发布时间 : 星期一 文章工程材料教案更新完毕开始阅读40cb24ee856a561252d36ff6
工程材料》教案
总 纲
一、课程性质及教学目的：
《工程材料》是机械及近机类专业一门重要的技术基础课。
本课程以材料的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系为主线，重点介绍材料的本质，提出有关的理论和描述，说明材料结构是如何与其成分、加工工艺、性能以及行为相联系的。
学习本课程的目的，是使学生获得常用工程材料的种类、成分、组织、性能和改性方法的基本知识。通过对基础科学和知识的综合和运用，初步具备根据零件的服役条件合理选择和使用材料，正确制定热处理工艺方法和妥善安排工艺路线的能力。 二、课程内容：
包含工程材料的分类及性能、材料的结构、材料制备的基本知识、二元相图及应用、材料的变形、钢的热处理、工业用钢、铸铁、有色金属、常用非金属材料、工程材料的选用等11章。纵观本课程所含内容可知，其内容较为庞杂。具有三多的特点；即所谓内容头绪多、原理规律多（涉及原理、规律几十个）、概念定义多（名词、定义三百多个），由于该课程具有上述特点，加之有些微观结构看不见、摸不到，而且课程内容枯燥、乏味，因此，教师感到难教，学生感到难学。 三、与其它课程的关系：
“工程材料”是以化学、物理、材料力学、金属工艺学和金工教学实习为基础的课程，在学习时应联系上述基础课程的有关内容，以加深对本课程内容的理解。同时本课程的基础，在今后学习有关专业课程时，还应经常联系本书的有关内容，以便进一步掌握所学的知识。
四、教学对象：机械制造及自动化、汽车工程、测控技术、采矿工程专业的本科生。 五、教学指导思想：
1. 从材料应用的角度出发讲授《工程材料》，体现21世纪教学理念、教学改革精神和世界工程教育思想。 2. 严格按《工程材料》教学大纲及《工程材料实验教学大纲》进行教学，注意课程内容的准确定位和整体优化。
3. 开设的实验及课堂讨论应有利于学生分析问题、解决问题的能力及创新能力培养。 六、教学重点：
1．典型金属的晶体结构； 2．晶体缺陷； 3．二元相图；
4．铁碳相图及其应用； 5．塑性变形与再结晶； 6．钢的热处理； 7．工业用钢。 七、教学难点：
1．典型金属的晶体结构； 2．晶体缺陷； 3．二元相图；
4．铁碳相图的分析与应用；
5．塑性变形机理与再结晶机制； 6．钢的热处理。 八、教学方法：
1．采用启发式、归纳类比法、教学模型、电化教学等传统教学方法。
2．改革实验内容及方法，注重理论联系实际及培养学生分析问题、解决问题的能力，利用电视、计算机等辅助教学手段提高实验教学效果。
3．正确处理《工程材料》与基础课、专业课的关系：即利用基础课所学过的知识来讲授《工程材料》，结合专业特点讲授《工程材料》。 九、学时分配： 1．讲课：36学时 2．实验：18学时 总学时：54学时
十、教学过程（见讲义）： 主要包括：
1． 后次复习前次概念； 2． 本次讲授内容的引入； 3． 新教学内容的讲授过程； 4． 小结； 5． 思考作业题。 十一、实验内容
1．材料密度的测定 2学时 2．材料电阻温度系数测定 2学时 3．铁碳合金平衡组织观察 2学时 4．铁碳合金非平衡组织观察 2学时 5．综合实验：钢的热处理 2学时 6．综合实验：金相试样的制备 2学时 7．综合实验：显微摄影 2学时 8．综合实验：暗室技术 2学时 9．常用材料组织观察 2学时 十一、教材及教学参考书
1．《工程材料》 刘天模、徐幸梓主编 机械工业出版社
2．《机械工程材料》王焕庭、李矛华主编 大连理工大学出版社
第一章 工程材料的分类及性能
