机械技术基础.docx
《机械技术基础.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械技术基础.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
机械技术基础
无锡职业技术学院
《工程材料及成形工艺基础》
课程群A（32）模块教学大纲
教育层次：
专科层次、学制三年
课程模块号：
D1B435A
课程模块教学时数：
32
学分数：
2
制订或修订执笔人：
姜敏凤完成日期：
2005.07
审核小组：
院教学工作委员会 审核日期：
2005.10
课程模块审批通过文件号：
第2次修订：
签发人：
谈向群签发日期：
2005.10
有效期至2008年10月
一、课程性质和任务
1.课程性质
金属材料及热处理课程是研究工程材料及其热处理工艺方法的一门综合性专业技术基础课。
它是高等职业技术学院工科各专业的一门必修课。
2．课程任务
通过本课程的学习使学生获得常用工程材料及热处理工艺方法的基础知识，培养学生综合运用材料及热处理工艺知识进行选择材料与改性方法、具有工件加工过程中安排热处理工序的初步能力，并为学习其他有关课程和从事工业工程生产第一线技术工作奠定必要的基础。
本课程注重培养学生解决生产具体工艺问题的能力；着重培养学生在机械制造领域内进行选择和判断能力；并培养高职应用性人才的技术文化修养。
二、先修课模块
热加工实训ⅠD6Z120A
钳工实训ID6Z110A
车工实训ID6Z100A
三、教学目标
1．知识目标
1）了解工程材料与材料成形工艺技术在机械制造过程中的地位和作用。
2）熟悉工程材料的种类、牌号、成分、性能、改性方法和用途。
3）了解常用材料成形工艺方法的基本知识。
4）了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术及其发展趋势。
5）建立质量与经济观念，培养理论联系实际的科学作风。
2．能力目标
1）具有现代机械制造过程的完整概念。
2）能运用工程材料及改性的知识，正确选用零件材料和改性方法的初步能力。
3）能综合运用工艺知识，正确选用毛坯成形方法及工艺路线分析的初步能力。
4）初步具有运用工程材料与成形工艺新技术、新工艺解决实际问题的能力。
四、教学内容及要求
单元一绪论
1．课程教学的基本要求
1）了解本课程的性质、任务、教学内容及基本要求。
2）知道材料及成形工艺在工程技术中的应用。
3）了解材料及成形工艺的历史和发展趋势。
4）知道本课程的特点、学习方法和要求。
2．重点、难点
1）教学重点
本课程的主要内容；本课程在机械制造中的地位和作用。
2）教学难点
激发学生学习本课程的兴趣。
单元二工程材料的基础知识
1．课程教学的基本要求
1）了解工程材料的品种与分类方法。
2）了解钢铁的生产方法和钢材的种类。
3）理解金属材料的使用性能和工艺性能的概念。
4）熟悉主要力学性能（强度、塑性、硬度、韧性等）的测量方法及性能判据的意义和作用。
5）了解金属材料的晶体结构、结晶规律。
6）理解材料的成分、组织与性能间的关系及变化规律。
2．重点、难点
1）教学重点
材料的常用力学性能及意义；材料的组织结构与性能间的关系。
2）教学难点
力学性能判据的意义及应用；强化材料（细晶强化、固溶强化、第二相强化等）的原理及措施。
单元三铁碳合金
1．课程教学基本要求
1）理解铁碳合金相图及其应用
2）熟悉铁碳合金成分、组织、性能、用途之间的关系及变化规律，为正确选择钢材提供必要的理论依据。
3）会使用金相显微镜观察铁碳合金的平衡组织，并通过平衡组织观察识别（估测）非合金钢和牌号，加深对铁碳合金成分、组织、性能之间关系的理解。
4）掌握常用非合金钢（碳钢）种类、牌号、性能、用途。
2．重点、难点
1）教学重点
铁铁合金的种类，常用非合金钢（碳钢）的种类、牌号、性能及应用。
2）教学难点
铁碳合金的成分、组织、性能之的关系。
特别是钢中含碳量对钢的力学能的影响。
单元四钢的热处理及材料的表面处理技术（材料的改性）
1．课程教学基本要求
1）了解钢的热处理原理（钢在热处理过程中组织转变及转变产物的形态和性能）。
2）掌握钢的整体热处理（退火、正火、淬火、回火）的工艺特点、应用与技术要求的标注。
3）初步了解热处理（退火、正火、淬火、回火）操作。
