工程材料教学大纲教学基本目标课程涉及知识技能

《工程材料》课程教学大纲课程编码：03011031学分：2总学时：32适用专业：过程装备与控制工程一、课程的性质、目的与任务：《工程材料》是过程装备与控制工程专业重要的学科基础课之一。

通过《工程材料》课程的学习，使学生具备根据过程装备及机械零部件的使用条件和工艺性能要求进行合理选材，正确选定热处理工艺方法以及合理安排零件加工工艺流程的初步能力。

其主要任务是通过该课程的学习使学生初步掌握金属学基础知识，了解常用工程材料的性能、特点及其应用知识，为正确选用工程材料打下基础。

二、先修课程：无三、教学基本要求了解金属的晶体缺陷、金属铸锭的组织和结构、金属塑性变形对金属组织和性能的影响、合金相图塑性变形金属的加热回复与再结晶、铁碳合金性能与成分、组织的关系、Fe—FeC3的应用、钢的表面处理改性、合金元素在钢中的存在形式和作用、合金元素对钢加工性能的影响、金属材料的物理性能与耐腐蚀性能、失效分析方法、压力容器的工况分析、压力容器对材料性能的要求、回转件用钢、支撑件用钢及铸铁理解细晶强化与变质处理、合金的相结构、铁碳合金相图中的基本相、钢在加热和冷却时的组织转变、钢的退火、正火、淬火、回火、钢的表面处理强化、钢的化学热处理强化、合金元素对钢热处理的影响、钢中杂质对性能的影响、金属材料的加工工艺性能、过程装备及其构件失效的原因、压力容器材料焊接性能的保证掌握纯金属的晶体结构和结晶过程、二元合金相图的类型和分析、共析钢、亚共析钢和过共析钢的结晶过程及组织、碳钢及合金钢的分类与牌号、金属材料的力学性能、金属材料常见失效形式及其判断、压力容器用钢、高温及低温构件用钢、耐腐蚀构件用钢、管道用钢及铸铁四、教学内容：（一）金属材料基础 6学时1、金属的晶体结构和缺陷(1)纯金属的晶体结构(2)金属的晶体缺陷2、金属的结晶(1)纯金属的结晶过程(2)金属铸锭的组织和结构(3)细晶强化与变质处理3、金属的塑性变形与再结晶(1)金属塑性变形对金属组织和性能的影响(2)塑性变形金属的加热回复与再结晶(3)金属的热加工4、二元合金的相结构和相图(1)合金的相结构(2)二元合金相图的类型和分析（二）铁碳合金的结构和相图 4学时1、Fe—FeC合金相图分析3(1)铁碳合金相图中的基本相合金相图(2)Fe—FeC32、典型铁碳合金的结晶过程及组织(1)共析钢(2)亚共析钢(3)过共析钢3、铁碳合金性能与成分、组织的关系(1)合金性能与相图的关系(2)Fe—FeC合金相图的应用3（三）钢的热处理和表面改性 4学时1、钢在热处理时的组织转变(1)钢在加热时的组织转变(2)钢在冷却时的组织转变2、钢的热处理工艺对组织和性能的影响(1)钢的退火和正火(2)钢的淬火(3)钢的回火3、钢的表面处理强化(1)钢的表面热处理强化(2)钢的化学热处理强化(3)钢的表面处理改性（四）钢的合金化对组织和性能的影响 2学时1、合金元素在钢中的存在形式和作用2、合金元素对钢热处理的影响相图的影响(1)合金元素对Fe—FeC3(2)合金元素对加热和冷却转变的影响(3)合金元素对回火转变的影响3、合金元素对钢加工性能的影响4、钢中杂质对性能的影响5、钢的分类简介(1)碳钢的分类与牌号(2)合金钢的分类（五）金属材料的主要性能 2学时1、金属材料的力学性能(1) 金属材料的强度指标(2) 金属材料的塑性指标2、金属材料的加工工艺性能(1)焊接性能(2)铸造性能(3)压力加工性能(4)机加工性能(5)热处理性能3、金属材料的物理性能与耐腐蚀性能(1)物理性能(2)耐腐蚀性能（六）过程装备失效与材料的关系 2学时1、金属材料常见失效形式及其判断(1)变形失效(2)断裂失(3)表面损伤2、过程装备及其构件失效的原因和失效分析(1)过程装备及其构件失效的原因(2)失效分析方法简介（七）黑色金属及其选用 8学时1、压力容器用钢(1)压力容器的工况分析(2)压力容器对材料性能的要求(3)压力容器材料焊接性能的保证(4)压力容器用钢2、高温及低温构件用钢(1)高温用钢(2)低温用钢3、耐腐蚀构件用钢(1)耐蚀低合金钢(2)耐蚀高合金钢(3)耐蚀、耐磨、耐热铸铁和铸钢4、零部件用钢(1)回火件用钢(2)支撑件用钢及铸铁5、管道用钢及铸铁(1)压力管道的工况分析及对材料性能的要求(2)管道用钢及铸铁（八）实验 4学时五、教材参考书1、闫康平.工程材料.北京:化学工业出版社，20012、郑明新.工程材料.北京:清华大学出版社，1991。

