《金属学与热处理》课程教学大纲(本科).docx
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1、金属学与热处理(Physical metallurgy and heat treatment)课程代码:07410029学 分:4学 时:64 (其中:课堂教学学时:64实验学时:0上机学时:0课程实践 学时:0)先修课程:大学物理、大学化学、物理化学适用专业:冶金工程教 材:金属学与热处理;崔忠圻、覃耀春主编,机械工业出版社,2009年 第二版一、课程的性质与课程目标(-)课程性质金属学与热处理是冶金工程专业的技术基础课,主要介绍金属与合金的化学成分、结 构、组织与性能之间的内在联系以及在各种条件下的变化规律,包括金属与合金的相图与结晶、 塑形变形与再结晶、固体金属相变与扩散的基本理论及强化
2、材料的基本工艺方法。课程着重阐述 钢加热形成奥氏体;冷却转变形成珠光体、贝氏体、马氏体以及马氏体回火转变得到回火组织的 转变规律和基本原理;介绍了获得各种组织的不同热处理工艺及参数。通过上述教学内容学习, 使学生基本掌握钢成分、工艺、组织、性能之间的相互关系。了解相变机理,使学生可以初步制 定热处理工艺,能进行金属构件的组织、热处理工艺的分析。课程的任务是使学生掌握与金属材料科学有关的基本现象、基本概念、基本规律、基本理论 和方法,为能够合理选择使用金属材料和制订热加工工艺规程、获得优质的构件打下必要的理论 基础。(二)课程目标课程目标1: 了解金属及合金相结构,实际金属结构的缺陷空位位错等现
3、象。了解纯金属结 晶中形核方式以及各种结晶条件等相关问题。了解二元三元合金相图的建立、应用。掌握二元匀 晶、共晶、包晶相图和三元匀晶共晶相图的合金凝固分析计算。课程目标2:熟悉铁碳相图的建立掌握相图各个合金凝固过程分析计算,了解含碳及其它元 素对钢的性能影响,钢锭的宏观微观组织与缺陷。课程目标3: 了解金属塑性变形的原理,学会用位错理论解释金属的塑性变形与强化理论。 掌握塑性变形后的金属在加热时回复和再结晶的机制、影响因素等。了解掌握晶粒度概念及晶粒 大小影响因素,对细晶强化金属理论之控制晶粒长大有个初始印象。课程目标4: 了解热处理的作用和相图关系以及钢加热转变(奥氏体化)的转变机理以及奥
4、氏体晶粒大小、影响因素等基础知识;了解钢的冷却转变(珠光体P、贝氏体B、马氏体M)、 回火转变的重要性和目的;掌握A、P、B、M和回火转变特征、组织形态及其与性能的对应关系。课程目标5: 了解钢的退火、正火、淬火、回火等热处理目的及工艺参数,能对材料成型复 杂工程问题中涉及的材料及工艺参数给出分析和判断。二、课程的基本内容及要求第一章金属的晶体结构(一)课程内容(1)金属(2)金属的晶体结构(3)合金相结构(4)实际金属的晶体结构(二)教学要求掌握三种典型金属结构以及空位位错基本概念和基础知识。(三)重点与难点(1)面心立方、体心立方、密排六方晶体结构有关知识与概念。(2)空位、位错概念基础知
5、识。第二章纯金属的结晶(一)课程内容(1)金属结晶的现象(2)金属结晶的热力学条件(3)金属结晶的结构条件(4)晶核的形成(5)晶核长大(二)教学要求掌握纯金属结晶的各种结晶条件,了解均匀形核非均匀形核临界半径、形核功公 式。(三)重点与难点形核的热力学动力学条件,均匀形核临界半径、形核功公式推导。第三章二元合金相图和合金的凝固(一)课程内容(1)二元合金相图的建立(2)匀晶相图及固溶体的结晶(3)共晶相图及其合金的结晶(4)包晶相图及其合金的结晶(5)其它类型的二元合金相图(6)二元相图的分析和使用(7)铸锭的组织与缺陷(二)教学要求了解二元合金相图的建立,掌握匀晶相图、共晶相图、包晶相图的
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