《合金材料及熔炼》课程教学大纲

《合金材料及熔炼》课程教学大纲一、课程名称〔中英文〕中文名称：合金材料及熔炼AlloyMaterialsandSmelting二、课程编码及性质课程编码：0817711课程性质：专业模块课，选修课三、学时与学分学时：32学分：2.0四、先修课程金属学与热处理，工程传热学，材料成型理论根底五、授课对象本课程面对材料成型及把握工程专业学生开设六、课程教学目的〔对学生学问、力气、素养培育的奉献和作用〕本课程是第七学期开设的一门专业模块选修课，教学目标包括：使学生了解常用铸造合金分类及其应用；把握常用铸造合金〔铸铁、铸钢及铸造有色合金〕的化学成分、结晶及组织形成、性能特点及其把握措施；把握常用铸造合金熔炼过程中的物理化学变化规律及提高液态合金质量的途径及措施；使学生具备初步的选用铸造合金、制定合金的熔炼与熔体处理工艺以及铸件热处理工艺的力气；使学生了解国内外有关铸造合金及熔炼的最进展方向。毕业要求毕业要求1：工程学问决简洁工程问题。毕业要求2：问题分析获得有效结论。3：设计/开发解决方案能够设计针对简洁工程问题的解决方案，设计满足〔部件〕或工艺流程，并能够在设计环节中表达创意识，考虑法律、安康、安全、文化、社会以及环境等因素。4：争论能够基于科学原理并承受科学方法对简洁工程问题分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。

1课程目标对毕业要求的支撑关系毕业要求及其指标点指标点学问。学等自然科学根底学问。学根底学问。测与把握根底学问。及把握工程简洁问题。分析简洁工程问题，以获得有效结论。如：简洁的模具设计。能够应用物理、化学根本原理，识别、表达、并通过文献析简洁工程问题，获得有效结论。如：工程力学综合试验。分析简洁工程问题，获得有效结论。如：工程把握试验中的建模与分析。简洁工程问题的设计方法。素的前提下，能够设计〔开发〕针对简洁材料成型及把握工程问题的解决方案，具备设计〔开发〕满足特定材料成型及把握工程需求的系统、单元〔部件〕或工艺流程的力气。开发〕过程中，具有追求材料成型及把握工程简洁问题创解决的态度和意识，把握了根本的创方法，清楚创方向及领域。备合理设计材料成型及把握工程〔模具〕简洁试验、开展科学争论的力气。方法，正确构建并实施材料成型及把握工程综合试验，得出正确结果的力气。简洁的材料成型及把握工程试验结果进展正确分析力气。了解常见的材料成型及把握工程常用设备、试验仪器及试验

撑关系42、33毕业要求毕业要求5：使用现代工具性。6：工程与社会

毕业要求及其指标点指标点了解材料成型及把握工程专业重要资料来源及猎取方法。工程实践的力气。解其局限性。工程实践对社会、安康、安全、法律以及文化的影响。全、法律以及文化的影响，能够正确评价简洁成型及把握工

撑关系安全、法律以及文化的影

能正确生疏材料成型及把握工程各种简洁工艺对于客观世界和社会的影响，理解并能够担当的相应工程和社会责任。毕业要求7：环境和可持续进展响。毕业要求8：职业标准

势，正确生疏本专业对于社会进展的重要性。环境保护及社会可持续进展等的影响。确理解并考虑工程实践对环境、社会可持续进展的影响。及其影响。做人标准，具有较高的社会责任感。,具备工

5程师的职业道德具有安康的体质和良好的心理素养，能较好地履行责任。9：个人和团队多学科背景下，担当个人及团队成员的作用。以及负责人的角色。10：沟通能够就简洁工程问题与业界同行及社会公众进展有效沟通和沟通，包括撰写报告和设计文稿、陈述发

补、交往。议，进展合理决策之领导力气。的跨文化沟通力气。有较强的业务沟通力气与竞争力气。毕业要求沟通和沟通。11：工程治理多学科环境中应用。

毕业要求及其指标点指标点表达或回应指令，就简洁的专业工程问题进展有效沟通和沟通。并把握工程治理原理与经济决策方法。有确定的组织、治理及领导力气，能够较好地通过口头或书面方式表达自己的想法。

