《金屬工藝學(xué)》教學(xué)大綱
“金屬工藝學(xué)”是一門(mén)研究有關(guān)制造金屬機(jī)件的工藝方法的綜合性技術(shù)科學(xué)的課程，是廣播電視中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校機(jī)械類(lèi)各專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的一門(mén)必修技術(shù)基礎(chǔ)課。
開(kāi)設(shè)本課程的目的是使學(xué)生懂得有關(guān)金屬材料和其它工程材料的基本知識(shí)，了解常用金屬材料的成分、組織、性能及熱處理工藝之間的關(guān)系。了解鑄造、壓力加工、焊接的工藝基礎(chǔ)知識(shí)，為學(xué)習(xí)其它課程和從事生產(chǎn)技術(shù)工作打好必要的基礎(chǔ)。
2教學(xué)任務(wù)
本課程的主要任務(wù)：
學(xué)習(xí)熱處理、鑄造、壓力加工、焊接等金屬機(jī)件制造工藝方法的基本原理；
培養(yǎng)學(xué)生合理選用金屬材料的能力；
培養(yǎng)學(xué)生選擇毛坯和零件加工方法的初步能力；
培養(yǎng)學(xué)生具有零件毛坯加工方法的工藝知識(shí)和零件的結(jié)構(gòu)工藝性知識(shí)；
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，實(shí)踐動(dòng)手能力，以及分析問(wèn)題的能力。
3教學(xué)基本要求
通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列基本要求：
基本掌握常用金屬材料的牌號(hào)、性能、用途及選用原則；
掌握鋼鐵材料熱處理的基本原理，初步掌握普通熱處理方法的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用范圍；
初步具有合理選擇材料、確定零件生產(chǎn)工藝過(guò)程熱處理工序位置的能力；
了解金屬零件鑄造、壓力加工和焊接工藝的基本原理、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍；
初步掌握簡(jiǎn)單機(jī)械零件鑄造、壓力加工和焊接工藝設(shè)計(jì)知識(shí)；
初步學(xué)會(huì)分析一般零件毛坯結(jié)構(gòu)工藝性。
二、本課程與相關(guān)課程的銜接、配合關(guān)系
本課程以物理學(xué)和化學(xué)為基礎(chǔ)，在學(xué)生通過(guò)金屬工藝學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)后開(kāi)設(shè)。本課程與<<機(jī)械制圖>>、<<工程力學(xué)>>、<<機(jī)械制造>>等課程配合，并為學(xué)習(xí)其它有關(guān)課程奠定必要的金屬工藝學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)形式
1教學(xué)方法
本課程的重難點(diǎn)內(nèi)容主要由電視(錄像)課講授，基本內(nèi)容通過(guò)面授為學(xué)生導(dǎo)學(xué)助學(xué)，并通過(guò)學(xué)生自學(xué)加以系統(tǒng)掌握。電視課、面授課和自學(xué)三種教學(xué)課時(shí)安排要合理，以1∶4∶2為宜。
2教學(xué)形式
本課程的教學(xué)形式有：電視(錄像)課、面授課、實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題課、課外作業(yè)、金工實(shí)習(xí)和考試。
3實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)
“金屬工藝學(xué)”是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。在本課程開(kāi)設(shè)之前，學(xué)生應(yīng)按教學(xué)實(shí)習(xí)大綱的要求，進(jìn)行鑄造、鍛造、焊接加工和熱處理的教學(xué)實(shí)習(xí)，獲得必要的實(shí)踐知識(shí)。注意通過(guò)習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)課和作業(yè)練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)踐性環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)比例不能降低。
四、特殊說(shuō)明
1教學(xué)媒體設(shè)置及要求
本課程運(yùn)用多種媒體并實(shí)現(xiàn)合理配置進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)媒體設(shè)置有文字主教材、教學(xué)錄像帶、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。要求學(xué)生自學(xué)文字主教材進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過(guò)面授課和收視電視(錄像)課學(xué)習(xí)，按照學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行復(fù)習(xí)，通過(guò)習(xí)題集的作業(yè)練習(xí)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助理解基本知識(shí)和提高實(shí)際技能。
2課程的教學(xué)要求層次
在課程教學(xué)“大綱本文”中系統(tǒng)地規(guī)定了教學(xué)內(nèi)容的范圍、深度及其體系結(jié)構(gòu)，提出了有關(guān)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能、工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、思維能力的培養(yǎng)和思想教育等方面不同層次的教學(xué)要求。規(guī)定有關(guān)定義、定理、性質(zhì)、原理等概念的內(nèi)容按“知道、理解、掌握”三個(gè)層次要求；規(guī)定有關(guān)工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、公式運(yùn)用等按“會(huì)、掌握、熟練掌握”三個(gè)層次要求；規(guī)定實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)的技能按“觀察、學(xué)會(huì)、能測(cè)定、掌握、應(yīng)用”等層次要求。
3本大綱的適用范圍
本大綱是廣播電視中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的“金屬工藝學(xué)”課程的教學(xué)大綱。無(wú)論采用何種教學(xué)媒體教學(xué)，均不得離開(kāi)本大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容要求。應(yīng)按照本大綱所規(guī)定的課程各章節(jié)的基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)和技能要求，合理采用教學(xué)媒體，使之有機(jī)的配合，體現(xiàn)各種教學(xué)媒體的特點(diǎn)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。
本大綱在考試大綱尚未編印時(shí)應(yīng)作為考試指南?？荚嚨膬?nèi)容以本大綱為依據(jù)，不得超出本大綱的范圍。
4教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題
使用本大綱教學(xué)時(shí)要努力貫徹“精選教材內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，改進(jìn)教學(xué)方法，著重能力培養(yǎng)”的原則，注意與后繼課程的互相聯(lián)系，和金工實(shí)習(xí)的內(nèi)在聯(lián)系，力求使學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能。
本課程授課以電視(錄像)課和面授課為主，習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)課等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)占總學(xué)時(shí)的20%左右。
本課程是一門(mén)工藝性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，要盡量上好電視課，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，同時(shí)在課堂面授時(shí)要充分應(yīng)用掛圖、模型實(shí)物等教具，以提高教學(xué)效果。
