《金属工艺学》PPT课件 王会霞 河北科技大学

 
课件内容： 
第1周 金属材料的力学性能、纯金属的晶体结构 
1.知识重点：解释金属材料力学性能指标的物理意义 解释纯金属典型的晶格类型、晶体缺陷。2.能力培养：会测量各种立学性能指标，能判断常见金属的晶格类型、解释晶体缺陷对金属材料性能的影响。3.专业素质养成：中华民族为材料发展做出的巨大贡献，新材料研发的案例及成效的介绍与分享 
1.1 绪论 
1.2 金属的强度和塑性 
1.3 金属的硬度、冲击韧性和疲劳强度 
1.4 纯金属的晶格类型 
1.5 晶体缺陷 
拓展资源-金属材料的性能（参考资料） 
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第1周 单元测验 
第2周 纯金属的结晶、二元合金相图 
1.知识重点：结晶的条件、细化晶粒的措施；固溶体和金属化合物的区别，二元合金相图的特征。2.能力培养：结合结晶理论会解释细化晶粒的措施；区分纯金属点缺陷与固溶体的区别和联系；分析典型合金的平衡结晶过程，利用杠杆定律分析两相的相对含量。3.专业素质养成：“缺陷也能产生美”在晶体结构中的呈现。 
2.1 纯金属的结晶 
2.2 合金的晶体结构 
2.3 二元合金相图 
拓展资源-金属的晶体结构（参考资料） 
拓展资源-动画和视频 
第2周 单元测验 
第3周 铁碳合金相图 
1.知识重点：铁碳合金基本组织的性能特点，铁碳合金相图的特性点、特性线等，共晶反应、共析反应的特征。 2.能力培养：对比各种含碳量合金室温组织和性能特点，会识别相图中的共晶反应、共析反应及转变产物。3.专业素质养成：组织与性能即内部组织与外在表现相辅相成的关系。 
3.1 铁碳合金的基本组织 
3.2 铁碳合金相图分析 
3.3 铁碳合金的分类 
拓展资源-铁碳合金相图（参考资料） 
拓展资源-动画和视频 
第3周 单元测验 
第3周 单元作业 
第4周 钢的热处理 
1.知识重点：钢在加热时、等温冷却和连续冷却时的转变，共析碳钢的C、CCT曲线的物理意义，临界冷却速度的含义，四把火的特点。2.能力培养：初步具备为轴类、弹簧类、齿轮类、工具类等典型零件选择合理的热处理工艺的能力。3.专业素质养成：正视我国热处理现状与发达国家的差距，肩负历史使命。 
4.1 热处理基本原理 
4.2 钢的整体热处理 
4.3 钢的表面热处理 
拓展资源-钢的热处理（参考资料） 
拓展资源-动画和视频 
拓展资源-开放式综合热处理虚拟仿真实验 
第4周 单元测验 
第4周 单元作业 
第5周 机械工程材料1 
1.知识重点：从钢铁是怎样炼成的入手，以结构钢为重点，沿着牌号-成分特点-性能特点-应用的主线，学习常用钢材特点及应用。2.能力培养：初步具备为轴类、弹簧类、齿轮类、工具类等典型零件合理选择材料的能力。3.专业素质养成：团队分工合作的能力，中华民族为材料发展做出的巨大贡献。 
5.1 钢中残存元素和合金元素的作用 
5.2 非合金钢、低合金钢 
5.3 合金钢  
5.4 不锈钢 
拓展资源-机械工程材料1（参考资料） 
第5周 单元测验 
第6周 机械工程材料2 
1.知识重点：沿着牌号-成分特点-性能特点-应用的主线，学习常用铸铁、有色金属的特点及应用。2.能力培养：初步具备为机床床身、冷凝器等典型零件合理选择材料的能力。3.专业素质养成：材料的质量、品种和数量是衡量一个国家科学技术、国民经济和国防力量的重要标志之一，感悟肩负的历史责任和社会责任。 
6.1 常用铸铁  
6.2 铝及铝合金  
6.3 铜及铜合金  
6.4 零件的失效和选材原则 
拓展资源-机械工程材料2（参考资料） 
拓展资源-动画和视频 
第6周 单元测验 
第6周 单元作业 
第7周 铸造成形基础 
