合金相與相變 教學(xué)大綱

第第10頁(yè)/共10頁(yè)合金相與相變一、課程說明課程編號(hào)：060116Z10課程名稱：合金相與相變/Alloyphaseandphasetransformation課程類別：學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)時(shí)/學(xué)分：24/1.5先修課程：高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、晶體學(xué)、材料科學(xué)基礎(chǔ)適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程專業(yè)本科生建議教材及參考書：肖紀(jì)美．合金相與相變．北京：冶金工業(yè)出版社（2版，20041997PorterDA，EasterlingKE.Phasetransformationinmetalsandalloys.AldenPress，Oxford，1981二、課程設(shè)置的目的、意義合金相與相變課程是材料科學(xué)與工程專業(yè)的四年制本科生選修的一門專業(yè)作用。三、課程目標(biāo)課程對(duì)畢業(yè)生能力支撐本課程對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求2-4、4-3、5-1，具體內(nèi)容如下：2-4-工藝-結(jié)構(gòu)-性能的相互關(guān)系與制約規(guī)律，識(shí)別材料生產(chǎn)過程不同階段的關(guān)鍵；4-3析，綜合多方信息對(duì)方案和工藝參數(shù)進(jìn)行評(píng)估得到有效的結(jié)論。5-1程領(lǐng)域主要制備技術(shù)，深入了解新材料與材料加工新技術(shù)的發(fā)展方向。課程教學(xué)目標(biāo)“合金相與相變”方面：究結(jié)果熱分析法、膨X究結(jié)果熱分析法、膨X線衍射法、電PPT電子課件阻法等究結(jié)果2、以理論（合金相與相變）為基礎(chǔ)，以方法（金屬熱處理工藝）為手段，（材料改性實(shí)驗(yàn)“知識(shí)－能力－素質(zhì)”提高，為后繼專業(yè)課學(xué)習(xí)、開展畢業(yè)論文及科學(xué)研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。四、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)本課程分2大知識(shí)模塊：1123456合物；鋁化物和硅化物以及相變的基本知識(shí)。278910章、11鋼鐵中的馬氏體相變；鈦合金的相與相變。學(xué)時(shí)分配講課學(xué)時(shí)分配講課含研討)實(shí)踐教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)方案設(shè)教學(xué)難點(diǎn) （含教學(xué)方）1.4相變的研究方法0.51.5本課程的內(nèi)容合金相一合金無(wú)相變的基本知PPT電子課件總章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)第1章緒論時(shí)21.1相、合金相和相變的概念0.5相、合金相和相變的概念及相變所需解決的問題變的途徑PPT電子課件1.2研究合金相和相變的意義0.5成分-相-工藝-性能的關(guān)系PPT電子課件性能1.3合金相的研究方法0.5金相法、顯微硬度法、掃描電子顯微術(shù)、X射線衍射技術(shù)等PPT電子課件總章節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí)課程的關(guān)聯(lián)程思考題

學(xué)時(shí)分配講課 (含研 討)

教學(xué)重點(diǎn) 教學(xué)難識(shí)，鋼鐵中的運(yùn)用其他相關(guān)助本課程的學(xué)熱處理習(xí)本課程的教學(xué)書籍念、類型及確定方法，固態(tài)相變的概念、無(wú)判斷方法及研究固態(tài)相變的意義

教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件2章2.12.22.3

合金相的基本 2知識(shí)合金相的分類相圖中的合金相合金相的結(jié)構(gòu)

0.50.5

合金相的分類無(wú)方法，亞穩(wěn)相息無(wú)序結(jié)構(gòu)、短不同結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)、有出現(xiàn)的條序結(jié)構(gòu)件

課堂教學(xué)，PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件合金相的形態(tài) 0.5

不同合金的相結(jié)構(gòu)、表面形態(tài)實(shí)例介紹能和應(yīng)變系

課堂教學(xué)，PPT電子課件性量

0.5

溫度、壓力、尺寸對(duì)合金相響，運(yùn)用熱力學(xué)位判據(jù)學(xué)判據(jù)評(píng)價(jià)合金相的穩(wěn)定性描述合金相的參變量（電子因素、原子尺寸因素）

課堂教學(xué)，PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件第3章3.1

固溶體 2固溶體的概念

0.5

固溶體的概念

固溶體的PPT電子課件元的相同3.2

固溶體的基本

0.5

固溶體的分類固溶體類課堂教學(xué)，章節(jié) 教學(xué)內(nèi)類型

總 學(xué)時(shí)分配學(xué) 講課 實(shí)時(shí) (含研 踐討)

教學(xué)重點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)

教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方）方法及基本類）方法及基本類PPT電子課件型介紹（端際方法固溶體、連續(xù)固溶體、次級(jí)固 溶體）間隙式固溶體的晶體結(jié)構(gòu)、置換式固溶體的電子結(jié)構(gòu)，影響置換固溶PPT電子課件體形成的因素定理點(diǎn)陣常數(shù)的變固溶體的性質(zhì) 0.5有序固溶體第4章 金屬間化合物 2

