《金属材料及热处理》课程标准.docx
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《金属材料及热处理》课程标准
金属材料及热处理课程标准
课程名称：
金属材料及热处理
课程性质：
职业能力必修课
学分：
4
计划学时：
64（理论56，实践8）
适用专业：
机械设计与制造17.1
（一）前言
1.课程定位：
本课程是机械类各专业一门重要的技术基础课。
其主要内容包括：
金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料及非金属材料的牌号等。
是机械类各技术专业必须掌握的一门综合性应用技术基础课程。
本课程的任务是使学生掌握金属材料与热处理的基本知识，为学习专业理论，掌握专业技能打好基础。
通过本课程的学习，应使学生达到下列基本要求：
2.设计思路
3.与前后课程的联系
前续课程为《机械制图》，《高等数学》，后续课程包括《机械设计基础》、《互换性与技术测量》、《机械制造基础》；
（二）课程目标
1.总体目标
2.具体目标
（1）知识目标
1）了解金属学的基本知识；
2）掌握常用金属材料的牌号、性能及用途；
3）了解金属材料的组织结构与性能之间的关系；
4）了解热处理的一般原理及其工艺；
5）了解热处理工艺在实际生产中的应用；
（2）能力目标
1）初步具有选用工程材料的能力；
2）初步具有在实际生产中应用热处理工艺的能力；
（3）素质目标
1）培养学生具有创新精神和实践能力；
2）培养严谨的科学态度和良好的职业道德；
3.学时分配
序号
教学内容
总学
时数
其中
备注
理论
实验实训
0
绪论
2
2
0
1章
金属材料的性能
6
4
2
2章
常见金属的晶体结构与结晶
8
6
2
3章
金属的塑性变形与再结晶
8
8
0
4章
合金的结构与结晶
6
4
2
5章
铁碳合金相图和碳钢
6
6
0
6章
钢的热处理
8
6
2
7章
合金结构钢
6
6
0
8章
特殊性能钢
2
2
0
9章
工具钢
2
2
0
10章
粉末冶金与硬质合金
2
2
0
11章
铸铁
2
2
0
12章
非金属材料
2
2
0
13章
零件毛坯选择
4
4
0
总教学时数合计
64
56
8
（3）课程内容与要求
绪论
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
1.学习金属材料与热处理的目的；2.金属材料与热处理的基本内容；3.金属材料与热处理的发展史；4.金属材料在工农业生产中的应用.
1.掌握学习本课程的目的；2.了解本课程的基本内容。
.了解本课程的基本内容。
1.结合实际生产授课，以激发学生学习本课程的兴趣;2.展望金属材料与热处理的发展前景。
学生以小组形式组成团队，各学习单元采用任务驱动方式，根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
2
第一章.金属材料的性能:
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§1—1金属的力学性能；
（1）.强度；
（2）.塑性；
（2）.硬度；（3）冲击韧性；（4）.疲劳强度；§1-2金属的工艺性能；
（1）.铸造性能;
（2）.锻造性能;（3）.焊接性能；（4）.切削加工性能.
1.掌握金属的力学性能，包括强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳等概念及各力学性能的衡量指标；2.了解金属的工艺性能。
强度;硬度;塑性;疲劳强度概念.
强度;硬度概念.
学生以小组形式组成团队，各学习单元采用任务驱动方式，根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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第二章常见金属的结构与结晶
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§2-1金属的晶体结构；
（1）.晶体概念；
（2）.常见的金属晶格；（3）.单晶体的各向异性；§2-2实际金属结构；
（1）.多晶体结构；
（2）.晶格缺陷；§2-3纯金属的结晶；
（1）.结晶的概念；
（2）.金属的结晶过程；（3）.影响生核和长大的因素；（4）金属的同素异构性；§2-4金属铸锭的组织特点；
1.了解金属的晶体结构；2.掌握纯金属的结晶过程；3、掌握纯铁的同素；
多晶体结构;影响生核和长大的因素.
影响生核和长大的因素.
学生以小组形式组成团队，各学习单元采用任务驱动方式，根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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第三章金属的塑性变形与再结晶
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§3-1金属材料的塑性变形；
（1）.塑性变形的基本形式；
（2）.单晶体的滑移变形；（3）.多晶体的塑性变形；§3-2冷塑性变形对金属的组织和性能的影响；§3-3回复与再结晶；
（1）.回复的概念；
（2）.再结晶；（3）.晶粒的长大；§3-4金属材料的热加工；
（1）.热加工的概念；
（2）.热加工对金属组织和性能的影响；
1.了解金属塑性变形的基本原理；2.掌握冷塑性变形和热塑性变形对金属性能的影响；
1.金属塑性变形的基本原理;2.冷塑性变形和热塑性变形对金属性能的影响。
金属塑性变形的基本原理。
学生以小组形式组成团队，各学习单元采用任务驱动方式，根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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第四章二元合金
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§4-1合金的相结构；
（1）.固溶体；
（2）.化合物；§4-2二元合金相图；
（1）.二元合金相图的建立；
（2）.匀晶相图；（3）.共晶相图；（4）.包晶相图；（5）.共析相图；§4-3相图与性能的关系；
（1）.当合金形成单相固溶体；
（2）.当合金形成两相混合物。
1.了解二元合金相图的建立；2.掌握冷相图与性能的关系
1.固溶体、化合物概念和作用;2.二元合金相图的建立和相图与性能的关系。
相图与性能的关系。
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第五章铁碳合金
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§5-1铁碳合金的相结构及其性能；§5-2铁碳合金相图；
（1）.相图分析；
（2）.典型合金的结晶过程；（3）.铁碳合金的成分与性能的关系；§5-3碳钢；
（1）.常存杂质对碳钢性能的影响；
（2）.碳钢的分类；（3）.碳钢的编号和用途；。
