钢过冷A等温转变产物的组织形态和性能（高温珠光体转变、中温贝氏体转变、低温马氏全转变）（4）总结本次课的重点内容1）钢材加热时奥氏体化形成的四个过程2）钢材连续冷却时高温区和中温区发生的转变（5）布置作业及下节课的预习内容；预习钢的等温转变及钢的回火7.11.5教学方法课堂讲授、PPT与黑板结合使用；采用讨论、举例与探究法：通过采用问答方式加深学生对本节内容的认识和相关概念的理解。7.11.6作业安排及课后反思（1）影响奥氏体化后晶粒大小的原因（2）共析钢等温转变时，高温区形成的三种组织的相同点与不同点课后反思：等温冷却有何优缺点？在实际生产中能否得以应用？7.11.7课前准备情况及其他相关特殊要求教师：认真备课，准备核心课程实施大纲、教学日历、教案、学生平时成绩记录册等。学生：准备教材，笔记本。学生准备好本节内容的课前预习和上节内容的课后复习。班长准备U盘一个。7.11.8参考资料（具体到哪一章节或页码）[1]杨瑞成，丁旭，机械工程材料第4版[M]，重庆大学出版社，2012.8，P85-88[2]张铁军，机械工程材料[M]，北京大学出版社，2011.2，P99-107[3]王廷和，王进，机械工程材料[M]，冶金工业出版社，2011.2，P55-69[4]胡耀能，机械工程材料[M],华南理工大学出版社，2011.1，P95-113[5]王章忠，机械工程材料[M],机械工业出版社，2007.8，P85-987.12教学单元十二第4章改善材料性能的热处理、合金化及改性（第十二次课2学时）7.12.1教学日期2017年5月5星期五7.12.2教学目标（1）熟悉奥氏体等温转变C曲线的基本类型（2）熟悉合金元素、加热温度、保温时间、碳对C曲线的影响（3）了解钢材回火转变组织及性能变化特点7.12.3教学内容（含重点、难点）（1）奥氏体等温转变C曲线的基本类型（2）合金元素、加热温度、保温时间、碳对C