《热处理原理与工艺》是高等院校材料类与机械类专业的一门必修专业基础课。是理解材料组织结构-性能-热处理工艺关系的基础和利用热处理工艺方法改善材料的技术基础。通过本课程的学习,掌握金属材料及其热处理的基础理论知识和应用,培养工程实践能力和创新能力,对材料学科的基础理论学习、科研和制造技术起到推动作用。
本课程分为热处理原理和热处理工艺两部分内容。热处理原理部分,从固态相变原理出发,讲述相变热力学与动力学、形核与长大等理论基础。具体到钢铁中奥氏体、珠光体、马氏体的转变机制、特征以及对性能的影响。热处理工艺部分重点讲授淬火、正火、退火和回火热处理工艺,还包括表面热处理和化学热处理工艺方法。
本课程理论性和实践性强,基础理论与实际联系密切。在该课程学习时,应注意联系物理、化学及金属加工等课程的相关内容,以加深对本课程内容的理解和应用。
认知目标
(1)理解热处理过程中相变的实质,掌握固态相变的热力学及动力学条件,从宏观和微观角度了解固态相变的形核与长大条件和机制。
(2)掌握钢在不同的热处理工艺下,发生奥氏体转变、珠光体转变、马氏体相变等主要相变的机制和过程,可以通过图像(TTT图、CCT图)判断其演化规律。
(3)以Al-4%Cu为例,了解时效过程中的脱溶和析出,以及在脱溶过程中显微组织的变化。
(4)明确热处理工艺中淬火、退火、回火等常用方式的含义、目的、分类,了解几种工艺的实现方法,可以在实践过程中选择合适的工艺流程。
(5)为后续的关于材料的专业知识(如焊接技术、材料成型等)的学习打下基础。
技能目标
(1)根据金属材料的化学成分、加工工艺,对热处理后的显微组织能够有判断,并能利用光学显微镜对其进行显微分析。
(2)对于钢铁材料,能够明晰它们的区别及性能特点。
(3)对于一些简单的零件,可以选择合适的热处理流程。
情感目标
(1)发挥自主学习的能力及创新精神,养成良好的职业道德。
(2)形成较强的安全生产意识。
本课程采用百分制,100分为满分,60分及以上为及格;
完成授课后的课后作业,作业平时成绩占课程总成绩的30%;
完成期末测试,期末测试成绩占总成绩的60%;
课堂交流讨论,参与一次获得一分,最多10分。
具备《高等数学》中简单微积分的知识,《材料科学基础》中晶体结构、相变、相图、扩散等的基本知识,《材料物理化学》中自由能、熵和焓等热力学知识,熟悉材料力学的基本性能。
《热处理原理与工艺》,赵乃勤主编,机械工业出版社;
《金属学及热处理》,杨秀英、刘春忠主编,机械工业出版社;
《金属固态相变原理》,徐洲,赵连成主编,科学出版社;
《工程材料》(第二版),崔占全、孙振国主编,机械工业出版社;