材料冶金与成型工艺教学大纲

材料成型工艺MaterialFormingTechnology课程编号：07310060学分：6学时：90(其中：讲课学时：78实验学时：12上机学时：0)先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础适用专业：材料成型及控制工程教材：《金属材料液态成型工艺》贾志宏编化学工业出版社2008年2月第1版《金属材料焊接工艺》雷玉成主编化学工业出版社，2006年8月第1版《冲压工艺与模具设计》牟林、胡建华主编.北京大学出版社2010年3月第2版开课学院：材料科学与工程学院一、课程的性质与任务：本课程是材料成型与控制工程专业的一门主要专业基础课。

本课程的任务是掌握金属液态成型工艺的方法、金属板料成形技术、焊接电弧及焊接方法等三大部分知识。

通过本课程的学习，了解常见的液态成型、板料成形、焊接工艺方法。

为学习有关专业课程、从事生产技术工作和管理工作打好热加工工艺知识基础；了解热加工的新工艺、新技术、新方法和发展趋势。

二、课程的基本内容及要求第一篇液态成型工艺绪论1基本内容金属液态成型工艺发展历史，液态成型工艺流程。

2教学要求了解铸造产业的发展概况；了解铸造生产的基本流程和工艺种类。

3重难点液态成型工艺的基本类型、流程及发展趋势。

第一章零件结构的铸造工艺性分析1基本内容(1)常用铸造方法的选择；(2)砂型铸造零件结构的工艺性分析；(3)特种铸造零件结构的工艺性分析。

2教学要求(1)了解各种铸造方法的特点；熟悉铸造方法选用的依据(2)掌握砂型铸造零件结构的工艺性分析方法；(3)熟悉特种铸造零件结构的工艺性分析方法。

3重难点铸造工艺性分析的方法和思路。

第二章砂型铸造工艺方案的确定1基本内容(1)工艺设计内容及流程；(2)砂型铸造工艺方案确定的基本原理；2教学要求(1)熟悉铸造工艺设计的依据、内容及流程；(2)掌握砂型铸造工艺方案制定的原理及方法。

3重难点(1)生产纲领、生产条件对工艺方案制定的影响；(2)分型面及浇注位置的确定。

工程材料及其成型基础大纲一、概述1.工程材料及其成型的定义和概念2.工程材料的分类及应用领域3.工程材料的性能要求和测试方法二、金属材料1.金属材料的分类和特点2.金属的晶体结构和缺陷3.金属的力学性能及其测试方法4.金属材料的热处理和强化机制5.常见金属材料的应用和加工工艺三、非金属材料1.非金属材料的分类和特点2.非金属材料的结构和性能3.非金属材料的应用领域和特殊性能4.非金属材料的加工和成型工艺四、高分子材料1.高分子材料的分类和特点2.高分子材料的结构和性能3.高分子材料的加工和改性方法4.常见高分子材料的应用领域和加工工艺五、复合材料1.复合材料的概念和分类2.复合材料的结构和性能3.复合材料的增强机制和界面特性4.复合材料的制备和成型工艺5.常见复合材料的应用领域和加工方法六、成型工艺1.金属材料的成型方法和工艺流程2.非金属材料的成型方法和工艺流程3.高分子材料的成型方法和工艺流程4.复合材料的成型方法和工艺流程七、表面处理与涂装1.表面处理的目的和方法2.金属材料的表面处理工艺3.非金属材料的表面处理工艺4.涂装技术及其应用八、工程材料的环境损伤与防护1.工程材料在使用过程中的损伤类型和机理2.工程材料的防护措施和方法3.工程材料的可持续发展和环境保护九、新材料与材料设计1.新型工程材料的研究和应用现状2.材料设计的原则和方法3.材料设计与工程实践以上为工程材料及其成型基础大纲的主要内容，通过对材料基本概念、分类、性能和加工工艺的介绍，使学生能够掌握工程材料的选择、设计和加工方法，进而提高工程实践能力。

冶金工程概论一、课程说明课程编号：030429Z10课程名称（中/英文）：冶金工程概论/Conspectus of Metallurgical Engineering 课程类别：专业选修课学时/学分：32/2先修课程：资源加工概论、矿石学适用专业：生物工程教材、教学参考书：冶金工程概论，张训鹏，中南大学出版社，1998；二、课程设置的目的意义冶金工程概论课程是从事冶金行业和金属材料的一门专业基础课，系统的介绍了钢铁和有色金属提取冶金过程的基本原理、工艺特点和基本工艺流程。