1.掌握合金的概念及合金组织的基本类型；2.掌握铁碳合金的基本组织，包括概念、牌号、性能等；3.掌握简化的Fe—Fe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程；4.掌握含碳量对钢组织及性能的影响。
1.铁碳合金的基本组织，包括概念、牌号、性能;2.简化的Fe—Fe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程;3.含碳量对钢组织及性能的影响。
简化的Fe—Fe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程。
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第六章钢的热处理
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§6-1钢的热处理原理；
（1）.奥氏体的形成；
（2）.奥氏体晶粒的长大；（3）.奥氏体等温转变曲线；（4）.过冷奥氏体转变产物的组织与性能；（5）.影响c曲线的因素；（6）.奥氏体连续冷却转变曲线；§6-2钢常用的热处理工艺；
（1）.钢的退火；
（2）.钢的正火；（3）.淬火工艺；（4）.淬火方法；（5）.钢的淬透性；（6）.淬火钢的回火转变；（7）回火的分类和应用。
§6-3其它热处理；
1.了解钢在加热和冷却时的组织转变;2.掌握钢的退火、正火、淬火、回火及表面热处理的方法和目的;3.掌握常用工件热处理的方法。
钢的退火、正火、淬火、回火及表面热处理的方法和目的。
常用工件热处理的方法。
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第七章合金钢
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§7-1合金元素在钢中的作用；
（1）．形成合金碳化物；
（2）.细化晶粒;（3）.提高钢的淬透性;（4）.提高钢的回火稳定性;§7—2合金钢的分类和牌号;
（1）．合金钢的分类；
（2）.合金钢的分类;（3）.合金钢的牌号;§7—3合金结构钢;
（1）.低合金结构钢;
（2）合金渗碳钢;（3）.合金调质钢；（4）.合金弹簧钢；（5）.滚动轴承钢；§7—4合金工具钢；1）.合金刃具钢;
（2）.合金模具钢;（3）.合金量具钢;
1.了解合金元素在钢中的作用;2.掌握常用合金钢的牌号、性能及热处理方法。
1.合金钢的特点；2.常用合金钢的牌号、性能、热处理方法及应用。
合金钢的特点。
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第八章特殊性能钢
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§8-1不锈钢；§8—2耐热钢;§8—3耐磨钢。
1.了解耐热钢、耐磨钢的性能;2.掌握不锈钢的性能。
不锈钢的性能；
耐热钢的性能
学生以小组形式组成团队，各学习单元采用任务驱动方式，根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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第九章工具钢
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§9-1刃具钢；§9—2模具钢;§9—3耐磨钢。
1.了解刃具钢、模具钢、耐磨钢的应用场合；
刃具钢
耐磨钢
学生以小组形式组成团队，各学习单元采用任务驱动方式，根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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第十一章铸铁
教学内容
教学要求
教学形式
学时
知识点
技能点
重难点
§8-1铸铁的石墨化；§8-2灰铸铁；
（1）.灰铸铁的组织与性能;
（2）.灰铸铁的组织与性能;（3）.灰铸铁的孕育处理;（3）.灰铸铁的牌号及用途;（4）.灰铸铁的热处理;§8-3可锻铸铁;
（1）.可锻铸铁的组织与性能;
（2）.可锻铸铁的牌号及用途;§8-4球墨铸铁;
（1）.球墨铸铁的组织与性能;
（2）.球墨铸铁的牌号及用途;（3）.球墨铸铁的热处理;§8-5蠕墨铸铁
1.了解铸铁的分类;2.掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的牌号;3.了解灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的组织、性能及主要用途.
1.石墨的形状、数量、大小及分布状况对铸铁性能的影响;2.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的牌号。
石墨的形状、数量、大小及分布状况对铸铁性能的影响。
学生以小组形式组成团队，各学习单元采用任务驱动方式，根据具体教学内容采用案例教学法、项目教学法
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（四）实施建议
1.教材选用和编写建议
（1）选用教材
《金属材料及热处理》、机械工业出版社、丁仁亮
（2）参考教材
[1]邓文英.金属工艺学:
上册.第4版.北京:
高等教育出版社,2001.
[2]刘世荣.金属学与热处理.北京:
机械工业出版社,1985.
[3]戴枝荣.工程材料及机械制造基础-工程材料.北京:
高等教育出版社,1992.
[4]陈培里.工程材料及热加工.北京:
高等教育出版社,2007.
2.教学建议
（1）本课程采用实物、教具、多媒体、仿真软件等形式辅助教学，突出感性认知，帮助学生理解。
（2）根据课程的教学目标，应注重实践教学，在教学过程中，多联系实际生产需求，多去实训中心，加强对学生动手能力的培养。
在实践教学中注重学生安全意识的培养，加强其职业素质的培养，提高学生的综合素质。
3.教学考核评价建议
结合课堂提问、学生作业、平时测绘、动手操作能力及考试情况，综合评价学生成绩。
本课程考试成绩与平时成绩相结合。
考试成绩占70%，平时成绩占30%。
4.课程资源的开发与利用
（1）常用课程资源的开发和利用
挂图、幻灯片、投影仪、视听光盘、多媒体软件、仿真软件等，这些资源有利于次创设形象生动的工作情境，激发学生的学习兴趣，促进学生对知识的理解和掌握，建议加强常用课程资源的开发，建立多媒体课程资源的数据库。
（2）积极开发和利用网络课程资源
充分利用电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育网站和电子论坛等网上信息资源，使教学从单一媒体向多媒体转换，使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变，使学生从单独的学习向合作学习转变。
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