第二部分 大綱本文
一、鋼鐵冶煉
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了煉鐵原材料、煉鐵的基本過(guò)程、高爐產(chǎn)品；煉鋼的實(shí)質(zhì)、煉鋼的方法、鋼的澆注。要求了解煉鐵的基本過(guò)程、生鐵常存元素與高爐鐵的分類(lèi)；了解煉鋼的基本方法、鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼的組織特征與用途。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
煉鐵原料：鐵礦石、燃料、熔劑。高爐構(gòu)造和高爐熔煉過(guò)程。高爐產(chǎn)品：鑄造生鐵、煉鋼生鐵和鐵合金。煉鋼方法：轉(zhuǎn)爐煉鋼、平爐煉鋼和電爐煉鋼。澆注方法：模鑄法和連鑄法。鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼。
ⅲ教學(xué)建議
本章的重點(diǎn)是高爐熔煉的過(guò)程、高爐產(chǎn)品、煉鋼的實(shí)質(zhì)、轉(zhuǎn)爐煉鋼冶煉過(guò)程、鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼。講清煉鐵與煉鋼的實(shí)質(zhì)，生鐵中有哪些常存元素，哪些是有害元素，對(duì)性能有何影響。建議授課前到鋼鐵廠參觀實(shí)習(xí)。
二、金屬的機(jī)械性能及其試驗(yàn)方法
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了金屬五大機(jī)械性能指標(biāo)強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度的概念、測(cè)試方法和應(yīng)用。要求掌握強(qiáng)度和塑性指標(biāo)的符號(hào)、單位及意義；掌握布氏硬度和洛氏硬度的測(cè)定原理、方法、符號(hào)及應(yīng)用。了解拉伸試驗(yàn)方法和拉伸曲線圖；了解多次沖擊試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)的概念。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
拉伸試驗(yàn)和低碳鋼拉伸曲線；拉伸試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度指標(biāo)：σe、σs和σb，以及拉伸試驗(yàn)測(cè)得的塑性指標(biāo)：δ、φ。布氏硬度和洛氏硬度試驗(yàn)法的原理及應(yīng)用。擺錘式一次沖擊試驗(yàn)法原理和沖擊韌性指標(biāo)αk。金屬疲勞的概念。
ⅲ教學(xué)建議
本章的重點(diǎn)是拉伸試驗(yàn)、布氏硬度試驗(yàn)、洛氏硬度試驗(yàn)、一次沖擊試驗(yàn)的測(cè)試原理，以及經(jīng)試驗(yàn)所獲得的強(qiáng)度、塑性、硬度和韌性指標(biāo)的符號(hào)、物理函義及其應(yīng)用。要求學(xué)生應(yīng)完成上述四種機(jī)械性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)。
三、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了晶體結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，金屬晶體結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的類(lèi)型，金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)和缺陷，金屬的結(jié)晶過(guò)程，同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，鑄錠的組織和缺陷。要求理解晶格、晶胞、實(shí)際金屬的多晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶等概念。掌握金屬晶體的三種常見(jiàn)晶格類(lèi)型：面心立方、體心立方和密排立方晶胞。掌握實(shí)際金屬點(diǎn)、線、面缺陷與金屬機(jī)械性能的關(guān)系。掌握純金屬結(jié)晶過(guò)程，過(guò)冷度與晶粒大小對(duì)機(jī)械性能的影響，細(xì)化晶粒的措施，純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。掌握鑄錠組織的結(jié)晶形成過(guò)程，鑄錠組織對(duì)性能的影響。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
晶體結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)：晶格、晶胞、金屬常見(jiàn)的晶格類(lèi)型。金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)：多晶體結(jié)構(gòu)、點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷。純金屬的結(jié)晶：結(jié)晶的概念、結(jié)晶過(guò)程、晶粒大小對(duì)機(jī)械性能的影響、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。鑄錠的組織與缺陷。
ⅲ教學(xué)建議
借助模型幫助學(xué)生掌握金屬常見(jiàn)的晶格結(jié)構(gòu)類(lèi)型。著重講解實(shí)際金屬的各種晶體缺陷的特征及其對(duì)金屬機(jī)械性能的影響關(guān)系。借助冷卻曲線建立過(guò)冷度的概念，以及過(guò)冷度與冷卻速度、晶粒大小和金屬機(jī)械性能的關(guān)系，建立金屬同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的物理概念。
四、合金的結(jié)構(gòu)與二元合金狀態(tài)圖
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了合金相結(jié)構(gòu)的基本概念及其分類(lèi)，二元合金狀態(tài)圖的建立和二元金狀態(tài)圖的分析。要求掌握合金、組元、系、相和組織的基本概念；著重掌握固溶體、金屬化合物和機(jī)械混合物的概念及其對(duì)金屬性能的影響。了解二元合金狀態(tài)圖的意義和作用，掌握用熱分析法測(cè)定二元合金狀態(tài)圖，重點(diǎn)掌握二元合金狀態(tài)圖的結(jié)晶過(guò)程分析。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
合金結(jié)構(gòu)的基本概念。合金的相結(jié)構(gòu)：固溶體、置換固溶體、間隙固溶體、金屬化合物、機(jī)械混合物。二元合金狀態(tài)圖的建立：狀態(tài)圖表示方法、測(cè)定方法，二元合金狀態(tài)圖分析：共晶合金結(jié)晶過(guò)程、亞共晶合金結(jié)晶過(guò)程、過(guò)共晶合金結(jié)晶過(guò)程。
ⅲ教學(xué)建議
本章的重點(diǎn)是：合金結(jié)構(gòu)的基本概念，二元合金狀態(tài)圖的建立和分析。建議借助實(shí)例分析固溶體、化合物對(duì)合金性能的影響。以熱分析法為例，采用繪圖儀繪制pb—sb合金狀態(tài)圖，并結(jié)合金相顯微圖片分析共晶、亞共晶、過(guò)共晶合金的結(jié)晶過(guò)程和結(jié)晶組織。
五、鐵碳合金
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了鐵碳合金的基本組織，鐵碳合金狀態(tài)圖，碳鋼的分類(lèi)、牌號(hào)和用途。要求牢固掌握鐵碳合金的基本組織(鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體)的定義、結(jié)構(gòu)、形成條件和性能特點(diǎn)。牢固掌握簡(jiǎn)化的鐵碳合金狀態(tài)圖；熟練分析不同成分的鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程；掌握鐵碳合金狀態(tài)圖各相區(qū)的組織及性能，以及鐵碳合金狀態(tài)圖的實(shí)際應(yīng)用。掌握碳鋼中常存元素對(duì)碳鋼性能的影響；基本掌握碳鋼的分類(lèi)、牌號(hào)、性能和用途。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