本课程旨在介绍冶金工业在国民经济的地位，冶金工业的原料，冶金过程和方法，冶金工程设计和新技术。

通过学习，使学生对冶金（包括火法、湿法和电冶金）生产过程有一个全面而概括的了解，初步掌握冶金的基本知识，为进一步学习冶金学理论和实践打下必要的专业基础。

三、课程的基本要求本课程旨在介绍冶金工业在国民经济的地位、冶金工业的原料、冶金过程和方法、冶金工程设计和新技术。

使学生了解冶金工业概况和冶金技术的进步，为开发冶金新技术提供思路。

要求学生认识冶金工业是国民经济的支柱产业，了解冶金工程的主要研究内容是从金属矿石中提取有价元素，加工成纯金属和金属化合物的原理和工艺，了解冶金工程所涉及过程自动控制、工程设计、新材料制备等领域。

四、教学内容、重点难点及教学设计注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求六、考核方式及成绩评定根据课程类型、课程性质、课程内容及特点，确定适合的考核内容、考核方式及成绩评定。

考核内容重点考核学生获取知识的能力、应用所学知识分析问题和解决问题能力、实践动手能力和创新能力等；考核方式采用多种形式（笔试、口试、答辩、测验、论文等）、多个阶段（平时测试、作业测评、课外阅读、社会实践、期末考核等）、多种类型（作品、课堂实训、课堂讨论、社会调查、竞赛等）等全过程的考核；成绩评定加大过程考核及阶段性考核成绩比例（原则上七、大纲主撰人：大纲审核人：。

《冶金工程概论》课程教学大纲课程编号：0802505104课程名称：冶金工程概论英文名称：Conspectus of Metallurgical Engineering课程类型：专业选修课总学时：24 讲课学时：24 实验学时：0学时：24学分：1.5适用对象：冶金、材料等专业先修课程：无机化学、材料热力学等一、课程性质、目的和任务冶金工程概论课程是从事冶金行业和金属材料的一门专业基础课，它是在学生学习无机化学的基础上，系统地介绍了钢铁和主要有色金属(铜，铝等)提取冶金过程的基本原理，工艺特点和基本工艺流程。

通过学习，学生对冶金(包括火法，湿法和电冶金)生产过程有一个全面而概括的了解，初步掌握冶金的基本知识，为进一步学习冶金学理论、机加工生产工艺和金属材料理论打下必要的专业基础。

除此之外，本课程还简要介绍了金属的分类，主要金属的性质，用途，资源状况，生产方法，近年来的世界产量和价格，以及发展我国冶金工业的基本国情等方面的内容。

本课程旨在介绍冶金工业在国民经济的地位，冶金工业的原料，冶金过程和方法，冶金工程设计和新技术。

使学生了解冶金工业概况和冶金技术的进步，为材料开发提供新的思路。

要求学生认识冶金工业是国民经济的支柱产业。

了解冶金工程的主要研究内容是从金属矿石中提取有价元素加工成纯金属和金属化合物的原理和工艺，涉及过程自动控制，工程设计，新材料制备等领域。

二、教学基本要求本课程介绍炼铁、炼钢、铜冶金和铝冶金原理、工艺及设备，以炼铁和炼钢为重点。

学完本课程应达到以下基本要求：1．了解金属及其分类方法，金属的产量和价格，冶金工业在国民经济中的地位和作用；矿石、矿床和矿物的概念及金属元素在地壳中的分布；掌握冶金和冶金方法，冶金工艺流程和冶金过程；选矿的基本任务，工艺指标和选矿方法.。

2．了解高炉炼铁的基本知识，高炉附属设备和高炉生产的发展方向。

熟练掌握高炉冶炼用原料及要求，高炉冶炼中铁氧化物碳热还原的一般规律，高炉冶炼炉内反应，高炉结构以及高炉生产的主要技术经济指标。

工程材料与成型工艺教学设计一、课程设计背景工程材料与成型工艺是机械工程专业必修课程之一，其主要内容包括材料的性能、结构与应用，以及材料成型工艺与工具。

通过本课程的学习，学生能够掌握材料的基本性能与特点，了解不同材料的应用范围与制造工艺，以及掌握常见的成型工艺和工具的使用方法。

因此，本文档旨在针对工程材料与成型工艺这一课程进行教学设计。

二、课程设计目标1. 知识目标•掌握金属、非金属、复合材料的主要性能参数和应用领域；•了解不同材料的制造和加工工艺；•掌握金属、非金属材料的常用成型工艺和工具及其适用范围。

