材料教學(xué)大綱

1、材料教學(xué)大綱 一、說明： U課程的性質(zhì)和任務(wù) 本課程是機(jī)械類通用工種學(xué)習(xí)材料與熟處理知識(shí)的一門技術(shù)基礎(chǔ)課。 本課程的任務(wù)是使學(xué)生掌握常用金屬材料的牌號(hào)、成分、性能和用途，為學(xué)習(xí)專 業(yè)課、生產(chǎn)實(shí)習(xí)及今后的生產(chǎn)實(shí)踐奠定必要的基礎(chǔ)。 2. 課程主要內(nèi)容 本課程的主要內(nèi)容有：金屬材料的性能，金屬學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，鋼的熱處理常識(shí)，常 識(shí)，金屬材料與非金屬材料等。 3. 教學(xué)中注意的問題： （1）教學(xué)中應(yīng)認(rèn)真貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的原則，緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和 參觀。 （2）各校在使用本教材時(shí)，除重點(diǎn)介紹常用金屬材料外，可結(jié)合自己行業(yè)和工 種的生產(chǎn)情況，增加需要的內(nèi)容。 （3）第二章教學(xué)內(nèi)容，熱加工專業(yè)可釆用附

2、頁笫二章的教學(xué)內(nèi)容。 二、學(xué)時(shí)分配表 章次 名稱 總學(xué)時(shí) 參觀 實(shí)驗(yàn) - 亠 緒論 金屬材料的性能 0.5 7.5 2 金屬學(xué)基礎(chǔ)知識(shí) 10 2 鋼的熱處理常識(shí) 14 2 四 鋼 12 五 鑄鐵 4 六 有色金屬及硬質(zhì)合金 4 七 鋼的簡(jiǎn)易鑒別及金屬防腐 2 八 非金屬材料 2 合計(jì) 5& 4 2 三、課程內(nèi)容 章名 節(jié)名 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)要求 教學(xué)建議 節(jié)學(xué)時(shí) 緒論 1、常用金屬材料與 非金屬材料的基本 分類 2、本課程的基本內(nèi) 容 3、學(xué)習(xí)本課程的目 的 1、掌握常用 材料的基本 分類 2、明確學(xué)習(xí) 本課程的目 的 1、晝用學(xué)生已 有的感性知識(shí)， 來說明學(xué)習(xí)材 料的重要性 2、結(jié)合我國(guó)國(guó) 情

3、，說明材料的 發(fā)展?fàn)顩r 0.5 第一章 金屬材 料的性 能 第一節(jié)金屬 的物理和化 學(xué)性能 1、金屬的物理性 能：密度、熱膨脹、 導(dǎo)熱性、熔點(diǎn)的槪 念及其實(shí)用意義 2、金屬的化學(xué)性 能：耐腐蝕和抗氧 化性的槪念及其實(shí) 用意義 了解金屬物 理和化學(xué)性 能的概念及 其實(shí)用意義 多舉例說明金 屬物理和化學(xué) 性能在機(jī)械制 造業(yè)中的應(yīng)用 0.5 第二節(jié)金屬 材料的機(jī)械 性能 1、槪述：機(jī)械性能 的要領(lǐng)及苴基本指 標(biāo)、載荷的種類及 變形的方式 2、強(qiáng)度：應(yīng)力、拉 伸試驗(yàn)（試樣、拉 伸曲線、彈性極限、 屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng) 度）3、塑性：概念 及其衡量指標(biāo)（延 伸率和斷面收縮 率） 4、硬度：布氏硬度、 洛氏硬

4、度和維氏硬 度的測(cè)左原理、優(yōu) 缺點(diǎn)及應(yīng)用范用 5、韌性：沖擊韌性 的測(cè)上原理，沖擊 值及其與溫度的關(guān) 系，小能量多次沖 擊抗力 6、疲勞及疲勞強(qiáng)度 的概念 1、了解金屬 機(jī)械性能基 本指標(biāo)的測(cè) 定方法 2、掌握機(jī)械 性能的衡量 指標(biāo)及其意 義 金屬機(jī)械性能 應(yīng)結(jié)合拉伸、硬 度和沖擊試驗(yàn) 進(jìn)行講解 4 第三節(jié)金屬 材料的工藝 性能 鑄造性能、鍛壓性 能、焊接性能、熱 處理性能、切削加 工性能的概念 了解金屬工 藝性能的要 領(lǐng)及其實(shí)用 意義 1 參觀一 參觀拉伸試驗(yàn)、硬 度試驗(yàn) 沖擊試驗(yàn) 了解拉伸、硬 度及沖擊試 驗(yàn)方法 2 第二章 金屬學(xué) 基礎(chǔ)知 識(shí) 第一節(jié)金 屬的晶體結(jié) 構(gòu) 晶體與顯而易見晶

