工程材料课程教学大纲

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1、工程材料课程教学大纲课程名称：工程材料课程编号：0501021B3学时/学分：32/2课程类别/性质：专业基础/必修适用专业：复合材料与工程一、课程目标定位课程目标：通过本课程学习，使学生获得有关工程材料结构、性能及其改性处理的基础理论和基本能力，初步具备合理选用材料和对常用工程材料改性的基本能力，为学习其他后续相关课程以及今后从事材料设计、制备、改性与加工等工作奠定必要的专业理论与实践基础。课程定位：工程材料课程是复合材料与工程专业必修的专业基础课程。定位于专业教育内容→学科专业基础知识体系→专业知识领域→核心知识单元。先修课程：复合材料与工程导论

2、、基础化学、高等数学等。后续课程：材料科学基础、金属固态相变、材料性能学等。二、课程的知识、能力、素质培养目标1.知识培养目标（1）掌握材料结构与性能的有关基础知识。（2）了解金属材料制备的基本知识及力学性能指标。（3）了解工程材料改性的原理和工艺。（4）掌握工业用钢的热处理方法。（5）了解常用工业用钢、铸铁、有色金属、非金属材料和复合材料的基本性能与特点。（6）了解新材料的发展与趋势。（7）掌握工程制件选材的原则和基本方法。2.能力培养目标（1）工程材料组织结构分析能力。（2）工程材料失效分析与力学性能测试能力。（3）制订与实施工业用钢热处理工艺的

3、能力。（4）初步具备对于工程制件的选材、识材与用材的能力。3.素质培养目标通过课程学习，初步具备工程师的基本意识和能力。三、课程基本内容和学时安排1.绪论（1学时）教学内容：材料与社会经济发展；工程材料及其分类；课程目的、任务与学习方法；课程内容。教学目标：了解材料与社会经济发展关系；掌握工程材料的分类方法；了解课程目的、任务及学习内容。重点：材料与社会经济发展；工程材料及其分类。难点：工程材料分类方法。2.纯金属与合金的晶体结构（2学时）纯金属的晶体结构；纯金属的实际晶体结构；合金的晶体结构。教学目标：掌握晶体的概念；了解金属材料的晶体结构及其表示

4、方法。重点：晶体结构；典型金属晶格、晶格参数；晶体缺陷。难点：晶面与晶向指数；晶体缺陷；固溶体。3.纯金属与合金的结晶（2学时）纯金属的结晶；合金的结晶；合金的性能与相图的关系。教学目标：掌握金属的结晶规律、二元合金相图；了解合金的性能与相图的关系。重点：纯金属的结晶条件、过程及铸态组织；二元合金相图及相图分析；合金的性能与相图的关系。难点：铸态组织；二元合金相图；二元合金相图中的杠杆定律；合金的性能与相图的关系。4.铁碳合金（3学时）铁碳合金中的基本相；铁碳合金相图；相图的应用；双重相图。教学目标：掌握铁碳合金中的基本相、相图及相图的应用；了解铁碳

5、合金双重相图。重点：铁碳合金中的基本相、相图及相图的应用；铁碳合金双重相图。难点：相图的应用；铁碳合金双重相图。5.金属材料的力学性能（2学时）强度与塑性；硬度；韧性与疲劳强度；蠕变极限与持久强度。教学目标：掌握常用金属材料的力学性能指标的内涵及表示方法。重点：强度与塑性；硬度；韧性与疲劳强度；蠕变极限与持久强度。难点：力学性能指标的获取。6.非金属材料及复合材料的结构与性能（2学时）高分子材料的结构与性能；陶瓷材料的结构与性能；复合材料的结构与性能。教学目标：了解非金属材料及复合材料的结构与性能。重点：高分子、复合材料的结构与性能。难点：复合材料的

6、结构。7.金属材料的改性（3学时）金属材料的强化；钢的热处理；钢的合金化；表面技术。教学目标：了解铁碳合金的强化原理与方法；掌握钢的热处理概念及基本工艺；了解钢的合金化；了解表面技术的概念。重点：钢的热处理原理与工艺；钢的合金化。难点：热处理中的组织转变及转变产物的形态与性能，退火、正火、淬火、回火及表面热处理的工艺特点和应用。8.非金属材料的改性（2学时）高分子材料的改性；陶瓷材料的改性。教学目标：了解高分子材料与陶瓷材料的改性原理与方法。重点：高分子材料与陶瓷材料的改性原理与方法。难点：高分子材料的化学改性；陶瓷材料的相变韧化。9.复合材料的增强

7、机制及性能（2学时）纤维增强复合材料的增强机制及性能；颗粒增强复合材料的增强机制及性能；片层增强复合材料的增强机制及性能。教学目标：了解复合材料的增强机制及性能。重点：纤维增强复合材料的增强机制及性能。难点：复合材料的增强机制。10.工程材料简介（7学时）金属材料；高分子材料与陶瓷材料；复合材料；功能材料与智能材料。教学目标：掌握常用工程材料的类别、编号方法、性能特点及用途。了解复合材料、功能材料与智能材料的特点与发展。重点：金属材料的类别、编号方法、性能特点及用途。难点：金属材料的编号方法。11.工程材料的选用与应用（2学时）选材的一般原则；零件的

8、失效与选材；力学性能指标在选材中作用；典型工程制件的选材与工艺。汽车零件用材；机床零件用材；仪器仪表用材；热