工程材料及其成型基礎(chǔ)大綱

《工程材料及其成型根底》課程教學(xué)大綱〔FundamentalsofEngineeringMaterialandTheirManufacturingTechnology〕課程編號：011103學(xué)分：4學(xué)時：78〔其中：講課學(xué)時：6810上機學(xué)時：0〕先修課程：畫法幾何與機械制圖適用專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化開課部門：機械工程學(xué)院一、課程的性質(zhì)與目標要根底課程。通過本課程學(xué)習，應(yīng)到達以下根本要求：1、把握常用工程材料的性能、構(gòu)造、牌號和應(yīng)用范圍。23、了解金屬熱處理的根本原理，生疏常用熱處理方法及其應(yīng)用。4、了解常用非金屬材料的組成、特性及應(yīng)用；用范圍。6、了解零件構(gòu)造工藝性的根本學(xué)問，能改進較明顯不合理的構(gòu)造設(shè)計。7、了解選擇材料及加工方法的經(jīng)濟性，具有選擇材料、毛坯和制定簡潔零件加工工藝規(guī)程的力氣。二、課程的主要內(nèi)容及根本要求第0章 緒論〔2學(xué)時〕[知識點]和方法。[重 點]機械產(chǎn)品生產(chǎn)全過程概念，材料成形與加工在機械工業(yè)中的地位和作用。[難 點]機械產(chǎn)品生產(chǎn)全過程概念，材料成形與加工在機械工業(yè)中的地位和作用。[根本要求]明確本課程的作用與學(xué)習內(nèi)容和方法。第1章 金屬材料的力學(xué)性能〔3學(xué)時〕[知識點]材料的力學(xué)性能：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲乏強度等。[重 點]強度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲乏強度的概念。[難 點]強度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲乏強度的區(qū)分理解。[根本要求]把握機械行業(yè)中常用金屬材料的力學(xué)性能指標。[實踐與練習]理，把握布氏硬度、洛氏硬度的測量方法。1E23、疲乏破壞是怎么產(chǎn)生的？提高零件疲乏強度的方法有哪些？第2章 金屬及合金的構(gòu)造與結(jié)晶〔7學(xué)時〕[知識點]金屬的構(gòu)造與結(jié)晶，晶體與非晶體，三種常見的晶格類型，多晶體、金屬大小的影響。合金的構(gòu)造與相圖。[重 點]態(tài)合金中的相構(gòu)造，二元合金相圖。[難 點]位錯、過冷度、二元合金相圖。[根本要求]合金相圖。[實踐與練習]1、何謂晶體、晶格、晶胞？常見的晶格類型有哪些及代表金屬？2、簡述金屬的結(jié)晶過程。3、晶粒大小對金屬力學(xué)性能有何影響，影響晶粒度的因素有？第3章 鐵碳合金相圖〔10學(xué)時〕[知識點]鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體的定義，符號，性能與特點，鐵碳合金成分、組織和性能的關(guān)系。[重 點]同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的概念、鐵素體、奧氏體、滲碳體的概念及其特性、鐵碳合金相圖、含碳量對鋼組織與性能的影響。[難 點]織，典型鐵碳合金的平衡結(jié)晶過程，含碳量對鋼組織與性能的影響。