《热处理工程基础》教学大纲
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《热处理工程基础》教学大纲
课程编号:C050140501
课程名称:热处理工程基础
课程类型:专业方向课
英文名称:FundamentalofHeatTreatment
适用专业:金属材料工程
总学时:60
学分:4
一、课程的性质、目的和任务
《热处理工程基础》是金属材料专业的一门重要专业课,是一门理论性和
实践性都很强的课程。
目的:使学生通过学习,了解各种热处理技术,热处理设备,掌握一般热
处理工艺,具有制定常用材料热处理工艺的能力。
任务:主要讲授钢的加热和冷却时的转变的理论,珠光体转变、马氏体转
变、贝氏体转变;钢的退火、正火、淬火、回火工艺;钢的过冷奥氏体转变图;
淬火应力与淬火缺陷;表面淬火;钢的化学热处理基础;钢的渗碳、渗氮、碳
氮共渗等化学热处理工艺;铸铁热处理原理及工艺;热处理设备等。
二、课程教学的基本要求
1.课程教学的基本要求
(1)要使学生了解各种热处理的特点及应用范围,了解常见的热处理设
备;
(2)要使学生理解零件的热处理工艺后的组织和性能;
(3)使学生掌握常见机械零件的热处理工艺的制定,热处理设备的使用。
2.能力培养要求
学生能够了解各种热处理技术,热处理设备,掌握一般热处理工艺,具有
制定常用材料热处理工艺的能力。
三、课程教学内容
0.概述
1.金属固态相变基础
内容:
1.1金属固态相变的主要类型
1.2金属固态相变的基本特性
1.3固态相变中的形核
1.4固态相变中新相的长大
1.5综合转变动力学-奥氏体等温转变图
1.6组织粗化
重点:
(1)金属固态相变的主要类型
(2)奥氏体的等温转变
难点:金属固态相变的形核与长大机理
要求:通过本章节的讲授,使学生了解金属固态相变的类型及一般特征,
掌握金属固态相变的规律。
2.钢中奥氏体的形成内容:
2.1奥氏体的结构、组织与性能
2.2奥氏体形成的热力学条件
2.3奥氏体的形成机制
2.4奥氏体等温形成动力学
2.5连续加热时奥氏体的形成
2.6奥氏体晶粒长大及其控制
2.7非平衡组织加热时奥氏体的形成
重点:
(1)钢的加热转变过程
(2)奥氏体的晶粒长大及其控制
难点:
(1)非平衡态钢的加热转变
(2)连续加热时奥氏体的形成
要求:通过本章节的讲授,使学生能够掌握钢中奥氏体的形成过程,了解
奥氏体转变的热力学和动力学特点。
3.珠光体转变
内容:
3.1珠光体的组织形态及晶体学
3.2珠光体转变机制
3.3先共析转变和伪共析转变
3.4珠光体转变动力学
3.5珠光体的力学性能
3.6钢中碳化物的相间沉淀
重点:
(1)片状珠光体的形成机制
(2)先(伪)共析钢的珠光体转变
(3)珠光体的力学性能
难点:
(1)珠光体组织的力学性能
(2)珠光体转变机制
要求:通过本章节的讲授,使学生了解珠光体的组织形貌,理解珠光体的
转变过程,掌握珠光体的组织对力学性能的影响。
4.马氏体转变
内容:
4.1马氏体转变的主要特征
4.2钢中马氏体转变的晶体学
4.3马氏体的组织形态及影响因素
4.4马氏体转变的热力学
4.5马氏体转变动力学
4.6马氏体的性能
重点:
(1)马氏体的形貌(2)马氏体的性能
难点:
(1)马氏体的相变机制
(2)马氏体的形状记忆效应
要求:通过本章节的讲授,使学生了解马氏体转变的基本特征、马氏体的
组织形貌及马氏体转变的晶体学,掌握马氏体组织的力学性能。
5.贝氏体转变
内容:
5.1贝氏体转变特征
5.2贝氏体组织形态
5.3贝氏体的形成条件
5.4贝氏体的转变机制
5.5贝氏体转变产物的力学性能
5.6贝氏体组织的应用
重点:
(1)贝氏体转变机制
(2)贝氏体形貌
(3)贝氏体的力学性能
难点:
(1)贝氏体的分类
(2)贝氏体的转变机制
要求:通过本章节的讲授,使学生了解贝氏体的基本特征,理解贝氏体转
