中文名称：工程材料基础

英文名称：Fundamentals of Engineering Materials

性质：学科大类基础课

      工程材料基础课程是为机械、能源、核技术、飞行器设计、工程力学、人居环境、口腔医学等机类、近机类专业的本科生，以及社会学习者设置的“学科大类基础课”，通过讲解材料的基础理论和工程应用，使学生了解材料的成分-组织-结构-性能的内在关系，培养学生根据零构件设计的性能指标选择合适材料，做到“知材、懂材”并能合理使用材料。

      课程内容设置遵循加强基础、突出重点、注重应用、适应面宽的原则。课程主要内容包括以下几个方面：

      (1) 以机械零件常见的失效形式及材料性能相关性能的要求为切入点，理解提高零部件服役性能的改进方法和措施；

      (2) 以碳钢为例，讲解了金属晶体结构、相、组织的基本概念，通过铁碳相图，掌握合金冷却过程中的相变与组织之间的关系，讲述碳含量与碳钢性能的对应关系，以及冷热加工对钢铁组织与性能的影响，简要介绍碳钢的种类和牌号；

      (3) 讲解碳钢的热处理原理和工艺，展示金属固态相变多样性，以及热处理这种静态加工工艺对组织和性能的调控作用。

      (4) 介绍铸铁、合金钢、有色金属的成分、组织、热处理、性能特点及用途的基本知识； 

      (5) 概括陶瓷材料、高分子材料、复合材料的成分、组织、性能特点及常用材料的种类和用途；

      (6) 介绍根据零构件的服役条件、失效方式和性能要求选择材料及制造工艺的思路； 

      (7) 简介新材料、新工艺的基本概况及发展趋势。

      工程材料基础课程是为机械、能源、核技术、飞行器设计、口腔医学等专业的本科生设置的 “学科大类基础课”，西安交通大学开设此门课迄今已有60余年的历史，我校每年学生本课程的学生有900多名。。

      本课程重点介绍机械零件失效形式及其对性能的要求；讲解有关碳钢与热处理的基础知识和理论，了解合金钢与铸铁、有色金属、陶瓷材料、高分子材料和复合材料的性能特点和应用范围。

      第1章为机械零件的失效分析和材料性能，第2~6章讲解金属材料的基础知识、热处理基本原理和常用合金、铸铁、有色金属材料的性能特点应用，在第7~9章介绍常用非金属材料，例如高分子材料、陶瓷材料，以及复合材料的基本知识、性能特点及应用。

      学习本门课将会达到以下学习目标：

      （1）工程知识：掌握材料的基础理论，深入理解成分—工艺—组织—性能的相互关系；了解常用的金属材料、高分子材料、陶瓷材料和复合材料的组织构成、性能特点和工程应用；能够根据零件工作的受力与环境分析可能发生的失效形式，确定材料的抗力指标，选择合适的材料并编写工艺路线。

     （2）综合能力：培养学生在解决复杂工程问题的能力，比如为零件选材需要的综合分析能力。培养学生掌握材料处理与组织观察仪器的使用能力。结合课程内容与当前研究成果培养学生创造创新思维能力。

     （3）价值塑造：我校“西迁精神”与课堂教学结合，合理引入学科西迁教授的事迹和贡献，培养学生家国情怀和奉献精神。

让我们一起走进工程材料基础课堂，跟随老师一起了解神秘的材料世界吧。

本学期工程材料基础课程采用混合式教学，线上学习10学时，线下学习34学时，课内实验8学时。本课程的考核成绩根据平时和期末测试、实验报告成绩三个方面构成。平时成绩有章节作业、线上学习及效果测试、随堂测试等，占比30%；实验报告成绩为三次实验成绩平均值，占10%；期末测试成绩占60%。

建议先修课程有:

(1) 大学物理

(2) 普通化学

(3) 材料力学

[使用教材] 

沈莲 主编. 《机械工程材料》（第4版）. 北京：机械工业出版社，2018. 

[实验教材] 席生岐等.《工程材料基础实验指导书》. 西安：西安交通大学出版社，2014. 

[参考书目] 

1 朱张校, 姚可夫. 《工程材料学》. 北京: 清华大学出版社，2012.

2 齐民, 于永泗. 《机械工程材料》（第十版）. 大连: 大连理工大学出版社, 2017.

3  William D. Callister, Jr. Fundamentals of Materials Science and Engineering (FIFTH EDITION). John Wiley & Sons, Inc.

4 堵永国. 《工程材料学》. 北京: 高等教育出版社, 2015.