材料工程基础教案

《材料工程基础》课程实施大纲目录1．教学理念 1 以学生为中心，关注学生的发展，倾听学生的需求。

重视材料在制备过程中的重现性、材料品质的一致性、人与自然的和谐性、资源与环境的可持续性等非常重要的实际问题；培养学生的人文关怀和道德情操。

使学生能从更广的角度学习知识，更深的层次掌握知识，从而得到全面的发展。

重视教学的有效性。

以学生掌握知识的程度，灵活应用知识的能力作为评判的标准。

重视教学策略的使用，让学生自己体会建立在基本理论之上的方法的科学性和有效性，从而激发学生对该课程的兴趣。

教学的过程应有自身的教学价值观。

教学的过程不应只是知识的传授，更应重视培养学生的个体主动性。

个体主动性应表现为学生对自身的发展进行主动的思考、批判和选择，能自我策划过程和付诸实施。

当学生具有了对自身发展的主动性时，就具有了主动把握自己人生和命运的意识和能力。

个体主动性是实现生命价值，获取幸福人生的内在保证。

因此，培养学生的个体主动性是教育教学的最根本的任务。

2．课程介绍2.1课程的性质本课程为专业技术基础课。

通过学习特定材料或产品具体参数与生产制作工艺的相关性联系，了解材料或产品的生产制作一般技术基础。

2.2课程在学科专业结构中的地位、作用本课程作为专业技术基础课，在基本理论课和专业课之间起承接作用。

通过学习分析特定材料或产品的制作工艺或特定参数调整与工艺条件的关联，了解或掌握具体的生产工艺或研究方法。

2.3课程的历史与文化传统本课程内容为工程类材料学科的基础内容，曾与“材料科学基础”合并为“材料科学基础与工程”。

为了突出我校材料学科的工程类特色，强化学生的工程素质培养，现将“材料工程基础”独立出来。

本课程根据学生培养方案安排和历史沿袭，着重讲解金属材料的冶炼，铸造，压力加工，热处理，焊接及工程合金内容，其余部分要求学生自学，教师负责解答或根据学生要求选讲部分内容。