了解热处理工艺参数（加热温度、保温时间、冷却速度等）对钢的组织和性能的影响。
4）了解钢的常用表面热处理和化学热处理工艺的特点及应用。
5）具有选用常规热处理工艺，并安排其工序位置的初步能力。
6）了解材料的表面强化、表面防腐、表面装饰技术及应用。
7）了解钢的热处理及表面处理新技术与发展趋势。
2．重点、难点
1）教学重点
常用热处理方法（退火、正火、淬火、回火、表面淬火、渗碳等）的工艺特点、应用及在工艺中所处的位置。
2）教学难点
钢的热处理原理（钢在热处理加热、冷却时的组织转变及转变产物的特征和性能）。
单元五、低合金钢与合金钢
1．课程教学基本要求
1）了解合金钢的分类方法及牌号表示方法。
2）了解合金元素在钢中的作用，具体表现为对钢组织、性能、加工工艺的影响。
3）知道常用低合金钢、合金钢的牌号、热处理、性能特点及其应用（包括低合金高强度结构钢、合金渗碳钢、合金调质钢、合金弹簧钢、轴承钢、耐磨钢、合金工具钢、高速钢、不锈钢、耐热钢等）。
2．重点、难点
1）教学重点
合金钢的种类、牌号，不同钢种的性能特点及适用场合。
2）教学难点
各类合金钢的牌号、热处理（改性）、性能及应用。
单元六铸铁
1．课程教学基本要求。
1）了解铸铁的分类方法。
常用铸铁的种类、性能特点（与钢比较）。
2）知道常用铸铁（灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁）的组织识别、性能差别、牌号表示、适用场合。
2．重点、难点
1）教学重点
灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁的、性能、应用
2）教学难点
铸铁的石墨化及影响因素。
单元七非铁金属与非金属材料
1．课程教学基本要求
1）了解铝及铝合金的种类、牌号（或代号）、性能、应用。
2）了解铜及铜合金的种类、牌号（或代号）、性能、应用。
3）了解滑动轴承合金的种类、牌号、性能。
4）初步了解常用粉末冶金材料（硬质合金、含油轴承等）的特点及应用。
5）初步了解常用非金属材料（塑料、橡胶、陶瓷）的性能特点及应用场合。
6）初步了解常用复合材料的种类、性能特点及应用场合。
2．重点、难点
1）教学重点
铝及铝合金、铜及铜合金的种类、牌号、性能及应用。
2）教学难点
各类非铁金属牌号（代号）表示方法。
单元八材料与成形工艺选择
1．课程教学基本要求
1）了解材料与毛坯选择的原则。
2）了解材料与毛坯选择的方法与步骤。
3）典型零件的选材、选毛坯、选改性方法及进行工艺路线分析（即“三选，一线”）。
2．重点、难点
1）教学重点
轴类、盘类、箱体类零件的选材与选毛坯。
2）教学难点
工艺路线分析。
五、教学时数
本课程总教学时数为32学时（含讲授、实验、录像、参观、阶段测验），各教学单元学时分配如表1所示。
表1金属材料及热处理课程学时分配表
序号
课程内容
课时分配
讲授
实验或现场教学或其它
合计
1
单元一
绪论
课程的性质、任务、内容、学习方法
材料及成形在工程技术中的应用。
材料及成形工艺的历史和发展趋势。
1
1
2
单元二
工程材料基础知识
子单元一
工程材料的品种与分类方法。
钢铁生产简介（炼钢、炼铁、钢材生产）
5
2（实验一）
7
子单元二
金属力学性能（强度、塑性、硬度、冲击韧性、断裂韧度、疲劳等）
子单元三
纯金属的晶体结构、结晶规律。
合金的结构与组织
3
单元三
铁碳合金
铁碳合金的基本组织、Fe-Fe3C状态图
4
2（实验二）
6
非合金钢（碳钢）
4
单元四
钢的热处理及表面处理技术
钢的热处理原理
5
2（实验三）
7
钢的退火与正火
钢的淬火与回火
钢的化学热处理
钢的表面热处理及热处理新技术
5
单元五
低合金钢与合金钢
钢材的分类及应用
3
3
常用结构钢（低合金高强度结构钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、轴承钢）
常用工具钢（合金工具钢、高速工具钢）
不锈钢与耐热钢
6
单元六
铸铁
铸铁的分类及石墨在铸铁中的作用
2
2
灰铸铁
球墨铸铁
可锻铸铁
蠕墨铸铁
7
单元七
非铁合金与非金属材料
铝及其合金
2
2
铜及其合金
硬质合金
非金属材料
11
单元八
材料与成形工艺选择
2
2
13
测试
2
2
合计
26
6
32
六、课程实践教学内容