鐵碳合金基本組織鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體和萊氏體的定義、表示符號(hào)、晶體結(jié)構(gòu)、顯微組織特征、形成條件及性能特點(diǎn)。鐵碳合金狀態(tài)圖的構(gòu)成、狀態(tài)圖中特性點(diǎn)、線的含義。典型合金的結(jié)晶過(guò)程分析及其組織，室溫下不同區(qū)域的組織組成相。碳含量對(duì)鐵碳合金組織和性能的影響。鐵碳合金狀態(tài)圖的實(shí)際應(yīng)用。錳、硅、硫、磷等常存雜質(zhì)元素對(duì)鋼性能的影響。碳鐵的分類(lèi)、牌號(hào)、性能和用途。
ⅲ教學(xué)建議
本章是金屬工藝學(xué)(上)的重點(diǎn)章節(jié)。建議開(kāi)出鐵碳合金平衡組織的金相觀察實(shí)驗(yàn)，結(jié)合課堂授課，作重分析鐵碳合金的基本組織及其室溫下不同成分鐵碳合金的組織特征。在課堂講授的基礎(chǔ)上，開(kāi)展課堂討論，練習(xí)繪制鐵碳合金狀態(tài)圖，對(duì)不同成分的合金結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行分析。
六、鋼的熱處理
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變和在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變，鋼的退火、正火、淬火、回火等常規(guī)熱處理工藝方法。簡(jiǎn)要介紹鋼的表面熱處理方法。要求掌握奧氏體的形成過(guò)程及影響奧氏體形成的因素，理解奧氏體晶粒度概念，掌握影響奧氏體晶粒大小的因素及控制晶粒大小的措施。牢固掌握過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變“c”曲線、等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織與性能之間的關(guān)系掌握過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線及連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的實(shí)際應(yīng)用。掌握退火、正火、淬火、回火等普通熱處理的工藝特點(diǎn)、轉(zhuǎn)變組織、性能及應(yīng)用。理解鋼的淬透性概念，基本掌握淬透性測(cè)量方法和影響淬透性的因素，掌握防止淬火開(kāi)裂和減少變形的措施。了解鋼的表面淬火、表面化學(xué)熱處理的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
鋼的熱處理的地位作用和熱處理分類(lèi)。鋼在加熱、冷卻時(shí)的臨界轉(zhuǎn)變點(diǎn)a1、a3、acm。共析鋼加熱時(shí)奧氏體形成的基本過(guò)程：奧氏體晶核形成和長(zhǎng)大、殘余滲碳體的溶解、奧氏體均勻化。奧氏體晶粒大小及控制措施。過(guò)冷奧氏的等溫轉(zhuǎn)變曲線，等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物珠光體、索氏體、屈氏體、上貝氏體、下貝氏體的組織形態(tài)及性能。過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線及其與等溫轉(zhuǎn)變曲線的比較。過(guò)冷奧氏體向馬氏轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)及性能。鋼的普通熱處理工藝退火、正火、淬火、回火的目的、分類(lèi)及應(yīng)用。
ⅲ教學(xué)建議
本章是金屬工藝學(xué)(上)的重點(diǎn)章節(jié)。著重講解加熱時(shí)fe-fe 3c狀態(tài)圖、共析鋼奧氏體形成示意圖、共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線和連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線。結(jié)合碳鋼的熱處理實(shí)驗(yàn)，掌握普通熱處理退火、正火、淬火和回火工藝規(guī)范的確定，處理后的組織形態(tài)和性能。通過(guò)課堂討論對(duì)退火、正火、淬火、回火作實(shí)例分析，加深對(duì)普通熱處理工藝的掌握。
七、合金鋼
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了合金元素在鋼中與鐵、碳等元素的作用，合金元素對(duì)鐵碳合金狀態(tài)圖和鋼的熱處理的影響，合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼的分類(lèi)、牌號(hào)、熱處理工藝、性能及用途舉例。要求基本掌握合金元素在鋼中的作用及合金元素時(shí)鋼的熱處理影響。掌握普通低合金鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金滲碳鋼、合金彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼的常用鋼種的牌號(hào)、成分、熱處理工藝、性能和應(yīng)用?；菊莆粘Ｓ玫秃辖鹑芯咪?、高速鋼、熱模具鋼及冷模具鋼的牌號(hào)、成分、熱處理工藝、性能和應(yīng)用。了解合金量具鋼、不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、軟磁鋼的牌號(hào)、成分、性能及應(yīng)用。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
合金元素對(duì)鐵素體機(jī)械性能的影響。合金元素與碳生成的合金碳化物對(duì)鋼的機(jī)械性能的影響。
合金元素對(duì)鐵碳合金狀態(tài)圖的影響。合金元素對(duì)鋼加熱時(shí)組織轉(zhuǎn)變的影響、冷卻時(shí)組織轉(zhuǎn)變的影響和回火轉(zhuǎn)變的影響。合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)標(biāo)注規(guī)定，普通低合金鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金滲碳鋼、合金彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼的常用鋼種舉例分析。常用合金刃具鋼、高速鋼、熱模具鋼及冷模具鋼典型鋼種的舉例分析。
ⅲ教學(xué)建議
著重以16mn、20cr、20crmnti、40cr、5crnimo、65mn、60si2mn、gcr15、9sicr、cr12、w18cr4v等鋼號(hào)為例，分述各鋼號(hào)中合金元素的作用、成分特點(diǎn)、熱處理工藝特點(diǎn)、使用狀態(tài)的組織、性能和用途舉例，達(dá)到能合理選用材料的教學(xué)目的。
八、粉末冶金與硬質(zhì)合金簡(jiǎn)介
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章簡(jiǎn)述了粉末冶金的主要生產(chǎn)過(guò)程，硬質(zhì)合金的分類(lèi)、牌號(hào)、成份、性能及應(yīng)用。要求了解粉末冶金的主要生產(chǎn)過(guò)程、特點(diǎn)及應(yīng)用。基本掌握硬質(zhì)合金的分類(lèi)、牌號(hào)、成分、性能與應(yīng)用。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
粉末生產(chǎn)、混料、成型、燒結(jié)等粉末冶金的主要生產(chǎn)過(guò)程。鎢鈷合金、鎢鈦鈷合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、機(jī)械性能及用途。
ⅲ教學(xué)建議
以自學(xué)為主，著重了解粉末冶金的主要生產(chǎn)過(guò)程，鎢鈷和鎢鈷鈦合金的牌號(hào)及用途。
九、鑄鐵
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了以碳在鑄鐵的形式對(duì)鑄鐵分類(lèi)，鑄鐵的石墨化過(guò)程及影響因素，灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵的成分、組織、牌號(hào)、用途和熱處理。要求了解鑄鐵的分類(lèi)，掌握鐵碳合金雙重狀態(tài)圖，鑄鐵的石墨化過(guò)程及其影響因素。基本掌握灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵的成分、組織、性能、牌號(hào)及用途。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
碳在鑄鐵中存在的形式，石墨晶體結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，鐵碳合金雙重狀態(tài)圖，影響石墨化的因素，灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵的成分、組織、性能、牌號(hào)和用途舉例，合金鑄鐵簡(jiǎn)介。
ⅲ教學(xué)建議