撑关系12：终身学习应进展的力气。

对终身学习的重要性，有自觉的意识和正确的生疏。能够承受适宜的方法，自我学习、提高的力气。能够适应社会进步与进展，与时代同步。七、教学重点与难点：第一章铸铁合金重点内容Fe-C双重相图；铸铁的结晶与组织形成及其影响因素；灰铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁的成分、组织、性能及其应用。难点内容织把握。其次章铸钢重点内容(高锰钢、不锈钢、耐热钢)的成分、组织与性能及其应用。难点内容加工硬化；铸造不锈钢的组织把握以及奥氏体不锈钢的晶间腐蚀。第三章铸造有色合金重点内容四大系列铝合金〔Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn〕的成分、组织、性能及应用；铝合金的变质处理、热处理；铸造铜合金的种类及应用；镁合金的组织与性能。难点内容Al-Si合金的变质处理，提高铝合金性能的途径；合金元素对锡青铜组织和性能的影响第四章铸造合金的熔炼重点内容的吸气及除气精炼。难点内容冲天炉熔炼过程中铁水化学成分的变化及铁水质量的炉前把握；碱性电弧炉的氧化法炼钢，钢水的炉外精练；铝合金液的吸气及除气精炼、铜合金液的氧化与脱氧，铜合金液的吸气及除气精炼。八、教学方法与手段：教学方法承受现代化教学方法〔含PPT演示，设备照片，影像资料等的成分、组织、性能及应用，以提高教学效果及效率；承受课堂教学与学生PPT汇报、沟通争论等方式，进展课堂互动，吸引学生的留意力、激发学生的学习热忱，提高学生的学习效果。教学手段依据教学大纲组织教学内容，以教材为主，不断充实铸造合金领域的理论和技术，留意各章节间内在联系的讲授和总结；通过布置作业、组织自学和课堂争论等多种途径，结合生产实际，培育学生理论联系实际、综合分析问题和解决问题的力气和创意识与制造力气。九、教学内容与学时安排总体安排2表2 根本教学内容、学时安排讲讲铸铁合金铸钢铸造有色合金课内容学时1234铸造合金的熔炼10688具体内容各章节的具体内容如下：第一章铸铁合金(10学时)绪论铸铁的结晶及组织把握灰铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁特种铸铁其次章铸钢(6学时)铸造碳钢铸造低合金钢铸造高合金钢第三章铸造有色合金(8学时)铸造铝合金铸造铜合金铸造镁合金及锌合金第四章铸造合金的熔炼(8学时)冲天炉熔炼电弧炉熔炼感应电炉炼钢铸铁和铸钢熔液的炉外精炼铸造有色合金熔炼各章节的课后思考题〔作业〕及争论要求第一章铸铁合金为什么有Fe-C双重状态图的存在？双重状态图的存在对铸件的生产有何实际意义？Fe-C〔石墨〕Fe-Fe3C系凝固的影响？简述D型石墨的形成条件及D型石墨铸铁的性能特点。冷却速度是如何对铸铁组织发生影响的?分析争论片状石墨、球状石墨、蠕虫状石墨的形成条件及生长过程。争论铸铁固态相变的主要内容及其对铸铁最终形成组织的影响。常用合金元素以及微量合金元素是如何对铸铁组织发生影响的？灰铸铁的金相组织及性能的特点是什么?提高灰铸铁性能的主要途径有哪些？何谓铸铁的孕育处理？其目的是什么。简述瞬时孕育概念、瞬时孕育的优点及常用的瞬时孕育方法。试描述球墨铸铁凝固冷却曲线的特点，并据此分析球墨铸铁的凝固特性。球墨铸铁生产时化学成分的选择原则是什么？它和灰铸铁有何不同？球墨铸铁组织中为何较易消灭少量渗碳体？如何防止？试总结在铸态下得到高韧性球墨铸铁及高强度球墨铸铁的根本途径。某企业请A、BQT500—7。A生产商承受铸态球铁生产技术未经热处理即达铸件质量技术要求，B生产商的铸件铸态延长率未7%,需进展热处理。但其铸态组织球化良好,B生产商制定适宜AB两生产商供给的铸件由于生产方法不同在组织上还存在确定的差异，请分析组织差异之所在及缘由。试分析等温淬火温度和等温时间对奥氏体—贝氏体球墨铸铁组织及性能的影响。稀土元素(RE)是各种铸铁中常用的添加剂，试论述稀土元素在铸铁中的作用。试从共晶凝固方式和石墨长大的机理阐述灰铸铁和球墨铸铁铸件的缩孔与缩松形成倾向。简述蠕墨铸铁的组织和性能特点。蠕墨铸铁生产中应留意把握哪些因素？如何设法拓宽有效蠕化剂含量的范围？减摩铸铁和抗磨铸铁在使用要求方面有什么不同？试争论分析之。