[根本要求]織與性能的影響。[實踐與練習]試驗。通過“顯微鏡的構(gòu)造與使用”試驗讓學(xué)生了解金相顯微鏡的構(gòu)造和工作原性能上的差異、含碳量對其組織和性能的影響。1、何謂鐵素體、滲碳體、奧氏體，寫出它們的符號，簡述其特性。2、畫出鐵碳合金相圖，說明其中各點、線的含義，并標出各區(qū)域的組織。3、依據(jù)鐵碳合金相圖畫出亞共析鋼、過共晶白口鑄鐵的冷卻曲線。第4章 鋼的熱處理〔10學(xué)時〕[知識點]性能，退火的種類，目的，工藝及應(yīng)用，正火的目的，工藝及應(yīng)用，退火與正火選擇，淬火的目的及應(yīng)用，淬透性的概念，影響淬透性的因素，淬透性與零件設(shè)性能的影響，回火脆性，調(diào)質(zhì)的概念，鋼的外表熱處理，滲碳、氮化、碳氮共滲及其它化學(xué)熱處理簡介，可控氣氛熱處理，真空熱處理，形變熱處理，復(fù)合熱處理，其它外表處理技術(shù)。[重 點]鋼在加熱時奧氏體的形成及晶粒大小和影響因素、過冷奧氏體的等溫及連熱處理。[難 點]處理工藝的選擇。[根本要求]把握鋼在加熱和冷卻時的轉(zhuǎn)變規(guī)律和各種熱處理方法。[實踐與練習]解熱處理的作用以及對鋼鐵材料組織、性能變化的影響。1、何謂熱處理？可分為哪幾類？2、簡述奧氏體加熱時候的轉(zhuǎn)變。3、什么是臨界冷卻速度，有何重要意義？4、什么是退火、正火、淬火、和回火？5、常見的外表熱處理方法有哪些，分別用于什么狀況下？第5章 工業(yè)用鋼〔8學(xué)時〕[知識點]工具鋼，特別性能鋼。[重 點]成分、性能和用途。低合金構(gòu)造鋼、低碳合金構(gòu)造鋼，中碳合金構(gòu)造鋼、彈簧鋼及滾動軸承鋼的牌號、成分、熱處理的特點和用途，刃具鋼(碳素刃具鋼、低合金刃具鋼、高速鋼)，模具鋼及量具鋼的牌號、成分、熱處理的特點和用途，不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼。[難 點]合金元素在鋼中的作用、各種鋼的應(yīng)用。[根本要求]把握鋼的分類和牌號表示方法以及應(yīng)用，了解合金元素在鋼中的作用。[實踐與練習]1、鋼中常存雜質(zhì)有哪些，其作用分別是什么？2、合金元素在鋼中有何作用？3、什么是調(diào)質(zhì)鋼？調(diào)質(zhì)鋼分為哪幾類？簡述調(diào)質(zhì)鋼的熱處理過程。的成分特點及用途。5、常見的特別性能鋼有哪些？第6章 有色金屬及其合金〔4學(xué)時〕[知識點]鋁及鋁合金、銅及銅合金、滑動軸承合金。[重 點]動軸承合金。[難 點]各種有色金屬的應(yīng)用。[根本要求]把握各種有色金屬的牌號表示方法了解其應(yīng)用。[實踐與練習]解有色金屬組織與黑色金屬組織之間的差異以及常見有色金屬組織性能上的特點。1、鋁合金共分為哪幾類？鋁合金的強化方式有哪幾種？2、黃銅的含鋅量是如何影響其力學(xué)性能的？3、如何滿足滑動軸承合金的性能及組織的要求？第7章 非金屬材料及型材料〔2學(xué)時〕[知識點]記憶材料、非晶態(tài)合金。[重 點]常用的高分子材料、工業(yè)陶瓷、復(fù)合材料。[難 點]常用的高分子材料、工業(yè)陶瓷、復(fù)合材料的應(yīng)用。[根本要求]把握常用的高分子材料、工業(yè)陶瓷、復(fù)合材料，了解一些型材料。[實踐與練習]1、塑料的主要成分是什么，分別起什么作用？2、試比較熱塑性塑料和熱固性塑料的構(gòu)造和性能特點。第8章 鑄造〔6學(xué)時〕[知識點]工藝性、特種鑄造。