《机械工程材料》教学大纲
《机械工程材料》教学大纲
大纲说明
课程代码：3325041
总学时：32学时（讲课26学时，实验6学时）
总学分：2
课程类别：学科基础课，必修
适用专业：机械设计制造及其自动化专业
预修要求：化学，物理学，工程图学等。
一、课程的性质、目的、任务：
1、课程的性质
本课程是机械工程专业的一门学科基础课。
2、课程的目的与任务
(1)使学生在获得有关金属学，热处理的基本理
论和机械工程材料的一般知识的基础上了解常用机械工程材料的成份、组织和性能之间的关系及其热处理工艺和用途。
(2)使学生在学完本课程后，应具有常用机械工
程材料的正确选择，合理使用及其主要处理工艺方案和工艺路线安排等方面也应具有相关的基础，并为学习其他有关课程和将来从事技术工作准备必要的条件
二、课程教学的基本要求：
1、理解金属和合金组织结构和结晶过程以及二元合金相图。
2、掌握铁碳合金相图的基本理论。
3、掌握常用的碳钢、合金钢、铜合金、轴承合金等金属材料（其中钢铁材料为主）的成分、组织、性能和用途基本知识具有合理选用机械工程材料的初步能力。
4、理解和掌握钢铁材料的热处理基本原理，工艺特点和应用范围，初步具有合理选用材料和热处理方法，确定零件生产过程中热处理工序位置的能力。
5、教学方法及现代化教学手段的运用
a．为了弥补学生实践经验少，实际条件差的不足，课堂教学中配以多媒体教学。
b．习题课和习题的要求
由于课时紧张不单独安排习题课，对于作业中出现的问题，在课堂上及时予以解决。每次课
后布置1-3题作业，以书中习题为主。
三、大纲的使用说明：
本大纲适用于机械设计制造及其自动化专业的本科学生。
大纲正文
第一章金属的力学性能学时：3学时（讲课1学时，实验2学时）
本章讲授要点：掌握强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性的概念。
重点：强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度和断裂韧性的概念。
§1.1 强度和塑性
一、强度
二、塑性
§1.2 硬度
一、布氏硬度试验法
二、洛氏硬度试验法
三、维氏硬度试验法
§1.3 冲击韧性
一、摆锤式一次冲击试验
二、多次冲击试验
§1.4 疲劳强度
§1.5 断裂韧性
第二章金属与合金的晶体结构学时：2学时（讲课2学时，实验0学时）
本章讲授要点：掌握金属与合金的晶体结构以及实际的晶体结构；掌握合金晶体结构的基本概念；理解合金的相结构。
重点：金属与合金的晶体结构以及实际的晶体结构；合金晶体结构的基本概念。
难点：合金的相结构。
§2.1 金属的晶体结构
一、晶体与非晶体
二、晶体结构的基本知识
三、晶体的各向异性
§2.2 金属的实际晶体结构
一、多晶体结构与亚晶粒
二、晶体缺陷
§2.3 合金的晶体结构
一、基本概念
二、合金的相结构
第三章纯金属与合金的结晶学时：2学时（讲课2学时，实验0学时）
本章讲授要点：掌握纯金属结晶的过程及其基本规律；理解纯金属结晶后的组织；掌握二元合金相图基本类型及合金的冷却过程；掌握合金性能与相图的关系。
重点：纯金属以及合金的结晶过程和它们的相图；合金的性能与相图的关系。
难点：合金的性能与相图的关系。
§3.1 纯金属的结晶
一、冷却曲线与过冷度
二、结晶过程及其基本规律
三、金属结晶后的晶粒大小
四、铸锭的组织
§3.2 合金的结晶
一、二元合金相图
二、二元合金相图的基本类型及合金的冷却过程
§3.3 合金性能与相图的关系
一、合金力学性能与相图的关系
二、合金铸造性能与相图的关系
第四章金属的塑性变形与再结晶学时：2学时（讲课2学时，实验0学时）
本章讲授要点：掌握金属塑性变形的理论；掌握金属塑性变形对金属组织和性能的影响；掌握塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化。
重点：金属塑性变形的理论；金属塑性变形对金属组织和性能的影响；塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化。
难点：金属塑性变形通过形变机理的讨论，引入了材料的形变抗力概念，可以加深学生对机械性能指标的理解和对材料强化的理解，同时也为零件的失效分析，提供必要的基础知识。掌握塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化，为金属的热加工提供必要的基础知识。所以本章是本书的一个重点，也是难点。
§4.1 金属的塑性变形
一、单晶体的塑性变形
二、多晶体的塑性变形
§4.2 塑性变形对金属组织和性能的影响
一、晶粒沿变形方向被拉长，性能趋于各向异性
二、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化
三、晶粒择优取向，形成变形织构
课题：我校二楼食堂全触屏多功能售票机人因工程课程设计学院：长春工业大学机电工程学院 专业:工业工程 班级：100110班 姓名：常幸福（20100357）
人因工程课程设计 一、设计题目及其说明 (3) 二、调研与分析 (3) 三、方案构思、多方案的对比与抉择 (4) 四、设计说明 (5) ㈠、整体外形图(具体尺寸图参见附录) (6) ㈡、人机界面设计流程图 (6) 1、购票功能 (6) 2、充值功能 (8) 3、缴费功能 (9) 4、建行ATM取款机功能 (10) ㈢、设计说明 (10) 1、对多动能售票机整体外形的设计说明 (10) 2、人机显示界面的设计 (11) ⑴、字符形状和大小设计 (11) ⑵、显示屏亮度 (12) ⑶、文字信息 (12) ⑷、色彩功能分析 (13) 五、设计小结 (14) 六、参考文献 (15) 七、为下一届学弟学妹留的作业 (15)
