Introduction to Metallic Materials

課程編號(hào)：07370620 學(xué) 分：1

學(xué) 時(shí)： 15 （其中：講課學(xué)時(shí)：15 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0 上機(jī)學(xué)時(shí)：0 ） 先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)

適用專業(yè)：高分子材料、無機(jī)非金屬材料專業(yè)本科三年級(jí)學(xué)生

教 材：《金屬材料學(xué)》，戴起勛主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2012年1月第2版 開課學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院 一、課程的性質(zhì)與任務(wù)：

《金屬材料學(xué)概論》是一門綜合性應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，是高分子材料、無機(jī)非金屬材料等專業(yè)的選修課程。在本課程在材料科學(xué)基礎(chǔ)等課程的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹了鋼鐵材料、有色金屬材料以及高性能金屬材料的成分、組織、性能及應(yīng)用。通過課堂講授、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生系統(tǒng)掌握有關(guān)金屬材料學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生合理應(yīng)用金屬材料的初步能力。

二、課程的基本內(nèi)容及要求 （一）緒論 1．教學(xué)內(nèi)容

（1）金屬材料發(fā)展簡(jiǎn)史； （2）現(xiàn)代金屬材料；

（3）金屬材料的可持續(xù)發(fā)展與趨勢(shì)。 2．基本要求

了解金屬材料在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位與作用、金屬材料的發(fā)展概況和本課程的性質(zhì)、地位和任務(wù)。

（二）工程構(gòu)件用鋼 1．教學(xué)內(nèi)容

（1）工程構(gòu)件用鋼的服役條件及性能要求；

（2）普通碳素工程構(gòu)件用鋼、低合金（含微合金化）鋼的合金化原則和有關(guān)的

低合金鋼，雙相鋼；

（3）提高低碳工程構(gòu)件用鋼性能的途徑：控軋、控冷、合金化等，了解工程構(gòu)

件用鋼的發(fā)展趨勢(shì)。 2．基本要求

（1）了解工程構(gòu)件用鋼的服役條件及性能要求；

（2）掌握普通碳素工程構(gòu)件用鋼、低合金（含微合金化）鋼的合金化原則和有

關(guān)的低合金鋼、雙相鋼；

（3）理解提高低碳工程構(gòu)件用鋼性能的途徑：控軋、控冷、合金化等，了解工

程構(gòu)件用鋼的發(fā)展趨勢(shì)。 （三）機(jī)器零用鋼 1．教學(xué)內(nèi)容

（1）機(jī)器零件用鋼一般性能要求；

（2）機(jī)器零件用鋼：調(diào)質(zhì)鋼、彈簧鋼、低碳馬氏體鋼、軸承鋼、高錳耐磨鋼、

滲碳鋼、氮化鋼、非調(diào)質(zhì)鋼等合金化原則和性能及其典型鋼種； （3）理解典型機(jī)器零件用鋼的選材思路和發(fā)展。 2．基本要求

（1）掌握機(jī)器零件用鋼一般服役條件及性能要求；

（2）掌握常用機(jī)器零件用鋼的合金化原則和性能及其典型鋼種； （3）了解超強(qiáng)度鋼；

（4）理解典型機(jī)器零件用鋼的選材思路和發(fā)展。 （四）工具用鋼 1．教學(xué)內(nèi)容

（1）工具用鋼的合金化、組織性能的特點(diǎn)及分類； （2）低合金刃具鋼的合金化，熱處理特點(diǎn)，典型鋼種； （3）高速鋼的合金化、組織、性能、工藝過程、典型鋼種； （3）冷作模具鋼的性能要求、合金化、熱處理特點(diǎn)及典型鋼種； （4）熱作模具鋼的性能要求、合金化、熱處理特點(diǎn)及典型鋼種； （5）其他工具用鋼。 2．基本要求

（1）理解工具用鋼的合金化、組織性能的特點(diǎn)；

（2）掌握低合金工具鋼的合金化，熱處理特點(diǎn)，典型鋼種。掌握高速鋼的合金

化、組織、性能、工藝過程、典型鋼種；

（3）掌握冷、熱模具服役條件、性能要求和鋼的合金化、熱處理之間的關(guān)系； （4）了解冷、熱模具鋼的典型鋼種； （5）了解其他工具用鋼。 （五）不銹鋼 1．教學(xué)內(nèi)容

（1）提高鋼的抗蝕性途徑，對(duì)不銹鋼組織、性能的要求和不銹鋼的合金化； （2）鐵素體不銹鋼，馬氏體不銹鋼，奧氏體不銹鋼的成分及性能特點(diǎn)。 2．基本要求

（1）掌握提高鋼的抗蝕性途徑，對(duì)不銹鋼組織、性能的要求和不銹鋼的合金化； （2）掌握鐵素體不銹鋼，馬氏體不銹鋼，奧氏體不銹鋼成分及性能特點(diǎn)。 （六）耐熱鋼 1．教學(xué)內(nèi)容