1.知识重点：铸造成形的特点（形状复杂的毛坯生产首选铸造，脆性金属唯一可选的成形方法是铸造），铸造缺陷（缩孔缩松）和铸造应力的产生原因和防止措施。2.能力培养：会使用定向凝固原则和同时凝固原则，解决生产中的缩孔和缩孔、应力问题，根据流动性和收缩性判断合金的铸造性能。3.专业素质养成：感悟中国历史悠久的铸造文明，为振兴铸造产业贡献力量。 
7.1 铸造成形概述 
7.2 合金的流动性 
7.3 合金的收缩性 
7.4 缩孔与缩松 
7.5 铸造应力 
拓展资源-铸造成形1（参考资料） 
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第7周 单元测验 
第8周 铸造成形工艺 
1.知识重点：砂型铸造的工艺设计，型砂的性能，常用特种铸造工艺的特点及应用，结构设计的注意事项。2.能力培养：根据合金的种类、产品批量，为零件选择铸造方法。3.专业素质养成：从彩绘铜车马、曾侯乙编钟、马踏飞燕到中国第1枚金属国徽、核电站60多吨的铸件，铸造工艺在装备制造业发挥的巨大作用。 
8.1 砂型铸造的工艺设计 
8.2 熔模铸造 
8.3 金属型铸造 
8.4 压力铸造 
8.5 离心铸造 
8.6 铸件的结构设计 
拓展资源-铸造成形2（参考资料） 
拓展资源-动画和视频 
第8周 单元测验 
第8周 单元作业 
第9周 金属塑性成形基础 
1.知识重点：塑性变形对金属组织和性能的影响，纤维组织产生的原因，合理利用纤维组织的原则，冷变形与热变形的区分，可锻性的影响因素。 2.能力培养：能根据再结晶温度判断塑性变形的种类，能分析金属材料的可锻性。3.专业素质养成：从汽轮机转子的锻造成功，感受创新是实现国家科技腾飞的必由之路。 
9.1 塑性成形概述  
9.2 金属的塑性变形 
9.3 冷变形与热变形 
9.4 金属的可锻性 
拓展资源-金属塑性成形1（参考资料） 
拓展资源-动画和视频 
第9周 单元测验 
第10周 金属塑性成形工艺 
1.知识重点：锻造和冲压工艺的特点及应用，结构设计的注意事项。2.能力培养：为典型零件选择锻造工艺，板料冲压各工序的注意事项。3.专业素质养成：百炼成钢与个人成长。 
10.1 自由锻 
10.2 模锻与胎模锻 
10.3 分离工序  
10.4 变形工序  
10.5 轧制、挤压和拉拔 
10.6 冲模与塑性成形件的结构设计 
拓展资源-金属塑性成形2（参考资料） 
拓展资源-动画和视频 
拓展资源-注塑成型典型缺陷分析虚拟仿真实验 
第10周 单元测验 
第10周 单元作业 
第11周 焊接成形基础 
1.知识重点：焊接成形的特点，熔化焊接头的组成及各部分的性能，焊接应力产生的原因，变形的种类及防止措施，常见的焊接缺陷及产生原因。2.能力培养：焊接技术的发展趋势及应用，焊接冶金特点与焊接缺陷的关系。3.专业素质养成：从西气东输到三峡电站，焊接成形在国民经济中的重要地位，感悟肩负的历史责任和社会责任。 
11.1 焊接概述 
11.2 焊接电弧 
11.3 焊接接头的组织和性能 
11.4 焊接冶金过程 
11.5 焊接应力与变形 
11.6 焊接缺陷 
拓展资源-焊接成形1（参考资料） 
拓展资源-动画和视频 
第11周 单元测验 
第12周 焊接成形工艺 
1.知识重点：常用电弧焊工艺的特点及应用范围，电阻点焊与缝焊、对焊与摩擦焊，钎焊的工艺特点及应用，焊接性的评定方法，结构设计的注意事项。2.能力培养：根据实际焊接结构的材料、批量，选择的合理焊接工艺。利用碳当量评定结构钢的焊接性。3.专业素质养成：从手工焊到生产自动化、过程控制自动化的转化，需要肩负起历史责任和社会责任。 
12.1 电弧焊工艺 
12.2 电阻焊 
12.3 摩擦焊 
12.4 钎焊 
12.5 常用金属材料的焊接 
12.6 焊接成形件的结构设计 
12.7 常用毛坯成形方法的比较 
拓展资源-焊接成形2（参考资料） 
拓展资源-动画和视频 
拓展资源-航空铝合金回填式搅拌摩擦点焊虚拟仿真实验 
第12周 单元测验