一、设计题目及其说明 食堂全触屏多功能售票机 针对我校饮食中心二楼的人因工程分析与改善，根据我们的调研分析发现食堂存在诸多问题，二楼饮食中心每天前去吃饭的人相对其它楼层较多，尤其在开学初和每周一的时候总是有大量的学生在排队等候饭卡充值或者打印小票，看到此景会联想到科研楼取款机前也具有类似的情形，根据此种状况我们设计了食堂全触屏多功能售票机。它集合了打印小票、饭卡充值、电话缴费和ATM取款机的功能。 二、调研与分析 我校饮食中心二楼进过假期的维修改善后已经有了一定的进展，但是经过一学期的使用和调试，仍然还有许多不尽人意的地方。通过我们的实地考察，发现二楼食堂还有许多地方需要改善。诸如： 1、餐桌的高度设计就不是很合理，有的人必须的大幅度弯腰才能 吃到放在餐桌上饭； 2、餐桌的大小也不太合理，如果俩人互相坐对面只能放下餐盘， 其他的饮料或者碗碟就没有地方可放； 3、有的座椅也不符合人的臀部体型，有时坐着还容易向下倾斜滑 下； 4、餐桌椅的颜色太单一，没有给人留下美感，从而影响到食欲； 5、餐窗口的设计没有考虑到由于冬天天气冷会产生雾气，导致学 生看不清窗口里面摆放的是什么饭菜；
1、 B . 、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 长轴类零件在热处理后进行冷校直，可能会造成力学性能指标降低，主要是 1 C. : D . H 在零件图样上出现如下几种硬技术条件的标注，其中正确的是（ B ）。 B ）。 A . b ： A . HB159 B. 180 ?210H B C. 800HV D . 10?17HR C 3、间隙固溶体与间隙化合物的（ A .结构相同，性能不同 C .结构与性能都相同 固溶体的性能特点是（ 塑性韧性高、强度硬度较低 综合力学性能高 4、 A . D . ）。 D ）。 .结构不同，性能相同 结构与性能都不同 .塑性韧性低、强度硬度高 .综合力学性能低 5、在发生）（：：：L 的共晶反应时，三相的相对成分 （B ）。A . 相同 B .确定 C .不定D . 发 生变化 6、马氏体的硬度取决于（ C ） A .奥氏体的冷却速度 B . 奥氏体的转变温度 C. .奥氏体的碳含 量D .奥氏体的晶粒 7、对形状复杂，截面变化大的钢件进行淬火时, 应选用（ A ） A .高淬透性钢 B 中淬透性钢 C. 低 淬透性钢D.碳素钢 8、对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时, 应采用（ C ） 。A .水中淬火 B . 油中淬火C . 盐 浴中淬火D .空冷 9、GCr15钢中Cr 的平均含量为（ B ）。 A . 15% B . 1.5% C . .0.15% D .没有表示出来 10、高速钢二次硬化属于（ D ）。 A . 固溶强化 B . 细晶强化 C . 位错强化 D . 第二相强化 二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分， 共20分） C. D 1、 A . C. 2、 奥氏体是（BD ）。 碳在F e ::中的间隙固溶体 碳在F e ::中的有限固溶体 下列能进行锻造的铁碳合金是 B .碳在 D.碳在 （AB Fe ：冲的间隙固溶体 Fe ：冲的有限固溶体 A.亚共析钢 B .共析钢 ）。 .共晶白口铸铁 D .亚 共晶白口铸铁 影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是（ 钢材本身的碳含量 B .钢中奥氏体的碳含量 3、 A . 4、 BD ）。 C .钢中碳化物的含量 D. A . C. 5、 汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（ 20号钢渗碳淬火后低温回火 B . 40Cr 淬火后高温回火 20CrMnTi 渗碳后淬火低温回火 D . ZGMn1水韧处理 下列钢种中，以球化退火作为预备热处理的钢种是（ BD ）。A . 钢的淬火加热温度 AC ）。 40Cr B . T12 C . 16Mn GCr15 、填空题（本大题共15空，每空2分，共30分） 1、 合金的相结构有 固溶体和金属化合物两大类，其中前者具有较好的 后者具有较高的硬度，适宜作强化相。 2、 用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈 3、 化学热处理的基本过程包括 分解 4、 促进石墨化的元素有 —碳—、—硅 1、 共晶转变和共析转变的产物都属于 2、 塑性变形后的金属经加热将发生回复、 3、 共析钢的含碳量为 0.7 7 %。 塑性性能，适宜作基本相； 羽毛状，而下贝氏体则呈 吸附 和 扩散 ，阻碍石墨化的元素， _ 两相混合物。 再结晶 针 状。 三个阶段。 _硫_、锰 。 、晶粒长大的变 化。
《机械工程材料应用》教案 项目一工程材料与机械制造过程 课题：材料的发展过程分类及发展趋势（4课时） 导入：教师以教材“问题”进行课程的始学教育，举出身边某制品或零件，说出是什么材料制造的，为何选用这种材料 教学目标：1.了解机械工程材料及其分类； 2. 了解机械工程材料的发展过程； 3. 了解机械制造过程； 4. 了解机械工程材料在机械制造过程中的地位和作用 前测：什么是机械工程材料你所知道的机械制造过程有哪些 教学过程： 【板书】一.材料的简要发展过程 材料是人类文明和技术进步的重要标志。 石器时代→青铜器时代→铁器时代→钢铁时代→新材料时代 1、司母戊大鼎发掘历史； 2、新型材料（航空航天材料）。 【讲解】在浩瀚的材料世界里，金属材料是一个最大的王国。最早，我们人类使用的金属材料主要是天然产品。（穿插讲解材料史话）经历了石器时代、青铜器时代和铁器时代的漫长历史过程后，在冶金技术的推动下，我们又从钢铁时代迈进了新材料时代。在人类文明历程中，金属材料对推动社会的发展，促进文明的进步，丰富文化的内容，改变人们的生活方式发挥了巨大作用。当今世界，金属材料已成为工农业生产、人民生活、科学技术和国防发展的重要物质基础。离开了金属材料的“钢筋铁骨”，桥梁将断，舰艇将毁，大厦将倾，工厂将停…… 二、了解机械工程材料的分类及发展过程 1 、定义机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。 2、分类（按化学成分分类） 金属材料 (综合性能好，用量最大、应用范围最广) 【设问】同学们在平时的生活中看到过哪些金属（纯金属） 【板书】1．金属：如铁、铜、铝、金、银等，共有90种。常温下为固体（除汞外）。 【设问】金属与非金属比较有哪些特性 【板书】2．金属特性： 具有金属光泽；（铁、铝等大多数金属为银白色，铜为紫红色，金为黄色）