《材料工程基础》课程教学大纲课程名称：材料工程基础课程代码：MTE101学分：3课程类型：必修课先修课程：无课程教师：XXX1.课程简介本课程作为材料科学与工程专业的基础课程，旨在向学生介绍材料工程的基本理论和实践知识。

通过课程的学习，学生将深入了解材料的种类、性质、组成、加工和应用等方面的知识，培养学生对材料的认识和掌握，为进一步学习和研究材料科学与工程奠定坚实基础。

2.教学目标2.1理论掌握：通过课程学习，学生将掌握材料工程的基本理论和原理，包括材料的结构与性质、相图与相变、合金与非晶态材料、复合材料等方面的知识。

2.2实践应用：通过实验教学和实践训练，培养学生分析材料问题和解决实际工程问题的能力。

2.3专业素养：培养学生成为具有工程伦理道德素养、创新能力和团队合作精神的材料工程专业人才。

3.教学内容3.1材料的基本概念和分类3.2材料的晶体结构与性质3.3材料的非晶态结构与性质3.4材料的相图与相变3.5金属材料与合金3.6陶瓷材料3.7高分子材料3.8复合材料3.9材料的加工与应用4.教学方法4.1理论授课：通过课堂讲授，向学生介绍材料工程的基本理论和原理。

4.2实验教学：开展相关实验，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。

4.3讨论和交流：组织学生进行讨论和交流，拓宽学生的思路和视野。

5.考核方式5.1平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。

5.2期中考试：对前半学期的知识进行考核。

5.3期末考试：对全年知识进行综合考核。

5.4实验考核：对实验操作和数据分析能力进行考核。

6.参考书目6.1《材料工程基础》（第三版），材料工程系编著，清华大学出版社。

6.2 《材料科学与工程导论》（第四版），William D. Callister 编著，高等教育出版社。

7.教学进度安排第1-2周：材料的基本概念和分类第3-4周：材料的晶体结构与性质第5-6周：材料的非晶态结构与性质第7-8周：材料的相图与相变第9-10周：金属材料与合金第11-12周：陶瓷材料第13-14周：高分子材料第15-16周：复合材料第17-18周：材料的加工与应用注：以上是本课程的教学大纲，具体教学内容和进度可能会根据实际情况进行调整，并由授课教师在教学过程中进行详细说明和解释。

《工程材料》课程教学大纲总 学 时：12考核形式：考试教学目的：《工程材料》是一门综合性、应用性较强的专业基础必修课。

学习本课程的目的在于使学生获得有关工程材料及热处理的基本理论、基础知识；了解常用工程材料的成分、组织和性能之间的关系；具有根据零件的使用性能要求，合理选用材料，正确选定热处理方法，妥善安排工艺路线的初步能力。

主要教学内容及要求：绪论： 讲明本课程的目的、内容、特点与学习方法。

第一章材料结构与性能： 了解晶格概念、常见晶格类型、晶面、晶间指数、晶界特点及应用；掌握金属材料性能、了解刃型位错、固溶体及金属化合物、高分子聚合物构型和构像及如何改变其构型和构像；陶瓷材料的结构、性能。

第二章金属材料组织与性能的控制： 熟悉过冷、过冷度及细化晶粒的基本途径；掌握匀晶相图和二元共晶相图；能利用杠杆定理计算组织组成物和相组成物的质量分数；了解其它相图，掌握Fe — Fe3C 相图，及 Wc 对组织性能的影响；掌握加工硬化、回复、再结晶、冷变形、热变形的概念及应用；掌握钢在加热时的冷却时组织转变，及退火、正火、淬火、回火及表面热处理的目的、工艺及应用。

掌握合金元素在钢中的作用，了解表面技术。

第三章金属材料： 掌握钢的分类、钢中常存杂质对钢性能影响，掌握常用合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢的成分、热处理、性能、组织特点及应用；熟悉灰口铁、可锻铸铁、球墨铸铁成分、组织、性能及用途，特殊性能铸铁一般性介绍；掌握铝及铝合金组织、性能之间关系及应用，了解铜及铜合金、钛及钛合金、轴承合金组织、性能之间关系及应用。

第四章高分子材料： 熟悉高分子材料（工程塑料、橡胶、合成纤维）的性能和用途。

第五章陶瓷材料： 了解陶瓷的分类，常用工程结构陶瓷性能、用途。

第六章复合材料： 了解复合材料分类、增强机制及性能，常用复合材料。

第七章其它工程材料： 了解其它工程材料。

第八章机械零件的失效与强化： 掌握零件的失效形式与分析方法及工程材料的强韧化方法。

工程材料课程教学大纲一、课程定位本课程是高职高专机械类和材料类专业的专业基础课，也是一门重要的职业能力课程。

课程内容是根据装备制造领域职业岗位（群）的任职要求所设，其教学内容源于行业岗位所需的相关理论知识和操作技能，是一门讲授工程材料结构、性能、种类、应用及热处理等相关知识和技能的理实相结合的课程。

学生在学习本课程后，可为以后其他职业能力课程的学习以及专业能力的提高打下良好基础。

二、教学目的通过学习本课程使学生比较全面和系统地掌握工程材料相关基础知识，了解材料的化学成分、组织、结构与性能之间的关系及其变化规律，从而了解材料强化的各种手段及其基本原理，掌握正确选择材料及合理使用的基本原则和方法。

