工程材料课程教学大纲

课程名称：工程材料适用专业：复合材料与工程一、课程目标定位课程类别/性质：专业基础/必修导论、基础化学、高等数学等。后续课程：材料科学基础、金属固态相变、材料性能学等。二、课程的知识、能力、素质培养目标1.知识培养目标(1)掌握材料结构与性能的有关基础知识。(2)了解金属材料制备的基本知识及力学性能指标。(3)了解工程材料改性的原理和工艺。(4)掌握工业用钢的热处理方法。(5)了解常用工业用钢、铸铁、有色金属、非金属材料和复合材料的基本性能与特(6)了解新材料的发展与趋势。(7)掌握工程制件选材的原则和基本方法。2.能力培养目标(1)工程材料组织结构分析能力。(2)工程材料失效分析与力学性能测试能力。(3)制订与实施工业用钢热处理工艺的能力。(4)初步具备对于工程制件的选材、识材与用材的能力。3.素质培养目标通过课程学习，初步具备工程师的基本意识和能力。三、课程基本内容和学时安排教学内容：材料与社会经济发展；工程材料及其分类；课程目的、任务与学习方法；课教学目标：了解材料与社会经济发展关系；掌握工程材料的分类方法；了解课程目的、重点：材料与社会经济发展；工程材料及其分类。难点：工程材料分类方法。2.纯金属与合金的晶体结构(2学时)纯金属的晶体结构；纯金属的实际晶体结构；合金的晶体结构。教学目标：掌握晶体的概念；了解金属材料的晶体结构及其表示方法。重点：晶体结构；典型金属晶格、晶格参数；晶体缺陷。难点：晶面与晶向指数；晶体缺陷；固溶体。3.纯金属与合金的结晶(2学时)纯金属的结晶；合金的结晶；合金的性能与相图的关系。教学目标：掌握金属的结晶规律、二元合金相图；了解合金的性能与相图的关系。4.铁碳合金(3学时)铁碳合金中的基本相；铁碳合金相图；相图的应用；双重相图。教学目标：掌握铁碳合金中的基本相、相图及相图的应用；了解铁碳合金双重相图。重点：铁碳合金中的基本相、相图及相图的应用；铁碳合金双重相图。难点：相图的应用；铁碳合金双重相图。5.金属材料的力学性能(2学时)强度与塑性；硬度；韧性与疲劳强度；蠕变极限与持久强度。教学目标：掌握常用金属材料的力学性能指标的内涵及表示方法。重点：强度与塑性；硬度；韧性与疲劳强度；蠕变极限与持久强度。难点：力学性能指标的获取。6.非金属材料及复合材料的结构与性能(2学时)高分子材料的结构与性能；陶瓷材料的结构与性能；复合材料的结构与性能。教学目标：了解非金属材料及复合材料的结构与性能。重点：高分子、复合材料的结构与性能。难点：复合材料的结构。7.金属材料的改性(3学时)金属材料的强化；钢的热处理；钢的合金化；表面技术。了解表面技术的概念。重点：钢的热处理原理与工艺；钢的合金化。难点：热处理中的组织转变及转变产物的形态与性能，退火、正火、淬火、回火及表面热处理的工艺特点和应用。8.非金属材料的改性(2学时)高分子材料的改性；陶瓷材料的改性。教学目标：了解高分子材料与陶瓷材料的改性原理与方法。重点：高分子材料与陶瓷材料的改性原理与方法。难点：高分子材料的化学改性；陶瓷材料的相变韧化。9.复合材料的增强机制及性能(2学时)复合材料的增强机制及性能。教学目标：了解复合材料的增强机制及性能。重点：纤维增强复合材料的增强机制及性能。难点：复合材料的增强机制。10.工程材料简介(7学时)金属材料；高分子材料与陶瓷材料；复合材料；功能材料与智能材料。教学目标：掌握常用工程材料的类别、编号方法、性能特点及用途。了解复合材料、功能材料与智能材料的特点与发展。重点：金属材料的类别、编号方法、性能特点及用途。难点：金属材料的编号方法。11.工程材料的选用与应用(2学时)器仪表用材；热能设备用材；化工设备用材；难点：典型工程制件的选材与工艺路线。四、实践性教学内容、要求与评分标准实践性教学内容、要求序号金属材料硬度碳钢热处理工艺设计与性能2.评分标准作原理及使用方法；掌握金属材料处理工艺及试验;3.进行组织与性能实验学时22典型工程制件的选材与工艺主要仪器设备HV硬度计，读数显微镜试样、热处理综合必修炉、光学显微设计镜、硬度计等根据学生的实验态度、实验操作动手能力以及实验报告的质量进行综合考核和评定。要求进行实际操作，实验后按时完成实验报告，3分；实验报告质量(含实验数据齐全，报告内容全面完整，相关问题回答正确，书写清晰整洁)，2~6分。