金属材料及热处理课程标准.docx
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金属材料及热处理课程标准
金属材料及热处理课程标准
课程名称:
金属材料及热处理
课程性质:
职业能力必修课
学分:
4
计划学时:
64(理论56,实践8)
适用专业:
机械设计与制造17.1
(一)前言
1.课程定位:
本课程是机械类各专业一门重要的技术基础课。
其主要内容包括:
金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料及非金属材料的牌号等。
是机械类各技术专业必须掌握的一门综合性应用技术基础课程。
本课程的任务是使学生掌握金属材料与热处理的基本知识,为学习专业理论,掌握专业技能打好基础。
通过本课程的学习,应使学生达到下列基本要求:
2.设计思路
3.与前后课程的联系
前续课程为《机械制图》,《高等数学》,后续课程包括《机械设计基础》、《互换性与技术测量》、《机械制造基础》;
(二)课程目标
1.总体目标
2.具体目标
(1)知识目标
1)了解金属学的基本知识;
2)掌握常用金属材料的牌号、性能及用途;
3)了解金属材料的组织结构与性能之间的关系;
4)了解热处理的一般原理及其工艺;
5)了解热处理工艺在实际生产中的应用;
(2)能力目标
1)初步具有选用工程材料的能力;
2)初步具有在实际生产中应用热处理工艺的能力;
(3)素质目标
1)培养学生具有创新精神和实践能力;
2)培养严谨的科学态度和良好的职业道德;
3.学时分配
序号
教学内容
总学
时数
其中
备注
理论
实验实训
0
绪论
2
2
0
1章
金属材料的性能
6
4
2
2章
常见金属的晶体结构与结晶
8
6
2
3章
金属的塑性变形与再结晶
8
8
0
4章
合金的结构与结晶
6
4
2
5章
铁碳合金相图和碳钢
6
6
0
6章
钢的热处理
8
6
2
7章
合金结构钢
6
6
0
8章
特殊性能钢
2
2
0
9章
工具钢
2
2
0
10章
粉末冶金与硬质合金
2
2
0
11章
铸铁
2
2
0
12章
非金属材料
2
2
0
13章
零件毛坯选择
4
4
0
总教学时数合计
64
56
8
(3)课程内容与要求
绪论
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
1.学习金属材料与热处理的目的;2.金属材料与热处理的基本内容;3.金属材料与热处理的发展史;4.金属材料在工农业生产中的应用.
1.掌握学习本课程的目的;2.了解本课程的基本内容。
.了解本课程的基本内容。
1.结合实际生产授课,以激发学生学习本课程的兴趣;2.展望金属材料与热处理的发展前景。
学生以小组形式组成团队,各学习单元采用任务驱动方式,根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
2
第一章.金属材料的性能:
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§1—1金属的力学性能;
(1).强度;
(2).塑性;
(2).硬度;(3)冲击韧性;(4).疲劳强度;§1-2金属的工艺性能;
(1).铸造性能;
(2).锻造性能;(3).焊接性能;(4).切削加工性能.
1.掌握金属的力学性能,包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳等概念及各力学性能的衡量指标;2.了解金属的工艺性能。
强度;硬度;塑性;疲劳强度概念.
强度;硬度概念.
学生以小组形式组成团队,各学习单元采用任务驱动方式,根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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第二章常见金属的结构与结晶
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§2-1金属的晶体结构;
(1).晶体概念;
(2).常见的金属晶格;(3).单晶体的各向异性;§2-2实际金属结构;
(1).多晶体结构;
(2).晶格缺陷;§2-3纯金属的结晶;
(1).结晶的概念;
(2).金属的结晶过程;(3).影响生核和长大的因素;(4)金属的同素异构性;§2-4金属铸锭的组织特点;
1.了解金属的晶体结构;2.掌握纯金属的结晶过程;3、掌握纯铁的同素;
多晶体结构;影响生核和长大的因素.
影响生核和长大的因素.
