工程材料及成形技术基础教案.docx

1、工程材料及成形技术基础教案 教 案学 院 机电工程学院 课 程 名 称 工程材料及成形技术基础 适 用 专 业 机械类 课 程 类 型 专业基础课 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第一次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第一篇 绪论、第一章 金属的机械性能教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生掌握材料在力学方面的性能和特征，机械设计时各力学性能指标，为以后各章中研究结构与性能关系打下良好的基础。1、 1、了解工程材料的发展现状；2、 2、掌握材料的性能指标及应用； 3、熟悉机械制造与材料的关系。教学重

2、点及难点：1材料的性能；2各性能指标的应用教 学 基 本 内 容方法及手段 1、拉伸曲线的建立比例极限（p）、弹性极限（e）、 屈服极限（s）、强度极限（b）2、静载荷条件下材料的力学性能强度指标：s 、 b塑性指标： 、 硬度指标：HB、 HRC3、动载荷条件下材料的力学性能冲击韧性 ak 疲劳强度 -1课堂讲授作业、讨论题、思考题： 1零件设计时，选取0.2（S）还是选取b，应以什么情况为依据？2常用的测量硬度的方法有几种？其应用范围如何？3与这两个指标，哪个能更准确地表达材料的塑性？4 材料的ak 与 -1的含义及应用。5一铜棒的最大拉应力为70MPa，若要承受2000kg的载荷，它的直

3、径是多少？基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第二次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第二章 晶体的结构与结晶教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章的学习，使学生掌握金属材料的结构特点、性能特点，建立材料结构与性能之间的关系。掌握金属结晶的基本规律。 1熟悉金属材料的结构； 2了解材料的结晶过程。教学重点及难点：1金属材料的晶体结构；2晶体缺陷及其对性能的影响；3结晶的规律4过冷

4、度的概念教 学 基 本 内 容方法及手段1晶体与非晶体的区别2常见的三种晶格3晶面指数与晶向指数的概念4金属的晶格缺陷5结晶过程6晶粒的控制课堂讲授作业、讨论题、思考题： 1纯金属的晶体结构有几种类型？2简述晶体缺陷及其对性能的影响；3液态金属结构与固态金属结构有何区别，试述液态纯金属结晶过程。4为什么金属结晶一定要有过冷度？它对晶粒大小有何影响？5细化铸件晶粒的途径有那些？为什么？基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结：工程材料及成形技术基础 课程教案课次第三次授课方式（请打）理论课 讨论课 实

5、验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第三章 二元合金相图教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生们掌握二元相图的基本类型、分析和使用。1 了解二元相图的建立；2 熟悉二元相图的基本类型及应用；3 掌握相图与合金性能之间的关系；教学重点及难点：1 固溶体的相结构2 二元相图的基本类型及应用3 杠杆定律教 学 基 本 内 容方法及手段1、固溶体的概念及性能；2、化合物的概念及性能；3、二元合金相图的建立4、匀晶相图、共晶相图、共析相图、包晶相图、形成稳定化合物的相图；5、杠杆定律6、相图分析课堂讲授作业、讨论题、思考题： 1 固溶体包括那几种？化

6、合物那几种？固溶体与化合物的性能特点。2 二元相图有那些最基本的类型？ 何为匀晶转变、共晶转变、包晶转变、共析转变。3 何为“杠杆定律”？“杠杆定律”的应用范围及用途。基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第四次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第四章 铁碳合金相图教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生们掌握铁碳合金的基本知识及铁碳相图的应用。1、纯铁的三个同素异构转变

7、；2、铁碳合金相图分析和应用；3、工业纯铁、钢、白口铸铁的结晶过程。教学重点及难点：1、铁碳合金相图的分析和应用2、组织组成物和相组成物的概念教 学 基 本 内 容方法及手段1、纯铁的三个同素异构转变；2、铁碳合金相图分析3、相图与合金性能之间的关系课堂讲授作业、讨论题、思考题： 1 铁碳合金有那些基本相？从组织反应的角度看，纯铁、钢、铸铁有何区别？2 纯铁的三个同素异构体是什么？晶体结构如何？3 Fe和铁素体有何区别？Fe和奥氏体有何区别？4 从组织的角度看，渗碳体有哪几种基本的形态？5 按含碳量可将铁碳合金分为那几类？它们的力学性能随含碳量的增加有何变化规律？6 分析0.45%C，1.2%