2. 能力目标•能够根据不同要求选择合适材料并进行加工；•能够使用金属、非金属的成型工具进行加工。

3. 情感目标•培养学生对工程材料和成型工艺的兴趣；•激发学生的学习热情。

三、教学内容1. 材料的性能、结构与应用1.1. 金属材料的性能及应用：•材料的力学性能（强度、硬度、塑性、韧性等）；•材料的物理性能（导电性、导热性等）；•材料的化学性能（腐蚀性、耐高温性等）；•材料的结构和组织；•金属材料的应用领域。

1.2. 非金属材料的性能及应用：•陶瓷材料；•高分子材料；•复合材料。

1.3. 材料的加工和制造：•铸造；•锻造；•压力加工；•焊接；•切削。

2. 材料成型工艺和工具2.1. 金属材料的成型工艺和工具：•拉伸（拉力试验机）；•挤压（挤压机）；•压缩（压力机）；•弯曲（弯曲试验机）；•冲压（数控冲床）；•粉末冶金（压制机）。

2.2. 非金属材料的成型工艺和工具：•热压（高温烧结炉）；•热塑性处理（注塑机）；•挤压（挤压机）；•拉伸（拉力试验机）。

四、教学方法本课程采用讲授与实践相结合的教学方法，主要通过以下方式进行：1. 理论授课：1.1. 视频授课：通过视频讲解材料的性能、结构与应用，以及材料成型工艺和工具的使用方法。

1.2. 课堂讲解：通过教师讲解材料的性能参数和应用范围、成型工艺和工具及其适用范围，对学生进行理论掌握和知识的补充。

冶金原理教学大纲一、课程在培养方案中的地位、目的和任务本课程系冶金专业的主业课程。

本课程是在无机化学、物理化学和冶金概论的基础上进行的。

通过学习，使学生掌握冶金过程的基本原理和使用原理分析问题解决问题的方法，为今后的专业学习和工作实践奠定基础。

二、课程的基本要求1、了解重要基本概念和基本原理的定义和含义；2、能运用所学的理论对基本冶金过程进行定性、定量分析；3、能够初步解决具体的研究问题；4、不要背诵公式定理，而要在理解的基础上学会灵活运用。

各章的基本要求：1.冶金熔体a.冶金熔体的基本概念和特点；三元相图相平衡（初晶面，划分三角形，平衡线、平衡点的性质，冷却过程分析，等温截面图）。

要求能够熟练的进行冷却过程分析，会根据相图选择合理的熔体成分；b.了解各种冶金熔体的结构理论，特别是对于冶金炉渣，要求会应用所学的理论解释相关现象；c.了解冶金熔体的物理化学性质及其变化规律，能够使用公式进行简单的计算，以及正确的查图都区有关参数；d.掌握熔渣的酸碱性、氧化性的表示方法，会用来初步分析问题；了解渣与金属间的反应；e.会读图获取熔体的热力学参数。

2.热力学基础a.了解热力学的性质和应用，严格与动力学相区分；b.掌握吉布斯自由能图的构筑和应用方法、图中线的斜率的变化规律，会计算化合物的分解压。

c.掌握绘制热力学平衡的方法，能够熟练的绘制Me-O系、Me-O-S系的平衡图、电势-pH图，会举一反三建立其他体系的平衡图如Me-Cl-O系的平衡图等；并能用来初步解决具体问题，如解释冶金现象、选择工艺条件等；d.掌握碳的燃烧反应特别是布多尔反应的平衡关系，掌握氢的燃烧反应及C-H-O系的平衡，会进行平衡计算并建立变价金属氧化物用CO和H2、C还原的平衡图；明确熔渣中金属氧化物的还原的对比关系；理解真空还原、金属热还原的原理；e.掌握不同标准状态的换算关系，并会运用活度进行精炼的平衡计算，了解熔析精炼、区域熔炼的原理。

《材料与工艺》教学大纲材料与工艺教学大纲一、课程简介《材料与工艺》是一门综合性的工程类课程，为学生提供材料科学的基础知识和工程实践的操作技能，培养学生的材料选择、设计和加工能力。

