第7章工程设计丶制造与材料选择

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本手册是一部热处理专业的综合工具书，本版为第3版，共4卷。

第1卷-工艺基础，第2卷-典型零件热处理，第3卷-热处理设备和工辅材料，第4卷-热处理质量控制和检验。

第1卷，共10章。

内容包括金属的热处理加热和冷却、钢铁热处理及表面热处理、非铁金属和合金的热处理、铁基粉末合金件和硬质合金的热处理、功能材料的热处理等。

邮购单价：72元。

第2卷，共19章。

内容包括齿轮、滚动轴承零件、弹簧、紧固件、大型铸锻件、工模量具、汽车拖拉机零件、金属切削机床零件、气动工具及钻探机械零件、液压元件、轻工产品零件和飞机零件等的热处理。

此外，还论述了热处理工艺制订原则和程序及零件的热处理工艺性。

邮购单价：72元。

第3卷，共15章。

内容包括设备分类、筑炉材料、燃烧加热器和电热元件、耐热金属构件、炉子配套器件、热工仪表、传感器、各种热处理炉结构、热处理工辅材料等。

邮购单价：80元。

第4卷，共11章。

内容包括金属化学成分检验、宏观组织和断口分析、显微组织分析、力学性能试验、无损检测、内应力测定、物理性能测试及试验研究方法、金属腐蚀试验、金属制品的失效分析方法、热处理质量的管理与控制和常用数据及单位换算等。

机械设计中的材料选择和应用探究1. 引言1.1 机械设计中的材料选择和应用探究在机械设计中，材料选择是至关重要的一环。

不同的材料会对设计的性能、成本、制造过程等方面产生深远影响。

深入探讨各种材料在机械设计中的选择和应用是非常必要的。

通过对不同材料的特性及其对机械设计的影响进行研究和分析，可以更好地指导工程师在设计过程中做出合理的材料选择。

了解常用材料的特性，包括金属、塑料、复合材料等，以及它们在不同环境下的性能表现，可以帮助设计师更好地选择合适的材料来满足设计需求。

在特殊环境下，比如高温、高压、腐蚀性环境等，材料的选择显得尤为重要。

针对不同的应用场景，需要考虑材料的耐热性、耐腐蚀性等特性，以确保设计的稳定性和可靠性。

本文将通过分析不同材料对机械设计的影响、常用材料及其特性、材料选择原则、特殊环境下的材料选择等方面展开讨论，并通过实际案例分析来深入探讨材料选择在机械设计中的重要性。

将对未来发展趋势进行展望，为机械设计领域的发展提供参考。

2. 正文2.1 不同材料对机械设计的影响不同材料对机械设计的影响可以说是至关重要的。

不同材料的物理性质、机械性能、化学稳定性、耐磨性等特点决定了机械设计的可靠性、耐久性和性能表现。

举个简单例子，对于需要承受高温环境的零部件，选择耐高温的合金材料可以有效避免零部件因温度过高而导致变形、破裂等问题；而对于需要承受高强度载荷的部件，选择高强度的钢材或者复合材料可以保证零部件的稳定性和安全性。

不同材料的热胀冷缩系数、导热性、导电性等特性也会直接影响到机械设计的热管理和电气性能。

在设计过程中，需要考虑到材料的膨胀系数和热导率，以避免由于温度变化引起的构件变形和热应力。

材料的导电性也会直接影响到电子设备的散热效果和电路连接的可靠性。

不同材料的选择直接关系到机械设计的性能表现、可靠性和经济性。

设计师需要对不同材料的特性有深入的了解，才能在实际设计中做出合理的选择，从而确保产品的质量和性能。

《工程材料与机械制造基础》课程（工程材料及成形部分）学习要点教材：《现代工程材料成形与机械制造基础》（上册）孙康宁、张景德主编，高等教育出版社，第2版工程材料与机械制造基础（课程）是一门重要的工科大平台课，是工科各专业了解本专业以外工程知识的主要来源。

由于涉及知识面宽，基本概念多，各部分内容联系相对松散，有些同学学习初期感觉有一定的难度，为此建议同学们学习时注意掌握以下基本概念、基本要求和知识要点，并深入理解各部分之间的联系，包括材料与成形工艺之间的联系，成分、结构、性能、工艺之间的联系，各成形工艺之间的联系等等。

