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《金属材料腐蚀与防护》课程教学大纲课程代码：050242003课程英文名称：Material Corrosion and Protection课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间：2012.7一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标1.课程地位：金属材料腐蚀与防护是专业课、选修课。
该课程介绍了金属材料与腐蚀环境介质作用的规律、作用的机理、影响因素以及腐蚀破坏的危害性。
论述了腐蚀分析与研究的方法，讲述控制、预防和预测金属材料及其结构腐蚀发生或发展的技术与方法。
2.教学目标：本课程是金属材料工程专业一门应用性较强的专业课程。
使学生了解金属材料发生各种腐蚀的基本规律及作用机理，掌握材料腐蚀的评价方法、控制原理及防腐技术，并能够结合材料的成分与结构特征，分析耐腐蚀材料的设计及其热处理原理，目标是培养学生的创新创业能力，激发学生对科学研究或创造发明的浓厚兴趣，全面提升学生的工程素质和实践能力，为学习其它有关专业课程和将来从事生产技术工作奠定必要的理论基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.知识方面的基本要求：了解腐蚀的基本概念、研究材料腐蚀的意义、腐蚀科学发展概况、腐蚀的分类；掌握材料腐蚀速度的表征方法。
了解腐蚀过程的热力学判据、 腐蚀电动序、E－PH图及其应用；理解与掌握金属电极电势、 标准电极电势和金属电动序；了解腐蚀电池的构成及其类型、电化学腐蚀动力学。
理解并掌握腐蚀电池的电极过程；了解腐蚀速度与极化作用；理解腐蚀极化图、混合电势理论，掌握腐蚀极化图及混合电势理论的应用；掌握活化极化腐蚀动力学方程，浓差极化腐蚀动力学方程，了解腐蚀速度的电化学测定方法。
掌握析氢腐蚀与吸氧腐蚀阴极去极化的电化学特征；了解影响析氢腐蚀与吸氧腐蚀的因素及其控制过程；了解钝化现象、钝化金属的自钝化及钝化理论。
了解局部腐蚀与全面腐蚀的比较；掌握电偶腐蚀，点蚀，缝隙腐蚀，丝状腐蚀，晶间腐蚀，选择性腐蚀的电化学特征及其控制方法。
热处理工艺课程设计———3Cr2W8V热锻模学校：学院：专业：学生：学号：指导教师：完成日期：目录第一章绪论.......................................... - 3 -1.1 热处理工艺课程设计的目的...................... - 3 -1.2 热处理工艺课程设计的意义...................... - 3 - 第二章热处理工艺课程设计的任务...................... - 4 -2.1 相变点的确定.................................. - 4 -2.2 热处理设备的选择²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²²- 4 -2.3 组织特点和性能的分析.......................... - 7 -2.4 夹具的设计或选用............................. - 10 - 第三章零件的技术要求及选材......................... - 11 -3.1 技术要求..................................... - 11 -3.2 材料的选择................................... - 11 - 第四章热处理工艺................................... - 12 -4.1 预先热处理................................... - 12 -4.2 淬火工艺..................................... - 14 -4.2.1 淬火工艺步骤........................... - 14 -4.2.2 提高钢强韧性的其他淬火工艺方法 ......... - 19 -4.2.3 淬火缺陷、发生原因及防止措施²²²²²²²²²²²- 19 -4.3 回火工艺..................................... - 23 -4.3.1 回火的必要性：......................... - 23 -4.3.2 回火的目的：........................... - 23 -4.3.3 回火的准备工作......................... - 23 -4.3.4 回火温度确定........................... - 23 -4.3.5 