本课程具有较强的实践性，为提高教学效果，促进学生知识和能力的并行发展，应对实践教学环节引起足够的重视，课程内安排的实践内容如表2所示；同时应加强本课程与其他实践教学环节（钳工、热加工、机加工实习等）的联系，共同承担起对学生能力培养的任务，以实现教学目标。
表2课程实践项目及时间分配表
序号
实验项目
课时数
1
实验一：
硬度试验，冲击试验演示
2
2
实验二：
铁碳合金平衡组织观察
2
3
实验三：
钢的热处理（录像或实验）
2
七、学习评价
1．评价形式
本课程的评价按“教务处统一安排测试课程的评分结构”的要求为依据，对学生的学习采用多元评价体系。
学生成绩由平时成绩和和期末测试成绩两部分构成，如表3所示。
平时成绩含出勤率、作业、阶段测验、实验成绩等部分，其评价细则如表4所示；期末测试由教务处统一安排（形式可采用闭卷或开卷），根据教学目标、教学要求，对学生的知识和能力进行综合评价。
2．测试的评分等级
测试的评分等级采用百分制。
3．评分结构（如表3所示）
表3教务处统一安排测试课程评分结构
测试成绩（%）
平时测试成绩比例（%）
期末测试成绩比例（%）
出勤、作业、平时作业、阶段测验
实验
100
20
10
70
4．平时测试评分细则（如表4所示）
表4平时成绩和测试评分规则
《金属材料及热处理》/32学时
序号
单元名称/学时
测试项目
单元成绩合计
阶段测试成绩/开、闭卷形式
总计（30%）
单元成绩+阶段成绩
1
绪论/1
平时作业
1
20（闭卷）
100
理论教学
实践教学
2
工程材料基础知识/8
平时作业
10
理论教学
实践教学（实验一）
3
铁碳合金/6
平时作业
10
理论教学
课堂测验
实践教学（实验二）
4
钢的热处理及表面处理技术/8
平时作业
10
理论教学
实践教学（实验三）
5
低合金钢与合金钢/6
平时作业
4
15（闭卷）
理论教学
实践教学
6
铸铁/2
平时作业
2
理论教学
实践教学
7
非铁合金与非金属材料/7
平时作业
4
理论教学
实践教学
8
材料与成形工艺选择/2
平时作业
2
理论教学
实践教学
合计
出勤考核6
45
100
备注
1．实践成绩占平时成绩的1/3此项。
2．表中单元成绩与阶段测验成绩的总和为94分，6分的差额为出勤考核成绩，学生每缺1学时扣1分，缺课10学时以上，取消期末测试资格。
八、建议使用教材或讲义及教学参考资料
建议使用教材：
（1）姜敏凤《工程材料与热成型工艺》高等教育出版社2003年5月第一版
（2）肖智清《机械制造基础》机械工业版社2001年7月第一版
（3）范祖贤 《机械工程学》 院编 2003年7月
九、本课程所需仪器、设备清单和消耗所需费用及承担者
表5《金属材料及热处理》课程仪器、设备清单
序号
名称
规格/型号
数量
价格（元）
承担者
备注
1
布氏硬度机
HD8-187.5
3
机械工程中心实验室
（二）
2
洛氏硬度机
HR-150A
3
3
读数显微镜
5
4
金相显微镜
4X、4XA等
20
5
金相抛光机
P—2
4
6
冲击试验机
1
7
箱式电阻炉
4
十、教学法建议
本课程为一门传统的综合性专业技术基础课程，教学应体现“宽、浅、用、新”的原则，注重学生工程素质的培养，重在使学生对机器生产全过程有一个较清楚的了解，拓宽解决实际工程问题的思路，建立全局观念。
故教学中应注意以下几点：
1．课程以机器制造过程为主线，务必使学生了解本课程在机器生产过程中的作用（如下图），理解学习目的性。
图1机器生产过程
2．理论教学以够用为准则，切忌过深、过难、过偏，特别对基础部分切忌重蹈学科化的教学的老路。
应注重理论与实践的结合，大胆舍弃与实际应用偏离过远的内容（如二元合金相图等）；淡化材料的组织，而应注重性能及工艺方法的应用（如热处理单元淡化热处理后材料的组织，而应注重各种工艺方法的适用场合以及热处理后能达到的性能等）。
3．应尽量采用录像、多媒体教学，参观等多种教学手段和教学形式，增强学生对本课程学习的兴趣，提高教学效率。
4．课程可分为基础知识、工程材料及改性、毛坯成形三个模块。
鉴于课时的限制和其教学内容的特殊性，毛坯成形模块教学目标的实现应与“热加工实习”通盘考虑，建议该课程与“热加工实习”安排在同一学期进行，以便实现理论教学与实践教学的有机结合，发挥教学学时的效益，共同完成该模块的教学目标。
十一、其它（无）
升级会员 