8、C和2.3%C 的铁碳合金的平衡结晶过程，计算室温下组织组成 物的相对量及两相相对量。基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结：工程材料及成形技术基础 课程教案课次第五次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：碳钢、第五章 金属的塑性变形与再结晶教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生们掌握铁碳钢的牌号及应用；1、了解钢中的杂质元素对性能的影响；2、掌握碳钢的分类牌号和应用；3、了解材料变形的基本方式、塑性变形对组织与

9、性能的影响、金属的加热转变、回复与再结晶。 教学重点及难点：1、碳钢的分类牌号和应用2、塑性变形的实质教 学 基 本 内 容方法及手段1、钢中杂质元素对性能的影响；2、碳钢的分类、牌号、用途；3、金属的塑性变形与再结晶 课堂讲授作业、讨论题、思考题：1 分析C、Si、Mn、S、P对碳钢性能的影响2 钢的分类方式有哪几种？3 变通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢的牌号及意义。4 弹性变形和塑性变形的实质是什么？5 多晶体的塑性变形与单晶体的塑性变形有何不同？6 滑移系的概念。7回复与再结晶的概念。基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料

10、习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第六次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第六章 钢的热处理 钢在加热冷却时的转变 钢的退火、正火教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生们掌握热处理的基本概念，掌握钢的加热转变的过程和冷却转变的基本类型及其特点。1、了解钢在加热时的转变过程；2、了解钢在冷却时的转变及C曲线的意义； 3、了解碳钢的退火、正火、淬火的组织形成；4、掌握碳钢的退火、正火、淬火的工艺。教学重点及难点：1、钢在加热、冷却时的转变原子的扩散2、C曲线组织

11、结构与转变时间3、钢在退火、正火、淬火、回火时组织的转变4、钢的退火、正火、淬火、回火工艺要求。教 学 基 本 内 容方法及手段1热处理基本概念；2钢的加热与冷却转变；3 钢的退火工艺；4 钢的正火工艺；课堂讲授作业、讨论题、思考题： 1加热时奥氏体的形成过程要经过哪几个阶段？ 2珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何不同？3 什么是钢的退火，其目的是什么？4 正火与退火有什么不同？5 亚析钢与过共析钢在淬火加热温度的选择上有何不同？基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结：

12、工程材料及成形技术基础 课程教案课次第七次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第六章 钢的热处理 钢的淬火、回火教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生掌握常用热处理工艺，并能够应用过冷奥氏体转变曲线进行热处理工艺分析。 1、了解碳钢的淬火、回火组织形成；2、掌握碳钢的淬火、回火工艺。教学重点及难点：1、钢在淬火、回火时组织的转变2、钢的淬火、回火工艺要求。教 学 基 本 内 容方法及手段1 钢的淬火工艺；2 钢的回火工艺；课堂讲授作业、讨论题、思考题：1 亚析钢与过共析钢在淬火加热温度的选择上有何不同？ 2

13、什么是淬透性？淬透性对钢的热处理工艺有何影响？3淬透性与淬硬性有何区别？4 试比较索氏体、屈氏体、马氏体与回火屈氏体、回火索氏体、回火马氏体之间在形成条件、组织形态与性能上的差别。5 什么叫回火脆性？第一类回火脆性产生的原因是什么？如何防止？基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结：工程材料及成形技术基础 课程教案课次第八次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第六章 钢的热处理 钢的表面淬火、钢的化学热处理教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解

14、三个层次）：通过本章学习，使学生掌握钢的表面淬火基本概念，掌握钢的其它热处理的基本类型及其特点，掌握并了解钢的常用表面热处理及化学热处理工艺及应用。 1、掌握碳钢的表面淬火工艺及应用；2、掌握碳钢的化学热处理工艺及应用。教学重点及难点：1、钢的表面热处理的原理；2、钢的化学热处理的原理。教 学 基 本 内 容方法及手段1钢的表面热处理基本概念及应用；2钢的化学热处理基本概念及应用。课堂讲授作业、讨论题、思考题：1钢的表面淬火的作用是什么？2什么是钢的渗碳？什么是钢的渗氮？3某汽车齿轮选用20CrMnTi制造，其工艺路线为：下料锻造正火切削加工渗碳淬火低温回火喷丸磨削。请说明、四项热处理工艺的目