重庆理工大学 《人因工程学》课程设计报告 题目：基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价专业：工业工程班级111040802 小组成员: 指导老师:
时间：2014616 —62014620 课程设计任务书 班级111040802 姓名_________________ 一、课程设计的题目 基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价 二、课程设计主要解决的问题 （1）公交车扶手高度的问题分析以及改善_______________ （2）公交车扶手紧缺的问题分析以及改善_______________ （3）公交车扶手抓握不舒适的问题分析以及改善_________ 三、课程设计相关附件（如：表格、图纸、软件等） （1）公交车扶手的问题分析以及改善__________________ （2）关于公交车扶手的问题的调查问卷________________ （3）应用软件：auto CAD2007、WPS、VISIO _____________ 四、课程设计主要参考资料 （1）______________________ （2）刘焱，基于人机工程学的城市公交车设计方法研究
（3）______________ 五、任务发出日期：2014616完成日期：2014620 指导教师签字：___________________ 指导教师对课程设计的评语 指导教师签字:
目录 1.引言 (3) 2. 研究背景 (3) 3. 公交车扶手的问题 (4) 3.1问题一：扶手高高在上，乘客无可奈何 (4) 3.2问题二：无地儿可扶，扶手紧缺 (5) 3.3问题三：扶手设计不合理，抓握不舒适 (6) 4.分析与改善 (7) 4.1针对扶手高度问题 (9) 4.1.1扶手高度数据分析 (9) 4.1.2改善方案 (11) 4.2针对无地儿可扶，扶手紧缺问题 (12) 4.3针对扶手设计不合理，抓握不舒适问题 (13) 5. 改进方案的综合评价分析 (16) 6. ........................................................................ 设计体会16 参考文献 (17) 公交车扶手改善的设计
机械工程材料试题三 一、名词解释（共15分，每小题3分） 1. 奥氏体（A） 2.回复 3.固溶体 4.自然时效 5.加工硬化 二、填空题（共20分，每空1 分） 1.石墨为片状的灰口铸铁称为________铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为________铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为________铸铁。其中________铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指________，在________程中形成的，它 ________了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 5.金属的断裂形式有__________和__________两种。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 三、选择题（共25分，每小题1分） 1.40钢钢锭在1000℃左右轧制，有时会发生开裂，最可能的原因是( ) A.温度过低； B.温度过高； C.钢锭含磷量过高； D.钢锭含硫量过高 2.下列碳钢中，淬透性最高的是( ) A.20钢； B.40钢； C.T8钢； D.T12钢 3.Ni在1Cr18Ni9Ti钢中的主要作用是( ) A.提高淬透性； B.固溶强化； C.扩大Fe-Fe3C相图中的γ相区； D.细化晶粒； 4.W18Cr4V钢锻造后，在机械加工之前应进行( ) A.完全退火； B.球化退火； C.去应力退火； D.再结晶退火 5.下列材料中，最适合制造机床床身的是( ) A.40钢； B.T12钢； C.HT300； D.KTH300-06 6.下列材料中，最适合制造气轮机叶片的是 A.1Cr13钢； B.1Cr17钢； C.3Cr13钢； D.4Cr13钢 7.下列材料中，最适合制造飞机蒙皮的是( ) A.ZAlSi12； B.2A50(旧牌号LD5)； C.ZAlMg10； D.2A12(旧牌号LY12) 8.下列材料中，最适合制造盛放氢氟酸容器的是( ) A.1Cr17； B.1Cr18Ni9Ti； C.聚四氟乙烯； D.SiO2 9.下列材料中，最适合制造汽车板弹簧的是( ) A.60Si2Mn； B.5CrNiMo； C.Cr12MoV； D.GCr15 10.下列材料中，最适合制造汽车火花塞绝缘体的是( ) A.Al2O3； B.聚苯乙烯； C.聚丙烯； D.饱和聚酯 11.铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只 需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是( ) A.铁总是存在加工硬化，而铜没有； B.铜有加工硬化现象，而铁没有； C.铁在固态下有同素异构转变；而铜没有 D.铁和铜的再结晶温度不同 12.常用不锈钢有铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和( ) A.铁素体-奥氏体不锈钢； B.马氏体-奥氏体不锈钢； C.莱氏体不锈钢； D.贝氏体不锈钢 13.以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？( ) A.马口铁； B.白口铸铁； C.麻口铸铁； D.灰铸铁