5、體、晶格與晶胞、 晶格常數(shù)、晶面與 晶向、金屬晶格的 常見類型 子解常見金 屬的晶體結(jié) 構(gòu) 結(jié)合教具模型 進(jìn)行講解 1 第二節(jié)純 金屬的結(jié)晶 1、金屬結(jié)晶的一般 規(guī)律：過冷現(xiàn)象， 結(jié)晶的一般過程 2、金屬結(jié)晶后晶粒 大小對(duì)機(jī)械性能的 影響，細(xì)化晶粒的 方法3、金屬的同素 異構(gòu)轉(zhuǎn)變；同素異 構(gòu)轉(zhuǎn)變：同素異構(gòu) 轉(zhuǎn)變的槪念，純鐵 的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變 1、了解純金 屬結(jié)晶的一 般規(guī)律 2、明確晶粒 大小對(duì)機(jī)械 性能的影響 3、理解純鐵 的同素異構(gòu) 轉(zhuǎn)變 3 第三*|7 介 金的結(jié)構(gòu)與 結(jié)晶特點(diǎn) 1、合金的概念組 元、相 2、合金的結(jié)構(gòu)類 型：固溶體、金屬 化合物，機(jī)械混合 物 3、合金的結(jié)晶特 點(diǎn)：變溫結(jié)

6、晶（無 限固溶體合金及具 有脫溶轉(zhuǎn)變合金的 結(jié)晶特點(diǎn)），恒溫結(jié) 晶（具有共晶轉(zhuǎn)變 合金及共析轉(zhuǎn)變合 金的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1、了解合金 的概念及其 結(jié)構(gòu)類型 2、了解合金 的結(jié)晶特點(diǎn)， 為了講解 Fc-Fc3C 相圖 作準(zhǔn)備 結(jié)合冷卻曲線， 重點(diǎn)介紹合金 變溫結(jié)晶和恒 溫結(jié)晶的特點(diǎn) 2 第四布鐵- 滲碳體相圖 1、鐵碳合金的基本 組織（鐵素體、奧 氏體、滲碳體、珠 光體、萊氏體）及 其性能特點(diǎn) 2、Fe-Fe3C相圖的 分析：簡(jiǎn)化后的 Fe-Fe3C相圖中主 要點(diǎn)線的意義，鐵 1、掌握鐵碳 合金的基本 組織及英性 能特點(diǎn) 2、掌握簡(jiǎn)化 后的 Fe-Fe3C 相圖中鋼部 分的結(jié)晶過 程及含碳量 本節(jié)內(nèi)容

7、理論 性較強(qiáng),應(yīng)盡量 加強(qiáng)直觀教學(xué)， 如運(yùn)用模型、圖 片、觀察金相組 織和放映有關(guān) 電影等 4 碳合金的分類，典 型成分鋼的結(jié)晶過 程及其組織，碳對(duì) 鋼組織和機(jī)械性能 的影響 3、Fe-Fe3C相圖的 應(yīng)用：在選用材料 及制泄熱加工工藝 方而的應(yīng)用 對(duì)鋼組織和 性能的影響 實(shí)驗(yàn) 觀察典型成分鋼的 平衡組織 了解內(nèi)型成 分鋼的平衡 組織特征 2 第二章 鋼的熱 處理常 識(shí)（14） 第一盯鋼 在加熱時(shí)的 組織轉(zhuǎn)變 奧氏體的形成及其 晶粒長(zhǎng)大 了解鋼在加 熱時(shí)的組織 轉(zhuǎn)變 鋼在加熱時(shí)的 組織轉(zhuǎn)變應(yīng)結(jié) 合Fe-Fe3c相圖 進(jìn)行講解 1 笫|7 鋼 在冷卻時(shí)的 組織轉(zhuǎn)變 1、過冷奧氏體的等 溫轉(zhuǎn)變：共

8、析鋼C 曲線的槪念，珠光 體、索氏體、托氏 體、貝氏體及馬氏 體的組織及性能特 點(diǎn)2、過冷奧氏體的 連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 了解共析鋼 冷卻時(shí)的組 織轉(zhuǎn)變及其 性能特點(diǎn) 結(jié)合C曲線講 解奧氏體連續(xù) 冷卻時(shí)組織轉(zhuǎn) 變，從而說明不 同冷卻速度得 到不同的組織 與性能 3 第三|7 鋼 的常用熱處 理方法 1、退火與正火的目 的、方法及應(yīng)用 2、淬火與回火：淬 火的目的，淬火加 熱溫度的選擇，淬 火冷卻介質(zhì)，淬透 性常見淬火缺陷及 其防止?；鼗鸬哪?、 分類及應(yīng)用 3、鋼的表面熱處理 和化學(xué)熱處理：感 應(yīng)加熱淬火和火焰 淬火的目的及應(yīng) 用：滲碳的目的、 方法及熱處理：滲 氮、碳氮共滲的性 能特點(diǎn)及應(yīng)用：表 而熱