第一章绪论材料制造材料的发展趋势制造技术发展趋势第二章材料的力学性能基本概念力学性能:强度、塑性、硬度、冲击韧度、断裂韧性、疲劳强度及其衡量指标材料学基础:材料结构（晶体、非晶体）性能、成分、工艺与结构之间关系晶体点阵、晶胞、晶格常数体心立方晶体结构(bcc)面心立方晶体结构(fcc)密排六方晶体结构(hcp)晶体缺陷结晶：过冷度同素异构转变合金的相与相结构、组织相结构：固溶体、金属化合物铁碳合金的相结构：固溶体（铁素体、奥氏体），金属化合物:（渗碳体）组织（机械混合物）：珠光体、莱氏体冷却曲线！相图！！（点线面、用途）会画会填图，会分析，要背过。

共析钢、亚共析钢、过共析钢共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁工程材料的分类、编号及用途：钢铁、有色金属选材的基本原则第三章热处理与表面工程技术材料改性、目的、方法；什么是热处理？分析共析钢在加热和冷却时的组织及性能转变；最常用的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）特点及选用。

什么是马氏体？什么是过冷奥氏体？什么是表面淬火与化学热处理,工艺特点？淬火后材料强度硬度一定会增强吗？玻璃钢化机理是什么?什么是表面工程技术，主要技术分类？常见表面工程技术有哪些？第四章液态成形弄懂以下基本概念及基础知识:什么是液态成形？液态成形的特点？何为金属铸造(砂型铸造, 特种铸造)？一、砂型铸造(弄清楚零件、铸件、毛坯、木模、混砂、芯子、造型、型腔、分型面、合箱、浇注、清砂之间的关系)1. 充型能力流动性螺旋试样影响流动性因素: 成分浇注条件(温度压力) 铸型特性(铸型材料结构)2. 凝固逐层凝固体积凝固中间凝固影响凝固因素: 合金成分、组织、冷却方式（温度梯度）3 合金收缩性液态收缩凝固收缩固态收缩影响因素：成分、温度、铸型条件等收缩造成缺陷：（1）缩孔缩松顺序凝固冒口冷铁逐层凝固体积凝固（2）铸造应力、变形和裂纹热应力、机械应力，同时凝固原则（3）合金的吸气性及气孔、析出性气孔、侵入性气孔、反应性气孔4．常用铸造合金的铸造性能特点（铸铁铸钢有色金属）5.砂型铸造常见缺陷（缩孔缩松浇不足冷隔应力变形气孔等）二、特种铸造1．金属型铸造工艺特点2．溶模铸造及工艺特点3．压力铸造及工艺特点4．低压铸造及工艺特点5．离心铸造及工艺特点6．消失模铸造及工艺特点铸造方法选择三、铸件结构工艺性（要求：根据图纸会判断结构设计是否合理！）1．铸件结构应利于避免或减少铸件缺陷2．铸件结构应利于简化铸造工艺3．铸件结构要便于后续加工第五章塑性成形技术1.弄懂以下基本概念及基础知识:什么是塑性成形,基本要素是什么？与液态成形相比有何不同?常见塑性成形方法: 锻造、冲压、挤压、轧制、拉拔压力加工（挤压、轧制、拉拔）: 靠孔型获得所需截面型材塑性变形的机制(晶内变形+晶间变形)晶内变形(滑移+孪生) 晶间变形(滑移+转动)（1）变形引起的性能变化及相关概念:加工硬化: 强度、硬度提高，但塑性、韧性下降回复（及特点）: T回=(0.25-0.3)T熔（K）再结晶（及特点）: T再=0.4T熔(K)冷变形、热变形、温变形（2）变形引起的组织变化及相关概念:晶粒细化、锻造流线(锻造纤维组织)、变形程度、锻造比变形程度、锻造比、锻造流线关系(锻造比衡量变形程度大小,变形程度越大,锻造流线越显著)锻造流线对性能的影响，锻造流线如何利用？（3）最小阻力定律及应用体积不变条件（定律）及应用（4）材料的塑性成形性（可锻性）衡量可锻性指标：变形抗力、塑性影响因素：成分、组织、温度、变形速度、应力状态2．金属塑性成形方法基本概念与基础知识锻造？自由锻？模锻？板料冲压？冲裁？落料？冲孔？变形工序？拉伸？弯曲？翻边？胀型？（1）自由锻基本工序：镦粗、拔长、冲孔各有何特点？自由锻工艺规程：锻件图（加工余量、锻造公差、余块）、锻造成形工艺方案、计算毛坯重量和尺寸、确定锻造温度范围、制订自由锻工艺规程卡。

