课程概述

《工程材料与成型技术基础》是机械类和近机类各专业的一门重要专业技术基础课,传授有关工程材料种类、性质、应用及热处理工艺、机械零件毛坯制造方法,在整个机械类或近机类人才培养方案中占有十分重要的位置,是机械类或近机类各专业必修的专业基础课,同时它又是一门实践性很强的课程。

先修课程中为本课程重要教学环节及理论知识:

1、金工实习:铸造、钣金冲压、焊接、热处理等工艺方法及原理;

2、机械制图、互换性技术基础:机械零件图样识读和分析;

3、材料力学:金属材料的机械性能指标及测试;

4、机械设计、机械设计课程设计:机械设备常用机械零件的认识。

本课程为后续机械制造工程学、数控加工技术、CAD/CAM技术应用、成形设备、材料科学基础及其应用、冲压工艺与模具设计、塑料成型工艺与模具设计、模具制造工艺等课程的基础,也是从事材料成型及控制工程专业技术工作必备的技术理论基础。




证书要求

  1. 作业成绩(20%)+单元测试成绩(20%,成绩占课程总成绩的40%

  2. 完成期末测试,成绩占课程总成绩的60%

评分细则

  1. 作业:与教学内容同期发布。要求每位同学独立思考,并作答。作业批改采用同学互评形式,每位同学需评阅至少5份他人的作业。未参与互评的学生将给与所得分数的50%,未完成足够份数的学生将给与所得分数的80%,全部完成互评的学生将给与所得分数的100%。占总成绩20%。

  2. 单元测验:测验以单选题、多选题、判断或填空等客观题为主。系统自动评分,并记录前三次作答成绩,取三次的最高分。占总成绩20%。

  3. 期末考试:客观题由平台自动判分,主观题由学生互评或教师批改判分,满分100分,占总成绩60%。






预备知识

1、金工实习:铸造、钣金冲压、焊接、热处理等工艺方法及原理;

2、机械制图、互换性技术基础:机械零件图样识读和分析;

3、材料力学:金属材料的机械性能指标及测试;

4、机械设计、机械设计课程设计:机械设备常用机械零件的认识。


授课大纲

0.绪论

0.1.材料及材料科学

0.2.我国古代热处理的发展

0.3.工程材料分类

0.4.金属材料及热处理MOOC课程学习

1.材料的性能

1.1.拉伸实验与材料的力学性能

1.2.材料的硬度

1.3.材料的物化性能与工艺性能

第一章 测试题

2.材料的结构

2.1.奇异的金属键

2.2.纯金属的晶体结构

2.3.实际金属的晶体结构

2.4.合金的晶体结构

2.5.晶向指数和晶面指数

第二章 测试题

3.材料的凝固与相图

3.1.纯金属的结晶

3.2.结晶的必要条件

3.3.合金相图的建立

3.4.二元匀晶相图

3.5.二元共晶相图

3.6.包晶、共析和稳定化合物相图

3.7.铁碳合金相图的组元和相

3.8.铁碳合金相图的点线区

3.9.铁碳合金的分类

3.10.钢的结晶过程

3.11.白口铸铁的结晶过程

3.12.相图与性能

3.13.铁碳合金相图和杠杆定律

实验1-1.平衡组织辨析

实验1-2.碳钢的非平衡组织

实验1-3.金相显微镜的使用与金相试样的制备

第三章 测试题

4.金属的塑形变形与再结晶

4.1.金属材料的塑性变形

4.2.塑性变形对金属组织和性能的影响

4.3.变形后金属的加热变化

4.4.金属的热加工

4.5.金属材料的强化方式

第四章 测试题

5.钢的热处理

5.1.什么是热处理

5.2.钢的奥氏体化

5.3.钢在冷却时的转变

5.4.钢的等温冷却曲线

5.5.钢的连续冷却曲线

5.6.钢的退火与正火

5.7.钢的淬火

5.8.钢的回火

5.9.钢的淬硬性和淬透性

5.10.钢的表面热处理

实验2-1.退火与正火

实验2-2.淬火与回火

第五章 测试题

6 . 工业用钢

6.1 钢的分类

6.2 工程结构钢

6.3.1 机器零件用钢/渗碳钢

6.3.2 机械零件用钢 / 调质钢 弹簧钢

6.3.3 机械零件用钢 / 滚动钢 耐磨钢

6.4.1 工具钢-1

6.4.2 工具钢-2

第六章 测试题

7.铸铁

7.1.灰口铸铁

7.2.球墨铸铁

7.3.蠕墨铸铁/可锻铸铁

第七章 测试题

8.有色金属

8.1.工业纯铝

8.2.铝合金分类

8.3.铸造铝合金

实验1-3.铸铁与有色金属的显微组织分析

9.机械零件选材

9.1.选材原则

9.2.金属零件的失效

9.3.典型零件的选材

参考资料

[1] 《工程材料(第2版)》,戈晓岚,东南大学出版社,2004年

[2] 《机械工程材料(第2版》),戈晓岚,北京大学出版社,2006年

[3] 《工程材料及其成形基础》,戈晓岚,高等教育出版社,2012年

[4] 《工程材料与机械制造基础》,齐乐华,高等教育出版社,2006年

[5] 《金属工艺学(第5版)》,邓文英,高等教育出版社,2008年