《机械工程材料》教学大纲 修订单位：机械工程学院材料工程系 执笔人：吕柏林 一、课程基本信息 1.课程中文名称：机械工程材料 2.课程英文名称：Mechanical Engineering Materials 3.适用专业：机械设计制造及其自动化 4.总学时：48学时 5.总学分：3学分 二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务 机械工程材料课程是为机械类本科生开设的必修课，本课程的主要目的是使学生通过本课程的学习，掌握金属材料，非金属材料，材料热处理以及材料选用等方面的技术基础知识．本课程的任务是结合校内金工教学实习，使学生通过工程材料的基础知识，材料处理，材料选用基础的学习，获得常用机械工程材料方面的实践应用能力，也为进一步学习毛坯成型和零件加工知识以及其它有关课程及课程设计，制造工艺方面奠定必要的基础。 三、理论教学内容与教学基本要求 （一）教学基本要求： １．熟悉工程材料的基本性能 ２．掌握金属学的基础知识，包括金属的晶体结构，结晶，塑性变形与再结晶，二元合金的结构与结晶． ３．掌握运用铁碳合金相图，等温转变曲线，分析铁碳合金的组织与性能的关系． ４．熟悉各种常规热处理工艺以及材料的表面热处理技术． ５．掌握常用工程材料（包括高分子材料，陶瓷材料）的组织，性能，应用与选用原则．（二）理论教学内容 1．绪论（2学时） 课程的目的和任务 ;教学方法和教学环节 ;学习要求与方法 2．工程材料的机械性能（2学时） 强度，刚度，硬度，弹性，塑性，冲击韧性 3．金属的晶体结构和结晶（6学时） 常见的三种晶体结构 ;金属实际结构及晶体缺陷 ;金属的同素异构转变4．金属的塑性变形与再结晶（6学时）
理工大学 《人因工程学》课程设计报告 题目：基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价专业：工业工程班级111040802 小组成员： 指导老师：
时间：2014.6.16—62014.6.20 课程设计任务书 班级111040802 姓名 一、课程设计的题目 基于人因工程学的公交车扶手分析、改善、评价二、课程设计主要解决的问题 （1）公交车扶手高度的问题分析以及改善 （2）公交车扶手紧缺的问题分析以及改善 （3）公交车扶手抓握不舒适的问题分析以及改善三、课程设计相关附件（如：表格、图纸、软件等）（1）公交车扶手的问题分析以及改善 （2）关于公交车扶手的问题的调查问卷 （3）应用软件：auto CAD2007、WPS、VISIO 四、课程设计主要参考资料 （1）郭伏，省三《人因工程学》 （2）焱，基于人机工程学的城市公交车设计法研究（3)《2010年国民体质监测公报》数据统计
五、任务发出日期：2014.6.16 完成日期：2014.6.20 指导教师签字： 指导教师对课程设计的评语 指导教师签字： 年月日
目录 1. 引言 (3) 2. 研究背景 (3) 3. 公交车扶手的问题 (4) 3.1 问题一：扶手高高在上，乘客无可奈 (4) 3.2 问题二：无地儿可扶，扶手紧缺 (5) 3.3 问题三：扶手设计不合理，抓握不舒适 (6) 4.分析与改善 (7) 4.1针对扶手高度问题 (9) 4.1.1扶手高度数据分析 (9) 4.1.2改善案 (11) 4.2 针对无地儿可扶，扶手紧缺问题 (12) 4.3 针对扶手设计不合理，抓握不舒适问题 (13) 5. 改进案的综合评价分析 (16) 6. 设计体会 (16) 参考文献 (17)
第一章金属学基础一、名词解释 1.过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。 2.均质成核：在一定条件下，从液态金属中直接产生，原子呈规则排列的结晶核心。 3.非均质成核：是液态金属依附在一些未溶颗粒表面所形成的晶核。 4.冷变形：金属在再结晶温度以下一定温度进行的塑性变形。 5.热变性：金属加在再结晶温度以上一定温度进行的塑性变形。 6.加工硬化：随着冷变形的增加，金属的强度、硬度增加；塑性、韧性下降的现象。 7.再结晶：冷变形后的金属被加热到较高的温度时，破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。 8.纤维组织：在塑性变形中，随着变形量的增加，其内部各晶粒的形状将沿受力方向伸长，由等轴晶粒变为扁平形或长条形晶粒。当变形量较大时，晶粒被拉成纤维状，此时的组织称为“纤维组织”。 9.锻造流线：在锻造时,金属的脆性杂质被打碎,顺着金属主要伸长方向呈碎粒状或链状分布；塑性杂质随着金属变形沿主要伸长方向呈带状分布, 这样热锻后的金属组织称为锻造流线。10.同素异构转变：某些金属，在固态下随温度或压力的改变,发生晶体结构的变化，即由一种晶格转变为另一种晶格的变化，称为同素异构转变。 11.变质处理：在液态金属结晶前，人为加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法即为变质处理。 二、单选题 1. 表示金属材料延伸率的符号是（ A ） A.δ B.ψ C.σe D.σb 2. 表示金属材料弹性极限的符号是（ A ） A.σe B.σs C.σb D.σ-1 3. 金属材料在载荷作用下抵抗变形和破坏的能力叫（A） A.强度 B.韧性 C.塑性 D.弹性 4. 晶体中的位错属于（ C ） A.体缺陷 B.面缺陷 C.线缺陷 D.点缺陷 5. 在晶体缺陷中，属于线缺陷的有（ B ） A.间隙原子 B.位错 C.晶界 D.缩孔 6. 变形金属再结晶后，（ D ） A.形成等轴晶，强度增大 B.形成柱状晶，塑性下降 C.形成柱状晶，强度增大 D.形成等轴晶，塑性升高 7.表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做（ B ） 晶向D. 晶粒C. 晶格B.晶胞A. 8. 晶格中的最小单元叫做（ A ） A.晶胞 B.晶体 C.晶粒 D.晶向