工程材料的选用原则-概述说明以及解释1.引言1.1 概述工程材料的选用原则是在工程建设过程中十分关键的环节，它直接影响着工程的质量、安全和可持续性发展。

合理选择适当的工程材料可以确保工程的稳定性、耐久性和经济效益。

工程材料的选用原则涉及到多方面的考虑因素，如材料的物理特性、化学性质、机械性能以及环境适应性等。

首先，工程材料的物理特性是考察材料是否适合特定工程环境的重要因素。

例如，在高温环境下，材料的热膨胀系数应与周围环境相匹配，以避免产生应力集中导致材料的开裂或变形。

其次，化学性质决定了材料的耐腐蚀性能和化学稳定性，尤其在某些特殊工况下，如海洋环境或化工厂等，对材料的耐蚀性要求特别高。

再者，工程材料的机械性能，包括强度、刚度、韧性等，决定了材料在工程中承受荷载的能力和变形行为。

最后，材料的环境适应性意味着材料在不同环境条件下的使用寿命和性能变化情况，例如对温度、湿度、光照等环境因素的适应能力。

对这些因素的综合考虑可以为工程师们提供更好的材料选择方案。

在选材原则中，还应考虑到工程的可持续性和环境保护，选择符合节能减排和资源利用效率的材料。

此外，经济性也是选材原则中必不可少的一个重要因素，不仅包括材料本身的成本，还应考虑到其加工成本、维护成本以及整体的工程成本。

综上所述，工程材料的选用原则应综合考虑材料的物理特性、化学性质、机械性能、环境适应性以及经济性等方面的因素，同时也应注重工程的可持续性和环境保护，以确保工程的质量和持久性。

随着科技的不断发展和创新，未来的工程材料选用将会面临更多新的挑战和机遇，我们可以期待更具创新性和可持续性的工程材料的涌现和应用。

文章结构是一个长文的骨架，它有助于读者理解文章的整体框架和内容安排。

本文按照以下结构展开：1. 引言1.1 概述：介绍工程材料选用原则的重要性和必要性。

解释合理选择工程材料对于工程建设的影响，并引出接下来的内容。

1.2 文章结构：本部分。

概述文章的大纲和目录，为读者提供整篇文章的结构，使其更好地理解文章的框架。

材料制备与加工课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解材料制备与加工的基本概念、原理和方法。

2. 学生能掌握不同材料的性质、制备工艺及加工技术。

3. 学生能了解材料制备与加工在工程、生活和科技领域中的应用。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的材料制备与加工实验方案。

2. 学生能运用实验仪器和设备，进行基本的材料制备与加工操作。

3. 学生能分析实验结果，评价材料性能，并提出改进措施。

情感态度价值观目标：1. 学生能培养对材料科学的兴趣，提高探究欲望。

2. 学生能认识到材料制备与加工在可持续发展、环境保护等方面的重要性，树立社会责任感。

3. 学生能在团队合作中，学会尊重、倾听、协作，培养良好的沟通能力和团队精神。

课程性质：本课程为高中年级的选修课程，旨在让学生了解材料科学的基本知识，掌握材料制备与加工的基本技能，培养学生的实践操作能力和科学素养。

学生特点：高中年级的学生具备一定的物理、化学基础，思维活跃，好奇心强，具备一定的实验操作能力。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实验操作和观察分析，引导学生主动探究，培养学生的创新能力和实践能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果，为教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容1. 材料基本性质：密度、硬度、韧性、导电性等物理性质，以及化学反应、氧化还原等化学性质。