掌握正确设计热处理工艺方案的基本知识，学生在学习本课程后，可为以后专业课程的学习以及专业能力的提高打下良好基础；并为今后从事装备制造领域机械制造、材料工程等工作岗位培养一定的专业能力和方法能力。

三、教学任务1．提高学生的专业能力对典型机械零件、模具和刀具等能够进行合理分析、选材并具备一定的热处理工艺方案选择能力，具备拉伸、冲击、硬度、金相等基本检测能力，具备常规热处理工艺方案的制定和操作的基本能力；2．提高学生的方法能力提高独立学习能力、获取新知识能力、决策能力及制定、实施工作计划的能力；良好的动手操作能力、分析和解决问题的能力以及实验能力；3．提高学生的社会能力提高交流能力、信息收集处理能力、公共关系处理能力、劳动组织能力、集体意识、质量意识、环保意识、安全意识、社会责任心。

四、教学内容2．教学内容----教学目标与任务绪论：（1学时）了解课程地位、意义、作用和课程整体学习内容；了解课程教学目标和基本要求。

模块1：材料的结构和性能（13学时）（一）理论教学内容及教学目标与任务1.工程材料的性能。

掌握工程材料力学性能、工艺性能、物理性能和化学性能的相关知识。

2.材料结构基础掌握材料结构和组织的基本概念、材料结构和组织与性能的关系。

《材料工程概论》课程教学大纲材料工程概论课程教学大纲一、课程信息- 课程名称：材料工程概论- 授课对象：材料工程专业的本科生- 课程学时：48学时- 课程学分：3学分二、课程目标本课程旨在帮助学生建立对材料工程的基本概念和知识体系，了解材料工程在实际应用中的作用，并培养学生的分析问题和解决问题的能力。

通过本课程的研究，学生应该能够：- 理解材料工程的基本概念和定义；- 掌握材料的分类和特性；- 熟悉材料工程的相关实验方法和测试技术；- 培养对材料工程领域的兴趣并了解其相关职业发展前景。

三、课程内容1. 材料工程概述- 材料工程的基本概念和发展历史；- 材料工程与其他工程学科的关系。

2. 材料分类和特性- 材料的分类：金属材料、非金属材料、无机非金属材料、有机材料等；- 材料的物理特性、化学特性、机械特性及其影响因素分析。

3. 材料结构与性能- 材料的晶体结构与晶体缺陷；- 材料的力学性能、热学性能及其相关测试方法。

4. 材料选择与设计- 材料的选择原则与方法；- 材料的设计、优化与评估。

5. 材料工程实验技术- 材料性能测试方法与实验技术；- 材料工程中常用的测试仪器和设备。

四、教学方法与评估方式- 教学方法：本课程采用理论教学相结合的方式进行，包括课堂讲授、案例分析和实验演示等形式。

- 评估方式：采用课堂小测验、作业、实验报告和期末考试相结合的方式进行教学效果的评估。

五、参考教材- 刘恩宇. 材料工程概论[M]. 北京：清华大学出版社，2010.- 王明明. 材料工程导论[M]. 北京：机械工业出版社，2015.六、参考资料- ASM International. Materials Science & Engineering Handbook[M]. Ohio: ASM International, 1992.- Callister Jr., William D., and David G. Rethwisch. Materials Science and Engineering: An Introduction[M]. 10th ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2017.以上是《材料工程概论》课程教学大纲的主要内容，具体教学进度和教学资源将在课程开始前提供给学生。

212223工程材料教学大纲学时：45学分：2.5开课学期：4课程类别：专业必修课课程性质：专业基础课先修课程：工程力学，物理，金属工艺学教材：《工程材料》，崔占全等主编，机械工业出版社一、课程的性质、目的及任务《工程材料》是我校材料工程学院金属材料系为全校机械类冷、热加工各专业开设的校级必修课，也是机械类冷热加工各专业重要的技术基础课。

本课程的任务是从机械工程材料的应用角度出发，阐明工程材料的基础理论，了解材料的化学成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系；介绍常用工程材料及其应用等基本知识。

本课程的目的是使学生们通过课堂教学和实验教学，掌握工程材料的基本理论及基本知识和实验技能，具备根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理的选材及制定零件加工工艺路线的初步能力。