《机械基础》课程教学大纲 课程编号 适用专业：机械类专业 学时：128（讲课114：，实验：14）学分：7 执笔者：曾德江编写日期：2004年4月 一、课程的性质和任务 机械基础是机械类各专业的一门重要的专业基础课，为进一步学习专业课程和新的科学技术做准备。 本课程的任务是：使学生掌握常用机械工程材料的性能、用途及选择，初步掌握机械零件毛坯的基础知识；初步掌握分析解决工程实际中简单力学问题的方法；初步掌握对杆件进行强度个刚度计算的方法，并具有一定似的实验能力；掌握常用机构和通用机械零件的基本知识，初步具有分析、选用和设计机械零件及简单机械传动装置的能力。为学习专业课和新的科学技术打好基础，为解决生产实际问题和技术改造工作打好基础。 二、课程内容和要求 模块一机械工程材料（17学时） 第一单元绪论（1学时） 介绍与本课程相关的基本概念，本课程研究的主要内容及新技术的应用。 掌握与本课程相关的基本概念。 第二单元金属材料与热处理基础（10学时） 介绍金属材料的性能、金属学基础、钢的热处理的基本知识。 理解金属材料的性能、金属学相关的基本概念、基本知识，了解铁碳合金状态图的应用，掌握金属材料常用的热处理方法和适用范围。 第三单元钢铁材料（4学时） 介绍工业用钢、工程铸铁的分类、特点及牌号表示。 了解工业用钢、工程铸铁的分类、特点，掌握工业用钢、工程铸铁的牌号表示。 第四单元非铁金属与粉末冶金金属材料（2学时） 介绍非铁金属与粉末冶金金属材料的分类及牌号表示。 了解非铁金属与粉末冶金金属材料的分类、特点及应用。 模块二静力学（16学时） 第五单元静力学基础（5学时） 介绍静力学的基本概念，静力学公理，约束、约束反力与受力图。 掌握静力学的基本概念、基本公理及物体的受力分析与受力图的绘制。
人因工程学课程设计报告 学院：管理学院 专业：工业工程 班级：工程102班 组员：陈燕燕陈启蔺杜子辉 学号：201022187 201022178 201022207 指导教师：万鹏 目录 1.课程设计题目：食堂窗口布局设计 (1) 2.摘要（中文摘要和英文摘要） (1) 3.课程设计目的和意义 (3) 4.课程设计要求 (3) 5.课程设计总体原则 (3) 6.课程设计主要内容： (3) 7.现状调查 (3) 8.现状分析 (5) 9.改进方案 (7) 10.课程设计总结 (10) 11.课程设计自我评价 (11) 12.查阅的资料文献 (11) 1.课程设计题目：食堂窗口布局设计 2.摘要：
食堂是大学校园里不可缺少的一个组成部分，对于学生在学校教室、食堂、宿舍三点一线的生活中，食堂更是显得重要，学生的一日三餐基本上都是由食堂供应，提供一个更好的就餐环境可以有助于学生减轻学业压力，在吃饭时保持良好愉快的心情。同时，对于学校食堂里的工作人员来说，在食堂工作是一件很辛苦劳累又恨枯燥的事，能适当减轻劳动强度和提高工作效率也是很重要的。本文针对学校食堂窗口出现的高峰期买饭拥挤排长队、等待时间长，买饭难，窗口结构布局不完善的现象，结合人因工程学相关专业理论和方法研究和解决这一问题。本文主要运用的是人因工程学中对人的生理，心里特性和能力限度研究，工作场所性质与作业空间设计理论人体测量理论和设施规划理论中的空间布局设计和通过观察食堂窗口布局设计，打卡器位置，窗口台面高度宽度和台面到玻璃高度，菜盘的摆放位置，菜的价格提示，还有关于特殊的主食窗口的布局，及工作人员操作动作，，结合实际，进行改善，来提升窗口工作人员的工作效率，从而减少学生买饭等待时间，提高窗口打饭效率，为学生和食堂工作人员提供一个较好的就餐和工作环境。关键字：食堂窗口空间布局提高效率 ABSTRACT： As is known to all ,the dining room in an diapensable part of our campus which is very close to our daily life and study.we almost eat all breakfast lunch and supper at the dining room .so ,it is of great importance to get a comfortable enviromment for us in the dining room. This article in view of the phenomenon in the college dinner room long term, long waiting time to buy rice difficultly，trying to use industrial engineering and the ergonomics related theory and method to research and solve the problem.This paper mainly talk about work in the theory of research program analysis, operations analysis and action analysis method of Industry Engineering and work space design theory and method, a stopwatch time study method of Human Factor Engineering, through observing the dinning room window design and working personnel moves, find out the defective place, no reasonable action and operation of the invalid action.such as the height and the width of the table board ,the height between the table board and the glass board ,and the place of the food tile which influence the workers’ operation ,last but not the least ,it is also important to take the money punches in the right place. Then work out the standard