2. 常见材料分类：金属、陶瓷、塑料、复合材料等，及其特点和应用。

3. 材料制备方法：熔炼、烧结、化学合成、物理气相沉积等。

4. 材料加工技术：铸造、塑性加工、热处理、表面处理等。

5. 材料制备与加工工艺优化：探讨不同工艺参数对材料性能的影响。

6. 材料应用案例分析：分析不同材料在汽车、航空、电子、医疗等领域的应用。

教学大纲安排：第一周：材料基本性质及分类第二周：材料制备方法（一）第三周：材料制备方法（二）第四周：材料加工技术（一）第五周：材料加工技术（二）第六周：材料制备与加工工艺优化第七周：材料应用案例分析及实验操作第八周：课程总结与评价教学内容与教材关联性：本教学内容与教材《材料科学基础》相关章节紧密关联，涵盖第二章材料的基本性质、第三章材料分类、第四章材料制备方法和第五章材料加工技术等内容。

制造工艺中的材料选择和设计考虑在制造工艺过程中，材料的选择和设计考虑是非常重要的。

合理选择材料和设计工艺能够提高产品的质量、降低成本，并满足不同的功能和性能要求。

本文将从材料选择和设计考虑两个方面来探讨制造工艺中的重要问题。

一、材料选择1. 功能要求：在进行材料选择时，首先要明确产品的功能要求。

不同的产品可能需要耐磨、耐高温、导电、绝缘等不同的功能特性。

根据产品的具体功能要求，选择具备相应特性的材料是十分重要的。

2. 物理和化学性质：材料的物理和化学性质直接影响到产品的质量和性能。

例如，在选择材料时需考虑其硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等特性。

根据产品的具体应用环境和工作条件，选择能够满足要求的材料，以确保产品能够长时间稳定运行。

3. 可加工性：材料的可加工性也是进行材料选择时需要考虑的因素之一。

不同的材料具有不同的加工性能，包括可塑性、可焊性、可切削性等。

选择易于加工和处理的材料能够提高制造工艺的效率和产品的质量。

4. 成本考虑：在进行材料选择时，成本也是一个需要考虑的重要因素。

有些高性能的材料可能价格昂贵，而一些常规材料则价格相对较低。

需要综合考虑产品的功能要求和预算限制，选择性价比较高的材料。

二、设计考虑1. 结构设计：在制造工艺中，结构设计是至关重要的。

结构设计能够直接影响产品的功能和性能。

例如，在设计机械零件时，需要考虑力学原理以及材料的强度和耐久性等因素。

合理的结构设计可以减少材料的浪费和加工成本，并提高产品的可靠性和寿命。

2. 尺寸和公差：在进行制造工艺设计时，尺寸和公差的控制是非常重要的。

尺寸和公差的合理设计可以保证产品的精度和质量。

合适的公差能够避免因材料加工误差而导致的装配困难和功能失效。

因此，在设计过程中需要仔细考虑尺寸和公差的选取。

3. 表面处理：在制造工艺中，表面处理也是一个非常重要的环节。

表面处理可以提高产品的外观质量、抗腐蚀性和耐磨性等特性。

不同的材料需要选择相应的表面处理方法，如镀金、喷涂、抛光等。

第一部分、课程设计参考资料一、机械零件的选材选材是机械零件设计中不可缺少的工作，材料选择合理与否直接影响到产品的质量、寿命和生产成本。

机械零件选材的一般原则是：1. 所选材料应具有满意的使用性能，除特殊要求某些物理性能、化学性能之外，一般主要要求的是力学性能，即材料抵抗外加载荷而不致失效的抗力---失效抗力。

2.材料应具有良好的或可行的加工性能。

3. 材料的价格或成本应尽可能低廉。

<一>机械零件选材应满足使用性能要求使用性能—指零件在工作时应具备的力学、物理和化学性能。

1、分析零件的工作条件，确定使用性能。

工作条件主要是指：零件的受力情况，包括受力形式，如载荷形式（拉、压、弯曲等），载荷性质（如静载、动载、交变载荷）及承受摩擦的状况；环境状况，如工作温度、介质等；特殊要求如导热性、导磁性等。