回火保温时间确定 ....................... - 24 -4.3.6 注意事项：............................. - 24 -4.3.7 回火时的组织转变 ....................... - 24 -4.3.8 回火后的性能........................... - 25 -4.3.10 热处理工序分为预备热处理和最终热处理... - 27 -4.4 化学热处理................................... - 28 - 第五章设计的体会、见解及主要参考书................. - 30 -第一章绪论1.1热处理工艺课程设计的目的综合运用所学知识解决生产实践中的热处理工艺制定问题，包括工艺设计中的细节问题，设备选用，夹具设计，工艺流程，资料、手册的查用，规范、标准等1.2热处理工艺课程设计的意义进一步了解热处理的基本工艺：退火、正火、淬火、回火、化学热处理的原理；熟悉提高零件等产品质量和寿命所采取的各种热处理方法及其强化规律和适用范围；熟悉钢热处理后的各种主要的组织形态及性能；掌握热处理工艺学的方法，抓住普遍规律及特殊规律或特点；注意与其他加工工艺之间的关系第二章热处理工艺课程设计的任务2.1相变点的确定锻造温度热处理始锻终锻退火淬火回火温度（℃）温度（℃）温度（℃）硬度(HB)预热（℃）加热（℃）冷却介质硬度(HRC)温度（℃）硬度(HRC)1065～1185 850～900860～900205～235800～8501130～1150油冷49～56550～65048～52 临界温度Ac1Ac3Ar1Acm Ms温度（℃）温度（℃）温度（℃）温度（℃）温度（℃）820～830850 690 1100 3802.2热处理设备的选择选择高温箱式炉图如下：1—炉壳2—炉衬3—热电偶4—炉膛5—炉门6—炉门升降机构7—电热元件8—炉底板可以看出炉膛由高铝砖砌成，自里向外依次为硅藻泥和隔热材料或保温材料，炉底用耐热钢板制成炉板，下方为耐热砖墙支撑，砖墙之间有电热元件。
《热处理设备》课程设计教学大纲课程编码：050251005课程英文名称：Heat-treatment Equipment Course Design课程总学时：3周讲课：10 实验：0 上机：40适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间：2012.7一、大纲使用说明本大纲根据金属材料工程专业2012版教学计划制订。
（一）适用专业金属材料工程。
（二）课程设计性质本课程设计是学生在修完热处理原理与工艺学等专业基础课程，并完成工艺课程设计后进行的一次综合性和实践性很强的教学实践活动，是教学中的一个重要环节。
（三）主要先修课程和后续课程1.先修课程：工程制图、机械设计基础、热处理原理与工艺学、热处理设备等。
2.后续课程：学生进入毕业设计教学环节。
二、课程设计目的及基本要求课程设计教学实施目的是：1.通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用热处理设备课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决炉子设计问题的能力。
2.学习热处理炉设计的一般方法，掌握炉子设计的一般规律。
3.进行常规热处理炉设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料及手册、运用标准及规范。
4.熟悉计算机Auto CAD 软件的使用操作，进行计算机辅助设计和绘图的训练。
课程设计教学的基本要求：1.能从热处理炉功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择炉型结构、确定炉体基本尺寸、合理选定耐火材料、确定炉体钢结构和钢材的规格型号。
2.能应用热平衡计算法确定热处理炉的输入总功率。
能够进行电阻炉电热元件的计算或根据燃料种类进行燃料燃烧计算，进而选择燃烧装置。
3.能够从使用与维护、经济性和耐用性等问题出发，对热处理工件夹具、支架等进行结构设计。
4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。
5.初步掌握Auto CAD 软件的使用操作，使用计算机绘制炉体总图、零件图。
三、课程设计内容及安排1. 主要内容：课程设计题目以箱式电阻炉、台车炉、盐浴炉、井式炉的设计为主，也可选做其它设计题目，其工作量要在3周内完成。
1 前言本次课程设计主要是制定典型零件的生产工艺，是以《金属热处理原理》、《金属热处理工艺学》和《金属材料学》为基础的一门综合课程设计。
从本次课程设计中，我们可以获得综合运用所学的基本理论、基本知识、基本技能，独立分析和解决实际问题的能力；培养严肃、认真、科学的工作作风和勇于进取开拓的创新精神。