9、處理和化學(xué)熱 處理的比較 1、明確常用 熱處理的目 的及其應(yīng)用 2、了解常用 熱處理的方 法 1、應(yīng)多舉實(shí)例 進(jìn)行講解 2、結(jié)合參觀熱 處理車間，介紹 熱處理車間設(shè) 備和常用熱處 理的操作方法， 以增加學(xué)生的 感性知識(shí) 6 第四節(jié)典 1、熱處理技術(shù)條 K識(shí)別熱處 典型零件的熱 2 型零件的熱 處理工序安 排 件，熱處理工藝代 號(hào)及技術(shù)條件的表 示方法2、零件處理 工序位置安排的一 般規(guī)律及實(shí)例 理工藝代號(hào) 2、了解常用 零件熱處理 工序安排的 一般規(guī)律 處理工序安排， 可根據(jù)行業(yè)特 點(diǎn)，弄舉常用零 件進(jìn)行分析 參觀二 參觀熱處理車間 了解常用熱 處理方法及 車間設(shè)備 2 第四章 鋼（ 第一 *

10、17 煉 鐵與煉鋼 1、煉鐵：煉鐵的主 要原料，高爐冶煉 的主要過程，產(chǎn)品 及用途2、常用煉鋼 方法（轉(zhuǎn)爐、平爐 和電爐煉鋼）及英 特點(diǎn) 3、鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼 與半鎮(zhèn)鋼的性能特 點(diǎn) 4、鋼的澆注方法： 模鑄法和連鑄法 了解生鐵和 鋼的冶煉過 程、產(chǎn)品及用 途 結(jié)合模型、圖 片、放映有關(guān)電 影及現(xiàn)聲參觀 進(jìn)行講解 2 成品鋼材 型鋼、線材、鋼板 和鋼管的分類、用 途及規(guī)格表示方法 了解半成品 鋼材的分類、 用途及規(guī)格 表示方法 1、結(jié)合本企業(yè) 常用型材舉例 講解 2、應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生 查閱有關(guān)鋼材、 鋼號(hào)手冊(cè)的能 力 2 第三節(jié)鋼中 的化學(xué)無素 鋼中化學(xué)來源，合 金元素在鋼中的作 用，鋼中常存元素 對(duì)其

11、性能的影響 了解合金無 素對(duì)鋼性能 的影響 2 第四節(jié)鋼的 分類用牌號(hào) 表示方法 1.鋼的分類2.鋼的 牌號(hào)表示方法 掌握鋼的分 類用牌號(hào)表 示方法 1.重點(diǎn)掌握最 新國(guó)標(biāo)中鋼牌 號(hào)的表示方法2 正確地識(shí)別本 行業(yè)常用鋼牌 號(hào) 2 第五節(jié)結(jié)構(gòu) 鋼 普通結(jié)構(gòu)鋼（普通 碳素結(jié)構(gòu)鋼和普 通低合金結(jié)構(gòu)鋼） 優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼（優(yōu)質(zhì) 碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金 滲碳鋼、合金調(diào)質(zhì) 鋼、合金彈簧鋼及 熟悉結(jié)構(gòu)鋼 的牌號(hào)、分 類、性能及用 途 結(jié)合本專業(yè)特 點(diǎn)，列舉實(shí)例進(jìn) 行講解 2 滾動(dòng)軸承鋼），鑄鋼 （碳素鑄鋼和合金 鑄鋼的牌號(hào)、性 能、熱處理及用途 第六節(jié)工具 鋼 刃具鋼（碳素工具 鋼、低合金刃具鋼 和髙速鋼）模具鋼 （

12、冷作模具鋼和熱 作模具鋼）、量具鋼 的牌號(hào)、性能、熱 處理及用途 熟悉工具鋼 的分類、牌 號(hào)、性能及用 途 1.5 第七節(jié)特殊 性能鋼 不銹鋼、耐熱鋼、 耐磨鋼的牌號(hào)、性 能及用途 了解特殊性 能鋼的牌號(hào)、 性能及用途 0.5 第五章 鑄鐵 （4） 第一節(jié)白口 鑄鐵 白口鑄鐵的組織、 性能及用途 了解白口鑄 鐵的組織特 點(diǎn)、性能及用 途 0.5 第二節(jié)灰鑄 鐵 灰鑄鐵的組織、性 能、牌號(hào)、用途及 熱處理 掌握灰鑄鐵 的組織、性 能、牌號(hào)及用 途 亜點(diǎn)講解灰鑄 鐵的性能、牌號(hào) 和用途 1 卜節(jié)可鍛 鑄鐵 可鍛鑄鐵的組織、 性能、牌號(hào)及用途 了解可鍛鑄 鐵的組織、性 能、牌號(hào)及用 途 1 第四節(jié)球