2、进行失效分析，确定使用性能。

3、从零件使用性能要求提出对材料的性能的要求。

明确了零件的使用性能后，把使用性能的要求，通过分析、计算量化成具体数值，再按这些数值从手册的材料性能数据大致应用范围选材。

常见的力学性能指标有HRC或HBS，σs , σb；非常规力学性能指标如KIC及腐蚀介质中的力学性能;对特殊性能要求的零件，如电性能、磁性能、热性能等。

4、机械零件按使用要求选材的基本步骤（1）分析零件的工作条件与环境，确定零件的技术要求。

（2）通过分析实验，结合同类零件失效分析结果提出失效抗力指标，并以此作为选材的基本依据。

（3）根据力学计算，确定零件的主要力学指标。

（4）决定热处理及其他表面强化方法。

（5）试验、投产。

对关键零件批量生产前要进行试验、初步确定材料选择，热处理方法是否合理，热加工性能好坏。

满意后可批量生产。

5、机械零件选材应注意的几个问题（1）尺寸效应。

尺寸效应是指钢材截面大小不同，即使热处理状态相同，其力学性能也有差别效应。

随着材料截面尺寸增大，钢材的力学性能下降。

尺寸效应不仅与冶金质量有关，而且还与淬透性有关。

材料制备课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握材料制备的基本原理，了解不同材料的制备方法和工艺流程。

2. 使学生了解材料结构与性能之间的关系，能够分析材料制备过程中的关键因素。

3. 引导学生掌握材料表征技术，学会运用现代分析手段对材料进行性能评价。

技能目标：1. 培养学生具备实验操作能力，能够独立完成材料制备实验，熟练使用相关仪器设备。

2. 培养学生具备实验数据分析能力，能够对实验结果进行合理的解释和评价。

3. 培养学生具备团队合作精神，能够与他人共同完成材料制备及性能测试任务。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对材料科学的兴趣，培养其探索精神和创新意识。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实验安全，遵循实验规范。

3. 引导学生关注材料科学在生活中的应用，提高环保意识和资源利用观念。

本课程针对高中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习，学生能够掌握材料制备的基本知识和技能，形成科学的思维方法，培养实践操作能力和团队协作精神，为后续学习及相关领域的研究打下坚实基础。

本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 材料制备基本原理：介绍材料的结构、性质与制备方法之间的关系，以及制备过程中可能涉及的化学反应和物理变化。

2. 常见材料制备方法：详细讲解沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、熔融法等制备方法，结合实例分析各种方法的优缺点。

3. 材料表征技术：介绍X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、红外光谱等表征技术，以及这些技术在材料性能评价中的应用。

4. 实践操作：安排学生进行材料制备实验，包括实验方案设计、实验操作、数据处理等环节。

5. 教学案例：分析典型材料制备案例，让学生了解材料制备在实际应用中的关键作用。

教学内容安排如下：第1周：材料制备基本原理及常见制备方法概述；第2周：沉淀法、溶胶-凝胶法的原理及实验操作；第3周：水热合成法、熔融法的原理及实验操作；第4周：材料表征技术及其应用；第5周：实践操作（分组进行材料制备实验）；第6周：教学案例分析及总结。