通過(guò)鑄鐵的金相實(shí)驗(yàn)，掌握灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵組織特征。運(yùn)用鐵碳合金雙重狀態(tài)圖分析不同階段的石墨化過(guò)程及其轉(zhuǎn)變后的組織。著重分析碳、硅、磷、硫元素，以及冷卻速度對(duì)石墨化過(guò)程的影響。以ht20-40、kt30-6、qt60-2為例分析其成分、組織、牌號(hào)及用途。
十、有色金屬及其合金
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章簡(jiǎn)述了鋁及其合金、鎂及其合金、鈦及其合金、銅及其合金、滑動(dòng) 軸承合金的牌號(hào)、成分與用途。要求了解鋁及其合金、銅及其合金的分類(lèi)、牌號(hào)、性能及用途。了解滑動(dòng)軸承的工作條件及其對(duì)組織、性能的要求，滑動(dòng)軸承合金的分類(lèi)、牌號(hào)、成份、性能及應(yīng)用范圍。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
純鋁的性能、牌號(hào)和用途。鑄造鋁合金和形變鋁合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、機(jī)械性能和用途。銅的性能、牌號(hào)和用途。黃銅和青銅的分類(lèi)、牌號(hào)、化學(xué)成分、機(jī)械性能和用途。對(duì)滑動(dòng)軸承合金的要求。錫基軸承合金、鉛基軸承合金和銅基軸承合金的牌號(hào)、成分、機(jī)械性能及用途舉例。
ⅲ教學(xué)建議
以學(xué)生自學(xué)為主，著重講述鋁合金狀態(tài)圖，以及對(duì)滑動(dòng)軸承合金的要求。
十一、典型零件的選材及熱處理
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了機(jī)械零件選材的原則和選材方法，零件熱處理工序位置及熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注，零件的材料和結(jié)構(gòu)形狀對(duì)熱處理變形與開(kāi)裂的影響，典型零件材料的選用及工藝分析。要求基本掌握機(jī)械零件選材的原則和方法，零件熱處理工序位置及熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注。了解熱處理與切削加工性的關(guān)系。掌握零件的材料與結(jié)構(gòu)形狀對(duì)熱處理變形與開(kāi)裂的影響，典型零件齒輪類(lèi)和軸類(lèi)的材料選用及加工工藝路線分析。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
選用材料的一般原則，即材料的使用性能、工藝性能及經(jīng)濟(jì)性。變形失效、斷裂失效和表面損傷失效。熱處理的技術(shù)條件，熱處理工序的合理安排，熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性，熱處理與切削加工性的關(guān)系。齒輪、軸類(lèi)零件的選材方法和工藝路線分析實(shí)例。
ⅲ教學(xué)建議
著重講述機(jī)械零件失效方式及原因分析，熱處理工序安排分析。結(jié)合實(shí)例，分析給出零件的工作條件、失效形式、性能要求，作出選材判定，確定熱處理工序及其在加工路線中的位置，并編制出工藝路線。
十二、鑄造生產(chǎn)
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了砂型鑄造方法，鑄造合金及其熔煉，鑄件的常見(jiàn)缺陷，鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)介了四種特種鑄造方法。要求了解砂型鑄造工藝過(guò)程、造型材料?；菊莆帐止ぴ煨头椒ê蜐沧⑾到y(tǒng)。掌握合金鑄造性能和鑄鐵的鑄造特性。了解鑄鐵熔煉過(guò)程、設(shè)備及澆注工藝?；菊莆砧T件的常見(jiàn)缺陷及預(yù)防措施。掌握鑄造工藝圖的標(biāo)注方法，較熟練地運(yùn)用澆注位置和分型面的選擇原則、工藝參數(shù)的確定原則來(lái)分析實(shí)際問(wèn)題。掌握鑄造工藝和合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求。了解金屬鑄造、熔模鑄造、離心鑄造等特種鑄造工藝方法。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
鑄造生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)和應(yīng)用。砂型鑄造工藝過(guò)程。模型和型芯盒的基本要求。型砂和芯砂的主要性能。手工造型的基本方法、特點(diǎn)和作用。澆注系統(tǒng)的組成及其各部分的作用。合金的流動(dòng)性、收縮及偏析，常用合金的鑄造特性。沖天爐的構(gòu)造、爐料及熔化過(guò)程。澆注工藝，鑄件的常見(jiàn)缺陷。鑄造工藝圖的作用和內(nèi)容。澆注位置、分型面、工藝參數(shù)、澆注系統(tǒng)等工藝設(shè)計(jì)。典型鑄件工藝設(shè)計(jì)舉例。鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)鑄造工藝過(guò)程的影響。鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)鑄造工藝過(guò)程的影響。鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性與合金鑄造性能的關(guān)系。鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)。金屬型、壓力、熔模、離心等特殊鑄造方法的特點(diǎn)和應(yīng)用。
ⅲ教學(xué)建議
本章的核心內(nèi)容是手工造型方法、合金的鑄造特性、鑄造工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)工藝性。應(yīng)按教學(xué)實(shí)習(xí)大綱的要求完成鑄造教學(xué)實(shí)習(xí)后，進(jìn)行課堂授課。以課堂討論形式對(duì)簡(jiǎn)單鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性作分析討論。
十三、金屬壓力加工
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了金屬壓力加工的基本原理，鍛件坯料的加熱和鍛件的冷卻，自由鍛造，模型鍛造，板料沖壓。簡(jiǎn)述了其它壓力加工方法。要求理解滑移變形和孿生變形概念。掌握金屬常溫下塑性變形時(shí)組織性能變化，以及加熱時(shí)變形組織的回復(fù)、再結(jié)晶與晶粒長(zhǎng)大。掌握熱加工對(duì)金屬組織和性能的影響。了解坯料加熱過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，能合理地確定加熱規(guī)范?；菊莆兆杂慑懺熘饕獛追N工序的定義和應(yīng)用，合理地確立鍛造零件的結(jié)構(gòu)工藝性。了解自由鍛造工藝規(guī)程的編制，錘上模鍛、胎模鍛造工藝方法，板料沖壓的基本工序和沖模分類(lèi)，軋制、擠壓、拉絲等其它壓力加工方法。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
金屬壓力加工的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)和應(yīng)用。單晶體和多晶體塑性變形。常溫下塑性變形對(duì)金屬材料組織和性能的影響，及其加熱時(shí)組織和性能的變化。熱加工對(duì)金屬組織和性能的影響。金屬的可鍛性及其影響因素。坯料的加熱和鍛件的冷卻。自由鍛造的基本方法及其特點(diǎn)。自由鍛造的基本工序及應(yīng)用。自由鍛造零件的結(jié)構(gòu)工藝性。自由鍛造工藝規(guī)程。模型鍛造的特點(diǎn)。模鍛鍛模結(jié)構(gòu)和模鍛件圖。胎模鍛造。板料沖壓加工方法的特點(diǎn)。板料沖壓的基本工序。軋制、擠壓、拉絲等其它壓力加工方法。
ⅲ教學(xué)建議
本章的重點(diǎn)是壓力加工的基本原理，自由鍛造的基本工序、鍛件結(jié)構(gòu)工藝性和自由鍛造工藝規(guī)程的編制與舉例。為配合授課，應(yīng)完成鍛造生產(chǎn)實(shí)習(xí)。舉例對(duì)簡(jiǎn)單零件的結(jié)構(gòu)工藝性作課堂討論和分析。
十四、金屬的焊接
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了焊接的基本原理及其分類(lèi)。手工電孤焊焊接原理、設(shè)備、焊條及工藝規(guī)范、氣焊、氣割及其它焊接方法。焊接應(yīng)力與變形，常用金屬材料的焊接，焊接缺陷，焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法，焊接結(jié)構(gòu)工藝性。要求了解手工電孤焊電孤的產(chǎn)生、構(gòu)造、極性及應(yīng)用，手工電孤焊設(shè)備?；菊莆蘸笚l的要求、組織、分類(lèi)、牌號(hào)及選用，手工電孤焊工藝參數(shù)的選擇原則，接頭型式和接頭位置。掌握焊接頭的組織和性能。了解氣焊與氣割工藝方法?；菊莆蘸附討?yīng)力與變形產(chǎn)生的原因，防止和減少焊接變形的措施。了解金屬的可焊性概念及鋼鐵材料的可焊性，焊接缺陷種類(lèi)、特征、產(chǎn)生原因及焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法，基本掌握焊接結(jié)構(gòu)的工藝性。