通过本次课程设计，可以使我们初步掌握典型零部件生产工艺过程；掌握典型零件的选材、热处理原则和工艺制定原理；理论联系实际，综合运用基础课及专业课程多方面的知识去认识和分析零部件热处理生产过程的实际问题，培养解决问题的能力。
热处理工艺是整个机器零件和工模具制造的一部分，热处理是通过改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能，通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。
合理的热处理工艺方案，不但可以满足设计及使用性能的要求，而且具有最高的劳动生产率，最少的工序周转和最佳的经济效果。
通过课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才是真正的知识，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
2 零件图分析万能分度头是通用设备的必备设备，它可以辅助机床完成被加工零件在圆周任意度上的分度工作。
如对零件分度钻孔，铣槽，铣削圆弧和零件划线工作。
其主轴的回转现可在0°-90°之间任意调整。
分度主轴可配备各种类型的卡盘及夹具。
技术要求：硬度45-50HRCA,B段硬度＜30HRC2.1受力分析及性能要求主轴是机床上传动力的零件，由于负荷不同，受力大小也不同，常承受弯曲、扭矩、冲击、同时受到在滑移和转动部位受摩擦作用。
因此主轴的性能要求是高硬度、足够的韧性及疲劳强度、强度、形状畸变要求。
上述万能分度头主轴，从工件整体来说作为机床传动件，必须具备一定的强韧性，同时后端直径48.2及A、B两部位受击段，由于承受一定的扭转、摩擦力，因此要求具备较高的强度、硬度。
《热工设备》课程设计教学大纲课程编码：00506A017课程英文名称：Inorganic material thermal engineering foundation Course Design课程总学时：3周讲课：10 实验：0 上机：40适用专业：金属材料与工程大纲编写（修订）时间：2012.7一、大纲使用说明本大纲根据无机材料专业2012版教学计划制订。
（一）适用专业无机材料专业。
（二）课程设计性质本课程设计是学生在修完前期专业基础课程后进行的一次综合性和实践性很强的教学实践活动，是教学中的一个重要环节。
（三）主要先修课程和后续课程1.先修课程：“机械设计基础”、“无机材料科学基础”、“陶瓷导论”，“热工过程及设备”等。
2.后续课程：学生进入毕业设计教学环节。
二、课程设计目的及基本要求课程设计教学实施目的是：1.通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用热工理论基础和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决窑炉设计问题的能力。
2.学习窑炉设计的一般方法，掌握窑炉设计的一般规律。
3.进行常规窑炉设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范。
4.熟悉计算机Auto CAD 软件的使用操作，进行计算机辅助设计和绘图的训练。
课程设计教学的基本要求：1.能从窑炉功能要求出发，制订或分析设计方案，合理地选择炉型结构、确定炉体基本尺寸、合理选定耐火材料、确定炉体钢结构和钢材的规格型号。
2.能应用热平衡计、物料平衡算法确定窑炉的输入总功率；能够根据燃料种类进行燃料燃烧计算，进而选择确定燃烧装置。
3.能够从使用与维护、经济性和耐用性等问题出发对窑炉附属设备进行结构设计。
4.绘图表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。
5.初步掌握Auto CAD 软件的使用操作，使用计算机绘制炉体总图、零件图。
三、课程设计内容及安排1.主要内容：课程设计题目以隧道窑、室式烧结窑、台车式烧结窑、回转窑为主，也可选做其它设计题目，其工作量在3周内完成。
热处理课程设计一、课程设计的背景和意义热处理是指通过加热、保温和冷却等工艺过程，使金属材料在其内部组织结构、物理性能和化学性能上发生变化的一种技术。
热处理在现代工业生产中广泛应用，对于提高材料的强度、硬度、韧性、耐腐蚀性等方面具有重要作用。
热处理课程的设计与开展对于培养学生的实践能力和科学素质具有重大意义。
二、课程设计的目标本次热处理课程设计旨在通过理论学习与实验操作相结合的方式，使学生掌握以下知识和技能：1. 了解常见金属材料的组织结构及其对应的物理性能和化学性能；2. 掌握常见热处理工艺，如退火、正火、淬火等；3. 能够正确选择适当的热处理工艺，并进行相应实验操作；4. 学会使用金相显微镜观察样品组织结构，并进行分析判断。
