机械工程材料---教学大纲

《机械工程材料》课程教学大纲

课程代码：010132300

课程英文名称： Machinery engineering materials

课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0

适用专业：机械类各专业

大纲编写（修订）时间：2017.7

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

机械工程材料是机械类专业的一门专业基础课，是必修课程。该课程从机械工程的应用角度出发，阐明机械工程材料的基本理论，阐述材料的化学成分、金相组织和力学性能之间的关系，阐述常用的机械工程材料，特别是常用金属材料的牌号、成分、组织、性能和应用，重点阐述典型的金属机械零件的生产工艺路线的各个环节。课程为学生今后在机械设计和制造中合理选材打下基础。

通过本课程的学习，学生将达到以下要求：

1.通过学习，在掌握机械工程材料特别是金属材料的基本理论的基础上，掌握常见机械工程材料的力学性能指标，掌握金属材料的微观结构，掌握铁和渗碳体相图及应用。

2.掌握热处理的概念及四种常见的热处理方法，典型零件的热处理方法、组织及性能特点。

3.掌握各种金属材料的牌号、应用及性能特点。具备根据机械零件使用条件和性能要求，对典型机械零件进行合理选材及制定零件工艺路线的能力。

4.了解常用的金属材料微观组织观察的仪器设备及原理。

5.能够使用机械制造过程中选材使用的机械工程材料手册。

6.了解金属材料的发展方向，了解国家相关政策，了解“一带一路”政策给机械工程材料领域带来的挑战以及机遇。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

1.基本知识：掌握机械工程材料的一般知识，材料的分类，化学成分、组织、力学性能特点及应用。掌握典型金属材料零件的生产工艺路线及作用。

2.基本理论及方法：包括金属学部分、塑性变形部分、热处理部分、金属材料部分以及非金属材料部分。

具体内容包括：掌握晶面、晶向、位错、过冷度、晶核成长滑移、加工硬化、再结晶固溶体、化合物、匀晶相图铅锡二元共晶相图纯铁、铁碳合金相图分析。掌握珠光体、贝氏体、马氏体、C曲线，退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火。。

掌握碳钢、普低钢、渗碳钢、调制钢、弹簧钢高速钢、模具刚不锈钢、耐热钢、耐磨钢、灰口铸铁、球铁铝合金、铜合金。

掌握基本概念、高分子材料性质通用塑料、工程塑料常用橡胶、老化及防止、常用合成胶粘剂。掌握陶瓷材料、复合材料的分类、性能、特点、应用。

通过学习，使学生能够根据实际应用情况合理选用材料，制定正确生产工艺路线

3.基本技能：掌握常用力学性能测试设备，了解热处理设备及金相组织检测设备。

（三）实施说明

1．教学方法：教学以课堂讲授为主，对课程中的重点、难点问题着重讲解。由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析问题、解决问题的能力。

采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；通过作业调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。

2．教学手段：本课程属于技术基础课，在教学中采用板书、PPT电子教案及多媒体视频、模型、实物等教学手段，确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。

（四）对先修课的要求

学习本课程前,学生应学完金属工艺学、材料力学等相关课程,对金属材料的理论和力学性能有一定的掌握。

（五）对习题课、实践环节的要求

1.重点章节教学内容结束后，结合重点和难点内容，安排适当、适量习题；习题类型有论述型、计算型和工艺型。习题以课堂测验为主。

2. 课后作业少而精，内容包括基本概念、基本理论性能特点及应用，提高分析问题、解决问题的能力；对作业中的重点、难点，课上应做必要的讲解；作业的完成情况作为评定课程成绩的一部分。

3.课程没有实验，但课堂上有实验的视频操作及讲解。

(六) 课程考核方式

1.考核方式：考查

2.考核目标：在考核学生对机械工程材料基本知识、基本理论的基础上，重点考核学生对轴类零件、齿轮类零件的生产加工工艺路线的掌握以及对材料牌号、化学成分、金相组织、力学性能、应用之间关系的理解。

3. 成绩构成：期末测验成绩（开卷笔试或小论文）、平时成绩（包括作业、课堂小测验、提问、出勤等）成绩的总和。

（七）参考书目

《机械工程材料》第3版，赵程，机械工业出版社，2015.11

《机械工程材料》第2版，赵程，机械工业出版社，2007.2

《实用机械工程材料及选用》，张正贵，机械工业出版社，2014.8

《工程材料》第三版，朱张校，清华大学出版社，2001.1

《材料成形基础》第2版，常春，机械工业出版社2009.8

《金属材料及热处理》，史美堂，上海科学技术出版社，2001.12

二、中文摘要

《机械工程材料》是机械类专业如机械制造、机械设计、汽车拖拉机专业的专业基础课，讲授金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料的基本知识，并阐明它们之间的联系，帮助学生正确地选择材料和使用材料。课程以金属材料为主，特别讲授钢铁材料，碳钢和合金钢是重点。要求学生掌握轴类零件、齿轮类零件的生产工艺路线，掌握典型零件材料的牌号、化学成分、组织、性能和应用。

三、课程学时分配表

四、教学内容及基本要求

第1部分概述工程材料的力学性能

总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0

具体内容:

1) 明确本课程的内容、性质和任务；

2) 掌握机械工程材料的力学性能指标。强度、硬度、塑性、韧性、疲劳、耐磨性。重点:

强度、硬度、塑性、韧性的概念及测试设备。

第2部分金属材料的基础知识

总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0

2.1 金属的晶体结构2.2 合金的相结构（讲课2学时）

具体内容:

1) 掌握晶体概念，晶面、晶向，三种常见晶体晶格。

2) 掌握相、固溶体、化合物、固溶强化概念。

重点：

体心、面心立方晶格。固溶体概念，固溶强化。