工程材料实验教学大纲

工程材料实验教学大纲01．教学单位名称：材料科学与工程学院02．实验中心名称：金属材料实验教学中心03．课程名称：工程材料04．课程代码：43200605．课程类别：学科基础课06．课程性质：必修07．课程学时：34学时，其中含实验6学时08．课程学分：209．面向专业：必修：机械工程、工程力学、工业工程，车辆工程、工业设计、能源与动力工程，农业机械化及其自动化、包装工程；选修：交通运输（汽车运用工程方向）、汽车服务工程10．实验课程的教学任务和教学要求教学任务：工程材料是高等院校工科类非材料专业的技术基础课。其主要任务是从机械工程材料应用的角度出发，初步掌握金属学理论，正确理解常用金属材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系，使学生理解并巩固理论知识。教学要求：实验课是本课程的重要教学环节，目的是使学生通过实验过程，将本课程理论知识与实践相结合，具有根据机械零件使用条件和性能要求，进行合理选材及制定零件工艺路线的初步能力。并掌握金属及热处理的一些基本实验方法，提高学生对材料学和钢热处理的基本认知水平。11．学生应掌握的实验技术及实验能力（1）了解光学显微镜的结构及操作规范，熟练操作光学显微镜及图像采集软件；（2）掌握光学显微镜用显微试样制备方法，能独立使用光学显微镜进行金属材料显微分析；（3）能够运用铁碳合金相图，识别碳钢的平衡组织，包括铁素体、珠光体、碳化物和莱氏体等组织形貌特点；掌握铁碳合金随着含碳量的变化，组织的演变规律；（4）了解布氏硬度计和洛氏硬度计的原理及构造，熟练掌握两种硬度计操作规程，通过实验验证碳钢退火后含碳量与硬度关系；（5）了解热处理淬火、正火和回火工艺含义及工艺规范，掌握热处理电阻炉操作规程，通过实验掌握淬火加热温度，冷却介质、含碳量对碳钢组织和性能的影响，掌握回火温度和合金元素对回火后钢的组织及性能的影响。12．开设实验项目（1）金相样品制备及平衡组织观察1）熟悉掌握光学显微镜光学成像原理、结构及操作规范；2）熟练掌握金相显微试样制备方法；3）观察识别平衡状态下铁碳合金的显微组织形貌特征。（2）碳钢及合金钢的热处理及硬度测试1）掌握布氏硬度计、洛氏硬度计的原理、结构及使用方法；2）掌握热处理工艺的基本过程及操作方法；3）加深理解成分、工艺参数等对显微组织和性能的影响。

开设实验项目一览表实验项目编号实验项目名称实验类型实验性质实验学时每组人数首次开出年月43200101金相样品制备及平衡组织观察综合性必做2120050343200102碳钢及合金钢的热处理及硬度测试综合性必做42200503实验教材或指导书或主要参考资料（1)等，《工程材料实验教程》，机械工业出版社，2019.05.（2)陈积伟，《工程材料》，普通高等教育规划教材，机械工业出版社，2006.14．考核要求、考核方式及成绩评定标准考核要求：要求学生实验前应预习实验相关内容，通过实验指导教师讲解实验内容、实验原理和方法，仪器设备的演示操作，学生应独立完成实验，有原始数据记录，按照实验报告要求完成实验报告。本实验课程成绩占本课程总成绩的10%，实验成绩百分制，依据参加实验课和实验报告给出，对于无故两次不做实验的同学取消实验成绩。考核方式：考试。成绩评定标准：实验成绩实行百分制，主要包括实验过程中出勤、预习报告、实验相关理论知识、实验技能、实验数据、实验报告规范正确等，实验课缺课达2/3，没有实验成绩。成绩考核内容一览表序号内容要求成绩占比%1实验预习预习报告；52实验目的正确全面；53实验原理实验原理阐述正确，完整；254实验过程、材料设备叙述正确全面；105实验结果分析实验数据为原始数据，数据处理及讨论分析正确；406实验思考题实验思考题回答全面准确；107实验报告质量实验报告规范，字迹工整，图表齐全。5工程材料（432006）实验项目卡1No字段名填写内容1课程名称工程材料2课程编号4320063实验项目名称金相样品制备及平衡组织观察4实验项目编号432006015网络实验06每组人数17计划学时数28实验性质必做9实验目的1.熟悉掌握光学金相显微镜光学成像原理、结构及操作规范；2.熟练掌握金相显微试样制备方法；3.观察和识别铁碳合金平衡组织特征。10实验内容1.每个学生独立制备显微试样一块；2.利用光学显微镜观察碳钢平衡组织，并画出示意图；11实验原理1.光学显微镜是通过物镜和目镜两次放大成像，试样磨抛腐蚀后对光的折射程度不同，从而获得金属微观组织图像。2.铁碳合金平衡相图是研究碳钢组织，确定其加工工艺的重要理论工具。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备数码金相显微镜，奥林巴斯显微镜，金相试样抛光机，风干机，多媒体15实验套数1516开出时间20050317教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实验中心编号43221实验地名称金属材料工程实验室22实验地编号逸夫机械材料馆419，431，429，43023一次性材料品名金相试样30个，砂纸120张，抛光布15块，抛光液5瓶、脱脂棉1包，化学纯硝酸4ml，无水乙醇0.5瓶。24一次性材料50元25面向专业机械工程、工程力学、工业工程、车辆工程、工业设计、能源与动力工程、农业机械化及其自动化、包装工程等。26研究员27教授工程材料（432006）实验项目卡2No字段名填写内容1课程名称工程材料2课程编号4320063实验项目名称碳钢及合金钢的热处理及硬度测试4实验项目编号432006025网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的1.掌握温度、介质和含碳量对碳钢淬火组织及性能的影响；2.掌握回火温度、合金元素对碳钢回火后性能的影响；3.熟练掌握布氏、洛氏硬度计原理、结构及操作方法。10实验内容1.熟练操作布氏硬度计和洛氏硬度计；2.按照工艺要求进行热处理；3.测量热处理后工件的洛氏硬度；11实验原理1.布氏硬度计和洛氏硬度计原理都是压入法，布氏硬度适用于测量低硬度材料，洛氏硬度适用于高硬度材料。2.热处理是材料强化的一种重要方法，通过加热保温冷却来改变材料的微观组织进而获得所需要的性能。主要的工艺有淬火、正火、回火处理。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备布洛氏硬度计，热处理电阻炉，淬火介质箱，读值显微镜，台灯，多媒体。15实验套数1516开出时间20050317教学单位名称材料科学与工程学院18教学单位编号4319实验单位名称金属材料实验教学中心20实验中心编号43221实验地名称金属材料工程实验室22实验地