二、课程主要内容绪论工程材料在国民经济中的地位与作用；研究对象与任务；课程内容与学习方法。

第一篇工程材料的基本理论第一章材料的结构与性能第一节材料的结合方式一、结合键二、工程材料的键性三、晶体与非晶体第二节金属的结构一、纯金属的晶体结构（一）晶体的基本概念1．晶格与晶胞2．晶系3．原子半径4．晶胞中所含的原子数目5．配位数及致密度（二）常见金属的晶格类型1．体心立方晶格2．面心立方晶格3．密排六方晶格（三）立方晶系的晶面指数、晶向指数（四）实际金属的晶体结构与晶体缺陷1．点缺陷2．线缺陷3．面缺陷二、合金的相结构（一）固溶体1．固溶体的类型.2．固溶体的性能（二）金属化合物1．正常价化合物2．电子化合物.3．间隙化合物第三节金属材料的性能一、金属材料的使用性能（一）金属材料的力学性能1．弹性与刚度2．强度与塑性3．硬度4．韧性5．疲劳（二）金属材料的物理性能1．密度2．熔点3．导热性4．导电性5．热膨胀性6．磁性（三）金属材料的化学性能1．耐蚀性2．抗氧化性二、金属材料的工艺性能1．铸造性能2．锻造性能3．车削加工性能4．焊接性能5．热处理性能第四节高分子材料的结构与性能一、高分子材料的基本概念（一）高分子化合物的组成（二）高分子化合物的聚合1．加聚反应2．缩聚反应（三）高分子化合物的分类及命名二、高分子化合物的结构（一）高分子链结构（二）高分子的聚集态结构三、高分子化合物的力学状态（一）线性非晶态高分子化合物的力学状态（二）其它类型高聚物的力学状态四、高分子材料的性能特点.（一）高分子材料的力学性能特点（二）高分子材料的物理化学性能特点第五节陶瓷材料的结构与性能一、陶瓷的概念.二、陶瓷材料的结构三、陶瓷材料的性能第二章金属材料组织与性能的控制第一节纯金属的结晶一、纯金属结晶1．纯金属结晶的条件2．纯金属的结晶过程二、同素异构转变三、铸锭结构及其控制第二节合金的结晶一、二元合金结晶（一）匀晶反应合金的结晶（二）共晶反应合金的结晶（三）包晶反应合金的结晶二、合金的性能与相图的关系三、铁碳合金的结晶（一）铁碳相图.1．铁碳合金的组元2．铁碳合金中的相3．相图中重要的点和线（二）典型铁碳合金的平衡结晶过程1．铁碳合金分类2．铁碳合计平衡结晶过程（三）铁碳合金的成分、组织与性能的关系（四）铁碳相图的应用第三节金属的塑性加工一、金属的塑性变形（一）单晶体塑性变形1．滑移2．孪晶（二）多晶体的塑性变形（三）塑性变形对金属组织与性能的影响1．塑性变形对金属组织结构的影响2．塑性变形对金属性能的影响二、塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化（一）回复（二）再结晶1．再结晶概念.2．再结晶温度及其影响因素（三）晶粒长大三、金属的热加工1．热加工与冷加工的区别2．热加工对金属组织与性能的影响第四节钢的热处理一、钢在加热时的组织转变（一）奥氏体的形成1．奥氏体的形核2．奥氏体晶粒长大3．残留渗碳体的溶解4．奥氏体成分均匀化（二）奥氏体晶粒大小及其控制1．晶粒大小的表示方法2．奥氏体晶粒度的概念3．奥氏体晶粒大小的控制二、钢在冷却时的组织转变（一）过冷奥氏体等温冷却转变曲线和连续冷却转变曲线1．共析钢过冷奥氏体等温转变曲线2．过冷奥氏体连续冷却转变曲线（二）珠光体转变1．珠光体组织形态2．珠光体的力学性能（三）马氏体转变1．马氏体的组织形态2．马氏体的力学性能3．马氏体转变的主要特点（四）贝氏体转变1．贝氏体的组织形态2．贝氏体的力学性能三、钢在回火时的组织转变1．马氏体分解2．残余奥氏体的转变3．碳化物的转变4．渗碳体的聚集长大和α相的再结晶四、钢的普通热处理（一）退火与正火1．退火2．正火（二）淬火1．淬火加热温度2．淬火冷却介质3．淬火方法4．钢的淬透性（三）回火1．低温回火2．中温回火3．高温回火4．回火脆性五、钢的表面热处理（一）钢的表面淬火（二）钢的化学热处理1．钢的渗碳2．钢的渗氮3．钢的碳氮共渗第五节钢的合金化一、合金元素在钢中的分布二、合金元素与铁和碳的相互作用1．合金元素与铁的相互作用2、合金元素与碳的相互作用三、合金元素对钢的相变的影响1．合金元素对铁碳相图的影响2．合金元素对加热转变的影响3．合金元素对过冷奥氏体分解转变的影响4．合金元素对回火转变的影响第六节表面技术一、概述1．表面技术的特点2．表面技术的分类二、各种材料的表面技术简介1．热喷涂技术2．气相沉积3．激光表面改性技术4．电子束表面改性技术5．离子注入第二篇常用工程材料第三章金属材料第一节工业用钢一、钢的分类与编号1．钢的分类2．钢的编号二、结构钢（一）普通碳素结构钢（二）低合金高强钢（三）渗碳钢（四）调质钢（五）弹簧钢（六）滚动轴承钢三、工具钢（一）刃具钢1．碳素工具钢2．低合金工具钢3．高速钢（二）模具钢1．冷作模具钢2．热作模具钢（三）量具钢四、特殊性能钢（一）不锈钢.（二）耐热钢（三）耐磨钢第二节铸铁一、铸铁的分类二、铸铁的石墨化及其影响因素三、常用普通铸铁（一）灰铸铁（二）可锻铸铁（三）球墨铸铁（四）蠕墨铸铁四、特殊性能铸铁1．耐磨铸铁2．耐蚀铸铁第三节有色金属及其合金一、铝及铝合金（一）纯铝（二）铝合金1．铝合金的分类2．铝合金的强化方法3．变形铝合金4．铸造铝合金二、钛及钛合金（一）纯钛（二）钛合金三、铜及铜合金（一）纯铜（二）铜合金1．黄铜2．青铜3．白铜四、轴承合金第四章高分子材料第一节工程塑料一、塑料的组成与分类1．塑料的组成2．塑料的分类二、塑料制品的成型与加工1．塑料制品的成型2．塑料的加工三、塑料的性能特点四、常用工程塑料（一）常用热塑性塑料（二）常用热固性塑料五、塑料在机械工程中的应用第二节橡胶与合成纤维一、橡胶1．橡胶的组成2．橡胶的性能特点3．橡胶的分类4．常用橡胶材料二、合成纤维第三节合成胶粘剂和涂料一、合成胶粘剂二、涂料第五章陶瓷材料第一节概述一、陶瓷的分类二、陶瓷的制造工艺第二节常用工程结构陶瓷材料一、普通陶瓷二、特种陶瓷1．氧化物陶瓷2．氮化物陶瓷3．碳化物陶瓷4．硼化物陶瓷第三节金属陶瓷一、粉末冶金方法及其应用二、金属陶瓷第六章复合材料第一节概述一、复合材料的概念二、复合材料的分类三、复合材料的命名第二节复合材料的增强机制及性能一、复合材料的增强机制二、复合材料的性能特点第三节常用复合材料一、纤维增强的复合材料二、叠层复合材料三、粒子增强复合材料第七章其它工程材料第一节功能材料一、概述二、功能材料简介1．电功能材料2．磁功能材料3．热功能材料4．光功能材料5．其它功能材料第二节纳米材料一、概述二、纳米材料的性能特点三、纳米材料的应用第三节未来材料的发展方向第三篇机械零件的失效、强化、选材及工程材料的应用第八章机械零件的失效与强化第一节零件的失效形式及分析方法一、过量变形失效二、断裂失效三、表面损伤失效四、零件失效分析的一般方法第二节工程材料的强化与强韧化一、工程材料的强化方法二、工程材料的强韧化第九章典型零件的选材及工程材料的应用第一节选材的一般原则一、使用性能原则二、工艺性能原则三、经济性原则第二节典型零件的选材及工艺路线设计一、齿轮类零件的选材二、轴类零件的选材三、弹簧类零件的选材第三节工程材料的应用一、汽车零件用材二、机床零件用材四、仪器仪表用材四、热能设备用材五、化工设备用材六、航空航天器用材三、课程的教学要求绪论：使学生懂得工程材料在国民经济中的地位与作用；掌握该课程内容与学习方法。

