《金属工艺学》课程教学大纲（机类）
（参考学时：约40学时）
一、 课程的性质、目的与意义
《金属工艺学》是一门研究有关制造金属零件工艺方法的综合性技术学科。它主要研究各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互联系；金属机件的加工工艺过程和结构工艺性；常用金属材料性能对加工工艺的影响；工艺方法的综合比较等。
《金属工艺学》课程是机类专业应掌握的一门重要的专业基础课程，具有很强的综合性和实践性，是在掌握了工程制图和金工实习课之后开设的专业基础课。通过本课程的教学，培养学生把理论与实践结合起来学习的理念，提高工程实践的意识，并能用所学的基本原理和方法分析实际生产技术问题，为学习后续课程并为以后从事机械设计和制造方面的工作奠定必要的基础。
二、 教学内容、教学要求及教学方法
第一部分 金属工艺学概述
1、教学内容
金属工艺学的概念，本学科的特点和发展趋势；综合性、实践性；机器生产的基本过程与方法；材料对零件加工性的影响；制造业在国民经济中的地位和作用。
2、教学基本要求
通过本章的教学，使学生认识金属工艺学的内涵，以及学习本课程的重要性和必要性，了解课程的特点、目的和任务，掌握从机器生产的全过程出发去深入学习各种加工方法的原理、特点、应用与对比的学习方法。
第二部分 金属材料导论
1、教学内容
金属材料的机械性能、物理性能、化学性能和工艺性能；金属的结晶过程和同素异晶转变，合金的晶体结构，铁碳合金的基本组织、状态图，钢的分类和应用，零件选材的一般原则；钢的热处理工艺。
2、教学基本要求
通过本部分教学，掌握金属材料基本的机械性能、工艺性能、铁碳合金状态图及其与材料机械性能和工艺性能变化规律的关系、热处理工艺对材料性能的影响，了解钢的分类和应用，为加工工艺内容的学习打下基础。
第三部分 铸造
1、教学内容
铸造工艺特点与方法概述；液态合金的充型，铸件的凝固、收缩、内应力、变形、裂纹、气孔和质量控制；铸铁件、铸钢件、铜铝合金铸件的生产；造型方法的选择，浇注位置与分型面的选择，工艺参数的选择，综合分析举例；熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造及其比较；铸件结构与砂型铸造工艺、合金铸造性能、铸造方法的关系。
2、教学基本要求
通过本部分教学，掌握铸造工艺特点、铸造性能、铸造主要工艺内容、机械造型方法、铸件结构分析与设计及其对铸件质量的影响，主要通过电化教学了解常用合金铸件的生产过程、各种铸造方法，了解铸造的发展趋势。
第四部分 压力加工
1、教学内容
压力加工工艺特点与方法概述；金属塑性变形的实质，塑性变形后金属的组织和性能，金属的可锻性；自由锻工艺规程的制订及其锻件结构工艺性；锤上模锻、胎模锻和其它设备上模锻；板料分离与变形工序，冲模的分类和构造，冲压件结构工艺性；精密模锻、挤压、轧制、超塑性成形、摆动碾压。
2、教学基本要求
通过本部分教学，掌握压力加工的工艺特点、塑性变形对材料性能的影响及该成形方法的优越性、锻件与冲压件结构工艺性以及模具在压力加工中的广泛应用与影响，主要通过电化教学了解压力加工的各种生产方法与设备，了解压力加工的发展趋势。
第五部分 焊接
1、教学内容
电弧焊的冶金过程特点，焊接接头金属组织与性能的变化，焊接应力与变形；埋弧自动焊、气体保护焊、电渣焊、等离子弧焊接与切割、激光焊、真空电子束焊接、电阻焊、摩擦焊、钎焊；金属材料的可焊性，碳钢、合金钢、铸铁、有色金属的焊接；焊接结构件材料、方法的选择，焊接结构工艺设计与举例；焊接接头缺陷分析，质量检验方法与过程；计算机在焊接中的应用。
2、教学基本要求
通过本部分教学，掌握焊接接头金属组织与性能的变化、焊接应力与变形及其对焊接结构工艺设计的影响，掌握常用金属件的可焊性与焊接方法的选用，主要通过电化教学了解焊接件常见缺陷及质量检验方法与过程，了解计算机在焊接中的应用。
三、 学时分配（按40学时计划）