一、名词解释 固溶强化、过冷度、变质处理、细晶强化、铁素体、奥氏体 固溶强化：指随溶质含量增加，固溶体的强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象； 过冷度：理论结晶温度（T）与实际温度（t）的差值，即过冷度=T-t； 变质处理：在液态金属结晶前，特意假如某些难容固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒，这种处理方法称为变质处理； 细晶强化：金属强度、硬度越高，同时塑性、韧性越好，称为细晶强化； 铁素体：碳在中的固溶体称为铁素体，用符号F或表示； 奥氏体：碳在中的固溶体称为奥氏体，用符号A或表示； 二、填空题 1.材料常用的塑性指标有_伸长率_和_断面收缩率__两种，其中__断面收缩率__表示塑性更接近材料的真实变形。 2．检验淬火钢成品件的硬度一般用_洛氏__硬度，检测渗氮件和渗金属件的硬度采用_维氏__硬度。 3.体心立方晶格和面心立方晶格晶胞内的原子数分别为__2___和___4_____，其致密度分别为___0.68_____和__0.74______。 4.实际金属中存在有__点缺陷__、__线缺陷___和__面缺陷___ 3类缺陷。位错是___线___缺陷，晶界是__面___缺陷。金属的晶粒度越小，晶界总面积就越_大__，金属的强度也越__高__。1.结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的。这两个过程是__晶核形成___和 _晶核长大__。 5.金属结晶过程中，细化结晶晶粒的主要方法有_控制过冷度__、_变质处理__和_振动、搅拌__。 6.物质在固态下的晶体结构随温度发生变化的现象称为_同素异构体转变__。铁的同素异构体转变为。 7.金属在结晶过程中，冷却速度越大，则过冷度越_大__，晶粒越_小_，强度和硬度越_高___，塑性越__好__。 8.珠光体的本质是__转变产物为铁素体和渗碳体的机械混合物_ _。 9.纯铁在912℃发生α-Fe→γ-Fe转变，其体积将_变小__。
机械工程材料及应用教案王纪安1-2
《机械工程材料应用》教案 项目一工程材料与机械制造过程 课题：材料的发展过程分类及发展趋势（4课时） 导入：教师以教材“问题”进行课程的始学教育，举出身边某制品或零件，说出是什么材料制造的，为何选用这种材料？ 教学目标：1.了解机械工程材料及其分类； 2. 了解机械工程材料的发展过程； 3. 了解机械制造过程； 4. 了解机械工程材料在机械制造过程中的地位和作用 前测：什么是机械工程材料？你所知道的机械制造过程有哪些？ 教学过程： 【板书】一.材料的简要发展过程 材料是人类文明和技术进步的重要标志。 石器时代→青铜器时代→铁器时代→钢铁时代→新材料时代 1、司母戊大鼎发掘历史； 2、新型材料（航空航天材料）。 【讲解】在浩瀚的材料世界里，金属材料是一个最大的王国。最早，我们人类使用的金属材料主要是天然产品。（穿插讲解材料史话）经历了石器时代、青铜器时代和铁器时代的漫长历史过程后，在冶金技术的推动下，我们又从钢铁时代迈进了新材料时代。在人类文明历程中，金属材料对推动社会的发展，促进文明的进步，丰富文化的内容，改变人们的生活方式发挥了巨大作用。当今世界，金属材料已成为工农业生产、人民生活、科学技术和国防发展的重要物质基础。离开了金属材料的“钢筋铁骨”，桥梁将断，舰艇将毁，大厦将倾，工厂将停…… 二、了解机械工程材料的分类及发展过程 1 、定义机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。 2、分类（按化学成分分类） 金属材料 (综合性能好，用量最大、应用范围最广) 【设问】同学们在平时的生活中看到过哪些金属（纯金属）？ 【板书】1．金属：如铁、铜、铝、金、银等，共有90种。常温下为固体（除汞外）。 【设问】金属与非金属比较有哪些特性？ 【板书】2．金属特性： 具有金属光泽；（铁、铝等大多数金属为银白色，铜为紫红色，金为黄色） 有良好的导电性和导热性；（铜、铝是优良的导电体） 有一定的强度和塑性。
《人因工程学》课程教学大纲 课程代码：010341001 课程英文名称：Human Factors Engineering 课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0 适用专业：工业工程 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 人因工程学是近几十年发展起来的一门交叉性应用科学，它研究的内容涵盖范围很广，与实际联系非常紧密，是一门很有应用价值的学科，是工业工程专业学生的一门必修课。 这门课主要研究人—机—环境这三者之间的相互关系，通过恰当的设计和改进这些关系，使工作系统获得满意的效果，同时保证人的安全、健康和舒适。 通过本门课程的学习，使学生能够了解人体的生理和心理特点，掌握工作场所环境评价的方法以及作业空间设计的原则等一些人因工程学的基本理论知识，并能通过在相关实验中亲自动手，形成一定的实践能力，为学生将来从事实际工作做准备。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 通过本课程的学习，使学生了解并系统掌握人因工程学所涉及到的相关知识，学会运用人因工程学的方式方法去解决实际问题。在教学过程中，旨在培养学生广阔的视野、从多学科角度去看问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生一种系统的观点和综合的能力，并通过实验环节的实际操作使学生增强实践的意识和能力。 （三）实施说明 1.本课程宜采用多媒体教学，以便更好地展示学科的研究成果、使用设备及应用案例。 