《工程材料》课程教学大纲课程名称：工程材料课程代码：MEAU2012英文名称：Engineering Materials课程性质：大类基础课程（专业基础学分/学时：2学分/36学时必修课程）开课学期：第4学期适用专业：机械设计制造及其自动化、机械电子工程、工业设计等专业先修课程：材料力学、物理化学、传热学、有机化学后续课程：无开课单位：机电工程学院课程负责人：陈长军大纲执笔人：陈长军大纲审核人：倪俊芳一、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：本课程是机械设计及其自动化、过程装备与控制工程、热能与动力工程、理论与应用力学专业的技术基础课程之一。

使学生获得有关工程结构和机械零件常用的金属材料和非金属材料的基本理论和性能特点，并使其初步具备合理选择与使用材料、正确制定零件的冷热加工工艺路线的能力。

教学目标：工程材料为工程学基础课。

作为工程技术人员，必须具有合理选择、正确使用材料的能力。

因此，通过本课程的学习，使学生掌握必要的材料方面的基本理论，具有解决工程实践中关于如何选用材料、确定热处理方法、安排某零件的工艺路线等问题的能力。

本课程的具体教学目标如下：1）掌握金属材料的成分、组织、性能之间的关系2）了解强化材料的基本方法3）初步掌握钢的热处理原理及基本工艺4）熟悉钢的牌号、性能、用途，正确选用材料的基本原则教学目标与毕业要求的对应关系：二、课程教学内容及学时分配（含课程教学、自学、作业、讨论等内容和要求，指明重点内容和难点内容。

重点内容：★；难点内容：∆）1、绪论（1学时）➢目标及要求：1)材料与社会经济发展的关系；工程材料及其分类；2)课程目的、任务与学习方法；课程内容，了解课程的主要教学内容、学习方法和主要参考资料。

➢讨论内容：讨论材料与社会经济发展的关系➢作业内容：掌握材料的概念及其基本的分类。

2、第一章工程材料的性能（2学时）1.1静载时材料的力学性能1.2动载时材料的力学性能1.3断裂韧性➢目标及要求：1)掌握材料的拉伸强度指标，硬度的表达方法；2)了解材料的冲击韧度与疲劳强度；3)了解材料的断裂韧性；➢讨论内容：不同材料的拉伸曲线形状的差异。

《工程材料》课程教学大纲课程编码：XXX学时：XX学时学分：XX学分一、课程目的和基本要求1.掌握工程材料的基本概念、分类、结构和特性；2.了解工程材料的性能和应用；3.掌握工程材料的选择和设计方法；4.具备解决工程材料问题的基本能力。