15、的及大致工艺参数。什么叫回火脆性？第一类回火脆性产生的原因是什么？如何防止？4试比较表面淬火和化学热处理之间的异同。基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第九次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时一、 授课题目（教学章、节或主题）：第七章 合金钢 合金结构钢教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生了解合金元素在钢中的作用，了解常用合金钢的分类及编号。 1、了解合金元素在钢中的作用；2、了解常用合金结构钢

16、的牌号、性能及用途。3、常用合金钢的编号。教学重点及难点：1、合金元素在钢中的作用；2、合金元素对钢中基本相、相图、热处理过程的影响。3、普通低合金钢、渗碳钢、调质钢等的特点及用途；4、合金元素对合金钢、渗碳钢、调质钢性能的影响教 学 基 本 内 容方法及手段1合金元素对钢中基本相的影响；2合金元素对铁碳相图的影响；3合金元素对热处理相变过程的影响。4普通低合金钢的成份、性能及热处理特点；5渗碳钢的成份、性能及热处理特点；6调质钢的成份、性能及热处理特点；课堂讲授作业、讨论题、思考题：1合金元素在钢中主要有那些作用？结合具体钢种举例说明。2合金钢按用途分为几类？其编号与碳钢有何不同？3何为钢的

17、回火稳定性、热硬性、二次硬化？4合金结构钢按用途分为几类？在使用性能上有何特点？5合金结构钢、合金工具钢的成份特点是什么？其热处理工艺有何要求？基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第十次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第七章 合金钢 合金工具钢 特殊性能钢教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生了解常用合金工具钢、特殊性能钢的牌号、性能及用途。1、了解常用合金工具钢的

18、牌号、性能及用途。2、了解常用特殊性能钢的牌号、性能及用途。教学重点及难点：1、合金工具钢 特殊性能钢的特点及用途；2、合金元素对合金工具钢 特殊性能钢的影响。教 学 基 本 内 容方法及手段1弹簧钢、轴承钢的成份、性能及热处理特点；2合金工具钢的成份、性能及热处理特点。3特殊性能钢的成份、性能及特点。课堂讲授作业、讨论题、思考题：3根据W18Cr4V制作刀具的工艺路线指出： 1）合金元素W、Cr、V在钢中的作用； 2）为什么下料后必须锻造？ 3）锻造后为什么要退火？ 4）最终热处理（淬火+回火）工艺有何特点？为什么？ 5）其最终组织是什么？基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰

19、主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第十一次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）： 第八章 铸铁教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，了解铸铁的石墨化过程及分类。 1、了解铸铁的石墨化过程。2、了解铸铁的分类教学重点及难点：1、铸铁石墨化过程。2、铸铁的分类教 学 基 本 内 容方法及手段1铸铁的石墨化过程；2铸铁的分类。课堂讲授作业、讨论题、思考题：1简述铁碳双重相图的不同点。2铸铁石墨化过程的三个阶段是什么？对铸铁最终组织有

20、何影响？3影响铸铁石墨化的因素是什么？基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第十二次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第八章 铸铁 灰铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生了解常用铸铁的生产过程牌号、性能及用途。 1、了解灰铸铁的生产过程、牌号、性能及用途；2、了解可锻铸铁的生产过程、牌号、性能及用途；3、了解球墨铸铁的生产过程、牌号、性能及用途

21、。教学重点及难点：1、铸铁中石墨的作用；2、提高铸铁性能的途径。教 学 基 本 内 容方法及手段1灰铸铁的组织及性能特点，灰铸铁的变质处理；2可锻铸铁的组织及性能特点，可锻铸铁的生产工艺过程；3球墨铸铁的组织及性能特点，球墨铸铁的生产工艺过程；课堂讲授作业、讨论题、思考题：1简述铸铁石墨化的条件和过程。2试述各类铸铁的性能及用途，与钢比较其伏缺点是什么？3铸铁的力学性能主要受什么影响？4灰铸铁为什么不进行整体淬火处理？基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第