学生以小组形式组成团队,各学习单元采用任务驱动方式,根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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第三章金属的塑性变形与再结晶
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§3-1金属材料的塑性变形;
(1).塑性变形的基本形式;
(2).单晶体的滑移变形;(3).多晶体的塑性变形;§3-2冷塑性变形对金属的组织和性能的影响;§3-3回复与再结晶;
(1).回复的概念;
(2).再结晶;(3).晶粒的长大;§3-4金属材料的热加工;
(1).热加工的概念;
(2).热加工对金属组织和性能的影响;
1.了解金属塑性变形的基本原理;2.掌握冷塑性变形和热塑性变形对金属性能的影响;
1.金属塑性变形的基本原理;2.冷塑性变形和热塑性变形对金属性能的影响。
金属塑性变形的基本原理。
学生以小组形式组成团队,各学习单元采用任务驱动方式,根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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第四章二元合金
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§4-1合金的相结构;
(1).固溶体;
(2).化合物;§4-2二元合金相图;
(1).二元合金相图的建立;
(2).匀晶相图;(3).共晶相图;(4).包晶相图;(5).共析相图;§4-3相图与性能的关系;
(1).当合金形成单相固溶体;
(2).当合金形成两相混合物。
1.了解二元合金相图的建立;2.掌握冷相图与性能的关系
1.固溶体、化合物概念和作用;2.二元合金相图的建立和相图与性能的关系。
相图与性能的关系。
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第五章铁碳合金
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§5-1铁碳合金的相结构及其性能;§5-2铁碳合金相图;
(1).相图分析;
(2).典型合金的结晶过程;(3).铁碳合金的成分与性能的关系;§5-3碳钢;
(1).常存杂质对碳钢性能的影响;
(2).碳钢的分类;(3).碳钢的编号和用途;。
1.掌握合金的概念及合金组织的基本类型;2.掌握铁碳合金的基本组织,包括概念、牌号、性能等;3.掌握简化的Fe—Fe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程;4.掌握含碳量对钢组织及性能的影响。
1.铁碳合金的基本组织,包括概念、牌号、性能;2.简化的Fe—Fe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程;3.含碳量对钢组织及性能的影响。
简化的Fe—Fe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程。
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第六章钢的热处理
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§6-1钢的热处理原理;
(1).奥氏体的形成;
(2).奥氏体晶粒的长大;(3).奥氏体等温转变曲线;(4).过冷奥氏体转变产物的组织与性能;(5).影响c曲线的因素;(6).奥氏体连续冷却转变曲线;§6-2钢常用的热处理工艺;
(1).钢的退火;
(2).钢的正火;(3).淬火工艺;(4).淬火方法;(5).钢的淬透性;(6).淬火钢的回火转变;(7)回火的分类和应用。
§6-3其它热处理;
1.了解钢在加热和冷却时的组织转变;2.掌握钢的退火、正火、淬火、回火及表面热处理的方法和目的;3.掌握常用工件热处理的方法。
钢的退火、正火、淬火、回火及表面热处理的方法和目的。
常用工件热处理的方法。
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第七章合金钢
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§7-1合金元素在钢中的作用;
(1).形成合金碳化物;
(2).细化晶粒;(3).提高钢的淬透性;(4).提高钢的回火稳定性;§7—2合金钢的分类和牌号;
(1).合金钢的分类;
(2).合金钢的分类;(3).合金钢的牌号;§7—3合金结构钢;
(1).低合金结构钢;
(2)合金渗碳钢;(3).合金调质钢;(4).合金弹簧钢;(5).滚动轴承钢;§7—4合金工具钢;1).合金刃具钢;
(2).合金模具钢;(3).合金量具钢;
1.了解合金元素在钢中的作用;2.掌握常用合金钢的牌号、性能及热处理方法。
1.合金钢的特点;2.常用合金钢的牌号、性能、热处理方法及应用。
合金钢的特点。
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第八章特殊性能钢
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§8-1不锈钢;§8—2耐热钢;§8—3耐磨钢。
1.了解耐热钢、耐磨钢的性能;2.掌握不锈钢的性能。
不锈钢的性能;
耐热钢的性能
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第九章工具钢
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§9-1刃具钢;§9—2模具钢;§9—3耐磨钢。
1.了解刃具钢、模具钢、耐磨钢的应用场合;
刃具钢
耐磨钢
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2
第十一章铸铁
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§8-1铸铁的石墨化;§8-2灰铸铁;
(1).灰铸铁的组织与性能;
(2).灰铸铁的组织与性能;(3).灰铸铁的孕育处理;(3).灰铸铁的牌号及用途;(4).灰铸铁的热处理;§8-3可锻铸铁;
(1).可锻铸铁的组织与性能;
(2).可锻铸铁的牌号及用途;§8-4球墨铸铁;
(1).球墨铸铁的组织与性能;
(2).球墨铸铁的牌号及用途;(3).球墨铸铁的热处理;§8-5蠕墨铸铁
1.了解铸铁的分类;2.掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的牌号;3.了解灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的组织、性能及主要用途.
1.石墨的形状、数量、大小及分布状况对铸铁性能的影响;2.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的牌号。
石墨的形状、数量、大小及分布状况对铸铁性能的影响。
学生以小组形式组成团队,各学习单元采用任务驱动方式,根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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(四)实施建议
1.教材选用和编写建议
(1)选用教材
《金属材料及热处理》、机械工业出版社、丁仁亮
(2)参考教材
[1]邓文英.金属工艺学:
上册.第4版.北京:
高等教育出版社,2001.
[2]刘世荣.金属学与热处理.北京:
机械工业出版社,1985.
[3]戴枝荣.工程材料及机械制造基础-工程材料.北京:
高等教育出版社,1992.
[4]陈培里.工程材料及热加工.北京:
高等教育出版社,2007.
2.教学建议
(1)本课程采用实物、教具、多媒体、仿真软件等形式辅助教学,突出感性认知,帮助学生理解。
(2)根据课程的教学目标,应注重实践教学,在教学过程中,多联系实际生产需求,多去实训中心,加强对学生动手能力的培养。
在实践教学中注重学生安全意识的培养,加强其职业素质的培养,提高学生的综合素质。
3.教学考核评价建议
结合课堂提问、学生作业、平时测绘、动手操作能力及考试情况,综合评价学生成绩。
本课程考试成绩与平时成绩相结合。
考试成绩占70%,平时成绩占30%。
4.课程资源的开发与利用
(1)常用课程资源的开发和利用
挂图、幻灯片、投影仪、视听光盘、多媒体软件、仿真软件等,这些资源有利于次创设形象生动的工作情境,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握,建议加强常用课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库。
(2)积极开发和利用网络课程资源
充分利用电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多媒体转换,使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变,使学生从单独的学习向合作学习转变。