变机制,掌握贝氏体组织的力学性能。
6.钢的过冷奥氏体转变图
内容:
6.1过冷奥氏体等温转变动图
6.2过冷奥氏体连续冷却转变图
6.3过冷奥氏体转变图的应用
重点:
(1)过冷奥氏体的等温转变图
(2)过冷奥氏体的连续冷却转变图
难点:过冷奥氏体的等温及连续冷却转变图的生成过程。
要求:通过本章节的讲授,使学生了解过冷奥氏体的等温及连续冷却转变
动力学图,理解动力学图的生成过程,掌握动力学在热处理工艺制定中的作用。
7.过饱和固溶体的脱溶分解
内容:
7.1铝合金在时效过程中组织和性能的变化
7.2钢的回火转变
7.3调幅分解
重点:
(1)钢回火时的组织转变
(2)钢回火后的力学性能变化难点:调幅分解
要求:通过本章节的讲授,使学生理解过饱和固溶体分解过程中的组织转
变,掌握不同分解状态下的组织形貌及力学性能。
8.钢的退火和正火
内容:
8.1钢的退火
8.2钢的正火
8.3退火与正火后钢的组织性能及工艺选用
重点:退火和正火的基本含义、工艺特点及原理。
难点:退火、正火工艺的正确选择应用。
要求:理解退火和正火的基本含义、工艺特点及原理,掌握退火、正火工
艺的正确选择应用。
9.钢的淬火及回火
内容:
9.1钢的淬火与分类
9.2钢的淬透性
9.3淬火介质
9.4淬火工艺
9.5回火工艺
9.6钢的表面淬火
9.7淬火缺陷与防止
9.8淬火工艺的新发展
重点:淬火的基本含义、工艺特点及原理,淬透性的含义及试验结果分析,
淬火缺陷及防止
难点:淬火回火工艺的应用。
要求:理解淬火的基本含义、工艺特点及原理,掌握淬火、回火工艺的正
确选择应用。
10.钢的化学热处理
内容:
10.1化学热处理的分类与基本过程
10.2钢的渗碳
10.3钢的渗氮
10.4钢的碳氮共渗与软氮化
10.5其它化学热处理
重点:钢的渗碳、渗氮的工艺原理。
难点:钢的渗碳、渗氮的工艺原理及应用。
要求:理解化学热处理的基本含义、工艺特点及原理,了解化学热处理的
基本工艺方法。
四、课内实践教学要求
课内实践教学名称学
时内容及要求实
践
性
质实
践
形
式实
践
类
型每
组
人
数其
他
说
明
1.碳钢热处理后
的显微组织观察与
分析4观察和分析碳钢经不同热处理后显微
组织特征必
修实
验演
示1
0课
内
2.热处理综合实
验4根据金相组织判断材料的基本性能必
修实
验验
证1
0课
内
3.碳钢的普通热处
理4改变热处理工艺(温度和时间及冷却
速度),观察金相组织的变化必
修实
验验
证1
0课
内
合计12
五、学时分配
主要内容讲课学时习题课
时讨论课
时实验课
时上机课
时作业
0.绪论2
1.金属固态相变基础4
2.钢中奥氏体的形成44
3.珠光体转变4
4.马氏体转变6
5.贝氏体转变6
6.钢的过冷奥氏体转变
图44
7.过饱和固溶体的脱溶
分解4
8.钢的退火与正火4
9.钢的淬火与回火64
10.钢的化学热处理4
小计4812
合计60
六、本课程与其他相关课程的联系
根据本课程的内容,学生在学习本课程之前应具备以下课程基础:物理化
学冶金传输原理材料科学基础材料成型技术基础
七、考核评价方式
本课程为考查课,其中:
⑴平时考核:10%
⑵实践考核:10%
⑶期末考核:闭卷考试80%
八、建议教材和教学参考书
[1].陆兴主编《热处理工程基础》机械工业出版社2008.3
[2].夏立芳主编,《金属热处理工艺学》,哈尔滨工业大学出版社,2008.7
[3].刘云旭主编,《金属热处理原理》机械工业出版社1981年
[4].刘永栓主编,《钢热处理》冶金工业出版社1987年[5].安运铮主编,《热处理工艺学》机械工业出版社1982年
[6].曾祥模主编,《热处理炉》,西北工大出版社,1996
[7].吴克英主编,《现代热处理炉》机械工业出版社1997
[8].刘孝曾主编,《热处理设备及设计》机械工业出版社1989