開(kāi)設(shè)本課程的目的是使學(xué)生懂得有關(guān)金屬材料和其它工程材料的基本知識(shí)，了解常用金屬材料的成分、組織、性能及熱處理工藝之間的關(guān)系。了解鑄造、壓力加工、焊接的工藝基礎(chǔ)知識(shí)，為學(xué)習(xí)其它課程和從事生產(chǎn)技術(shù)工作打好必要的基礎(chǔ)。
2教學(xué)任務(wù)
本課程的主要任務(wù)：
學(xué)習(xí)熱處理、鑄造、壓力加工、焊接等金屬機(jī)件制造工藝方法的基本原理；
培養(yǎng)學(xué)生合理選用金屬材料的能力；
培養(yǎng)學(xué)生選擇毛坯和零件加工方法的初步能力；
培養(yǎng)學(xué)生具有零件毛坯加工方法的工藝知識(shí)和零件的結(jié)構(gòu)工藝性知識(shí)；
培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，實(shí)踐動(dòng)手能力，以及分析問(wèn)題的能力。
3教學(xué)基本要求
通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到下列基本要求：
基本掌握常用金屬材料的牌號(hào)、性能、用途及選用原則；
掌握鋼鐵材料熱處理的基本原理，初步掌握普通熱處理方法的工藝特點(diǎn)和應(yīng)用范圍；
初步具有合理選擇材料、確定零件生產(chǎn)工藝過(guò)程熱處理工序位置的能力；
了解金屬零件鑄造、壓力加工和焊接工藝的基本原理、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍；
初步掌握簡(jiǎn)單機(jī)械零件鑄造、壓力加工和焊接工藝設(shè)計(jì)知識(shí)；
初步學(xué)會(huì)分析一般零件毛坯結(jié)構(gòu)工藝性。
二、本課程與相關(guān)課程的銜接、配合關(guān)系
本課程以物理學(xué)和化學(xué)為基礎(chǔ)，在學(xué)生通過(guò)金屬工藝學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)后開(kāi)設(shè)。本課程與<<機(jī)械制圖>>、<<工程力學(xué)>>、<<機(jī)械制造>>等課程配合，并為學(xué)習(xí)其它有關(guān)課程奠定必要的金屬工藝學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
三、教學(xué)方法和教學(xué)形式
1教學(xué)方法
本課程的重難點(diǎn)內(nèi)容主要由電視(錄像)課講授，基本內(nèi)容通過(guò)面授為學(xué)生導(dǎo)學(xué)助學(xué)，并通過(guò)學(xué)生自學(xué)加以系統(tǒng)掌握。電視課、面授課和自學(xué)三種教學(xué)課時(shí)安排要合理，以1∶4∶2為宜。
2教學(xué)形式
本課程的教學(xué)形式有：電視(錄像)課、面授課、實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題課、課外作業(yè)、金工實(shí)習(xí)和考試。
3實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)
“金屬工藝學(xué)”是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。在本課程開(kāi)設(shè)之前，學(xué)生應(yīng)按教學(xué)實(shí)習(xí)大綱的要求，進(jìn)行鑄造、鍛造、焊接加工和熱處理的教學(xué)實(shí)習(xí)，獲得必要的實(shí)踐知識(shí)。注意通過(guò)習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)課和作業(yè)練習(xí)培養(yǎng)學(xué)生分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)踐性環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)比例不能降低。
四、特殊說(shuō)明
1教學(xué)媒體設(shè)置及要求
本課程運(yùn)用多種媒體并實(shí)現(xiàn)合理配置進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)媒體設(shè)置有文字主教材、教學(xué)錄像帶、學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)。要求學(xué)生自學(xué)文字主教材進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過(guò)面授課和收視電視(錄像)課學(xué)習(xí)，按照學(xué)習(xí)指導(dǎo)書(shū)進(jìn)行復(fù)習(xí)，通過(guò)習(xí)題集的作業(yè)練習(xí)和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助理解基本知識(shí)和提高實(shí)際技能。
2課程的教學(xué)要求層次
在課程教學(xué)“大綱本文”中系統(tǒng)地規(guī)定了教學(xué)內(nèi)容的范圍、深度及其體系結(jié)構(gòu)，提出了有關(guān)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能、工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、思維能力的培養(yǎng)和思想教育等方面不同層次的教學(xué)要求。規(guī)定有關(guān)定義、定理、性質(zhì)、原理等概念的內(nèi)容按“知道、理解、掌握”三個(gè)層次要求；規(guī)定有關(guān)工藝設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、公式運(yùn)用等按“會(huì)、掌握、熟練掌握”三個(gè)層次要求；規(guī)定實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)等實(shí)踐性環(huán)節(jié)的技能按“觀察、學(xué)會(huì)、能測(cè)定、掌握、應(yīng)用”等層次要求。
3本大綱的適用范圍
本大綱是廣播電視中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的“金屬工藝學(xué)”課程的教學(xué)大綱。無(wú)論采用何種教學(xué)媒體教學(xué)，均不得離開(kāi)本大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容要求。應(yīng)按照本大綱所規(guī)定的課程各章節(jié)的基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)和技能要求，合理采用教學(xué)媒體，使之有機(jī)的配合，體現(xiàn)各種教學(xué)媒體的特點(diǎn)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。
本大綱在考試大綱尚未編印時(shí)應(yīng)作為考試指南?？荚嚨膬?nèi)容以本大綱為依據(jù)，不得超出本大綱的范圍。
4教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題
使用本大綱教學(xué)時(shí)要努力貫徹“精選教材內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，改進(jìn)教學(xué)方法，著重能力培養(yǎng)”的原則，注意與后繼課程的互相聯(lián)系，和金工實(shí)習(xí)的內(nèi)在聯(lián)系，力求使學(xué)生掌握必要的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能。
本課程授課以電視(錄像)課和面授課為主，習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)課等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)占總學(xué)時(shí)的20%左右。
本課程是一門(mén)工藝性、實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，要盡量上好電視課，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，同時(shí)在課堂面授時(shí)要充分應(yīng)用掛圖、模型實(shí)物等教具，以提高教學(xué)效果。