（1）熱穩(wěn)定性與鋼的成分、組織關(guān)系，熱強(qiáng)鋼的合金化； （2）珠光體型熱強(qiáng)鋼、馬氏型熱強(qiáng)鋼成分設(shè)計(jì)及性能特點(diǎn)。 2．基本要求

（1）理解溫度對(duì)鋼組織性能的影響及耐熱鋼合金化設(shè)計(jì)思路； （2）了解珠光體型熱強(qiáng)鋼、馬氏型熱強(qiáng)鋼成分及性能特點(diǎn)。 （七）鑄鐵 1．教學(xué)內(nèi)容

（1）鑄鐵特點(diǎn)、分類及應(yīng)用；

（2）鑄鐵的石墨化，石墨形態(tài)和基體組織對(duì)性能影響； （3）灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵等鑄鐵的性能、應(yīng)用； （4）鑄鐵的熱處理。 2．基本要求

（1）理解鑄鐵特點(diǎn)、分類及應(yīng)用；

（2）理解鑄鐵的石墨化，石墨形態(tài)和基體組織對(duì)性能影響；

（3）掌握灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的性能、應(yīng)用和鑄鐵的熱處理特點(diǎn)； （4）了解特殊性能鑄鐵。

（八）有色金屬合金（含教材第九章鋁合金、第十章銅合金、第十一章鈦合金、第十二章鎂合金等）

1．教學(xué)內(nèi)容

（1）鋁的性質(zhì)及強(qiáng)化方法和合金化；

（2）典型的鋁合金二元相圖、鋁合金分類和強(qiáng)化方法； （3）主要鋁合金的組織、性能、特點(diǎn)及用途； （4）黃銅、青銅的成分、特性、用途； （5）鈦合金和鎂合金的特性、用途。 2．基本要求

（1）了解鋁的性質(zhì)、合金化、鋁合金分類和強(qiáng)化方法； （2）掌握主要鋁合金的組織、性能、特點(diǎn)及用途； （3）掌握黃銅與青銅的成分、特性、用途； （4）了解鈦合金和鎂合金的特性、用途。 （九）新型金屬材料

1．教學(xué)內(nèi)容

（1）形狀記憶合金：鎳基、銅基、鐵基形狀記憶合金特點(diǎn)與應(yīng)用； （2）其它金屬功能材料； （3）金屬基復(fù)合材料基本概念；

（4）金屬基復(fù)合材料設(shè)計(jì)與常用制備技術(shù)； （5）金屬基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展。 2．基本要求

（1）了解鎳基、銅基、鐵基形狀記憶合金特點(diǎn)與應(yīng)用； （2）了解金屬基復(fù)合材料設(shè)計(jì)與常用制備技術(shù)； （3）了解形狀記憶合金和金屬基復(fù)合材料應(yīng)用與發(fā)展。 三、課程學(xué)時(shí)分配 章節(jié) （一）緒論 （二）工程構(gòu)件用鋼 （三）機(jī)器零件用鋼 （四）工具用鋼 （五）不銹鋼 （六）耐熱鋼 （七）鑄鐵 （八）有色金屬合金 鋁合金 （九）新型金屬材料 四、大綱說明

1、為加深學(xué)生對(duì)合金化原理的理解，在合金鋼講授結(jié)束時(shí)，歸納總結(jié)1-2個(gè)合金元素的作用，其余由學(xué)生自己總結(jié)。

2、講授時(shí)應(yīng)結(jié)合專業(yè)知識(shí)，綜合地分析問題，采用啟發(fā)式，培養(yǎng)學(xué)生掌握應(yīng)用專業(yè)知識(shí)分析問題的思路與方法。抓住主線，圍繞核心，突出課程“思想”。

3、有色金屬合金和新型金屬材料的部分內(nèi)容可布置自學(xué)。

五、參考書目及學(xué)習(xí)資料

1.《金屬材料學(xué)》，王笑天主編，機(jī)械工業(yè)出版社，1987年9月第1版

制定人：李冬升 審定人： 批準(zhǔn)人：

2013年4 月

講課 1 2 2 2 1 1 2 2 2 實(shí)驗(yàn) 上機(jī) 課程簡(jiǎn)介

課程編碼：07370620 課程名稱：金屬材料學(xué)概論

英文名稱：Introduction to Metallic Materials 學(xué) 分：1

學(xué) 時(shí)：15 （其中：講課學(xué)時(shí)：15 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0 上機(jī)學(xué)時(shí)：0）

課程內(nèi)容：《金屬材料學(xué)概論》是一門綜合性應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，是高分子材料、無機(jī)非金屬材料等專業(yè)的選修課程。在本課程在材料科學(xué)基礎(chǔ)等課程的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹了鋼鐵材料、有色金屬材料以及高性能金屬材料的成分、組織、性能及應(yīng)用。通過課堂講授、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生系統(tǒng)掌握有關(guān)金屬材料學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生合理應(yīng)用金屬材料的初步能力。

選課對(duì)象：高分子材料、無機(jī)非金屬材料專業(yè)本科三年級(jí)學(xué)生 先修課程：材料科學(xué)基礎(chǔ)

教 材：《金屬材料學(xué)》，戴起勛主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2012年1月第2版