重大高职（建筑材料）配套教案完整版第一章：建筑材料的基本概念1.1 教学目标让学生了解建筑材料的定义和分类。

让学生掌握建筑材料的基本性质和用途。

1.2 教学内容建筑材料的定义和分类：无机材料、有机材料、复合材料等。

建筑材料的基本性质：力学性质、热学性质、耐久性等。

建筑材料的用途：结构材料、装饰材料、防水材料等。

1.3 教学方法采用讲授法，讲解建筑材料的基本概念和性质。

采用案例分析法，分析建筑材料的实际应用。

1.4 教学评估进行课堂测试，检查学生对建筑材料基本概念的理解。

让学生提交课后作业，巩固对建筑材料的学习。

第二章：无机建筑材料2.1 教学目标让学生了解无机建筑材料的种类和性质。

让学生掌握无机建筑材料的制备和应用。

2.2 教学内容无机建筑材料的种类：石灰、水泥、砂浆、混凝土等。

无机建筑材料的性质：力学性质、耐久性、环境适应性等。

无机建筑材料的制备和应用：生产工艺、质量控制、施工技术等。

2.3 教学方法采用讲授法，讲解无机建筑材料的种类和性质。

采用实验法，进行无机建筑材料的制备和性能测试。

2.4 教学评估进行课堂测试，检查学生对无机建筑材料的理解。

让学生提交实验报告，评估学生对无机建筑材料的制备和应用能力。

第三章：有机建筑材料3.1 教学目标让学生了解有机建筑材料的种类和性质。

让学生掌握有机建筑材料的制备和应用。

3.2 教学内容有机建筑材料的种类：木材、塑料、涂料、胶粘剂等。

有机建筑材料的性质：力学性质、热学性质、环境适应性等。

有机建筑材料的制备和应用：生产工艺、质量控制、施工技术等。

3.3 教学方法采用讲授法，讲解有机建筑材料的种类和性质。

采用实验法，进行有机建筑材料的制备和性能测试。

3.4 教学评估进行课堂测试，检查学生对有机建筑材料的理解。

让学生提交实验报告，评估学生对有机建筑材料的制备和应用能力。

第四章：复合建筑材料4.1 教学目标让学生了解复合建筑材料的种类和性质。

让学生掌握复合建筑材料的制备和应用。

文件编号：18・DD ・26・51・A0X2040251工程材料及成型技术基础课□ E攵纟因20文件编号：18・DD・26・51・A0 X2040251工程材料及成型技术基础课程教学大纲课程名称：工程材料及成型技术基础英文名称：Engineering Materials and Moulding Technology Foundation课程编码：X2O4O251学时数：48其中实践学时数：4 课外学时数：学分数：3.0适用专业：机械设讣制造及其自动化机械电子工程机械工程过程装备与控制工程一、课程简介《工程材料及成型技术基础》是机械类专业学生的一门重要专业基础课，与先修课程《工程训练》、后续课程《机械制造技术基础》共同探讨机械制造全过程——即从选择材料、制造毛坯、直到加工出零件所涉及的各个方而内容。

要求学生了解机械工程材料的一般知识，掌握常用材料的成分、组织、性能与加工工艺之间的关系及苴用途，使学生具有合理选用材料、正确确左加工方法的能力，并初步掌握零件的结构工艺性，为学生今后的学习、设计、工作打下必备的基础。