部分 教学内容 讲课 电教 小计
一 金属工艺学概述 2 2
二 金属材料导论 8 8
三 铸造 8 2 10
四 压力加工 8 2 10 五 焊接 8 2 10
合计 34 6 40
四、 教学中应注意的问题
1、本课程应重点掌握热加工工艺基本知识和结构工艺分析。
2、进行理论教学时结合金工实习和电化教学等实践内容来分析工艺与结构设计的关系。
3、 多进行举例分析，各种热加工工艺部分应有一个以上的综合举例。
4、 让学生多参与工艺分析和结构讨论，从应用出发进行结构设计与工艺分析的练习。
五、 课程考核
闭卷考试。
六、 教材及主要参考书
1、《金属工艺学》，邓文英等编，高等教育出版社，2000年
2、《机械制造基础》，许音等编，机械工业出版社，2000年
3、《金属工艺学》，王孝达编，高等教育出版社，1997年
4、《金属工艺学》，王东升编，浙江大学出版社，1997年
制订单位：金工与模具教研室
1、目前现代制造机械最主要的材料是 。
A、金属材料 B、塑料 C、高分子材料 D、有色金属
2、将淬火钢重新加热到AC1以下某个温度，保温后冷却的热处理工艺称为 。
A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火
3、钢的分类有按化学成分、用途、质量和脱氧程度等方法来划分，其中优质钢是按 分类方法所分类出来的。
A、化学成分 B、用途 C、质量 D、脱氧程度
4、 是一种以金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔炼或烧结制成的具有金属特性的材料。
A、碳素钢 B、灰铸铁 C、 合金 D、黄铜
5、将钢加热到AC3以上30-50℃（亚共析钢）或ACcm以上30-50℃（过共析钢），保温后在空气中冷却的热处理工艺叫做 。
A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火
6、金属材料的主要力学性能有： 、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。
A、强度 B、导热性 C、延展性 D、伸长性
7、金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力我们称之为 。
A、强度 B、塑性 C、硬度 D、韧性
8、金属材料在拉断前所能承受的最大应力叫做 ，以σb表示。
A、抗拉强度 B、疲劳强度 C、强度 D、硬度
9、在铁碳合金状态图中，表示共析线的是 。
A、ACD线 B、AECF线 C、ECF线 D、PSK线
10、金属材料的 一般是在硬度计上测定的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法，有时还采用维氏硬度法。
A、刚度 B、硬度 C、强度 D、塑性
11、提高零件疲劳强度的措施有： 、减少应力集中、提高零件的表面质量、喷丸处理、表面热处理、控制材料的内部质量、避免内部气孔及夹杂等。
A、改善零件结构形状
B、增加杂质
C、粗化晶粒
D、加入介质
12、金属材料的物理性能主要有： 、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。
A、密度 B、导热性 C、延展性 D、伸长性
13、金属材料的硬度一般是在硬度计上测定的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法，有时还采用维氏硬度法。布氏硬度法因其压痕面积较大，其硬度值也比较稳定，测试数据重复性也好，准确度较洛氏硬度法高。由于测试过硬的材料可导致钢球变形，布氏硬度法常用于测试HB值小于450的材料，如灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。但也因为其压痕较大，故不适用于成品检验。洛氏硬度法压痕小，可用于成品检验，但是它有测得的硬度值重复性差的缺点。鉴于以上特点鉴于以上特点，库存的钢材用 来检验比较好。 A、布氏硬度法 B、洛氏硬度法 C、维氏硬度法 D、冲击实验法