[重 點]合金的流淌性，流淌性對鑄件質(zhì)量的影響，影響流淌性的因素，合金的收縮，影響收縮的主要因素，縮孔的形成及預(yù)防措施，鑄件內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋形成及其防止，工藝設(shè)計內(nèi)容：確立澆注位置，分型面，選擇主要工藝參數(shù)，設(shè)計鑄件壁厚設(shè)計。[難 點]鑄造內(nèi)應(yīng)力與變形裂紋、鑄件工藝的制定原則及構(gòu)造工藝性。[根本要求]工藝的制定原則及構(gòu)造工藝性。[實踐與練習]1、常用的鑄造合金有哪些，分別有什么特點？2、什么是合金的流淌性，提高合金流淌性的主要措施有哪些？3、縮孔和縮松是怎么形成的？防止措施有哪些？4、鑄造應(yīng)力有哪幾種？形成緣由是什么？5、確定澆注位置和分型面的原則是什么？6、零件、鑄件、模樣三者在尺寸與外形上有何區(qū)分？第9章 金屬壓力加工〔6學(xué)時〕[知識點]金屬塑性成形概述，金屬塑性成形工藝種類，金屬塑性變形的實質(zhì)和塑性[重 點]金屬塑性成形的條件、實質(zhì)和塑性變形過程中的組織性能特點，再結(jié)晶溫構(gòu)造工藝性。[難 點]鍛造工藝設(shè)計，沖模的構(gòu)造，沖壓件的構(gòu)造工藝性。[根本要求]設(shè)計的內(nèi)容、鍛模和沖模的構(gòu)造特點。[實踐與練習]1、何謂塑性變形？塑性變形的實質(zhì)是什么？產(chǎn)中有何有用意義？3、何謂回復(fù)與再結(jié)晶？它們對金屬的組織及性能有何影響？4、如何提高金屬的塑性？常用措施是什么？5、何謂鍛件根本尺寸、鍛件公差、始鍛溫度、終鍛溫度？6、何謂單工序模、連續(xù)模、復(fù)合模，各有何特點？第10章 焊接〔6學(xué)時〕[知識點]金屬熔焊，電弧焊，其他焊接方法，常用金屬材料的焊接，焊接構(gòu)造設(shè)計。[重 點]焊接的分類、特點，焊接工件上溫度的變化與分布，焊接接頭金屬組織與型焊件的工藝設(shè)計。[難 點]的選擇，焊接接頭工藝設(shè)計標準，典型焊件的工藝設(shè)計。[根本要求]把握焊接的分類和特點，生疏常見的焊接工藝和典型焊件的工藝設(shè)計。[實踐與練習]1、什么叫焊接熱影響區(qū)？低碳鋼焊接熱影響區(qū)的組織與性能如何？2、焊接應(yīng)力與變形的緣由是什么？焊接變形的根本形式有哪幾種？3、何謂金屬的焊接性？鋼材的焊接性主要取決于什么因素？4第11章 機械零件材料及成型方法選用〔4學(xué)時〕[知識點]零件失效的定義、類型、緣由及分析方法，選材的一般原則與程序，齒輪典型機械零件毛坯成型方法選用例如。[重 點]成型方法選用原則，典型機械零件毛坯成型方法選用。[難 點]零件毛坯成型方法選用。[根本要求]把握零件失效的緣由及分析方法、毛坯成型方法選用原則。[實踐與練習]要性能指標分別是什么？2、選材應(yīng)遵循哪些原則？3、零件毛坯選擇有哪些根本原則？4、按外形和用途不同，常用機械零件有哪些主要類型？三、學(xué)時安排章 目講課試驗上機合計緒論2第一章金屬材料的力學(xué)性能32其次章金屬及合金的構(gòu)造和結(jié)晶7第三章鐵碳合金相圖104第四章鋼的熱處理102第五章工業(yè)用鋼8第六章有色金屬及其合金42第七章非金屬材料及型材料2第八章鑄造6第九章金屬壓力加工6第十章焊接6第十一章機械零件材料及成型方法選用4第十一章機械零件材料及成型方法選用4合計681078考核方式：考試?！?0%+尋常成績×10%+試驗成績課堂出勤率與表現(xiàn)等狀況評定