2.4课程的前沿及发展趋势随着现代科学的突飞猛进，各种材料提纯，熔炼，成型，改性技术日新月异，各种材料制备工艺日趋细化和异化。

工程材料与材料成型基础（一）教案教师姓名授课班级授课形式授课学时讲授8授课章节名称第五章合金钢§6-1合金元素在钢中的作用§ 6-2合金钢的分类和编号方法§ 6-3低合金钢§ 6-4合金结构钢§ 6-5合金工具钢§6.6特殊性能钢（不锈钢）任务目的知识点◎◎◎◎©©◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎了解合金元素在钢中的作用掌握合金钢的分类和编号原则掌握常用合金结构钢的牌号、性能及用途掌握常用合金工具钢的牌号、性能及用途掌握常用特殊性能钢的牌号、性能及用途合金元素的作用钢的淬透性合金钢的分类和编号常用低合金钢的牌号、性能及用途常用合金渗碳钢的牌号、常用合金调质钢的牌号、常用合金弹簧钢的牌号、常用滚动轴承钢的牌号、性能及用途性能及用途性能及用途性能及用途常用低合金刃具钢的牌号、性能及用途常用高速钢的牌号、性能及用途常用模具钢的牌号、性能及用途常用量具钢的牌号、性能及用途常用不锈钢的牌号、性能及用途常用耐磨钢的牌号、性能及用途能力点◎能识别合金钢的牌号◎根据零件使用性能要求，合理选用合金结构钢◎合理选用刃具、模具、量具材料其它重点是各种类型合金钢的牌号、性能和应用第一节合金元素在钢中的作用常用合金元素： 非碳化物形成元素——Co Ni Cu 碳化物形成元素——Zr Nb V Ti 强一、 合金元素对钢中基本相的影响1、 形成合金铁素体合金元素一溶入A2、 形成合金碳化物 弱碳化物形成元素 中强碳化物形成元素 强碳化物形成元素 熔点、硬度和稳定性： 特殊碳化物 > 合金碳化物 > 合金渗碳体>Fe3C 二、 合金元素对Fe-FeC 相图的影响合金元素对A 相区影响扩大A 相区元素（Mn ） E 、S 点左下移 缩小A 相区元素（Cr ） ——E 、S 点左上移奥氏体钢：lCrl8Ni9 铁素体钢：ICrl7 莱氏体钢：W18Cr4V 三、 合金元素对热处理的影响 1、对加热的影响Si AlW Mo Cr中强Mn Fe 弱形成合金铁素体一固溶强化形成合金渗碳体 形成合金碳化物形成特殊碳化物(Cr,Ni 较(Fe,Mn)3C (Cr23C6, Fe3W3C)(VC, TiC)合金钢的优点：高的强度和淬透性多数元素减缓A 形成，阻碍晶粒长大2、对冷却的影响多数元素溶入A 后一过冷A 稳定性t -> Vc t -淬透性tf Ms 点I —残余A 量t提高淬透性的意义： %1 增加淬硬层深度%1 减少工件变形、开裂倾向3、对回火的影响 %1 回火稳定性一抗回火软化的能力%1 产生二次硬化（析出特殊碳化物，产生弥散强化；A 残->M 或B 下）Aft、 第八章合金钢第二节低合金钢低合金高强度钢碳素结构钢：Q195, Q2I5, Q235, Q255, Q275低合金高强度钢：Q295, Q345, Q390, Q420, Q460Q235+Me(v3%) -> Q3451、成分：0.1〜0.2%C,合金元素2〜3%主加元素：Mn——固溶强化辅加元素：Ti,Cr,Nb——弥散强化使用状态：热轧或正火(F + P),不需最终热处理2、性能：较高的os ,良好的期性韧性，焊接性，抗蚀性，冷脆转变温度低3、常用钢号：Q295 (09Mn2), Q345 (!6Mn)用途：工程结构——桥梁，船舶，车辆外壳、支架、压力容器二、易切削结构钢牌号：Y12, Y12Pb, Y30, Y40Mn性能：良好的切削加工性(170〜240HBS,塑性低)切削抗力小，刀具不易磨损，加工表面粗糙度低应用：成批、大量生产时，制作性能要求不高的紧固件和小型零件第三节合金钢的分类与牌号一、合金钢分类低合金钢——低合金高强度钢、易切削结构钢合金结构钢——渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢合金工具钢——合金工具钢、高速钢特殊性能钢——不锈钢、耐热钢、耐磨钢二、合金钢牌号1、合金结构钢——20CrMnTi, 60Si2Mn, 25Cr2Ni4WA2、滚动轴承钢——GCrl53、合金工具钢——9Mn2V, CrWMn4、高速钢——W18Cr4V, W6Mo5Cr4V25、不锈、耐热钢——4Crl3, 0Crl8NillTi, 00Crl7Nil4Mo26、高镒耐磨钢——ZGMnl3学习思路：用途一工作条件一性能要求一成分特点一热处理特点一典型钢种应用第四节合金结构钢一、渗碳钢1、用途：受冲击和强烈磨损、摩擦的零件（各类齿轮、凸轮）2、性能：表面——高的硬度、耐磨性心部——强而韧3、成分：0.1〜0.25%C ——低碳钢主加元素：Cr,Ni,Mn,B ------ t淬透性（心部得M板条）辅加元素：W,Mo,V,Ti ——细化晶粒（VC,TIC,耐磨性t ）, 4、最终热处理：渗碳+淬火+低温回火组织：表层：高碳回火M + Fe3C或碳化物+残A心部：淬透：低碳回火M未淬透：F+P5、常用钢号：20, 20Cr,20CrMnTi,18Cr2Ni4W淬透性：低中高适用：机床齿轮汽车变速齿轮飞机齿轮二、调质钢1、用途：受复合应力的重要结构件（齿轮、连杆、机床主轴）2、性能：良好的综合机械性能3、成分：0.3〜0.5%C ——中碳钢主加元素：Cr,Ni,Mn,Si—— t淬透性，强化基体辅加元素：W,Mo,V,Ti——细化晶粒，t回火稳定性4、热处理：预备：正火——S——改善组织，消除锻造应力，便于切削加工最终:调质——回火S——获得良好的综合机械性能表面要求高硬度,耐磨，f o-l,-＞表面淬火+低温回火（回火M）5、常用钢号：45, 40Cr, 40CrMnMo三、弹簧钢1、用途：弹性元件2、性能：高的。