二、教学内容和教学方法1.教学内容1.1工程材料的基本概念和分类1.2金属材料1.2.1金属材料的组织结构1.2.2金属材料的力学性能和物理性质1.2.3金属材料的热处理1.2.4金属材料的腐蚀与防护1.2.5金属材料的选用和设计1.3硅酸盐材料1.3.1硅酸盐材料的组织结构1.3.2硅酸盐材料的物理性质1.3.3硅酸盐材料的烧结与成型1.3.4硅酸盐材料的性能与应用1.3.5硅酸盐材料的选用和设计1.4高分子材料1.4.1高分子材料的结构和性质1.4.2高分子材料的物理性质1.4.3高分子材料的加工和成型1.4.4高分子材料的应用和选用1.5复合材料1.5.1复合材料的基本概念和分类1.5.2复合材料的组织结构和性能1.5.3复合材料的制备工艺和应用1.5.4复合材料的选用和设计1.6新型工程材料1.6.1纳米材料1.6.2智能材料1.6.3生物材料1.6.4混凝土材料2.教学方法本课程采用理论教学相结合的方式进行授课，并通过实验课程、案例分析和课堂讨论等形式加强实际应用和解决问题的能力培养。

三、评价标准和教学辅助手段1.课程评价本课程的评价方式包括平时成绩和期末考试成绩两部分，其中平时成绩占总评成绩的30%，期末考试成绩占总评成绩的70%。

2.教学辅助手段教学过程中将使用多媒体教学手段辅助讲解，并配备必要的实验设备和材料，以提高学生的实践操作能力。

四、参考教材1.《工程材料学》（第X版），XXX等编著，XXX出版社，XXXX年。

2.《材料力学》（第X版），XXX等编著，XXX出版社，XXXX年。

教学大纲制定说明：1.本课程教学大纲参照了相关课程教学大纲，针对本课程的特点和发展需要进行了适当的调整和完善。

《工程材料》教学大纲一、课程概述《工程材料》是一门涉及工程领域中各类材料的性能、应用和选择的重要基础课程。

通过本课程的学习，学生将掌握工程材料的基本理论和知识，具备合理选择和使用材料的能力，为后续的专业课程学习和实际工程应用打下坚实的基础。

二、课程目标1、知识目标（1）了解工程材料的分类、性能特点和应用范围。

（2）掌握金属材料的晶体结构、相图、热处理等基本原理。

（3）熟悉常用金属材料（如碳钢、合金钢、铸铁等）的性能和用途。

（4）了解非金属材料（如高分子材料、陶瓷材料、复合材料等）的特点和应用。

2、能力目标（1）能够根据工程要求，合理选择材料。

（2）具备分析材料性能和制定材料加工工艺的能力。

（3）能够运用所学知识解决工程实际中与材料相关的问题。

3、素质目标（1）培养学生的工程意识和创新思维。

（2）提高学生的科学素养和实践能力。

（3）培养学生严谨的治学态度和团队合作精神。

三、课程内容1、工程材料的基本概念（1）材料的分类：金属材料、非金属材料、复合材料。

（2）材料的性能：力学性能、物理性能、化学性能。

2、金属材料的结构与性能（1）金属的晶体结构：体心立方、面心立方、密排六方。

（2）金属的实际晶体结构：晶体缺陷。

（3）金属的塑性变形与再结晶。

3、金属材料的热处理（1）热处理的基本原理：钢在加热和冷却时的组织转变。

（2）退火、正火、淬火、回火等常规热处理工艺。

（3）表面热处理和化学热处理。

4、钢铁材料（1）碳钢：分类、牌号、性能和用途。

（2）合金钢：合金元素的作用，合金钢的分类、牌号、性能和用途。

（3）铸铁：分类、组织、性能和用途。

5、有色金属及其合金（1）铝及铝合金：性能、分类和用途。

（2）铜及铜合金：性能、分类和用途。

（3）钛及钛合金：性能、分类和用途。

6、非金属材料（1）高分子材料：塑料、橡胶、纤维的性能和应用。

（2）陶瓷材料：结构陶瓷、功能陶瓷的性能和应用。

（3）复合材料：分类、性能和应用。

7、材料的失效分析与选材（1）材料的失效形式：疲劳断裂、磨损、腐蚀等。

《工程材料》课程教学大纲课程名称：工程材料课程代码：学分/学时：3学分/51学时开课学期：春季学期适用专业：机械工程及自动化、热能与动力工程、核工程、建筑环境与设备及相关专业先修课程：金工实习后续课程：材料成形工艺基础，材料的力学性能开课单位：机械与动力工程学院一、课程性质和教学目标（需明确各教学环节对人才培养目标的贡献，专业人才培养目标中的知识、能力和素质见附表）课程性质：工程材料是机械工程、热能动力工程、工业工程、核科学与工程、航空航天工程等专业的一门重要技术基础课，是机械、能源动力类专业必修主干课。

教学目标：工程材料是研究材料结构、性能、加工规律的科学。

本课程不仅为学生学习有关专业课程提供必要的基础理论知识，也为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要的理论基础。