三、教学内容安排本次课程设计共分为三个部分：理论讲解、实验操作和实验报告撰写。
1. 理论讲解（1）金属材料的组织结构及其对应的物理性能和化学性能；（2）常见热处理工艺，如退火、正火、淬火等；（3）热处理工艺的选择原则及注意事项。
2. 实验操作（1）准备样品：选取不同种类的金属材料，制备成相同尺寸和形状的样品；（2）退火实验：将样品加热至一定温度并保温一段时间，然后缓慢冷却至室温；（3）正火实验：将样品加热至一定温度并保温一段时间，然后以适当速率冷却至室温；（4）淬火实验：将样品加热至一定温度并保温一段时间，然后迅速浸入水中进行淬火处理；（5）金相显微镜观察：使用金相显微镜观察不同处理工艺下的样品组织结构，并进行分析判断。
3. 实验报告撰写学生根据所进行的实验操作和观察结果，撰写实验报告。
报告内容包括：实验目的、实验步骤、实验结果及分析、结论和思考等。
四、教学方法本次课程设计采用理论讲解与实验操作相结合的方式进行。
在理论讲解环节，教师通过PPT等形式向学生介绍相关知识点，同时注重与实际应用的联系，引导学生进行思考。
在实验操作环节，教师先向学生演示实验步骤和注意事项，然后指导学生自行进行实验操作。
《材料工程质量控制》课程教学大纲课程代码：050232002课程英文名称：Quality Control in Materials Engineering课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间：2012年10月一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程为金属材料工程专业基础课，学生可根据需要选修。
学习本课程的目的是培养学生的材料工程师职业素养，树立工程价值观和质量观，为学生从事材料工程设计、制造和管理奠定理论基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求掌握产品质量管理体系及质量控制知识，掌握金属材料质量检测技术和基本检测技能；对材料加工过程的各项技术领域中质量控制的技术手段和管理手段。
（三）实施说明理论讲授过程中以案例教学为主，教师可以通过视频资料或组织学生参观现场或邀请企业管理部门的人员辅助授课。
（四）对先修课的要求材料工程基础、金属热处理原理及工艺（五）对习题课、实验环节的要求无（六）课程考核方式1.考核方式：考查2.考核目标：不详3.成绩构成：平时成绩与期末成绩各占50%（七）参考书目《材料加工质量控制》，庞国星编，机械工业出版社，2011.07二、中文摘要本课程主要介绍质量管理及质量控制的基础知识，包括ISO9000质量管理体系及质量认证、金属材料质量检测、材料成型（铸造、锻造、焊接）的质量控制、热处理质量管理与控制、表面处理质量控制等。
课程力求简要进行原理论证，重在对工程实践环节的指导，使得学生树立工程质量概念。
三、课程学时分配表四、教学内容及基本要求第一章质量管理及质量控制概述本章总计4学时。
1.质量管理体系及控制2.质量控制的基本方法3.材料加工质量检测与控制第二章金属材料的质量检测本章总计2学时。
1. 金属材料如常检验流程2. 金属材料化学成分分析3. 材料力学性能检测技术4. 材料的金相组织检验第三章材料成型质量控制本章共2学时。
《热工过程及设备》课程教学大纲课程代码：005063019课程英文名称：Inorganic material thermal engineering foundation课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0适用专业：无机非金属材料工程专业大纲编写（修订）时间：2012.7一、大纲使用说明本大纲根据无机非金属材料工程专业2012教学计划制订。
（一）课程的地位及教学目标热工过程及设备课程是无机非金属材料工程专业学生的必修专业课，是在学生们学习了高等数学、机械设计基础、无机材料科学基础、陶瓷导论等相关课程后开设的一门涉及窑炉热工过程及设备的基础理论、基本原理和基本构造方面知识，并具有较强实践性的专业主干课程。
本课程的教学目标是：使学生获得硅酸盐工业窑炉热工过程的基本理论，了解掌握热工设备构造及设计的基本原理，培养学生分析解决窑炉内热工问题的能力，为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.知识方面的基本要求：掌握气体动力学基本方程式，能过熟练运用伯努利方程计算窑炉系统内气体流动问题。
掌握烟囱的热工计算方法，了解喷射器工作的基本原理；掌握导热、对流换热、辐射换热的基本概念及定律，熟练掌握稳定态下炉墙散热的计算方法。