2.教师应引导学生掌握人因工程学的基本概念，工作环境衡量指标的测定、评价和改善，体力工作负荷与脑力工作负荷的测定、疲劳的消除，并培养学生能够运用所学进行作业空间设计、人机系统与人机界面的设计与评价。 3.教师在授课过程中可以根据实际情况酌情安排各部分学时，课时分配表可供参考。 （四）对先修课的要求 具备一定的数学、机械、管理、生理及心理等方面的基础知识并已修完相关课程。 （五）对习题课、实践环节的要求 结合所学内容安排1-2次习题，布置学生课后完成，巩固所学内容。 本课程共有8学时实验，实验环节的安排如下所示： 生理因素实验2学时 测定人在不同色彩及光强的闪光融合频率值；测定响度绝对阈限值。 反应时测试实验2学时 对声音和光信号左右手简单反应时测定；对不同光信号的选择反应时测定。 环境照明与生产效率关系测定实验2学时 描述等照度曲线；测定并计算平均照度；简单方法测定和估算反射率；描述照明—工作效率曲线。 环境噪声测定实验2学时 用HS5633B型通用声级计测量工业企业或周围环境的噪声值。 （六）课程考核方式 1.考核方式
《机械工程材料》 基础篇 一：填空 1. 绝大多数金属具有体心立方、面心立方、和密排立方三种类型，α－Fe是体心立方类型，其实际原子数为 2 。 2．晶体缺陷有点缺陷、线缺陷、和面缺陷。 3．固溶体按溶质原子在晶格位置分为置换固溶体、间隙固溶体。 4．铸造时常选用接近共晶成分（接近共晶成分、单相固溶体）的合金。5．金属的塑性变形对金属的组织与性能的影响晶粒沿变形方向拉长，性能趋于各向异性、晶粒破碎，位错密度增加，产生加工硬化、织构现象的产生。6．金属磨损的方式有粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损。 7.金属铸件否（能、否）通过再结晶退火来细化晶粒。 8．疲劳断裂的特点有应力低于抗拉极限也会脆断、断口呈粗糙带和光滑带、塑性很好的材料也会脆断。 9．钢中含硫量过高的最大危害是造成热脆。 10．珠光体类型的组织有粗珠光体、索氏体、屈氏体。 11．正火和退火的主要区别是退火获得平衡组织；正火获得珠光体组织。 12. 淬火发生变形和开裂的原因是淬火后造成很大的热应力和组织应力。 13. 甲、乙两厂生产同一批零件，材料均选用45钢，甲厂采用正火，乙厂采用调质，都达到硬度要求。甲、乙两厂产品的组织各是铁素体＋珠光体、回火索氏体。 14．40Cr，GCr15，20CrMo，60Si2Mn中适合制造轴类零件的钢为 40Cr 。15．常见的普通热处理有退火、正火、淬火、回火。 16．用T12钢制造车刀，在切削加工前进行的预备热处理为正火、 球化退火。 17．量具钢加工工艺中，在切削加工之后淬火处理之前可能的热处理工序为调质（退火、调质、回火）。 18．耐磨钢的耐磨原理是加工硬化。 19．灰口铸铁铸件薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难采取的热处理措施为高温退火。 20、材料选择的三原则一般原则，工艺性原则，经济性原则。 21．纯铁的多晶型转变是α-Fe→γ-Fe→δ-Fe 。 22．面心立方晶胞中实际原子数为 4 。 23．在立方晶格中，如果晶面指数和晶向指数的数值相同时，那么该晶面与晶向间存在着晶面与晶向相互垂直关系。 24．过冷度与冷却速度的关系为冷却速度越大过冷度越大。 25．固溶体按溶质原子在晶格中位置可分为间隙固溶体、置换固溶体。26．金属单晶体滑移的特点是滑移只能在切应力下发生、滑移总是沿原子密度最大的晶面和晶向进行、滑移时必伴随着晶体向外力方向转动。 27．热加工对金属组织和性能的影响有消除金属铸态组织的缺陷、改变内部夹杂物的形态与分布。
机械工程学院课程教案 课程名称金属材料与热处理课程编码教材《工程材料与热加工》大连理工大学出版社 第7 章低合金钢与合金钢学时 2 教学目的： 1 掌握钢的分类与牌号、性能特点及应用 2掌握常用非合金钢的种类、牌号、性能特点及应用； 3 能够识别我非国合金工具钢及常用特殊性能钢的牌号 教学重点： 1. 钢的分类及钢铁合金的分类与牌号、性能特点及应用； 2.非合金钢的种类、牌号、性能特点及应用； 3. 掌握铸造碳钢种类、牌号、性能特点及应用； 教学难点： 1. 钢的分类及钢铁合金的分类与牌号、性能特点及应用； 2.非合金钢的种类、牌号、性能特点及应用； 3. 掌握铸造碳钢种类、牌号、性能特点及应用； 授课形式：讲练结合，传授法
教学内容 第五章钢铁材料 5.1.1 钢的分类及合金牌号统一数字代号体系 5.1.2 钢铁及合金牌号统一数字代号体系 5.2 非合金钢 5.2.1 常存杂质元素的影响及非合金钢的分类 1.常存杂质元素的影响 2.非合金钢的分类 提问或作业
机械工程学院课程教案 课程名称金属材料与热处理课程编码教材《工程材料与热加工》大连理工大学出版社 第 5 章第3、4 节学时 2 教学目的： 1.掌握低合金钢的化学成分、性能与热处理牌号及用途 2.掌握合金钢化学成分、性能与热处理牌号及用途 3.掌握合金工具钢和高速工具钢的化学成分、性能与热处理牌号及用途 教学重点： 1.低合金钢、合金钢、工具钢和高速工具钢的化学成分 2.低合金钢、合金钢、工具钢和高速工具钢性能与热处理牌号及用途 教学难点： 低合金钢、合金钢、工具钢和高速工具钢的牌号及工艺曲线图 授课形式： 讲练结合，传授法
