材料工程基礎(chǔ)大綱2013版(1稿)(20150402改)

1、（理論）課程教學(xué)大綱課程名稱：材料工程基礎(chǔ)，F(xiàn)undamentals of Materials Engineering課程編碼： 學(xué) 分： 4學(xué)分總 學(xué) 時(shí)： 64學(xué)時(shí)，其中課堂教學(xué)64學(xué)時(shí)適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程專業(yè)先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無機(jī)化學(xué)、工程力學(xué)、物理化學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)等。一. 課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)本課程為材料科學(xué)與工程專業(yè)必修學(xué)科基礎(chǔ)課。在學(xué)此課程之前，要求學(xué)生已經(jīng)掌握高等數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、力學(xué)和材料科學(xué)的基本理論。通過課堂理論講授和多媒體圖片、動畫、聲音、錄像等直觀教學(xué)方法，介紹基本理論知識在材料制備、加工各工程學(xué)科中的運(yùn)用，引導(dǎo)學(xué)生掌握利用科學(xué)理論知識來分析材料工程

2、問題的思路和方法。學(xué)生學(xué)完本課程后掌握材料制備與合成、材料凝固與結(jié)晶、材料成形與加工、材料組織和性能改善、材料連接技術(shù)、材料表面技術(shù)方面的工程原理，可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求合理選擇材料制備與加工方案。二. 教學(xué)基本要求了解材料分類、共性和特性及各類材料工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢；理解各類材料工程技術(shù)的原理及各種材料工程技術(shù)間的關(guān)系；掌握各類材料工程技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。可根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求合理選擇材料制備與加工方案。三. 教學(xué)內(nèi)容（一）緒論1學(xué)時(shí)1. 材料分類、共性和特性2. 材料工程現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（二）常用金屬冶金過程13學(xué)時(shí)1. 煉鐵過程 2學(xué)時(shí)1）高爐煉鐵的工藝流程2）煉鐵的原料、燃料、輔料3）高爐

3、內(nèi)的基本反應(yīng)4）高爐冶煉產(chǎn)品5）高爐設(shè)備構(gòu)成2. 煉鋼基本過程2學(xué)時(shí)1）轉(zhuǎn)爐煉鋼2）電爐煉鋼3）平爐煉鋼3. 鋼鐵冶煉原理及精煉3學(xué)時(shí)1）直接還原法煉鐵簡介2）特殊煉鋼法3）金屬的真空處理4. 重金屬冶金之銅冶金3學(xué)時(shí)1）造硫2）轉(zhuǎn)爐吹煉3）火法精煉4）電解精煉5. 鋁合金制備4學(xué)時(shí)（1）鋁合金冶煉1）鋁的性質(zhì)及用途2）鋁冶金特點(diǎn)3）氧化鋁生產(chǎn)4）金屬鋁生產(chǎn)5）鋁合金熔煉6）鋁合金的凝固（2）鋁合金熔體制備1）金屬氧化及氧化精練；2）揮發(fā)及揮發(fā)損失；3）夾雜和除渣精練；4）吸氣及脫氣精練5）成分控制，備料、配料；6）成分調(diào)整，補(bǔ)料、沖料等（三）金屬材料成形、加工及熱處理24學(xué)時(shí)1.金屬液態(tài)成形

4、10學(xué)時(shí)（1）金屬鑄造組織特征1）單相合金的凝固，溶質(zhì)再分布；2）成分過冷，成分偏析3）鑄錠晶粒組織及其細(xì)化；4）凝固缺陷（2）常規(guī)鑄造（3）連鑄 1）連鑄設(shè)備 2）連鑄工藝 3）連鑄坯的凝固傳熱2.金屬塑性加工10學(xué)時(shí)講述金屬塑性加工基本方法（4學(xué)時(shí)）結(jié)合實(shí)例講常用金屬材料的加工（鋼鐵的常規(guī)生產(chǎn)及短流程生產(chǎn)方法、銅的連鑄連軋、鋁的連續(xù)鑄軋）（6學(xué)時(shí)）3、金屬熱處理4學(xué)時(shí)（四）金屬焊接12學(xué)時(shí)第一節(jié) 緒論 材料連接的基本方法焊接的概念,焊接發(fā)展歷史第二節(jié) 熔化焊焊接原理1） 焊接電弧機(jī)理2） 電弧焊熱過程3） 電弧焊冶金過程4） 焊縫金屬的結(jié)晶5） 熱影響區(qū)的組織性能6） 焊接熱影響區(qū)中的裂紋

