《材料科學(xué)基礎(chǔ)II》實驗教學(xué)大綱

《材料科學(xué)基礎(chǔ)II》實驗教學(xué)大綱一、課程基本情況課程代碼：101134223402課程名稱（中/英文）：材料科學(xué)基礎(chǔ)II/FundamentalsofMaterialsScienceII課程類別：專業(yè)必修課程課程性質(zhì)：必修課程類型：課程實驗總學(xué)分：2總學(xué)時：32實驗/實踐學(xué)時：6適用專業(yè)：焊接技術(shù)與工程適用對象：本科先修課程：機(jī)械制造基礎(chǔ)、金工實習(xí)、材料科學(xué)基礎(chǔ)I、物理化學(xué)開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院二、課程簡介本課程的主要內(nèi)容包括碳鋼的熱處理操作及硬度測定、碳鋼熱處理后的組織觀察、合金鋼及熱加工后的組織觀察、鑄鐵及有色和金的組織觀察，通過實驗使學(xué)生掌握不同熱處理工藝的操作過程以及硬度計和金相顯微鏡的正確使用方法，并能使用金相顯微鏡觀察不同材料的金相組織，并能夠通過組織觀察來分析材料的相應(yīng)性能特點，在實際生產(chǎn)中可以結(jié)合組織與性能之間的關(guān)系來檢測工件的缺陷及工藝問題等的產(chǎn)生原因，尋找解決辦法。通過理論和實踐的結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的工匠精神和工程師素養(yǎng)。三、實驗教學(xué)目標(biāo)1.掌握金屬材料熱處理的基礎(chǔ)知識，并用其解釋材料成型過程中組織轉(zhuǎn)變規(guī)律。（支撐畢業(yè)要求1.2）2.掌握金屬材料熱處理的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律及性能特點，并將其應(yīng)用于材料成型過程中工藝、組織與性能之間關(guān)系的分析。（支撐畢業(yè)要求2.1）3.掌握金屬材料的加工工藝與組織、性能之間的內(nèi)在關(guān)系，能夠根據(jù)機(jī)器零件的工況條件制定出切實可行的熱處理工藝方案。（支撐畢業(yè)要求3.1）四、實驗項目及學(xué)時安排序號實驗項目名稱實驗學(xué)時實驗類型實驗要求每組人數(shù)備注1碳鋼的熱處理操作及硬度測定2綜合性必做22碳鋼及合金鋼熱處理后的顯微組織觀察2綜合性必做13鑄鐵和有色金屬顯微組織觀察2綜合性必做1五、實驗內(nèi)容實驗一碳鋼的熱處理操作及硬度測定實驗?zāi)康模?.了解碳鋼的熱處理操作過程。2.分析淬火溫度、淬火冷卻速度、回火溫度對45鋼和T12鋼性能的影響。3.掌握洛氏硬度計的正確使用方法。4.培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和團(tuán)隊合作精神。實驗設(shè)備：熱處理爐、淬火槽、鉗子、洛氏硬度計實驗內(nèi)容及步驟：1.按組領(lǐng)取帶編號的試樣一塊。2.選用合適的加熱溫度對試樣進(jìn)行加熱，加熱時試樣應(yīng)盡量靠近熱電偶測量端，以保證溫度測量準(zhǔn)確。3.根據(jù)試樣大小確定保溫時間，保溫后，立即取出正火或淬火。淬火槽應(yīng)盡量靠近爐門，操作要迅速，并攪動試樣，否則有可能淬不硬。4.試樣經(jīng)處理后，用砂布磨去氧化皮，擦凈后在洛氏硬度計上測量硬度值。5.進(jìn)行回火操作的同學(xué)，將正常淬火的試樣，按照所需溫度回火，回火后再次測量硬度值。實驗二碳鋼及合金鋼熱處理后的顯微組織觀察實驗?zāi)康模?.觀察熱處理后碳鋼及合金鋼的金相組織。2.熟悉鋼熱處理后的典型組織和性能。3.培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和團(tuán)隊合作精神，探索與發(fā)現(xiàn)的科學(xué)意識。實驗設(shè)備：金相顯微鏡、金相試樣一套實驗內(nèi)容及步驟：1.觀察所給試樣的組織特征。2.畫出所給試樣的組織示意圖。3.分析組織與性能之間的對應(yīng)關(guān)系。實驗三鑄鐵和有色金屬顯微組織觀察實驗?zāi)康模?.觀察和分析各種灰口鑄鐵的顯微組織。2.熟悉常用的有色合金的顯微組織。3.培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和團(tuán)隊合作精神，發(fā)展新材料的科學(xué)思維。實驗設(shè)備：金相顯微鏡、金相試樣一套實驗內(nèi)容及步驟：1.觀察幾種鑄鐵中石墨的形狀、基體的特征，分析其組織的形成。2.畫出所給試樣的組織示意圖；3.比較黃銅和錫青銅的顯微組織特征。4.比較變質(zhì)處理與未變質(zhì)處理的硅鋁明的顯微組織。六、實驗報告格式實驗名稱（一）實驗?zāi)康模ǘ嶒炘O(shè)備（三）實驗內(nèi)容及步驟（四）結(jié)果與分析（五）問題討論七、考核方式（一）實驗成績的構(gòu)成實驗成績占本門課程總成績20%，參考實驗考勤、實驗操作及實驗報告成績綜合給定。