人因工程课程教学大纲 ﹙Human Factors Engineering﹚ 课程编码：B1210 学分：2.5 总学时：40 适用专业：工业工程 先修课程：概率论与数理统计、工业工程概论 一、课程的性质、目的与任务： 人因工程学是通过人-机-环境系统优化来达到提高系统生产率，保证人健康、安全、舒适工作的学科。人因工程学是工业工程专业的专业课程。 人因工程学课程的内容是工业工程专业学生解决生产系统设计及设置所必须掌握的知识和技能，也是企业对工业工程技术人才的基本要求。 通过本课程的学习，使学生从工程的角度掌握人的生理、心理的特点，对人及其与机具、环境相互关系有比较全面了解和认识，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，并能从适合于人的生理与心理特征的角度出发，对工程设计、工作安排、环境布置等提出科学的建议和要求，为人-机-环境系统建立一个合理可行的实用方案，使作业者获得舒适，健康、安全、可靠的作业环境，力求提高作业者的作业能力，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性。并为学习相关课程提供必要的知识。 二、教学基本要求： 1、掌握人因工程学的基本概念和原理。 2、掌握人因工程学基础理论和基本技术方法。 3、了解人因工程学的应用和相关设计。 4、要求学生具备进行人因工程应用实践的基础知识。 三、教学内容： 第一章人因工程学概述： 2学时 本章教学目标： 掌握人因工程学定义及研究方法和步骤。 教学基本要求： 了解人因工程学的发展。 理解人因工程学研究方法。 掌握人因工程学研究方法和步骤。 本章教学重点： 人因工程学概念及学科内涵。 第一节人因工程学定义及人因工程学发展0.5学时 第二节人因工程学研究方向与应用领域0.5学时 第三节人因工程学研究方法和步骤1学时 第三章微气候环境： 2学时 本章教学目标： 掌握微气候环境对工作绩效的影响以及微气候环境设计与改善问题。 教学基本要求： 了解人体对微气候的主观感受和微气候对人的生理及心理影响。
名词解释： 合金：由两种或两种以上金属元素；或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。 同素异晶转变：在固态下，同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。 铁素体：碳溶解在α－Fe中形成的间隙固溶体。 再结晶：冷变形金属在加热时其组织和性能都恢复到变形前的软化状态的过程。淬透性：一种热处理工艺性能，表示材料在淬火时获得淬硬层深度的能力。 奥氏体：C在γ－Fe中的间隙固溶体，常用A或γ表示，是一种硬度较低而塑性较高的固溶体。 固溶体：组成合金的组元，在固态时相互溶解，所形成的单一均匀的物质。 自然时效：自然时效是指经过冷、热加工或热处理的金属材料，于室温下发生性能随时间而变化的现象。 加工硬化：金属材料随着冷塑变形程度的增大，强度和硬度逐渐升高，塑性和韧性逐渐降低的现象称为加工硬化或冷作硬化。 调质:对钢材作淬火+高温回火处理，称为调质处理。 碳素钢:含碳量≤2.11%的铁碳合金。 SPCD: 表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带，相当于中国08A（13237）优质碳素结构钢。 填空题： 1.石墨为片状的灰口铸铁称为铸铁，石墨为团絮状的灰口铸铁称为__ 铸铁，石墨为球状的灰口铸铁称为铸铁。其中铸铁的韧性最高，因而可以锻造。 2. 陶瓷材料中的气相是指，在程中形成的，它了陶瓷的强度。 3.根据采用的渗碳剂的不同，将渗碳分为__________、__________和__________三种。 4.工程中常用的特殊性能钢有_________、_________、_________等。 5.金属的断裂形式有__________和__________两种。 6.金属元素在钢中形成的碳化物可分为_________、_________两类。 7.常见的金属晶体结构有____________、____________和____________三种。 1、普通灰口；可锻；球墨； 2、气孔；烧结；降低。 3、固体渗碳气体渗碳 4、不锈钢耐热钢耐磨刚 5、延性断裂 6、合金渗碳体特殊碳化物 7、体心立方晶格密排六方晶格
《人因工程》课程教学大纲 课程名称：人因工程课程代码：INDE3008 英文名称：Ergonomics and Human Factors 课程性质：专业核心基础课学分/学时：3学分/54学时 开课学期：第5学期 适用专业：工业工程、机械工程、设计类专业 先修课程：工程力学、机械设计基础、基础工业工程 后续课程：设施规划与物流分析、先进制造技术与系统 开课单位：机电工程学院课程负责人：匡绍龙 大纲执笔人：匡绍龙大纲审核人：杨宏兵 一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：人因工程是工业工程、机械工程等专业的一门专业基础必修课程。该课程基于工程力学、机械设计、生理学、心理学、基础工业工程等先期课程基础上，针对工业生产现场设备与设施、以及人机交互设备及工具，从人的能力及限制条件出发，运用合理的方法，探讨其设计的合理性、可用性、健康性和舒适性能问题。并为后续课程设施规划与物流分析、数控等先进制造技术、生产组织和人力资源提供以人为中心的设计手段和方法。 教学目标：通过本课程的学习，使学生从工程的角度掌握人的生理、心理特征，对人及其与机具、环境相互关系有比较全面了解，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，并能从适合于人的生理与心理特征的角度出发，对工程设计、工作安排、环境布置等提出必要的数据和要求，为人、机具、环境系统建立一个合理可行的实用方案，使作业者获得舒适，健康、安全、可靠的作业环境，力求提高作业者的作业能力，以提高生产率、安全性、舒适性和有效性。并为学习相关课程提供必要的基础知识。最终能使相关人员解决大系统、作业空间、工作站、人机界面等人因问题及面向人因的设计与改善问题。 本课程的具体教学目标如下： 1.掌握人机交互过程中人的信息处理结构和处理模型，掌握常用生理学、心理学等用于认知负荷的测量与评估方法，掌握人的视觉、听觉等感知特征和极限，掌握人的运动特征及运动能力限制，学会应用上述特征进行显示器、控制器的设计与合理布局，实现人机交互的安全性、舒适性和效率，解决人机界面设计中的人因问题； 2.掌握在生产、生活及使用工具作业中人的解剖学、肌肉骨骼系统业疲劳等进行测量和评估；并结合掌握人体测量学方法，以及理环境对人的生理、心理及作些能力了的影响及控制策略，实现对工作空间布局、工作站设计进行指导和改善，从而实现安全、健康的作业设计，解决空间布局、体力作业的人因问题；