（A5.1, A5.2, A5.3, B1, B2, B4, C2, C4）该课程是专业培养计划中非常重要的一门学科基础课，通过该课程的学习，帮助学生建立材料的组成与结构、合成与加工、性质、使用性能之间的相互关系及其制约规律，理解材料制备和使用中的科学问题和工程问题，为设计、研发并使用材料奠定基础。

同时，培养学生的工程基本概念分析能力，工程交流能力和团结精神。

具体来说：（1）掌握材料科学的常用术语以及材料的基本微观特性，能分析相关的材料结构及现象（A5.1，A5.2,B2）（2）理解材料的性能、结构以及加工的相互关系，能基本解释一些材料现象。

（A5.1，A5.2）（3）具备合理选材的能力，能提出新材料的设计思路（A5.2,A5.4,B1,B2,B3）（4）能根据特定的材料微观结构/性能特点，分析材料的加工工艺过程（A5.4,B2,B4.1）（5）初步具有从实际问题抽象为理论，并运用理论分析解决实际问题能力。

（B2,C4）二、课程教学内容及学时分配（含实践、自学、作业、讨论等的内容及要求）1．材料绪论（1学时）：（B4, C2）材料科学解决的基本问题。

《工程材料》课程教学大纲课程代码：080632040课程英文名称：Engineering Materials课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：安全工程专业大纲编写（修订）时间：2017.10一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是安全工程专业的一门辅助选修课。

本课程的作用主要是为专业课提供材料学方面的基础知识，并为今后从事专业技术工作时能合理选择和使用工程材料打下良好的基础。

其目标是使学生了解材料的性能及其影响因素，理解材料的组成、结构与性能之间的关系及其有关基本理论，熟悉有关材料的产品规格与应用方面的基本知识。

通过本课程的学习，使学生在下列能力培养方面得到锻炼与提高：1．了解有关工程材料的基本理论、基础知识；2．了解常用工程材料的组成、结构和性能之间的关系；3．熟悉常见工程材料的规格和应用；4. 具有根据实际需求选择合适的工程材料的能力。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握本专业领域的各种材料（金属材料、非金属材料、复合材料等）的基础知识和应用领域。

2.基本理论：掌握各种材料（金属材料、非金属材料、复合材料等）的组成、结构和性能之间的关系3.基本技能: 掌握根据工程实际需求进行材料合理选择的技能。

（三）实施说明由于本课程应用性和实践性强，因此在教学中除课堂讲授外，还应该采用多种灵活的学习方式加以补充。

1. 课堂讲授重点、难点，对每章节的学习内容及要求进行细化分析。

2. 明确工程背景，进行案例尝试教学和以问题为导向的教学。

确保学生对工程材料有完整的概念和应用，重点掌握过程装备材料选用原则。

3. 自学内容，由于学时有限，对于一些内容，提出学习要求，安排学生自学。

4. 教学内容的扩展学习，以解决工程实际应用问题为背景，安排学生以小组为单位，进行一次口头报告，使学生得到一次综合训练。

（四）对先修课的要求本课程的教学必须在完成先修课程之后进行。

本课程主要的先修课程有无机化学、有机化学、物理化学、工程力学、工程热力学。

《工程材料》教学大纲一、教学基本目标《工程材料》课程是高等院校机械类专业的一门必修的技术基础课，是机械设备设计合理选择材料和使用材料的基础。

通过教学使学生：1．了解工程材料的发展，了解非金属材料的分类及其应用，了解新材料、新工艺；2．掌握机械工程材料的基本理论及基本知识，熟悉金属材料的分类及其应用；（毕业要求1-3）3．熟悉铁碳相图、钢的热处理工艺、合金化等基本知识，掌握材料的成分、组织、性能之间的关系，具有分析机械工程材料性能的能力；（毕业要求1-3）4．能够根据机械零件使用条件和性能要求，对结构零件进行合理选材的能力；（毕业要求1-3）5．能够根据机械零件使用条件和性能要求，制定结构零件热处理工艺的能力。

（毕业要求1-3）二、课程涉及知识技能本课程通过课堂教学、实验、综合作业等综合教学环节，训练以下知识技能（毕业要求1-3）：1．掌握工程材料基本理论及基本知识，具备根据工业需求选择材料及制定热处理工艺的初步能力；2．掌握铁碳相图和钢的合金化原理相关知识，具备分析材料、成份和组织和性能关系的能力；3．掌握钢的热处理工艺、目的及其应用，具备根据材料的性能需求选择热处理工艺的能力；4．培养学生自主学习的能力和材料性能分析的工程意识；5．通过材料金相试样制备及金相组织观察实验，具备分析材料成份、组织和性能关系的能力；6．设计典型机械零件材料热处理工艺实验，具备分析不同热处理工艺对材料组织和性能影响能力。

三、相关能力培养1．具有根据工业需求选择材料及制定热处理工艺的初步能力；（毕业要求1-3）2．具有设计实验方案、进行实验、分析和解释数据的能力；3．通过分组实验研究与讨论，培养学生具有团队意识和人际交流能力；4．通过工程材料的选择与应用，培养学生工程设计的安全意识和社会责任感；（毕业要求1-3）5．具有自主学习的能力。