13、墨 鑄鐵 球墨鑄鐵的組織、 性能、牌號(hào)、用途 及熱處理 了解球墨鑄 鐵的組織、性 能、牌號(hào)及用 途 適、|介紹球舉 鑄鐵的發(fā)展前 景 1 第五節(jié)合金 鑄鐵 耐磨鑄鐵、耐熱鑄 鐵和耐蝕鑄鐵的性 能及用途 了解常駐用 合金鑄鐵性 能及用途 0.5 第六章 有色金 屬及硬 質(zhì)合金 （4） 第一節(jié)鋁及 鋁合金 1. 工業(yè)純鋁的性能 特點(diǎn)、牌號(hào)和用途 2。鋁合金的分類： 形變鋁合金和鑄造 鋁合金3形變鋁合 金（防銹鋁硬鋁超 硬鋁和鍛鋁）及鑄造 鋁合金（鋁-硅系鋁 一銅系鋁-鎂系和鋁 -鋅系）的牌號(hào)性能 用途 了解常用鋁 及鋁合金的 牌號(hào)性能及 用途 結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)， 重點(diǎn)介紹 1 第二節(jié)銅 及銅合金 1、

14、工業(yè)純銅墻鐵壁 的性能特點(diǎn)、牌號(hào) 及用途 2、銅合金的分類： 黃銅、白銅和青銅 3、黃銅、青銅和白 銅的牌號(hào)、性能及 用途 了解銅及銅 合金的牌號(hào)、 性能及用途 重點(diǎn)介紹黃銅、 青銅的牌號(hào)、性 能及用途 1 第三節(jié)鈦及 鈦合金 1、印鈦的性能能特 點(diǎn)、牌號(hào)、及用途 2、鈦合金（a型鈦 合金、B型鈦合金、 a+B型鈦合金）的牌 號(hào)、性能及用途 了解鈦與鈦 合金的牌號(hào)、 性能及用途 重點(diǎn)介紹黃銅、 青銅的牌號(hào)、性 能及用途 05 第四節(jié)軸 承合金 1、對(duì)軸承合金性能 的要求 2、常用軸承合金 （錫基、鉛基、鋁 基）的牌號(hào)、性能 及用途 了解常用軸 承合金的牌 號(hào)、性能及用 途 0. 5 第五節(jié)硬

15、質(zhì)合金 1、硬質(zhì)合金生產(chǎn) 簡(jiǎn)介、性能特點(diǎn) 2、常用硬質(zhì)合金 （鵠鉆類、鑄鉆 鈦類、通用類的 牌號(hào)、性能及用 途 3、新品種硬質(zhì)合 金（碳化鈦基、 超細(xì)晶粒、表面 涂層、鋼結(jié)硬質(zhì) 合金）簡(jiǎn)介 熟悉硬質(zhì)合 金的性能、牌 號(hào)及用途 1、適當(dāng)介紹新 品種硬質(zhì)合金 2、熱加工專業(yè) 可不介紹此節(jié) 內(nèi)容 1 第七章 鋼的簡(jiǎn) 易鑒別 和金屬 防腐 （2） 第一 *|7 鋼 的簡(jiǎn)易鑒別 1、火花鑒別：火束 的各部分輕稱，常 用鋼（20鋼、45鋼、 T10鋼、高速鋼）的 火花特征，火花鑒 別方法 2、斷口鑒別：斷口 分析，常用鋼材（低 碳鋼、口碳鋼、高 碳鋼）的斷口特征 3、鋼的涂色標(biāo)志 了解鋼材常 用鑒別方法 鋼鐵的火花鑒 別可上實(shí)驗(yàn)課 熱加工專業(yè)內(nèi) 容可少講，學(xué)時(shí) 為2 1 第二節(jié)金屬 1、金屬的腐蝕：化 了解金屬材 結(jié)合實(shí)例講解 1 的防腐 學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐 蝕 2、金屬的防腐：非 金屬涂層，金屬保 護(hù)層，化學(xué)保護(hù)層， 陰極防腐保護(hù) 料腐蝕的基 本原理和表 而保護(hù)法 熱加工專業(yè)內(nèi) 容可少講，學(xué)時(shí) 為2 第八章 非金屬 材料 (2) 第一節(jié)工