了解掌握自然对流、强制对流的计算方法，了解窑炉火焰空间内的传热过程、基本规律及计算方法；掌握分子扩散的基本概念，熟悉斐克定律推导过程，掌握单向扩散、摩尔逆向扩散的规律及计算方法；掌握工业窑炉常用燃料的种类、化学组成、成分换算方法及热工性能，掌握燃料燃烧的计算方法，了解燃烧过程的基本理论，掌握气体、液体燃料的燃烧过程，了解气体、液体燃料燃烧设备的结构及工作原理；掌握发生炉煤气的种类、性质、用途，了解发生炉内的气化过程，掌握各项气化指标，了解煤品质对气化过程的影响，了解主要的气化设备；掌握湿空气的性质，能够熟练运用湿空气的I-x图求解实际问题。
《热处理设备》课程教学大纲课程代码：050231006课程英文名称：Heat-treatment Equipment课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间：2012.7一、大纲使用说明本大纲根据金属材料工程专业2012年培养计划制定。
（一）课程的地位及教学目标“热处理设备”课程是金属材料专业学生的必修专业课，是在学生们学习了材料科学基础、传热学、热处理原理与工艺学、材料现代分析技术等相关课程后开设的一门涉及金属材料热处理设备的基础理论、基本原理和基本构造方面知识，并具有较强实践性的专业主干课程。
本课程的教学目标是：使学生掌握传热学、气体力学、燃料燃烧、耐火材料的基本理论及在热处理炉上的应用。
掌握常用筑炉材料、电热元件的性能及选用原则，掌握燃料燃烧的计算方法。
了解常用热处理设备的种类、型号、构造、设计步骤及计算方法。
使学生能够根据产品产量及热处理工艺特点选用合适的热处理设备，使学生具有一般热处理炉设计的基础知识，为后续的课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.知识方面的基本要求：掌握三种传热方式的机理和基本公式，能够对炉内综合传热过程进行分析和计算；掌握气体力学的基本原理，能够熟练应用伯努利方程计算炉窑系统内气体流动问题；掌握烟囱的热工计算方法；掌握常用耐火材料的基本性能及使用方法；掌握热处理电阻炉的设计步骤，包括炉型的选择、炉膛尺寸的确定、功率的计算、电热元件的选择与计算等，了解炉体砌筑、安装等工程方面的知识。
掌握燃料燃烧计算方法，了解燃烧基本理论，了解常用燃烧装置的结构及工作原理。
掌握燃料热处理炉的设计步骤；掌握热处理浴炉的特点及分类，了解电极浴炉的设计概要；掌握真空热处理炉的分类。
掌握常用类型真空热处理炉的结构、工作原理及系统组成。
了解真空热处理炉发展趋势。
了解离子渗氮炉工作原理；掌握感应加热的基本原理，了解感应器设计概要。
《热处理工艺课程设计》教学大纲
（Design of Heat Treating Processes）
课程编号：050251002 学时/学分：3周/6学分
一、大纲说明
本大纲根据金属材料工程专业2012年教学计划制订
（一）适用专业：金属材料工程
（二）课程设计性质：金属材料工程专业必修课、考查课。
（三）主要先修课程和后续课程
1、先修课程：材料的力学性能，材料工程基础，材料的现代检测方法，材料科学基础
2、后续课程：工程材料学，热处理设备设计，材料的表面处理
二、课程设计目的及基本要求
1. 课程设计目的
（1）培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力，并使其受到卓越工程师基本的训练。
（2）学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。
（3）进行热处理设计的基本技能训练，如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。
2. 基本要求
在指导教师的指导下，独立完成2个典型零件的热处理工艺设计，写出设计说明书。
两个热处理工艺的类型为：（1）设计典型零件的一个普通热处理工艺；（2）钢的化学热处理工艺设计、表面热处理工艺设计、特种热处理工艺设计、铸铁热处理工艺设计和有色金属材料热处理工艺设计，任选其一。
热处理工艺制定以学生生产实习的企业为设计依据，包括零件图纸、材料种类、设备条件、管理规程等。
三、课程设计内容及安排
第一周钢的普通热处理工艺设计
第二周钢的化学热处理工艺设计、表面热处理工艺设计、特种热处理工艺设计、铸铁热处理工艺设计和有色金属材料热处理工艺设计，任选其一。
第三周周一~周三撰写设计说明书
周四~周五答辩
四、指导方式
教师面对面指导设计工作，解答疑难问题。
五、课程设计考核方法及成绩评定
课程设计总成绩 =平时成绩（20%）+设计报告成绩（40%）+ 答辩成绩（40%）。
考核小组由5人以上教师组成，分别对学生平时工作状况、设计报告和答辩情况给予评分。
由不少于3位教师组成答辩小组进行答辩。
六、课程设计教材及主要参考资料
《热处理工艺课程设计指导书》，自编
《热处理工程师手册》樊东黎等编，机械工业出版社，出版时间：2011年3月
《热处理技术数据手册》，樊东黎等编，机械工业出版社，出版时间：2003年3月
制定人：张伟强
教研室主任：娄长胜
教学院长：张罡。