二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（一）工程材料的结构与性能1.教学内容晶体材料的原子排列；合金的晶体结构：工程材料的性能2.基本要求（1）了解部分：晶体结构及缺陷的形式：单晶体和多晶体：相与组织之间的关系；固溶体和化合物性能：机械性能的概念：材料物理化学性能的概念：陶瓷和髙聚物的结构（2）理解部分：刚度、强度、塑性、韧性与材料之间的关系应用：材料工艺性能的含义（3）掌握部分：晶体结构缺陷与材料性能之间的关系：合金的相的种类及对性能的影响；硬度的测量、表示方法及应用（4）熟练掌握：材料强化方式3.重点和难点（1）重点：金属的三种典型晶体结构；实际金属中的三类晶体缺陷：合金的相结构：材料的力学性能指标Os、©b、§、Ok、HB、HRC及与材料之间的关系（2）难点：材料强化方式（二）金属材料的凝固与固态相变1.教学内容金属结晶过程的基本规律；二元合金相图的分析：铁碳相图的分析：钢在加热和冷却时的转变2.基本要求（1）了解部分：金属结晶过程的基本规律及影响因素：铁的同素异构转变：二元相图的意义和基本类型：钢在加热时的转变（2）理解部分：细化晶粒的方法；二元相图的基本类型和结晶过程特点：相图与材料使用性能和工艺性能之间关系；连续冷却转变曲线；钢在冷却时的转变产物及性能特点（3）掌握部分：杠杆定律：匀晶相图：共晶转变：包晶转变；共析转变（4）熟练掌握：铁碳相图的规律及应用3.重点和难点（1）重点：铁碳合金的基本相：碳钢室温下的平衡组织组成：含碳量对铁碳合金的组织及性能的影响：铁碳相图的应用（2）难点：铁碳相图（三）金属材料的塑性变形1.教学内容金属的塑性变形；塑性变形对金属组织和性能的影响；回复与再结晶：冷、热变形：金属的可锻性2.基本要求（1）了解部分：单晶体与多晶体金属的塑性变形特点；加工硬化现象：残余应力的危害及消除（2）理解部分：塑性变形金属在加热时组织与性能的变化：金属可锻性的概念及影响因素（3）掌握部分：加工硬化现象的应用：回复与再结晶的特点：冷、热变形的对比：纤维组织对性能的影响及应用（4）熟练掌握：无3.重点和难点（1）重点：加工硬化现象的应用：回复与再结晶的应用：冷、热变形的选择：纤维组织对性能的应用（2）难点：无（四）金属材料热处理1.教学内容钢的热处理工艺（退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表面淬火）2.基本要求（1）了解部分：热处理的分类及工序安排；固溶处理和时效强化：热处理零件结构工艺性: 先进热处理工艺；渗氮的特点和应用（2）理解部分：退火、正火、淬火、回火的工艺；感应加热表面淬火的参数选择；渗碳过程（3）掌握部分：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表而淬火的目的、组织及应用（4）熟练掌握：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表而淬火的目的、组织及应用3.重点和难点（1）重点：退火、正火、淬火、回火、渗碳、感应加热表而淬火的目的，组织和应用（2）难点：无（五）金属表面改性处理1.教学内容金属表面改性处理的目的、意义、特点和方法2.基本要求（1）了解部分：金属表而改性处理的意义（2）理解部分：转化膜、电镀、离子沉积、热喷涂、涂装、表而着色等工艺的特点和应用场合（3）掌握部分：无（4）熟练掌握：无3.重点和难点（1）重点：无（2）难点：无（A）金属材料1.教学内容合金钢的槪述；合金元素的作用：结构钢；工具钢；特殊性能钢：铸铁2.基本要求（1）了解部分：合金钢的分类、编号方法、化学成分和主要用途：特殊性能钢（主要是不锈钢）的性能特点、热处理工艺及主要用途：有色金属和新型金属材料（2）理解部分：合金元素对钢的组织和性能影响规律（3）掌握部分：工具钢、灰铸铁的性能特点及应用；弹簧钢、轴承钢、易切削钢成分、性能特点及主要用途（4）熟练掌握：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用3.重点和难点（1）重点：普通碳素结构钢和普通低合金结构钢、调质钢、渗碳钢成分、性能特点、热处理工艺、典型牌号及应用（2）难点：无（七）铸造1.教学内容合金铸造性能；砂型铸造工艺；特种铸造；铸件结构设计；常用合金铸造生产2.基本要求（1）了解部分：特种铸造的特点和应用：铸造技术新进展（2）理解部分：砂型铸造工艺选择（3）掌握部分：砂型铸造工艺和常用合金的铸造生产（4）熟练掌握：合金的铸造性能：灰铸铁的铸造性能：铸件结构设汁3.重点和难点（1）重点：合金的铸造性能：灰铸铁的铸造生产：铸件结构设计（2）难点：无（八）压力加工1.教学内容自由锻；模锻；板料冲压：压力加工件结构设计2.基本要求（1）了解部分：自由锻的工序；模锻的工序；挤压、轧制、拉拔方法；塑性加工新进展（2）理解部分：自由锻、模锻的特点及应用：板料冲压的工序、特点及应用（3）掌握部分：自由锻工艺规程制订：模锻工艺规程制订（4）熟练掌握：压力加工件结构设计3.重点和难点（1）重点：压力加工件结构设计（2）难点：无（九）焊接1.教学内容电弧焊：电阻焊：摩擦焊：焊接件结构工艺性：常用金属材料的焊接2.基本要求（1）了解部分：电阻焊、摩擦焊、压力焊的特点：焊接技术新进展（2）理解部分：电弧焊接基本原理；焊接接头形式；铸铁的焊接：铜、铝合金的焊接（3）掌握部分：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性（4）熟练掌握：焊接结构设汁3.重点和难点（1）重点：电弧焊方法及应用；碳钢和合金钢的焊接性：焊接结构设计（2）难点：无（十）机械零件材料及成型工艺的选用1.教学内容工程材料及成型工艺选用的基本原则：具体成型方法及改性工艺的选用：典型零件的材料及成型工艺选择2.基本要求（1）了解部分：无（2）理解部分：无（3）掌握部分：工程材料及成型工艺选用的基本原则；具体成型方法及改性工艺的选用（4）熟练掌握：典型零件的材料及成型工艺选择3.重点和难点（1）重点：典型零件的材料及成型工艺选择（2）难点：无四、教学方式及学时分配五、课程其他教学坏节要求（一）实验教学课：实验一铁碳合金平衡组织的显微分析要求：观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织，掌握铁碳合金的成分、组织和性能之间的对应关系实验二碳钢热处理的性能与组织分析要求：掌握钢的退火.正火、淬火、回火工艺：掌握含碳量.加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响：了解碳钢热处理的基本组织。

