材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

千里之行，始于足下讓知識(shí)帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)《材料科學(xué)基礎(chǔ)試驗(yàn)》教學(xué)大綱

課程編號(hào)：030126開課院系：材料學(xué)院材料學(xué)系

課程類別：材料專業(yè)必修。適用專業(yè)：材料專業(yè)。

課內(nèi)總學(xué)時(shí)：40學(xué)分：5

試驗(yàn)學(xué)時(shí)：40課內(nèi)上機(jī)學(xué)時(shí)：2

先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)，物理化學(xué)，一般物理。

執(zhí)筆：楊平批閱：

?課程教學(xué)目的

本課程是針對(duì)高校三年級(jí)材料科學(xué)與工程專業(yè)同學(xué)所開，應(yīng)在同學(xué)已經(jīng)完成物理、物理化學(xué)和材料科學(xué)與工程導(dǎo)論以及材料科學(xué)基礎(chǔ)等課程后，再開設(shè)的一門培養(yǎng)同學(xué)動(dòng)手能力、試驗(yàn)操作基本辦法和綜合分析辦法的課程。目的是通過總學(xué)時(shí)為40的教學(xué)和試驗(yàn)工作，鞏固所學(xué)理論課程的基本概念，學(xué)會(huì)材料性能分析和顯微組織觀看與分析的基本手段和基本思路。把握最基本的試驗(yàn)操作技巧，達(dá)到綜合培養(yǎng)人才的目的。

?課程教學(xué)基本要求

1．課程重點(diǎn)：

在把握相關(guān)課程《材料科學(xué)基礎(chǔ)》各類組織改變邏輯的基礎(chǔ)上，應(yīng)用所學(xué)學(xué)問分析各類組織形成邏輯；把握最基本的表征組織的試驗(yàn)技術(shù)，如光學(xué)鏡的使用、樣品制備、照相及體視學(xué)組織定量分析。為未來材料領(lǐng)域中的組織檢測(cè)打下良好基礎(chǔ)。

2．課程難點(diǎn)：

?本課程要求較強(qiáng)的試驗(yàn)動(dòng)手能力，要盡量培養(yǎng)自立完成試驗(yàn)及分析的能力。

?本課程強(qiáng)調(diào)將基礎(chǔ)學(xué)問應(yīng)用于所觀看到的各類組織分析。不能有效地應(yīng)用所學(xué)學(xué)問舉行分析是最常見的普遍性問題。

?同學(xué)缺乏或尚未培養(yǎng)出對(duì)各類組織的奇怪???心，常對(duì)組織浮現(xiàn)茫然或漠然。

3．能力培養(yǎng)要求：

（1）通過課上提問及同學(xué)回答狀況了解同學(xué)試驗(yàn)預(yù)備的程度，并計(jì)分。

（2）按照每次試驗(yàn)報(bào)告的成果給出期末成果。

（3）綜合性試驗(yàn)（未知樣品分析）成果約占其次學(xué)期成果的~70%。

?課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)

課堂教學(xué)（40學(xué)時(shí)）

1．一般光學(xué)金相顯微鏡的構(gòu)造及使用（2學(xué)時(shí)）

把握光學(xué)金相顯微鏡的基本操作。了解顯微鏡的基本構(gòu)造，放大原理，有效放大倍數(shù)，物鏡挑選，數(shù)值孔徑，辨別率，景深以及相關(guān)各種參數(shù)的含義。學(xué)會(huì)光學(xué)顯微鏡的維護(hù)要求。

2．金相樣品制備的普通辦法（2學(xué)時(shí)）

把握金相樣品制備的普通辦法，自立完成最常用的砂紙磨光、機(jī)械拋光和化學(xué)浸蝕的基本操作。了解其它的樣品制備辦法及制樣設(shè)備。

3．照相顯微鏡的構(gòu)造及顯微照相技術(shù)（4學(xué)時(shí)）

認(rèn)識(shí)照相顯微鏡的構(gòu)造和顯微攝影原理并把握攝影及暗室技術(shù)。同學(xué)應(yīng)完成：

1）暗室中正確的全色空片的裝置暗室盒的辦法；

2）完成對(duì)所選金相試樣的金相顯微鏡照相中的放大倍數(shù)挑選，光學(xué)系數(shù)和時(shí)光參數(shù)挑選，完成攝像工作，并在暗室中獨(dú)力沖洗出符合要求的底片；