第二部分 大綱本文
一、鋼鐵冶煉
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了煉鐵原材料、煉鐵的基本過(guò)程、高爐產(chǎn)品；煉鋼的實(shí)質(zhì)、煉鋼的方法、鋼的澆注。要求了解煉鐵的基本過(guò)程、生鐵常存元素與高爐鐵的分類(lèi)；了解煉鋼的基本方法、鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼的組織特征與用途。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
煉鐵原料：鐵礦石、燃料、熔劑。高爐構(gòu)造和高爐熔煉過(guò)程。高爐產(chǎn)品：鑄造生鐵、煉鋼生鐵和鐵合金。煉鋼方法：轉(zhuǎn)爐煉鋼、平爐煉鋼和電爐煉鋼。澆注方法：模鑄法和連鑄法。鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼。
ⅲ教學(xué)建議
本章的重點(diǎn)是高爐熔煉的過(guò)程、高爐產(chǎn)品、煉鋼的實(shí)質(zhì)、轉(zhuǎn)爐煉鋼冶煉過(guò)程、鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼。講清煉鐵與煉鋼的實(shí)質(zhì)，生鐵中有哪些常存元素，哪些是有害元素，對(duì)性能有何影響。建議授課前到鋼鐵廠參觀實(shí)習(xí)。
二、金屬的機(jī)械性能及其試驗(yàn)方法
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了金屬五大機(jī)械性能指標(biāo)強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性和疲勞強(qiáng)度的概念、測(cè)試方法和應(yīng)用。要求掌握強(qiáng)度和塑性指標(biāo)的符號(hào)、單位及意義；掌握布氏硬度和洛氏硬度的測(cè)定原理、方法、符號(hào)及應(yīng)用。了解拉伸試驗(yàn)方法和拉伸曲線圖；了解多次沖擊試驗(yàn)和疲勞試驗(yàn)的概念。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
拉伸試驗(yàn)和低碳鋼拉伸曲線；拉伸試驗(yàn)測(cè)得的強(qiáng)度指標(biāo)：σe、σs和σb，以及拉伸試驗(yàn)測(cè)得的塑性指標(biāo)：δ、φ。布氏硬度和洛氏硬度試驗(yàn)法的原理及應(yīng)用。擺錘式一次沖擊試驗(yàn)法原理和沖擊韌性指標(biāo)αk。金屬疲勞的概念。
ⅲ教學(xué)建議
本章的重點(diǎn)是拉伸試驗(yàn)、布氏硬度試驗(yàn)、洛氏硬度試驗(yàn)、一次沖擊試驗(yàn)的測(cè)試原理，以及經(jīng)試驗(yàn)所獲得的強(qiáng)度、塑性、硬度和韌性指標(biāo)的符號(hào)、物理函義及其應(yīng)用。要求學(xué)生應(yīng)完成上述四種機(jī)械性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)。
三、金屬的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了晶體結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，金屬晶體結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的類(lèi)型，金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)和缺陷，金屬的結(jié)晶過(guò)程，同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，鑄錠的組織和缺陷。要求理解晶格、晶胞、實(shí)際金屬的多晶體結(jié)構(gòu)、結(jié)晶等概念。掌握金屬晶體的三種常見(jiàn)晶格類(lèi)型：面心立方、體心立方和密排立方晶胞。掌握實(shí)際金屬點(diǎn)、線、面缺陷與金屬機(jī)械性能的關(guān)系。掌握純金屬結(jié)晶過(guò)程，過(guò)冷度與晶粒大小對(duì)機(jī)械性能的影響，細(xì)化晶粒的措施，純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。掌握鑄錠組織的結(jié)晶形成過(guò)程，鑄錠組織對(duì)性能的影響。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
晶體結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)：晶格、晶胞、金屬常見(jiàn)的晶格類(lèi)型。金屬的實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)：多晶體結(jié)構(gòu)、點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷。純金屬的結(jié)晶：結(jié)晶的概念、結(jié)晶過(guò)程、晶粒大小對(duì)機(jī)械性能的影響、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。鑄錠的組織與缺陷。
ⅲ教學(xué)建議
借助模型幫助學(xué)生掌握金屬常見(jiàn)的晶格結(jié)構(gòu)類(lèi)型。著重講解實(shí)際金屬的各種晶體缺陷的特征及其對(duì)金屬機(jī)械性能的影響關(guān)系。借助冷卻曲線建立過(guò)冷度的概念，以及過(guò)冷度與冷卻速度、晶粒大小和金屬機(jī)械性能的關(guān)系，建立金屬同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的物理概念。
四、合金的結(jié)構(gòu)與二元合金狀態(tài)圖
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了合金相結(jié)構(gòu)的基本概念及其分類(lèi)，二元合金狀態(tài)圖的建立和二元金狀態(tài)圖的分析。要求掌握合金、組元、系、相和組織的基本概念；著重掌握固溶體、金屬化合物和機(jī)械混合物的概念及其對(duì)金屬性能的影響。了解二元合金狀態(tài)圖的意義和作用，掌握用熱分析法測(cè)定二元合金狀態(tài)圖，重點(diǎn)掌握二元合金狀態(tài)圖的結(jié)晶過(guò)程分析。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
合金結(jié)構(gòu)的基本概念。合金的相結(jié)構(gòu)：固溶體、置換固溶體、間隙固溶體、金屬化合物、機(jī)械混合物。二元合金狀態(tài)圖的建立：狀態(tài)圖表示方法、測(cè)定方法，二元合金狀態(tài)圖分析：共晶合金結(jié)晶過(guò)程、亞共晶合金結(jié)晶過(guò)程、過(guò)共晶合金結(jié)晶過(guò)程。
ⅲ教學(xué)建議
本章的重點(diǎn)是：合金結(jié)構(gòu)的基本概念，二元合金狀態(tài)圖的建立和分析。建議借助實(shí)例分析固溶體、化合物對(duì)合金性能的影響。以熱分析法為例，采用繪圖儀繪制pb—sb合金狀態(tài)圖，并結(jié)合金相顯微圖片分析共晶、亞共晶、過(guò)共晶合金的結(jié)晶過(guò)程和結(jié)晶組織。
五、鐵碳合金
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了鐵碳合金的基本組織，鐵碳合金狀態(tài)圖，碳鋼的分類(lèi)、牌號(hào)和用途。要求牢固掌握鐵碳合金的基本組織(鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體)的定義、結(jié)構(gòu)、形成條件和性能特點(diǎn)。牢固掌握簡(jiǎn)化的鐵碳合金狀態(tài)圖；熟練分析不同成分的鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程；掌握鐵碳合金狀態(tài)圖各相區(qū)的組織及性能，以及鐵碳合金狀態(tài)圖的實(shí)際應(yīng)用。掌握碳鋼中常存元素對(duì)碳鋼性能的影響；基本掌握碳鋼的分類(lèi)、牌號(hào)、性能和用途。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
鐵碳合金基本組織鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體和萊氏體的定義、表示符號(hào)、晶體結(jié)構(gòu)、顯微組織特征、形成條件及性能特點(diǎn)。鐵碳合金狀態(tài)圖的構(gòu)成、狀態(tài)圖中特性點(diǎn)、線的含義。典型合金的結(jié)晶過(guò)程分析及其組織，室溫下不同區(qū)域的組織組成相。碳含量對(duì)鐵碳合金組織和性能的影響。鐵碳合金狀態(tài)圖的實(shí)際應(yīng)用。錳、硅、硫、磷等常存雜質(zhì)元素對(duì)鋼性能的影響。碳鐵的分類(lèi)、牌號(hào)、性能和用途。