14、金属结晶中，每个晶核长成的晶体称为 ，它的外形是不规则的，内部原子排列的位向也各不相同。
A、晶粒 B、晶核 C、多晶体 D、单晶体
15、钢和铸铁是制造机器设备的主要金属材料，它们都是以铁、碳为主组成的合金，即铁碳合金。其中， 的含量大于95%，是最基本的元。
A、 铜 B、铁 C、碳 D、铝
16、图1-10所表示的是纯铁的冷却曲线。由图可见，冷却曲线上有三个水平台。它的第一个水平台（1538℃），表示纯铁由液态转变成固态的结晶阶段。结晶后铁的晶格是体心立方，称作δ-Fe。当温度继续下降到1394℃的水平台时，发生了同素异晶转变，铁的晶格由体心立方转变成 ，称为γ-Fe。当温度继续下降到912℃时，再次发生同素异晶转变，又转变成体心立方晶格，称为α-Fe。
A、体心立方 B、面心立方 C、正六面体 D、正四面体
17、钢的分类有按化学成分、用途、质量和脱氧程度等方法来划分，其中镇静钢是按 分类方法所分类出来的。
A、化学成分 B、用途 C、质量 D、脱氧程度
18、纯铁的熔点是 。
A、1538℃ B、1148℃ C、912℃ D、727℃
19、将钢加热到AC3以上30-50℃（亚共析钢）或ACcm以上 （过共析钢），保温后在空气中冷却的热处理工艺叫做正火。
A、20-30℃ B、30-50℃ C、50-60℃ D、60-80℃
20、正火和完全退火的作用相似。它是将钢加热到 区，使钢进行重结晶，从而解决铸钢件、锻件的粗大晶粒和组织不均问题。
A、莱氏体 B、铁素体 C、奥氏体 D、渗碳体
21、将 浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，称为铸造。
A、金属 B、液态金属
C、合金 D、液态合金
22、铸件 ，节省金属，减少切削加工量，从而降低制造成本。
A、加工时间少 B、加工余量小
C、切屑少 D、铸造时间短
23、液态合金本身的流动能力，称为合金的流动性，是合金主要铸造 之一
A、性能 B、能力
C、特性 D、因素 24、亚共晶铸铁随含碳量的增加， 范围减小，流动性提高
A、结晶温度 B、熔化温度
C、结晶量 D、含碳量
25、在铸件的凝固过程中，其断面上一般存在三个区域，即固相区、 和液相区
A、结晶区 B、熔化区
C、凝固区 D、变形区
26、纯金属或共晶成分合金在 过程中不存在液、固并存的凝固区
A、凝固 B、熔化
C、结晶 D、变形
27、合金的收缩经历有如下三个阶段：液态收缩、凝固收缩和
A、固态收缩 B、液体收缩
C、结晶收缩 D、固体收缩
28、分散在铸件某区域的细小缩孔，称为
A、缩小 B、缩形
C、缩松 D、变形
29、定向凝固就是在铸件上可能出现 的厚大部位通过安放冒口等工艺措施
A、缩小 B、缩形
C、缩孔 D、缩松
30、铸件的壁厚差别愈大、合金线收缩率愈高、弹性模量愈大， 愈大
A、机械应力 B、残余应力
C、热应力 D、分解力
31、只有原来受拉伸部分产生压缩变形、受压缩部分产生拉伸变形，才能使 减小或消除
A、机械应力 B、残余应力
C、热应力 D、分解力
32、下列选项中属于铸件缺陷孔眼的是
A、气孔、缩孔 B、化学成分不合格
C、浇不足 D、热、冷裂
33、下列选项中属于铸件缺陷成分、组织和性能不合格的是
A、冷隔 B、物理、力学性能不合格
C、缩松 D、热、冷裂
34、为了保证工件质量要求，有些铸件铸后必须进行热处理。为 ，对铸钢件、球墨铸铁件进行退火或正火处理
A、消除内应力 B、改善切削加工性、降低硬度
C、保证力学性能 D、消除残余应力
35、化合碳 时，属珠光体灰铸铁
A、为0.8% B、以石墨状态存在
C、小于0.8% D、大于1%
