《材料科学基础II》实验教学大纲

《材料科学基础II》实验教学大纲一、课程基本情况课程代码：101134223402课程名称（中/英文）：材料科学基础II/FundamentalsofMaterialsScienceII课程类别：专业必修课程课程性质：必修课程类型：课程实验总学分：2总学时：32实验/实践学时：6适用专业：焊接技术与工程适用对象：本科先修课程：机械制造基础、金工实习、材料科学基础I、物理化学开课学院：材料科学与工程学院二、课程简介本课程的主要内容包括碳钢的热处理操作及硬度测定、碳钢热处理后的组织观察、合金钢及热加工后的组织观察、铸铁及有色和金的组织观察，通过实验使学生掌握不同热处理工艺的操作过程以及硬度计和金相显微镜的正确使用方法，并能使用金相显微镜观察不同材料的金相组织，并能够通过组织观察来分析材料的相应性能特点，在实际生产中可以结合组织与性能之间的关系来检测工件的缺陷及工艺问题等的产生原因，寻找解决办法。通过理论和实践的结合，激发学生的工匠精神和工程师素养。三、实验教学目标1.掌握金属材料热处理的基础知识，并用其解释材料成型过程中组织转变规律。（支撑毕业要求1.2）2.掌握金属材料热处理的组织转变规律及性能特点，并将其应用于材料成型过程中工艺、组织与性能之间关系的分析。（支撑毕业要求2.1）3.掌握金属材料的加工工艺与组织、性能之间的内在关系，能够根据机器零件的工况条件制定出切实可行的热处理工艺方案。（支撑毕业要求3.1）四、实验项目及学时安排序号实验项目名称实验学时实验类型实验要求每组人数备注1碳钢的热处理操作及硬度测定2综合性必做22碳钢及合金钢热处理后的显微组织观察2综合性必做13铸铁和有色金属显微组织观察2综合性必做1五、实验内容实验一碳钢的热处理操作及硬度测定实验目的：1.了解碳钢的热处理操作过程。2.分析淬火温度、淬火冷却速度、回火温度对45钢和T12钢性能的影响。3.掌握洛氏硬度计的正确使用方法。4.培养学生的动手操作能力和团队合作精神。实验设备：热处理炉、淬火槽、钳子、洛氏硬度计实验内容及步骤：1.按组领取带编号的试样一块。2.选用合适的加热温度对试样进行加热，加热时试样应尽量靠近热电偶测量端，以保证温度测量准确。3.根据试样大小确定保温时间，保温后，立即取出正火或淬火。淬火槽应尽量靠近炉门，操作要迅速，并搅动试样，否则有可能淬不硬。4.试样经处理后，用砂布磨去氧化皮，擦净后在洛氏硬度计上测量硬度值。5.进行回火操作的同学，将正常淬火的试样，按照所需温度回火，回火后再次测量硬度值。实验二碳钢及合金钢热处理后的显微组织观察实验目的：1.观察热处理后碳钢及合金钢的金相组织。2.熟悉钢热处理后的典型组织和性能。3.培养学生的动手操作能力和团队合作精神，探索与发现的科学意识。实验设备：金相显微镜、金相试样一套实验内容及步骤：1.观察所给试样的组织特征。2.画出所给试样的组织示意图。3.分析组织与性能之间的对应关系。实验三铸铁和有色金属显微组织观察实验目的：1.观察和分析各种灰口铸铁的显微组织。2.熟悉常用的有色合金的显微组织。3.培养学生的动手操作能力和团队合作精神，发展新材料的科学思维。实验设备：金相显微镜、金相试样一套实验内容及步骤：1.观察几种铸铁中石墨的形状、基体的特征，分析其组织的形成。2.画出所给试样的组织示意图；3.比较黄铜和锡青铜的显微组织特征。4.比较变质处理与未变质处理的硅铝明的显微组织。六、实验报告格式实验名称（一）实验目的（二）实验设备（三）实验内容及步骤（四）结果与分析（五）问题讨论七、考核方式（一）实验成绩的构成实验成绩占本门课程总成绩20%，参考实验考勤、实验操作及实验报告成绩综合给定。（二）评分标准1.实验成绩以百分制或五级制（优、良、中、及格、不及格）填报，按比例记入该课程成绩中。2.多个实验项目的最后填报平均成绩。3.按照实验指导书的具体要求，根据每个学生实验前的预习准备，实验过程的考查，实验操作情况及实验报告的质量，综合给出实验成绩。4.实验评分应包括三个方面：（1）实验预习及实验纪律占20%：（2）实验操作占40%：（3）实验报告40%；评分等级：评定成绩分优、良、中、及格和不及格五个等级。优：90分以上；良：80-89分；中：70-79分；及格：60-69分；不及格：59分以下。也可以以百分制给出两个实验的综合成绩。实验成绩评定及考核标准考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）实验预习及实验纪律（20%）实验前能够按照实验要求，提前预习，掌握实验内容，掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，较好的掌握实验内容、掌握实验安全操作规程，遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律实验前能够按照实验要求，提前预习，基本了解实验内容、实验安全操作规程，较遵守实验纪律实验前未能按照实验要求，未提前预习，不了解实验内容、未能掌握实验安全操作规程实验操作（40%）能够根据实验目的，独立设计优化实验步骤，独立或合作完成实验操作，且操作规范；准确记录实验现象，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出合理的实验结果能够根据实验目的，独立设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作较为规范；记录实验现象较为准确，并对实验现象进行综合的分析讨论，得出较为合理的实验结果能够根据实验目的，设计实验步骤，独立或合作完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行分析讨论，得出实验结果能够根据实验目的，设计出基本的实验步骤，基本能完成实验操作，操作基本规范；记录实验现象，并对实验现象进行初步分析讨论，得出实验结果不能根据实验目的，设计出相应的实验步骤，不能完成实验操作或操作不规范；不能记录实验现象，不能对实验现象进行分析讨论，不能得出实验结果实验报告（40%）实验报告能够独立完成，内容完整，数据合理，数据处理正确，图表规范。能够正确完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行深入的讨论，提出自己的见解。实验报告能够独立完成，内容完整，数据较为合理，数据处理正确，图表基本规范。能够较好的完成实验报告中提出的问题，并对实验中遇到的问题进行讨论，提出意见。实验报告能够独立完成，内容完整，数据基本合理，能够进行数据处理，图表基本规范。能够基本完成实验报告中提出的问题，能对实验中遇到的问题进行讨论。实验报告基本能够独立完成，内容完整，数据图表齐全，基本完成实验报告中提出的问题