化、對(duì)合金磁性和抗腐蝕性能的影響，固溶體的主要物理性能有序固溶體的基本概念，有序化的驅(qū)動(dòng)力與阻力，有序度，有序固溶體的結(jié)構(gòu)和征，有序疇，有序化對(duì)合金性能的影響0.5金屬間化合物的定義，典型0.5

應(yīng)用的概念

課堂教學(xué)，PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件4.1

金屬間化合物的分類金屬間化合物

介紹（因素化合物（C1、L12DO3和B2

電子課件PPT要因素PPT課堂教學(xué)，4.24.3

的結(jié)構(gòu) 0.5金屬間化合物的結(jié)構(gòu)缺陷 0.5

構(gòu)（C4A15結(jié)構(gòu)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)型（點(diǎn)缺陷、反相疇界位錯(cuò)、反相疇界、孿晶）

PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件總章節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 學(xué)時(shí)金屬間化合物

學(xué)時(shí)分配講課 (含研 討)

教學(xué)重點(diǎn) 教學(xué)難金屬間化合物

教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方4.4第5章

的性質(zhì)鋁化物與硅化 2物

0.5

行為三種典型金屬鋁化物（鐵鋁化合物、鎳鋁化合物、鈦鋁

PPT電子課件金屬鋁化物 1金屬硅化物 1

化合物）的結(jié)無(wú)構(gòu)、物理性質(zhì)、力學(xué)性能、顯微組織、制備方法、用途及應(yīng)用實(shí)例（MoSi2 、Fe3Si 、Nb5Si3）的結(jié)構(gòu)物理性能、力學(xué)性能、氧化行為、顯微組織、制備方法及用途

課堂教學(xué)，PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件第6章 相變的基本知 2識(shí)征

0.5

母相的失穩(wěn)，相變驅(qū)動(dòng)力和形核，相界面類型，晶核形狀及長(zhǎng)大，應(yīng)變能（體積應(yīng)變能、完全共格沉淀相的應(yīng)變能、慣習(xí)面和位相關(guān)系，晶體缺陷對(duì)新相形核和長(zhǎng)大的影響相變的分類方（

課堂教學(xué)，PPT電子課件相變的分類 0.5

溫度是否變化式、原子遷移情況、結(jié)構(gòu)學(xué)分類）

PPT電子課件變的比較章節(jié) 教學(xué)內(nèi)容

總 學(xué)時(shí)分配學(xué) 講課 時(shí) (含研 討)

教學(xué)重點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)

教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方相變驅(qū)動(dòng)力 0.5相變動(dòng)力學(xué) 0.5

動(dòng)力，沉淀相力，過渡相形成的驅(qū)動(dòng)力等溫相變動(dòng)力學(xué)，變溫相變動(dòng)力學(xué)，馬氏體轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)，脫溶GP成的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)

推導(dǎo)，相變PPT電子課件來源轉(zhuǎn)變、馬氏PPT電子課件溶產(chǎn)物點(diǎn)第7章 鋁合金中的相 2和相變鋁合金的主要相組成及不同鋁合金的主要相組成及不同的鋁合金分類7.1鋁合金中相的0.5方法（按生成無(wú)分類性質(zhì)、相的成分配比、相的組元數(shù)分類）（鑄態(tài)、均勻鋁合金中相的7.2形態(tài)與分布特時(shí)效態(tài)）典型無(wú)征鋁合金實(shí)例中相的形態(tài)和分布鋁合金中第二相的主題要表征方法射PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件7.3 方法鋁合金制備加

0.5

鏡分析SEM電子背散射衍射EBSD、電等）介紹鋁合金凝固過程形成的相，

理解各種PPT電子課件理均勻化過程中，鋁合課堂教學(xué)，7.4

工過程中相的形成與演變

鑄錠均勻化過程中、合金軋

PPT章節(jié) 教學(xué)內(nèi)容

總 學(xué)時(shí)分配學(xué) 講課 時(shí) (含研 討)

教學(xué)重點(diǎn)中、合金固溶處理過程中、鋁合金時(shí)效過程中的相演變鋁合金中的擴(kuò)散型相變（脫

教學(xué)難點(diǎn)應(yīng)

教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方溶、調(diào)幅分解、件及在此7.5 變

0.5

回歸等相與母相的界面，脫溶相的形貌，脫溶序列，脫溶相的分布，調(diào)幅分解相變對(duì)鋁合金力學(xué)性能、耐

握Al-Cu序列

課堂教學(xué)，PPT電子課件7.6

相變對(duì)鋁合金 0.5性能的影響影響鋁合金相

蝕性能、抗蠕變性能、抗應(yīng)力腐蝕性能、抗疲勞性能的影響各因素（淬火介質(zhì)、時(shí)效溫度和時(shí)間、合金成分、淬火

理解回歸課堂教學(xué)現(xiàn)象 PPT電子課件課堂教學(xué)，7.7

變的主要因素

加熱溫度和保無(wú)溫時(shí)間、其他因素）對(duì)鋁合金相變的影響鋁合金中相的類型、尺寸、形貌和分布對(duì)