四、教学基本内容绪论1. 了解材料的发展简史及工程材料研究的对象2. 熟悉工程材料的分类第 1 章材料的结构与性能1. 掌握常见的纯金属晶体结构和合金的晶体结构2. 掌握实际金属中的晶体缺陷3. 熟悉金属材料的力学性能，了解金属材料的工艺性能和理化性能4. 了解金属晶体中的晶面和晶向5. 了解组织和性能的关系第2章金属材料组织和性能的控制1. 掌握纯金属的结晶过程2. 掌握细晶强化的措施3. 掌握匀晶相图、共晶相图、包晶相图和共析相图的分析4. 掌握铁碳合金中的相和组织的概念，掌握相图中重要的点和线的含义，能对典型铁碳合金的结晶过程进行分析5. 能运用杠杆定律计算室温平衡组织中组成相及组织组成物的相对重量6. 掌握铁碳合金的成分－组织－性能的关系7. 掌握铁碳相图的运用8. 熟悉单晶体和多晶体金属塑性变形的方式及特点9. 熟悉塑性变形对金属组织和性能的影响10. 熟悉塑性变形后的金属在加热时组织和性能的变化11. 熟悉金属的热加工和冷加工12. 熟悉钢在加热时的组织和性能的转变13. 掌握钢的等温转变曲线和连续冷却转变曲线及转变产物的形态和性能14. 掌握钢的退火、正火、淬火和回火热处理的工艺特点和应用，掌握钢热处理后的组织15. 了解钢的表面热处理和化学热处理的方法，了解钢的热处理新技术,熟悉合金元素与铁和碳的相互作用、对铁碳相图以及对钢热处理的影响规律16. 了解表面技术的主要方法第3章金属材料1. 掌握碳钢的化学成分对其性能的影响2. 掌握碳钢的分类，常用碳钢的牌号、性能及应用3. 掌握合金钢的分类，常用合金钢的牌号、性能及应用4.对常用合金钢熟悉其合金元素的主要作用及该合金钢的热处理方法和热处理后的组织5. 掌握铸钢的牌号、组织特征及性能6. 掌握铸铁石墨化过程及石墨形态对铸铁性能的影响7. 掌握常用铸铁的牌号、性能和应用8. 了解有色金属及其合金的特点及应用第4章高分子材料了解常用工程塑料、合成橡胶、合成纤维的特性和应用第5章陶瓷材料了解陶瓷材料的结构、性能和应用第6章复合材料了解复合材料的机理、特性和应用第7章功能材料了解功能材料及应用第8章机械零件的失效与选材原则了解机器零件的主要失效形式熟悉选用工程材料的基本原则，能根据零件的使用要求、材料工艺性及经济性，合理选用材料及热处理方法第9章典型工件的选材及工艺路线设计了解齿轮、轴、弹簧和刃具的选材及工艺路线设计第10章工程材料的应用1.了解机床和化工设备用材，了解其它设备用材2.熟悉机床、汽车、仪器仪表和化工设备用材3.了解其它工程用材五、建议教学进度（一）理论教学（合计42学时）理论教学：42学时，自学：14学时。

《工程材料》课程教学大纲一、基本信息课程编号课程名称工程材料Engineering Materials学时/学分32学时/ 2学分开课学期√秋季；□春季；□暑期授课语言√中文；□英文；双语适用专业过程装备与控制工程先修课程《普通化学》、《大学物理》、《材料力学》、《金属工艺学》《金工实习》关联课程□无关联课程；√有关联课程，包括如下：1.《过程流体机械》课程编号2.《过程装备制造技术》课程编号3.《过程设备设计》开课单位机械工程学院制订人刘燕修订时间2013年10月二、课程性质与作用《工程材料》是四年制过程装备与控制工程本科专业的一门专业必修基础课。

它要求学生必须掌握关于过程用材料,尤其是金属材料的基础知识和原理,掌握选用材料的基本技能。

在教学过程中，它起着由基础课和其他技术基础课教学过渡到专业课教学的桥梁作用。

在学习本课程之前学生应具备一定的工程基础知识，特别是普通物理和化学方面的知识。

由于涉及的知识面广，因此本课程应安排在《大学物理》、《普通化学》、《材料力学》等课之后或同步讲授。

本课程在过程装备与控制工程专业的一体化教学中是不可缺少的一环，将为学生今后从事专业技术工作打下基础，增强学生的对装备的设计、制造、安装、检验、使用、检修等各个环节与材料的关系的认识及实际应用能力。

三、教学目标及学生能力培养本课程的基本教学目标有两个：一是学习本专业领域各种材料（金属材料、非金属材料、复合材料等）的基础知识，以金属材料为学习重点,了解金属材料的主要结构和性能特点,钢的热处理和表面改性,掌握过程装备失效和材料的关系；二是能够实际运用所学知识,掌握对过程装备材料进行合理选择的技能。

明确针对不同过程特点进行选材的方法和途径。

所对应培养的学生基本能力如下：（即毕业要求3，5，6，7）掌握工程基础知识和本专业的基本理论知识，具有系统的工程实践学习经历；了解本专业的前沿发展现状和趋势；体现在教学目标1。

掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素；体现在教学目标2掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；体现在教学目标1和2。