教案20 07~ 20 08学年第1学期学院、系室机械工程系课程名称材料与成型技术专业、年级、班级工业工程06级主讲教师庄哲峰福建农林大学教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。

任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。

教案可以按每堂课（指同一主题连续1~4节课）设计编写。

教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。

2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“√”。

3、题目：标明章、节或主题。

4、教学内容：是授课的核心。

将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。

5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。

教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。

6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。

7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。

8、日期的填写系指本堂课授课的时间。

福建农林大学教案编号：1福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案福建农林大学教案。

林业生态工程设计与施工作业指导书第1章项目背景与目标 (4)1.1 项目背景 (4)1.2 项目目标 (4)1.3 工程设计原则 (4)第2章林业生态工程现状分析 (5)2.1 地理位置与气候条件 (5)2.2 土壤类型与肥力状况 (5)2.3 森林资源现状 (5)第3章树种选择与配置 (5)3.1 树种选择原则 (5)3.1.1 适地适树原则：根据项目区的气候、土壤、地形等立地条件，选择适应性强、生长迅速、抗逆性好的树种。

(5)3.1.2 生态功能原则：优先选择具有较强水源涵养、土壤保持、防风固沙、净化空气等生态功能的树种。

(5)3.1.3 生物多样性原则：注重选择能够提高生物多样性的树种，包括不同层次的乔木、灌木和草本植物。

(6)3.1.4 经济效益原则：考虑树种的木材、果实、药材等经济价值，提高森林的经济效益。

(6)3.1.5 景观美学原则：结合项目区的景观需求，选择具有较高观赏价值的树种。

(6)3.2 树种配置方法 (6)3.2.1 混交林配置：选择两种或两种以上树种进行混交，提高森林生态系统的稳定性和生物多样性。

(6)3.2.2 层次配置：根据乔木、灌木和草本植物的生长特性，进行分层配置，形成立体结构的森林。

(6)3.2.3 混合配置：在同一林分内，采用不同生长速度和生态位的树种进行配置，以利于长期保持林分结构和功能。

(6)3.2.4 模拟自然配置：参考项目区自然植被类型和分布，进行树种配置，使人工林与自然植被相融合。

(6)3.3 主要树种简介 (6)3.3.1 针叶树种： (6)3.3.2 阔叶树种： (6)3.3.3 灌木树种： (7)3.3.4 草本植物： (7)第4章造林工程设计 (7)4.1 造林工程布局 (7)4.1.1 造林区域选择 (7)4.1.2 造林树种选择 (7)4.1.3 造林工程分区 (7)4.2 造林密度与模式 (7)4.2.1 造林密度 (7)4.2.2 造林模式 (8)4.3.1 整地 (8)4.3.2 苗木处理 (8)4.3.3 造林时间 (8)4.3.4 造林施工 (8)第5章水土保持工程设计 (9)5.1 水土保持工程目标 (9)5.1.1 降低地表径流对土壤的冲刷，减缓水土流失速度，提高土壤抗蚀功能； (9)5.1.2 改善土壤结构和肥力，为林木生长创造良好的立地条件； (9)5.1.3 减少泥沙淤积，保障水利设施正常运行； (9)5.1.4 促进水资源合理利用，提高水分利用效率； (9)5.1.5 改善生态环境，维护生物多样性。

简介1.1设计与材料材料贯穿于人类进化的过程，是人类文明和时代进步的标志，是社会科学技术发展水平的标志。

产品造型设计的过程实际上是对材料的理解和认识的过程，是应用的过程。

列举古希腊的石椅，我国明代的椅子，及国外椅子的发展创新历程，说明设计造型的变化与发展和材料的应用与发展是相辅相成、相互影响、相互促进、相互制约的。

1.2产品造型设计的物质基础材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。

工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。

是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。

材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。

而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。

1.3材料设计1.材料设计的内容产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。

产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。

2.材料设计的方式出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。

两种主要方式：①从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料②从原料出发，思考如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。

3.材料与产品的匹配关系产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。

材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。