PPT電子課件課堂教學(xué)，7.8 思考題

合金性能的影無(wú)響，鋁合金塑

PPT電子課件第8章8.18.2

鋼鐵中的合金 2相純鐵及鋼的簡(jiǎn) 1介碳鋼中的相及 0.5組織

素異構(gòu)轉(zhuǎn)變相及組織（滲碳體、馬氏體、萊氏體、珠光體、貝氏體、石墨）的結(jié)構(gòu)、形貌和性質(zhì)

PPT電子課件相圖硬度、高強(qiáng)PPT電子課件度的原因章節(jié) 教學(xué)內(nèi)容

總 學(xué)時(shí)分配學(xué) 講課 實(shí)時(shí) (含研 踐討)

教學(xué)重點(diǎn) 教學(xué)難

教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方合金元素對(duì)鐵碳相圖的影合金元素對(duì)鐵碳相圖的影響，合金鋼中主要相的介紹8.3合金鋼中的相0.5（碳化物的種無(wú)構(gòu)、氮化物、硫化物、TCPLaves相）鑄鐵的概念，8.4鑄鐵中的相鑄鐵中主要相無(wú)的介紹第9章鋼鐵中的相變2鋼鐵中的相變類型（珠光體PPT電子課件課堂教學(xué)，PPT電子課件種類

0.5

型轉(zhuǎn)變、貝氏體型轉(zhuǎn)變、馬氏體型轉(zhuǎn)變）簡(jiǎn)介珠光體的組織

無(wú) 課堂教學(xué)，PPT電子課件珠光體形珠光體轉(zhuǎn)變 0.5

形態(tài)，珠光體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)條件，珠光體的形成機(jī)制，珠光體組織的性能貝氏體的組織形態(tài)，貝氏體

形成機(jī)制

PPT件、課堂練習(xí)與測(cè)驗(yàn)、學(xué)生的PPT報(bào)告貝氏體轉(zhuǎn)變 1

轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)，貝氏體轉(zhuǎn)變機(jī)制，貝氏體的性能

學(xué)特點(diǎn)和課堂教學(xué)，動(dòng)力學(xué)特PPT電子課件點(diǎn)，理解貝理論體相變馬氏體的組織不同形態(tài)馬氏體（板條馬氏體、片狀馬氏10.1形態(tài)和晶體結(jié)1體）介紹，馬構(gòu)體相變馬氏體的組織不同形態(tài)馬氏體（板條馬氏體、片狀馬氏10.1形態(tài)和晶體結(jié)1體）介紹，馬構(gòu)氏體晶體學(xué)特征，影響馬氏體形態(tài)的因素馬氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)特點(diǎn)，馬氏體轉(zhuǎn)變晶馬氏體晶課堂教學(xué)體學(xué)特征 PPT電子課件10.2

馬氏體轉(zhuǎn)變過 1程

體學(xué)特點(diǎn)，馬氏體轉(zhuǎn)變的切變模型（模型、K-SG-T

PPT電子課件體的條件章節(jié) 教學(xué)內(nèi)容

總 學(xué)時(shí)分配學(xué) 講課 時(shí) (含研 討)

教學(xué)重點(diǎn)等）馬氏體的硬度和強(qiáng)度，馬氏

教學(xué)難點(diǎn)

教學(xué)方案設(shè)計(jì)（含教學(xué)方PPT 10.3 馬氏體的性能 1

體的塑性和韌無(wú)性，馬氏體的物理性能低、中碳鋼的

件、課堂問題研討、學(xué)生的PPT報(bào)告10.410.411章

馬氏體轉(zhuǎn)變的應(yīng)用實(shí)例鈦合金的相與相變 2

1 強(qiáng)韌化熱處理工藝，形狀記憶合金概述 1

鈦及鈦合金材料的應(yīng)用，鈦的性質(zhì)，鈦合金的分類鈦合金中的合金相相和α″相、金相鈦合金中的合金相

1 相、β′相、金TixMy 、α/β界面相）的晶形貌特征變，鈦與鈦合金同素異晶轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)，相在快冷過程中的轉(zhuǎn)變（馬氏體相變、ω

無(wú) 課堂教學(xué)，PPT電子課件理解鈦及鈦合金在課堂教學(xué)，鈦合金的相變 2注：實(shí)踐包括實(shí)驗(yàn)、上機(jī)等五、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和基本要求

相變、β相在慢冷過程中的轉(zhuǎn)變、序化轉(zhuǎn)變，

不同條件 電子課下的相轉(zhuǎn)PPT變過程PPT實(shí)驗(yàn)