3）正確完成印相過程；

4）完成數(shù)碼照相過程。

完成數(shù)碼照相并打印。比較兩種照相方式的特點(diǎn)。

4．材料顯微組織的體視學(xué)定量分析（4學(xué)時(shí)）

了解定量金相的意義，定量金相的基本原理和常用符號(hào)。把握用點(diǎn)、線等常用定量金相手段來測(cè)量所要求的參數(shù)，如體積參數(shù)等。并會(huì)用誤差分析的辦法來確定達(dá)到所要求條件的操作方

法及過程。同學(xué)完成對(duì)鑄鐵中石墨的體積分?jǐn)?shù)的測(cè)定，并最后計(jì)算出所給樣品中碳的分量百分?jǐn)?shù)。用圖像分析軟件舉行定量分析，并比較兩種定量辦法的特點(diǎn)。

5．金屬及合金凝固組織的觀看及分析（4學(xué)時(shí)）

了解什么是組織，什么是相，以及如何著手分析組織，觀看金相樣品的基本辦法和分析思路。對(duì)典型的二元相圖勻晶系Cu-Ni，共晶系Pb-Sn，包晶系Sn-Sb相圖及三元共晶合金的組織舉行觀看與分析。分析純鋁的鑄錠宏觀組織與工藝參數(shù)的關(guān)系。

6．鐵碳合金顯微組織的觀看及分析/鋼及白口鐵（3學(xué)時(shí)）

結(jié)合Fe-Fe3C相圖，把握碳鋼退火組織組成的金相形貌特征。了解碳含量對(duì)鐵素體、珠光體、滲碳體的形貌和相對(duì)量的影響。把握白口鐵的緩冷凝固組織。

7．鐵碳合金顯微組織的觀看及分析/灰口鑄鐵（4學(xué)時(shí)）

結(jié)合Fe-C（石墨）相圖，把握各類鑄鐵凝固（退火）組織的金相形貌特征。了解鑄造/熱處理工藝及微量元素對(duì)石墨形態(tài)和基體組織的影響。了解石墨形態(tài)和基體組織對(duì)力學(xué)性能的影響。

8．金屬材料冷形變與退火過程組織與性能分析（7學(xué)時(shí)）

觀看并分析面心立方(Al,Cu)、體心立方(a-Fe)及密排六方(Zn)金屬變形后的組織特征，比較其變形的難易及形變方式的差異。面心立方與體心立方金屬滑移帶的區(qū)分，體心立方和密排六方金屬孿晶帶的區(qū)分。

測(cè)量不同形變量與硬度的關(guān)系，了解加工硬化現(xiàn)象，并能解釋其緣由和觀看相應(yīng)的組織特征。

觀看和分析同一形變量、同一退火時(shí)光、不同退火溫度的黃銅及a-Fe變形后再結(jié)晶組織，即退火溫度對(duì)再結(jié)晶過程的影響。澄清回復(fù)、再結(jié)晶、晶粒長大三個(gè)過程的基本狀況與區(qū)分。

測(cè)量變形的a-Fe退火溫度與其硬度的關(guān)系。了解硬度下降最大處是再結(jié)晶大量浮現(xiàn)時(shí)。協(xié)助同學(xué)理解“再結(jié)晶溫度”概念。

9．未知顯微組織樣品的金相分析（考核性試驗(yàn)）（10學(xué)時(shí)）

這是考核性試驗(yàn)，同學(xué)在學(xué)到金相分析基本辦法和組織分析的基本技巧下，檢驗(yàn)同學(xué)把握試驗(yàn)操作基本技能和分析、計(jì)量的能力。

內(nèi)容為給同學(xué)提供一塊二元合金的未知樣品，告知同學(xué)一些基本參數(shù)。同學(xué)自己找相圖，找浸蝕劑，自己制備樣品，分析樣品的組織和凝固過程，定量分析計(jì)算，提供在一定誤差范圍內(nèi)的樣品的組成元素的含量（分量百分比）。并提供相應(yīng)的典型組織照片。

?教材及參考讀物

教材：

1．材料學(xué)系編《材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)試驗(yàn)指導(dǎo)書》，北京科技高校校園講義，2022

2．任懷亮主編，金相試驗(yàn)技術(shù)，冶金工業(yè)出版社，1999

?作業(yè)

試驗(yàn)報(bào)告。

?說明