抗磨铸铁中，应用最广、进展最快的要属铬系白口铸铁。试在比较几种抗磨铸铁的优缺点根底上，得出你自己的结论。分析高铬铸铁中二次碳化物在基体组织中的作用。高铬白口铸铁为什么不能利用铸造余热进展淬火。试述铸铁的耐蚀性及硅、铬和镍对铸铁耐蚀性的影响。试述一般铸铁在高温下的氧化和生长以及防止铸铁氧化和生长的措施。常用几种耐热铸铁的组织特征有什么不同？在应用上又有哪些不同？其次章铸钢试述化学成分对铸造碳钢力学性能的影响。试述碳钢的铸态组织特征，如何消退对碳钢性能不利的组织。试说明细化钢的晶粒能够收到同时提高钢的屈服强度和韧性的道理。试论述铸钢件形成热裂的机理，并说明浇注温度过高和钢中含硫量过多对于形成热裂的影响。作为一个低合金系列的主加合金元素需要具备什么条件？试比较锰、铬和镍作为三个低合金钢系列的主加合金元素的优缺点。试分析锰系低合金钢在淬火后的回火过程中产生回火脆性的缘由。为什么锰的碳化物常在钢的晶较周界处形成？通过哪些途径可以避开回火脆性现象的发生？试分析低合金高强度钢在化学成分和热处理方面与一般的低合金钢相比有何特点？你对超群钢的加工硬化现象的机理有何见解？如何进一步强化这种性能？耐磨白口铁、低合金耐磨钢和高锰钢都是常用耐磨材料，请分析以上三类耐磨材料的组织、性能特点及应用场合。铬镍不锈钢作为用途广泛的钢种缘由何在？它在性能方面有何优缺点？简述奥氏体不锈钢晶间腐蚀产生的缘由及防止的方法。铬镍不锈钢与烙镍耐热钢在化学成分和性能方面各有何特点？3章铸造有色合金提高铸造Al-Si合金力学性能有哪些途径？举例说明。对Al-Si合金的共晶硅进展变质前后有哪些变化？简述变质机理。有哪些Al-Si合金的共晶硅变质剂？简述Al-Si合金初晶硅的变质剂种类及其机理。铝合金晶粒细化的原理是什么？试举例说明。分析ZCuSn10Zn2的结晶过程，描述其铸态组织。常用的锡青铜有哪些？含锡量的范围是多少？它们的优缺点如何？锡青铜的铸造工艺特点是什么？抑制锡青铜阀体渗漏有哪些方法？描述ZCuAl9Mn2的结晶过程，分析其铸态组织。什么叫铝青铜的“缓冷脆性”?分析产生的缘由及抑制的措施。分析ZCuZn38的结晶过程及其铸态组织，分析含锌量和力学性能之间的关系。什么是锌当量系数、锌当量？有何用途？试计算ZCuZn26Al4Fe3Mn3合金的锌当量及组织中α与β之比。ZM1、ZM5合金中各元素的作用是什么？依据镁合金的物理化学特性阐述镁合金的熔炼浇注特点。有哪几类锌合金获得了工业应用？它们各自的优缺点是什么？何谓锌合金的“老化”？产生的缘由是什么？有哪些抑制的工艺措施？4章铸造合金熔炼依据冲天炉的底焦燃烧规律，分析风速、炉温与焦炭燃烧反响的关系。试依据冲天炉内炉气及炉温分布规律，争论冲天炉内的热交换特点，并分析如何强化热交换及提高铁液温度的措施。依据冲天炉的网状图，争论在熔炼过程中风量、焦耗、铁液温度和熔化率之间的关系。如何准确地选择冲天炉熔炼的主要参数?试依据冲天炉的冶金反响规律，争论铁液中各元素的变化规律。的原理。从冶金反响动力学角度分析电弧炉炼钢中，炉渣粘度过大或过小所带来的问题。 电弧炉炼钢时假设炉料的平均含磷量或含硫量过高，应实行哪些工艺措施？这些措施的冶金原理是什么？试分析炼钢工艺中出钢前承受插铝法终脱脱氧的优缺点及留意事项。分析感应电炉的容量与所承受的电频率之间的大体对应关系。试分析碱性感应电炉炼钢过程中，一般不进展大量脱硫和脱磷操作的道理。分析感应电炉熔炼铸铁时各主要化学成分的变化规律。试全面分析比较AOD精炼法与VOD精炼法的优缺点。铝液精炼工艺分几类？试举例说明并比较不同工艺的优缺点。从除气动力学方面分析如何提高除气效果？铝中的氢的来源有哪些方面？铝液吸氢的影响因素有哪些？铜液有哪些脱氧方法？各自的优缺点如何？分析磷铜脱氧的原理及其脱氧工艺要点。锡青铜铸件中形成“锡汗”的主要缘由是什么？为什么因水汽引起的气孔比因氢气引起的气孔更简洁在锡青铜铸件中形成？锡青铜的熔炼原则是什么？和铝青铜、黄铜有什么区分？十、教学参考书及文献1202322023年，陆文华等编；十一、课程成绩评定与记载考核方式1、课程考核及评价细则课程考核及评价细则，详见表3。3课程考核及评价细则对应的对应的成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则教学目标依据