通过本课程的学习，学生将掌握材料的基本性质、分类和常见应用，以及材料加工的基本工艺和常见方法。

该课程适用于工程类专业的本科生。

二、课程目标1.理解和掌握材料科学的基础概念和原理；2.熟悉常见材料的性能、特点和应用领域；3.掌握常见材料的加工工艺和方法；4.培养学生的实践操作技能和解决实际问题的能力；5.培养学生的团队合作和创新思维能力。

三、课程内容及安排1.材料科学基础a.材料的概念、特点和功能；b.材料的分类及特性；c.材料的表征和测试方法。

2.金属材料a.金属的基本组织和结构；b.金属的性能与加工；c.常见金属材料的应用。

3.非金属材料a.高分子材料的结构和性能；b.陶瓷材料的特点和应用；c.复合材料的构造和特性。

4.材料的加工工艺a.常见的材料加工方法和工艺流程；b.金属加工的常用工艺；c.非金属材料的加工方法。

5.实践操作与案例分析a.材料性能测试和表征实验；b.材料的选择和设计案例分析；c.材料加工工艺的实践操作。

四、教学方法1.讲授相结合。

通过讲授理论知识并结合实际案例进行讲解，增加学生的兴趣和理解。

2.实验操作。

开设实验课，引导学生进行材料性能测试和加工工艺操作。

3.小组讨论。

组织学生分组进行案例分析和问题讨论，培养学生的团队合作和解决问题的能力。

五、考核方式1.平时成绩占比40%，包括课堂参与、小组讨论等；2.实验成绩占比30%，包括实验报告和实验操作能力评估；3.期末考试占比30%，包括选择题、填空题和简答题等。

六、教材和参考书目1.教材：2.参考书目：七、教学评价通过学生的评价和课程质量评估，及时了解课程的教学效果，对教学内容和方法进行调整和改进，提高教学质量和学生的学习效果。

同时，鼓励学生积极参加课程评价，提出建议和意见，使课程更加完善和实用。

粉末冶金与陶瓷材料成型工艺流程讲义一、引言粉末冶金是一种利用金属或非金属粉末为原料，经过混合、成型和烧结等工艺制备制品的技术。

在粉末冶金中，成型工艺流程起着至关重要的作用，它决定了最终制品的形状和性能。

而在陶瓷材料的加工中，成型也是一个重要的步骤。

本讲义将介绍粉末冶金和陶瓷材料成型的工艺流程。

二、粉末冶金成型工艺流程粉末冶金成型工艺流程主要包括：粉末混合、成型和烧结三个步骤。

2.1 粉末混合粉末混合是将不同原料的粉末按照一定的比例混合均匀的过程。

混合粉末的目的是将不同的元素、合金粉末或增强剂混合在一起，以获得所需的材料性能。

常用的混合方法有机械混合和湿法混合。

机械混合是通过球磨机、搅拌机等设备将粉末进行混合，而湿法混合则是将粉末与粘结剂混合后进行干燥。

2.2 成型成型是将混合后的粉末按照一定的形状、尺寸和密度进行成型的过程。

常用的成型方法有挤压成型、注压成型和压坯成型。

挤压成型是将粉末充填至挤压机的模具中，利用挤压机将粉末进行加压，使其形成所需的形状。

注压成型是将粉末混合物注入注压机中，通过压力将粉末注入模具中，然后进行加压成型。

而压坯成型则是将粉末放入模具中，通过机械或液压的方式用压力将粉末成型。

2.3 烧结烧结是粉末冶金成型工艺中的最后一个步骤。

烧结可以提高材料的密度和机械性能，使得粉末颗粒之间产生结合作用。

烧结过程中，粉末内部会发生相互扩散和结合的变化，从而形成固体产品。

烧结温度和时间是烧结过程中的两个重要参数，需要根据材料的性质来确定。

三、陶瓷材料成型工艺流程陶瓷材料的成型工艺流程与粉末冶金类似，也包括混合、成型和烧结三个步骤。

3.1 混合陶瓷材料的混合过程与粉末冶金的混合过程类似，都是将不同的原料按照一定的比例混合均匀。

不同的是，陶瓷材料的原料一般是粉末状的无机物，如氧化物、碳化物和氮化物等。

混合的目的是将不同的材料混合在一起，以获得所需的陶瓷组分。

3.2 成型陶瓷材料的成型方法有很多种，常见的有干压成型、注塑成型和注浆成型等。

冶金学课程教学大纲课程编号：110100101课程性质：专业必修课适用专业：冶金工程先修课程：冶金物理化学后续课程：专业课一、教学目的与要求本课程是冶金工程专业学生钢铁冶金、有色冶金方向的重要专业课，为必修课。