22、十三次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第九章 有色金属及其合金教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生了解常用有色金属及其合金的牌号、性能及用途。 1、熟悉铝合金的牌号、性能及用途；2、熟悉铜合金的牌号、性能及用途；3、了解轴承合金。教学重点及难点：1、铝合金的分类及强化方式；2、铜合金的分类及性能。教 学 基 本 内 容方法及手段1铝合金的分类、牌号及热处理工艺；2铜合金的分类、牌号及性能特点；3常用轴承合金；4钛合金、镁合金简介。课堂讲授作业、讨论题、思考题：1铝合金是如何分类的？2试从机理、组织与性

23、能变化上对铝合金的淬火与时效处理进行分析。3黄铜、青铜各属于什么合金？4压力加工黄铜与压力加工青铜的牌号表示有何区别？基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第十四次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第十章 高分子材料 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生了解常用塑料的组成、性能及特点等基础知识。 1、了解工程塑料的组成；2、常用塑料的性能及应用。教学重点及难点：1、合

24、成树脂的性能及作用；2、塑料中添料的作用；3、常用塑料的特点。教 学 基 本 内 容方法及手段1塑料的组成；2热塑性塑料的特点及应用；3热固性塑料的特点及应用。课堂讲授作业、讨论题、思考题：1塑料是由那些成份构成的，各组成物的作用是什么？2说明各种工程塑料的性能及应用范围。基本教材和主要参考资料：1、工程材料，孙维连，魏凤兰主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第十五次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：第二篇 第一章 金属的液态成形 液态成形理论基

25、础 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生了解金属液态成形的过程及对铸件质量的影响。 1、了解金属液态成形的过程；2、了解金属的流动性的概念；3、了解金属的收缩的概念。教学重点及难点：1、金属液态成形过程中金属的流动性和收缩直接影响铸件质量。2、流动性与合金的特性有关，同时又受铸型条件、浇注工艺和铸件结构等因素的影响； 3、常见的铸造缺陷与合金的收缩密的关系。教 学 基 本 内 容方法及手段1金属的流动性的概念；2影响流动性的因素；3金属的收缩过程；4缩孔、缩松的形成与防止；5铸造应力、变形和裂纹。课堂讲授作业、讨论题、思考题：1金属的流动性与充型能力有何关系？提高

26、液态金属充型能力的方法有哪些？2什么是合金的收缩？其影响因素有哪些？收缩率大的铸件易产生什么缺陷？3铸造应力、变形和裂纹是如何产生的？如何防止？4缩孔和缩松是如何产生的？对铸件质量有何影响？如何防止缩孔和缩松？5什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各采用什么措施来实现？各应用于什么场合？基本教材和主要参考资料：1、材料成形工艺基础，申庆泰，聂信天主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第十六次授课方式（请打）理论课 讨论课 实验课 习题课 其他课时安排2学时授课题目（教学章、节或主题）：砂型铸造工艺 常用合

27、金铸件的生产特点 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过本章学习，使学生了解砂型铸造工艺和常用合金铸件的生产特点1 常用手工造型方法的特点和应用范围；2 常用机器造型方法的特点和应用范围；3 常用合金铸件的生产特点。教学重点及难点：1常用造型方法的特点及应用范围；2常用合金铸件的生产特点。教 学 基 本 内 容方法及手段1 型砂性能对铸件质量的影响；2 手工造型方法；3 机器造型方法；4 灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、铸钢、有色金属的铸造工艺特点。课堂讲授作业、讨论题、思考题：1型砂应具备什么基本性能？它们与铸件质量有何关系？2常用的手工造型方法有哪些？各适用于哪些场合？3常见的机器造型方法有那些？各自有何特点？4孕育铸铁是如何生产的？其组织和性能与普通灰口铸铁有何区别？5简述可锻铸铁的生产过程、铸造工艺特点及应用范围。6铸钢的铸造性能怎样?铸造工艺上的主要特点是什么?钢件铸造后需进行何种热处理，基本教材和主要参考资料：1、材料成形工艺基础，申庆泰，聂信天主编，中国农业大学出版社；2、机械工程材料习题与辅导，金敏主编，校内自编教材课后小结： 工程材料及成形技术基础 课程教案课次第十七次