ⅲ教學(xué)建議
本章是金屬工藝學(xué)(上)的重點(diǎn)章節(jié)。建議開(kāi)出鐵碳合金平衡組織的金相觀察實(shí)驗(yàn)，結(jié)合課堂授課，作重分析鐵碳合金的基本組織及其室溫下不同成分鐵碳合金的組織特征。在課堂講授的基礎(chǔ)上，開(kāi)展課堂討論，練習(xí)繪制鐵碳合金狀態(tài)圖，對(duì)不同成分的合金結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行分析。
六、鋼的熱處理
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變和在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變，鋼的退火、正火、淬火、回火等常規(guī)熱處理工藝方法。簡(jiǎn)要介紹鋼的表面熱處理方法。要求掌握奧氏體的形成過(guò)程及影響奧氏體形成的因素，理解奧氏體晶粒度概念，掌握影響奧氏體晶粒大小的因素及控制晶粒大小的措施。牢固掌握過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變“c”曲線、等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織與性能之間的關(guān)系掌握過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線及連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的實(shí)際應(yīng)用。掌握退火、正火、淬火、回火等普通熱處理的工藝特點(diǎn)、轉(zhuǎn)變組織、性能及應(yīng)用。理解鋼的淬透性概念，基本掌握淬透性測(cè)量方法和影響淬透性的因素，掌握防止淬火開(kāi)裂和減少變形的措施。了解鋼的表面淬火、表面化學(xué)熱處理的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
鋼的熱處理的地位作用和熱處理分類(lèi)。鋼在加熱、冷卻時(shí)的臨界轉(zhuǎn)變點(diǎn)a1、a3、acm。共析鋼加熱時(shí)奧氏體形成的基本過(guò)程：奧氏體晶核形成和長(zhǎng)大、殘余滲碳體的溶解、奧氏體均勻化。奧氏體晶粒大小及控制措施。過(guò)冷奧氏的等溫轉(zhuǎn)變曲線，等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物珠光體、索氏體、屈氏體、上貝氏體、下貝氏體的組織形態(tài)及性能。過(guò)冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線及其與等溫轉(zhuǎn)變曲線的比較。過(guò)冷奧氏體向馬氏轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)及其轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)及性能。鋼的普通熱處理工藝退火、正火、淬火、回火的目的、分類(lèi)及應(yīng)用。
ⅲ教學(xué)建議
本章是金屬工藝學(xué)(上)的重點(diǎn)章節(jié)。著重講解加熱時(shí)fe-fe 3c狀態(tài)圖、共析鋼奧氏體形成示意圖、共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線和連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線。結(jié)合碳鋼的熱處理實(shí)驗(yàn)，掌握普通熱處理退火、正火、淬火和回火工藝規(guī)范的確定，處理后的組織形態(tài)和性能。通過(guò)課堂討論對(duì)退火、正火、淬火、回火作實(shí)例分析，加深對(duì)普通熱處理工藝的掌握。
七、合金鋼
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了合金元素在鋼中與鐵、碳等元素的作用，合金元素對(duì)鐵碳合金狀態(tài)圖和鋼的熱處理的影響，合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼的分類(lèi)、牌號(hào)、熱處理工藝、性能及用途舉例。要求基本掌握合金元素在鋼中的作用及合金元素時(shí)鋼的熱處理影響。掌握普通低合金鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金滲碳鋼、合金彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼的常用鋼種的牌號(hào)、成分、熱處理工藝、性能和應(yīng)用?；菊莆粘Ｓ玫秃辖鹑芯咪?、高速鋼、熱模具鋼及冷模具鋼的牌號(hào)、成分、熱處理工藝、性能和應(yīng)用。了解合金量具鋼、不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、軟磁鋼的牌號(hào)、成分、性能及應(yīng)用。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
合金元素對(duì)鐵素體機(jī)械性能的影響。合金元素與碳生成的合金碳化物對(duì)鋼的機(jī)械性能的影響。
合金元素對(duì)鐵碳合金狀態(tài)圖的影響。合金元素對(duì)鋼加熱時(shí)組織轉(zhuǎn)變的影響、冷卻時(shí)組織轉(zhuǎn)變的影響和回火轉(zhuǎn)變的影響。合金結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)標(biāo)注規(guī)定，普通低合金鋼、合金調(diào)質(zhì)鋼、合金滲碳鋼、合金彈簧鋼、滾動(dòng)軸承鋼的常用鋼種舉例分析。常用合金刃具鋼、高速鋼、熱模具鋼及冷模具鋼典型鋼種的舉例分析。
ⅲ教學(xué)建議
著重以16mn、20cr、20crmnti、40cr、5crnimo、65mn、60si2mn、gcr15、9sicr、cr12、w18cr4v等鋼號(hào)為例，分述各鋼號(hào)中合金元素的作用、成分特點(diǎn)、熱處理工藝特點(diǎn)、使用狀態(tài)的組織、性能和用途舉例，達(dá)到能合理選用材料的教學(xué)目的。
八、粉末冶金與硬質(zhì)合金簡(jiǎn)介
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章簡(jiǎn)述了粉末冶金的主要生產(chǎn)過(guò)程，硬質(zhì)合金的分類(lèi)、牌號(hào)、成份、性能及應(yīng)用。要求了解粉末冶金的主要生產(chǎn)過(guò)程、特點(diǎn)及應(yīng)用。基本掌握硬質(zhì)合金的分類(lèi)、牌號(hào)、成分、性能與應(yīng)用。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
粉末生產(chǎn)、混料、成型、燒結(jié)等粉末冶金的主要生產(chǎn)過(guò)程。鎢鈷合金、鎢鈦鈷合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、機(jī)械性能及用途。
ⅲ教學(xué)建議
以自學(xué)為主，著重了解粉末冶金的主要生產(chǎn)過(guò)程，鎢鈷和鎢鈷鈦合金的牌號(hào)及用途。
九、鑄鐵
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了以碳在鑄鐵的形式對(duì)鑄鐵分類(lèi)，鑄鐵的石墨化過(guò)程及影響因素，灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵的成分、組織、牌號(hào)、用途和熱處理。要求了解鑄鐵的分類(lèi)，掌握鐵碳合金雙重狀態(tài)圖，鑄鐵的石墨化過(guò)程及其影響因素。基本掌握灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵的成分、組織、性能、牌號(hào)及用途。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
碳在鑄鐵中存在的形式，石墨晶體結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，鐵碳合金雙重狀態(tài)圖，影響石墨化的因素，灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵的成分、組織、性能、牌號(hào)和用途舉例，合金鑄鐵簡(jiǎn)介。
ⅲ教學(xué)建議
通過(guò)鑄鐵的金相實(shí)驗(yàn)，掌握灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵組織特征。運(yùn)用鐵碳合金雙重狀態(tài)圖分析不同階段的石墨化過(guò)程及其轉(zhuǎn)變后的組織。著重分析碳、硅、磷、硫元素，以及冷卻速度對(duì)石墨化過(guò)程的影響。以ht20-40、kt30-6、qt60-2為例分析其成分、組織、牌號(hào)及用途。