通过本课程的学习，使学生了解钢铁及常用有色金属的性质、用途以及冶炼工艺的发展动态；掌握钢铁及常用有色金属的冶炼工艺、原理、主体设备的构造和技术经济指标控制。

二、课程内容及学时分配1.绪论（建议学时数：1学时）目的要求：本部分讲解冶金基本概念，钢铁在国民经济中的地位，现代高炉生产工艺及冶炼过程概述，我国钢铁冶金的发展，国外钢铁生产发展状况和趋势，高炉冶炼产品及主要技术经济指标，炼钢生产的主要技术经济指标。

教学内容：我国及国外钢铁生产发展状况和趋势。

2.炼铁部分（建议学时数：17学时）目的要求：本部分讲解炼铁的基本概念，包括高炉炼铁过程、高炉与高炉附属系统，炼铁产品与技术经济指标；高炉炼铁原料与质量评价指标，烧结与球团生产工艺及设备；高炉冶炼基础理论，高炉内煤气与炉料运动，高炉调剂原理；非高炉炼铁工艺的发展。

让学生掌握炼铁的相关理论与知识。

教学内容：第2章高炉炼铁概述（2学时）2.1高炉炼铁过程2.2高炉与高炉附属系统2.3炼铁产品与技术经济指标第3章高炉炼铁原料（5学时）3.1铁矿石种类3.2矿石质量评价3.3燃料与熔剂3.4烧结矿质量指标与生产3.5烧结矿固结机理3.6球团矿质量指标与生产3.7球团矿生产设备第4章高炉冶炼基础（4学时）4.1高炉内还原反应4.2直接还原度计算及还原动力学4.3渗碳与生铁形成4.4高炉炉渣形成过程4.5炉渣的成分与性质4.6造渣与脱硫第5章高炉调剂原理（4学时）5.1高炉炉缸反应5.2下部调剂原理5.3高炉炉料与煤气运动5.4上部调剂原理第6章非高炉炼铁（2学时）6.1概述6.2直接还原6.3熔融还原2.炼钢部分（建议学时数：31学时）目的要求：本部分讲解炼钢的基本概念，包括炼钢的基本任务、炼钢基础理论，炼钢所使用的原材料。

《材料成型理论基础》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：材料成型理论基础英文名称：Fundamentals for Materials Processing二、课程编码及性质课程编码：0809554课程性质：专业核心课，必修课三、学时与学分总学时：56学分：3.5四、先修课程工程材料学、传热学、流体力学、材料成形工艺基础五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设，也可以供材料科学与工程专业和电子封装技术专业学生选修。

六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是本专业的核心课程之一，其教学目的主要包括：1．让学生对液态成形、连接成形、固态塑性成形及高分子材料成形的基本过程有较全面、深入的理解，掌握其基本原理和规律。

2．了解液态金属的结构和性质；掌握液态金属凝固的基本原理，冶金处理及其对产品性能的影响。

3．掌握材料成形中化学冶金基本规律和缺陷的形成机理、影响因素及防止措施。

4．掌握塑性成形过程中的应力与应变的基础理论，金属流动的基本规律及其应用。

5．了解高分子材料的组织转变及流动、成形的基本规律。

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）本课程以材料成形工艺的理论基础为主线，根据成形加工过程中材料所处或经历的状态，分为液态凝固成形、固态塑性成形、连接成形、塑料注射成形等几类，学习材料在成形过程中的组织结构、性能、形状随外在条件的不同而变化的规律性知识。

2）本课程着重利用前期所学的物理、化学等基础理论，以及传热学、流体力学等专业基础理论知识，学习液态成形、塑性成形、连接成形等基本材料成形技术的内在规律和物理本质，包括共性原理，同时也要注重个性规律性认识。

3）课程将重点或详细介绍三种主要材料成形方法中的主要基础理论和专门知识，阐述这些现象的本质，揭示变化的规律。

而对次要成形方法的基本原理或发展状况等只作简要介绍或自学。

4）重点学习的章节内容包括：第4章“单相合金与多相合金的凝固”（6学时）、第5章“铸件凝固组织的形成与控制”（6学时）、第7章“焊缝及其热影响区的组织和性能”（6学时）、第8章“成形过程的冶金反应原理”（6学时）、第11章“应力与应变理论”（4学时）、第12章“屈服准则”（6学时）。