一、教学目的及要求
通过本章学习，使学生掌握材料在力学、电学和热学等方面的性能和特征，为以后各章中研究结构与性能关系打下良好的基础。 二、主要内容
1． 机械制造与材料；
2． 材料的分类 3． 材料的性能。 三、学时安排：4学时 四、教学重点： 1． 材料的分类； 2． 材料的性能。 五、教学难点： 材料的性能。
六、教学过程：(见讲稿) 七、思考作业题：
1． 一铜棒的最大拉应力为70MPa，若要承受2000kg的载荷，它的直径是多少？ 2． 有一钢棒在无塑性变形时所能承受的最大载荷11800kg，问它的强度是多少。 3． 1根2米长的黄铜棒温度升高80℃，要使该棒有同样的伸长，问需要作用多少力？
4． 一根焊接钢轨在35℃时铺设并固定，因此不能发生收缩。问当温度下降到9℃时，钢轨内产生的应力有多大？
5． 零件设计时，选取σ0.2（σS）还是选取σb，应以什么情况为依据？ 6． δ与ψ这两个指标，哪个能更准确地表达材料的塑性？ 7． 常用的测量硬度的方法有几种？其应用范围如何？
8． 有一碳钢制支架刚性不足，有人要用热处理强化方法；有人要另选合金钢；有人要改变零件的截面形状来解决。哪种方法合理？为什么？
9． 举例说明机器设备选材中物理性能、化学性能、工艺性能的重要性。
第二章 材料的结构
一、教学目的及要求
通过本章的学习，使学生掌握三大固体材料的结构特点、性能特点，建立材料结构与性能之间的关系。 二、主要内容
1． 材料的结合方式； 2． 金属材料的结构； 3． 高分子材料的结构特点； 4． 陶瓷材料的结构特点。 三、学时安排：4学时 四、教学重点：
1． 典型金属材料的晶体结构； 2． 晶体缺陷及其对性能的影响； 3． 合金相结构；
4． 高分子材料及陶瓷材料的结构及性能特点。 五、教学难点：
1． 金属材料的晶体结构； 2． 各类缺陷对结构及性能的影响； 3． 合金相结构；
4． 高分子材料、陶瓷材料的结构特点。
六、教学过程：(见讲稿) 七、思考作业题：
1． 三大固体材料的键性如何？ 2． 金属的特性是什么？
3． 纯金属的晶体结构有几种类型？ 4． 合金相结构有几种？都是什么？ 5． 金属材料的性能特点是什么？ 6． 高分子材料的结构及性能特点是什么？ 7． 陶瓷材料的结构及性能特点是什么？
8． 试说明一个面心立方等于一个体心正方结构。
9． 合金相VC、Fe3C、CuZn、ZrFe2属于何种类型，并指出其结构特点。
第三章 材料制备的基本知识
一、教学目的及要求：
通过本章学习，使学生掌握金属结晶的基本规律、了解高分子材料的合成与陶瓷材料的成形与烧结工艺。 二、主要内容： 1． 结晶过程； 2． 聚合物的合成； 3． 陶瓷材料的制备过程； 三、学时安排：4学时 四、教学重点： 1． 结晶的基本过程； 2． 合金的结晶； 3． 金属铸锭的凝固； 4． 聚合物的合成。 五、教学难点： 1. 结晶的规律； 2. 合金的结晶。 六、教学过程：(见讲稿) 七、思考作业题：
1． 液态金属结构与固态金属结构有何区别，试述小体积液态纯金属结晶过程。 2． 细化铸件晶粒的途径有那些？为什么？
3． 液态金属结晶时需要过冷，那么固态金属熔化时是否会出现过热？ 4． 金属结晶的基本规律是什么？结晶过程是怎样进行的？
5． 过冷度与冷却速度有何关系？为什么金属结晶一定要有过冷度？它对晶粒大小有何影响？ 6． 如果其它条件相同，试比较在下列条件下，铸件晶粒的大小： （1）砂型铸造与金属铸造； （2）厚壁铸件与薄壁铸件； （3）加变质剂与不加变质剂； （4）浇注时振动与不振动。
7． 凝固与结晶是不是一回事？影响凝固的因素有哪些？