（二）評分標(biāo)準(zhǔn)1.實驗成績以百分制或五級制（優(yōu)、良、中、及格、不及格）填報，按比例記入該課程成績中。2.多個實驗項目的最后填報平均成績。3.按照實驗指導(dǎo)書的具體要求，根據(jù)每個學(xué)生實驗前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，實驗過程的考查，實驗操作情況及實驗報告的質(zhì)量，綜合給出實驗成績。4.實驗評分應(yīng)包括三個方面：（1）實驗預(yù)習(xí)及實驗紀(jì)律占20%：（2）實驗操作占40%：（3）實驗報告40%；評分等級：評定成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五個等級。優(yōu)：90分以上；良：80-89分；中：70-79分；及格：60-69分；不及格：59分以下。也可以以百分制給出兩個實驗的綜合成績。實驗成績評定及考核標(biāo)準(zhǔn)考核環(huán)節(jié)考核結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)評估項目及權(quán)重優(yōu)秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（＜60分）實驗預(yù)習(xí)及實驗紀(jì)律（20%）實驗前能夠按照實驗要求，提前預(yù)習(xí)，掌握實驗內(nèi)容，掌握實驗安全操作規(guī)程，遵守實驗紀(jì)律實驗前能夠按照實驗要求，提前預(yù)習(xí)，較好的掌握實驗內(nèi)容、掌握實驗安全操作規(guī)程，遵守實驗紀(jì)律實驗前能夠按照實驗要求，提前預(yù)習(xí)，了解實驗內(nèi)容、實驗安全操作規(guī)程，較遵守實驗紀(jì)律實驗前能夠按照實驗要求，提前預(yù)習(xí)，基本了解實驗內(nèi)容、實驗安全操作規(guī)程，較遵守實驗紀(jì)律實驗前未能按照實驗要求，未提前預(yù)習(xí)，不了解實驗內(nèi)容、未能掌握實驗安全操作規(guī)程實驗操作（40%）能夠根據(jù)實驗?zāi)康?，獨立設(shè)計優(yōu)化實驗步驟，獨立或合作完成實驗操作，且操作規(guī)范；準(zhǔn)確記錄實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進(jìn)行綜合的分析討論，得出合理的實驗結(jié)果能夠根據(jù)實驗?zāi)康?，獨立設(shè)計實驗步驟，獨立或合作完成實驗操作，操作較為規(guī)范；記錄實驗現(xiàn)象較為準(zhǔn)確，并對實驗現(xiàn)象進(jìn)行綜合的分析討論，得出較為合理的實驗結(jié)果能夠根據(jù)實驗?zāi)康?，設(shè)計實驗步驟，獨立或合作完成實驗操作，操作基本規(guī)范；記錄實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，得出實驗結(jié)果能夠根據(jù)實驗?zāi)康?，設(shè)計出基本的實驗步驟，基本能完成實驗操作，操作基本規(guī)范；記錄實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進(jìn)行初步分析討論，得出實驗結(jié)果不能根據(jù)實驗?zāi)康?，設(shè)計出相應(yīng)的實驗步驟，不能完成實驗操作或操作不規(guī)范；不能記錄實驗現(xiàn)象，不能對實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析討論，不能得出實驗結(jié)果實驗報告（40%）實驗報告能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表規(guī)范。能夠正確完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進(jìn)行深入的討論，提出自己的見解。實驗報告能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)較為合理，數(shù)據(jù)處理正確，圖表基本規(guī)范。能夠較好的完成實驗報告中提出的問題，并對實驗中遇到的問題進(jìn)行討論，提出意見。實驗報告能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)基本合理，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖表基本規(guī)范。能夠基本完成實驗報告中提出的問題，能對實驗中遇到的問題進(jìn)行討論。實驗報告基本能夠獨立完成，內(nèi)容完整，數(shù)據(jù)圖表齊全，基本完成實驗報告中提出的問題