5、第三節(jié) 熔化焊工藝1） 焊條電弧焊2） 埋弧焊3） 氣體保護(hù)焊4） 等離子焊接5） 真空電子束焊6） 激光焊接第四節(jié) 壓力焊接原理及工藝1） 概述2） 電阻焊接原理及工藝3） 摩擦焊接4） 攪拌摩擦焊5） 超聲波焊接6） 爆炸焊接第五節(jié) 釬焊焊接原理及工藝1） 概述2） 釬焊過程的結(jié)合機(jī)理3） 釬焊的特點(diǎn)4） 釬焊的分類5） 釬料及其選用6） 釬焊工藝第六節(jié) 材料的焊接性1） 概述2） 工藝參數(shù)3） 焊接接頭常出現(xiàn)的焊接缺陷（五）粉末冶金10學(xué)時(shí)1.粉體制備與加工2學(xué)時(shí)1）粉體基本概念與特性2）粉體制備的熱力學(xué)基礎(chǔ)3）化學(xué)制粉機(jī)理以及擴(kuò)散原理4）鐵粉、鎢粉制備實(shí)例5）霧化制粉機(jī)理2. 粉末成形

6、4學(xué)時(shí)（1）粉末成形與燒結(jié)概述（2）粉末壓制成形 1） 金屬粉末的壓坯強(qiáng)度2） 金屬粉末壓制時(shí)的位移與變形3） 壓制壓力與壓坯密度關(guān)系4） 壓制理論5） 壓制過程中壓坯受力計(jì)算6） 壓制過程中粉末的運(yùn)動規(guī)律（3）粉末壓制工藝1） 模壓2） 等靜壓成型3） 金屬粉末軋制4） 粉末擠壓5） 爆炸成型6） 粉末注射成型7） 噴射成型1） 反應(yīng)燒結(jié)3.粉體燒結(jié)（1）粉末燒結(jié)原理4學(xué)時(shí)1） 燒結(jié)的基本過程2） 燒結(jié)驅(qū)動力3） 燒結(jié)機(jī)制4） 再結(jié)晶和晶粒長大5） 影響燒結(jié)的因素（2）粉末體燒結(jié)方法1） 液相燒結(jié)2） 熔浸3） 活化燒結(jié)4） 熱壓燒結(jié)5） 熱等靜壓6） 放電等離子燒結(jié)7） 微波燒結(jié)（六）材料

7、工程新技術(shù)4學(xué)時(shí)由于材料工程新技術(shù)發(fā)展迅速，該篇內(nèi)容更新較快，本篇內(nèi)容完全開放；每屆教學(xué)過程中，要根據(jù)當(dāng)時(shí)材料工程最新技術(shù)作相應(yīng)的增刪，融匯于前面相關(guān)的課程內(nèi)容當(dāng)中，作必要介紹或者安排學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)與資料。1） 材料工程新技術(shù)2） 快速凝固；3） 機(jī)械合金化；4） SHS技術(shù)5） 其他新技術(shù)介紹四. 教學(xué)參考書： 1 邵潭華 主編. 材料工程基礎(chǔ).西安交通大學(xué)出版社，2000 2 S. Kalpakjian, S. Schmid. Manufacturing Engineering and Technology. New Jersey: Prentice Hall,1998 3 S. Kalpakjian, S. Schmid. Manufacturing Processes for Engineering Materials（4th edition）. New Jersey: Prentice Hall,1998五. 說明：1教學(xué)