十、有色金屬及其合金
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章簡(jiǎn)述了鋁及其合金、鎂及其合金、鈦及其合金、銅及其合金、滑動(dòng) 軸承合金的牌號(hào)、成分與用途。要求了解鋁及其合金、銅及其合金的分類(lèi)、牌號(hào)、性能及用途。了解滑動(dòng)軸承的工作條件及其對(duì)組織、性能的要求，滑動(dòng)軸承合金的分類(lèi)、牌號(hào)、成份、性能及應(yīng)用范圍。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
純鋁的性能、牌號(hào)和用途。鑄造鋁合金和形變鋁合金的牌號(hào)、化學(xué)成分、機(jī)械性能和用途。銅的性能、牌號(hào)和用途。黃銅和青銅的分類(lèi)、牌號(hào)、化學(xué)成分、機(jī)械性能和用途。對(duì)滑動(dòng)軸承合金的要求。錫基軸承合金、鉛基軸承合金和銅基軸承合金的牌號(hào)、成分、機(jī)械性能及用途舉例。
ⅲ教學(xué)建議
以學(xué)生自學(xué)為主，著重講述鋁合金狀態(tài)圖，以及對(duì)滑動(dòng)軸承合金的要求。
十一、典型零件的選材及熱處理
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了機(jī)械零件選材的原則和選材方法，零件熱處理工序位置及熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注，零件的材料和結(jié)構(gòu)形狀對(duì)熱處理變形與開(kāi)裂的影響，典型零件材料的選用及工藝分析。要求基本掌握機(jī)械零件選材的原則和方法，零件熱處理工序位置及熱處理技術(shù)條件的標(biāo)注。了解熱處理與切削加工性的關(guān)系。掌握零件的材料與結(jié)構(gòu)形狀對(duì)熱處理變形與開(kāi)裂的影響，典型零件齒輪類(lèi)和軸類(lèi)的材料選用及加工工藝路線分析。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
選用材料的一般原則，即材料的使用性能、工藝性能及經(jīng)濟(jì)性。變形失效、斷裂失效和表面損傷失效。熱處理的技術(shù)條件，熱處理工序的合理安排，熱處理零件的結(jié)構(gòu)工藝性，熱處理與切削加工性的關(guān)系。齒輪、軸類(lèi)零件的選材方法和工藝路線分析實(shí)例。
ⅲ教學(xué)建議
著重講述機(jī)械零件失效方式及原因分析，熱處理工序安排分析。結(jié)合實(shí)例，分析給出零件的工作條件、失效形式、性能要求，作出選材判定，確定熱處理工序及其在加工路線中的位置，并編制出工藝路線。
十二、鑄造生產(chǎn)
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了砂型鑄造方法，鑄造合金及其熔煉，鑄件的常見(jiàn)缺陷，鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)介了四種特種鑄造方法。要求了解砂型鑄造工藝過(guò)程、造型材料?；菊莆帐止ぴ煨头椒ê蜐沧⑾到y(tǒng)。掌握合金鑄造性能和鑄鐵的鑄造特性。了解鑄鐵熔煉過(guò)程、設(shè)備及澆注工藝?；菊莆砧T件的常見(jiàn)缺陷及預(yù)防措施。掌握鑄造工藝圖的標(biāo)注方法，較熟練地運(yùn)用澆注位置和分型面的選擇原則、工藝參數(shù)的確定原則來(lái)分析實(shí)際問(wèn)題。掌握鑄造工藝和合金鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求。了解金屬鑄造、熔模鑄造、離心鑄造等特種鑄造工藝方法。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
鑄造生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)和應(yīng)用。砂型鑄造工藝過(guò)程。模型和型芯盒的基本要求。型砂和芯砂的主要性能。手工造型的基本方法、特點(diǎn)和作用。澆注系統(tǒng)的組成及其各部分的作用。合金的流動(dòng)性、收縮及偏析，常用合金的鑄造特性。沖天爐的構(gòu)造、爐料及熔化過(guò)程。澆注工藝，鑄件的常見(jiàn)缺陷。鑄造工藝圖的作用和內(nèi)容。澆注位置、分型面、工藝參數(shù)、澆注系統(tǒng)等工藝設(shè)計(jì)。典型鑄件工藝設(shè)計(jì)舉例。鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)鑄造工藝過(guò)程的影響。鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性對(duì)鑄造工藝過(guò)程的影響。鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性與合金鑄造性能的關(guān)系。鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)。金屬型、壓力、熔模、離心等特殊鑄造方法的特點(diǎn)和應(yīng)用。
ⅲ教學(xué)建議
本章的核心內(nèi)容是手工造型方法、合金的鑄造特性、鑄造工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)工藝性。應(yīng)按教學(xué)實(shí)習(xí)大綱的要求完成鑄造教學(xué)實(shí)習(xí)后，進(jìn)行課堂授課。以課堂討論形式對(duì)簡(jiǎn)單鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性作分析討論。
十三、金屬壓力加工
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了金屬壓力加工的基本原理，鍛件坯料的加熱和鍛件的冷卻，自由鍛造，模型鍛造，板料沖壓。簡(jiǎn)述了其它壓力加工方法。要求理解滑移變形和孿生變形概念。掌握金屬常溫下塑性變形時(shí)組織性能變化，以及加熱時(shí)變形組織的回復(fù)、再結(jié)晶與晶粒長(zhǎng)大。掌握熱加工對(duì)金屬組織和性能的影響。了解坯料加熱過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，能合理地確定加熱規(guī)范?；菊莆兆杂慑懺熘饕獛追N工序的定義和應(yīng)用，合理地確立鍛造零件的結(jié)構(gòu)工藝性。了解自由鍛造工藝規(guī)程的編制，錘上模鍛、胎模鍛造工藝方法，板料沖壓的基本工序和沖模分類(lèi)，軋制、擠壓、拉絲等其它壓力加工方法。
ⅱ教學(xué)內(nèi)容
金屬壓力加工的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)和應(yīng)用。單晶體和多晶體塑性變形。常溫下塑性變形對(duì)金屬材料組織和性能的影響，及其加熱時(shí)組織和性能的變化。熱加工對(duì)金屬組織和性能的影響。金屬的可鍛性及其影響因素。坯料的加熱和鍛件的冷卻。自由鍛造的基本方法及其特點(diǎn)。自由鍛造的基本工序及應(yīng)用。自由鍛造零件的結(jié)構(gòu)工藝性。自由鍛造工藝規(guī)程。模型鍛造的特點(diǎn)。模鍛鍛模結(jié)構(gòu)和模鍛件圖。胎模鍛造。板料沖壓加工方法的特點(diǎn)。板料沖壓的基本工序。軋制、擠壓、拉絲等其它壓力加工方法。
ⅲ教學(xué)建議
本章的重點(diǎn)是壓力加工的基本原理，自由鍛造的基本工序、鍛件結(jié)構(gòu)工藝性和自由鍛造工藝規(guī)程的編制與舉例。為配合授課，應(yīng)完成鍛造生產(chǎn)實(shí)習(xí)。舉例對(duì)簡(jiǎn)單零件的結(jié)構(gòu)工藝性作課堂討論和分析。
十四、金屬的焊接
ⅰ教學(xué)目的及教學(xué)要求
本章闡述了焊接的基本原理及其分類(lèi)。手工電孤焊焊接原理、設(shè)備、焊條及工藝規(guī)范、氣焊、氣割及其它焊接方法。焊接應(yīng)力與變形，常用金屬材料的焊接，焊接缺陷，焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法，焊接結(jié)構(gòu)工藝性。要求了解手工電孤焊電孤的產(chǎn)生、構(gòu)造、極性及應(yīng)用，手工電孤焊設(shè)備?；菊莆蘸笚l的要求、組織、分類(lèi)、牌號(hào)及選用，手工電孤焊工藝參數(shù)的選擇原則，接頭型式和接頭位置。掌握焊接頭的組織和性能。了解氣焊與氣割工藝方法?；菊莆蘸附討?yīng)力與變形產(chǎn)生的原因，防止和減少焊接變形的措施。了解金屬的可焊性概念及鋼鐵材料的可焊性，焊接缺陷種類(lèi)、特征、產(chǎn)生原因及焊接質(zhì)量檢驗(yàn)方法，基本掌握焊接結(jié)構(gòu)的工藝性。
本文標(biāo)簽：《金屬工藝學(xué)》教學(xué)大綱
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