金属的结构和结晶.doc

《金属材料与热处理》教学大纲
课程名称
金属材料与热处理
先修课程
高等数学大学物理工程力学
三、课程性质、目的及任务
《金属材料与热处理》是机械类专业必修的技术基础课。该课程理论性较强,新概念较多,同时又与生产实际有着密切联系。为了使学生较好地消化所学知识,在学习本课程前,学生应安排金工实习,使他们对金属冶炼、加工及热处理有一个概括认识。主要讲授金属材料典型组织、结构的基本概念,金属材料的成分、组织结构变化对性能的影响,热处理的基本类型及简单热处理工艺的制定,合金钢种类、牌号、热处理特点及应用,为学生从事机械设计、制造及相关的工作打下基础。
四、本课程的基本要求
通过本课程学习,要求学生
统掌握金属材料基本理论及基本知识,初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力,为选材和热处理工艺制定打下一定的基础。
使学生在金属材料基础理论及基本知识方面具备应用阅读一般专业文献及进一步提高自修能力。
初步具备应用光学金相分析金属及合金组织的能力。
五、课程内容与学时分配
序号
课程内容
理论
实验
小计
绪论
2
2
第一章
金属的结构和结晶
3
3
6
第二章
二元合金相图及结晶
4
4
8
第三章
铁碳合金和铁碳相图
4
2
6
第四章
金属及合金的塑性变形和再结晶
3
3
9
第五章
钢的热处理
4
8
12
第六章
合金钢
4
4
8
第七章
铸铁
2
2
4
第八章
有色金属及其合金
4
4
8
合计
30
30
60
六、课程的内容
第一章金属的结构和结晶
(一)教学目的
了解金属的特征;金属的晶体结构;实际金属晶体中的晶体缺陷;金属结晶的基本概念
(二)教学的重点、难点
重点:体心立方,面心立方,密排六方的三种常见晶体结构;结晶的形核和长大,晶粒大小控制
难点:冷却曲线、过冷度
(三)教学内容
金属与非金属特性;金属的晶格、点阵、晶胞、体心立方,面心立方,密排六方晶格;点缺陷、面缺陷;线缺陷;液金属与固态金属的相同与不同之处,结晶过各的形核与长大,形核与过冷度关系,晶粒大小与性能关系、晶粒大小的控制
(四)本章小结
实际金属是多晶体,由许多晶粒构成。晶粒内部原子是规则排列的,其晶粒的晶体结构大都为体心立方,面心立方,密排六方。液态金属变为固态金属的过程称为结晶,结晶是在一定的过冷度下过行的。晶煜细小,金属的综合性能就好。
(五)本章思考题和实中内容
概念题:巩固所学基本概念
实训内容:观察金相试样或标准金相图片。制备金相试样,粗磨、细磨、抛光、腐蚀、看试样。
二元合金相图及结晶
(一)教学目的
了解二元合金相图及结晶,由相图判断合金的性能。
(二)教学的重点、难点
重点:二元合金相图的建立
难点:共析相图、共晶相图、包晶相图
(三)教学内容
合金中相的概念,二元合金相图的建立,共析相图、共晶相图、包晶相图、组之间形成稳定化合物的相图,由二元相图判断合金的性能。
(四)本章小结
化学成分不同或成分相同而原子排列不同的区域称为相。平衡状态下相的组成随温度和成份的变化而变化的曲线称为相图。相图是通过一系列的实验而测定的。记住共晶相图,共析相图、包晶相图的特征。由二元相图判