材料基础教案设计参考第一章：材料概述1.1 教学目标了解材料的定义和分类掌握材料的性能和应用1.2 教学内容材料的定义和分类材料的性能：力学性能、热性能、电性能等材料的应用领域1.3 教学方法讲授法：讲解材料的定义、分类和性能案例分析法：分析具体材料的应用实例1.4 教学资源教材：材料科学基础课件：材料的性能和应用1.5 教学评价课堂问答：了解学生对材料定义和分类的掌握情况课后作业：分析材料的应用实例，加深对材料性能和应用的理解第二章：材料的力学性能2.1 教学目标了解材料的力学性能指标掌握材料的强度、塑性、韧性等性能力学性能指标：强度、塑性、韧性、硬度等影响力学性能的因素：材料的微观结构、温度、应力状态等2.3 教学方法讲授法：讲解力学性能指标和影响因素实验法：进行材料的力学性能测试，观察和分析实验结果2.4 教学资源教材：材料科学基础实验设备：拉伸试验机、冲击试验机等2.5 教学评价课堂问答：了解学生对力学性能指标的掌握情况实验报告：分析实验结果，加深对力学性能影响因素的理解第三章：材料的热性能3.1 教学目标了解材料的热性能指标掌握材料的热膨胀、导热、比热等性能3.2 教学内容热性能指标：热膨胀、导热、比热等影响热性能的因素：材料的微观结构、温度、应力状态等3.3 教学方法讲授法：讲解热性能指标和影响因素实验法：进行材料的热性能测试，观察和分析实验结果教材：材料科学基础实验设备：热膨胀仪、导热仪等3.5 教学评价课堂问答：了解学生对热性能指标的掌握情况实验报告：分析实验结果，加深对热性能影响因素的理解第四章：材料的电性能4.1 教学目标了解材料的电性能指标掌握材料的导电性、绝缘性、磁性等性能4.2 教学内容电性能指标：导电性、绝缘性、磁性等影响电性能的因素：材料的微观结构、温度、应力状态等4.3 教学方法讲授法：讲解电性能指标和影响因素实验法：进行材料的电性能测试，观察和分析实验结果4.4 教学资源教材：材料科学基础实验设备：万用表、磁性测试仪等4.5 教学评价课堂问答：了解学生对电性能指标的掌握情况实验报告：分析实验结果，加深对电性能影响因素的理解第五章：材料的应用领域5.1 教学目标了解材料在不同领域的应用掌握材料的选择和应用原则5.2 教学内容材料在制造、建筑、电子、能源等领域的应用材料选择和应用原则：性能要求、成本、环境影响等5.3 教学方法讲授法：讲解材料在不同领域的应用实例案例分析法：分析具体材料的选用和应用情况5.4 教学资源教材：材料科学基础案例资料：不同领域材料应用的实例5.5 教学评价课堂问答：了解学生对材料应用领域的掌握情况课后作业：分析具体材料的选用和应用情况，提出改进意见第六章：材料的微观结构6.1 教学目标理解材料的微观结构的基本概念掌握材料的晶体结构与非晶体结构的特征6.2 教学内容材料的微观结构的基本概念晶体的点阵结构与空间群常见金属和非金属的晶体结构非晶体的结构特征6.3 教学方法讲授法：讲解晶体结构的基本概念和类型图解法：通过图解展示晶体结构的微观形态互动讨论法：引导学生探讨晶体结构与材料性能的关系6.4 教学资源教材：材料科学基础课件：微观结构示意图和空间群图模型：晶体结构模型6.5 教学评价课堂问答：评估学生对晶体结构的理解程度练习题：检测学生对晶体和非晶体结构特征的掌握第七章：材料的制备方法7.1 教学目标了解材料的常见制备方法掌握材料的合成原理和工艺流程7.2 教学内容材料的制备方法：熔融法、粉末冶金、气相沉积、溶液处理等合成原理：包括化学反应原理、物理变化原理工艺流程：不同制备方法的操作步骤和条件控制讲授法：讲解不同制备方法和合成原理实例分析法：通过具体案例介绍工艺流程和应用7.4 教学资源教材：材料科学基础课件：制备方法和工艺流程示意图视频资料：实际制备过程的视频演示7.5 教学评价课堂问答：评估学生对制备方法的理解程度小组讨论：分析不同制备方法的优缺点及适用范围第八章：材料的加工工艺8.1 教学目标理解材料的加工工艺的基本概念掌握材料的变形和强化机制8.2 教学内容材料的加工工艺的基本概念和分类金属的变形加工：铸造、锻造、轧制、拉拔等非金属的加工：切割、磨削、抛光等材料的强化机制：冷加工强化、热处理强化等8.3 教学方法讲授法：讲解加工工艺的基本概念和强化机制实验演示法：演示材料的加工过程和效果教材：材料科学基础课件：加工工艺示意图和强化机制示意图实验设备：金属加工设备和非金属加工工具8.5 教学评价课堂问答：评估学生对加工工艺的理解程度实验报告：分析加工过程和强化效果第九章：材料的环境行为9.1 教学目标理解材料在环境中的行为特点掌握材料腐蚀和失效的机理9.2 教学内容材料在环境中的行为特点：大气、水、土壤等环境因素对材料的影响材料腐蚀的类型：均匀腐蚀、局部腐蚀等腐蚀机理：化学腐蚀、电化学腐蚀等材料的防护措施：涂层、阴极保护等9.3 教学方法讲授法：讲解材料环境行为和腐蚀机理实例分析法：分析具体腐蚀案例和失效原因9.4 教学资源教材：材料科学基础课件：环境行为示意图和腐蚀类型案例资料：腐蚀和失效的实例分析9.5 教学评价课堂问答：评估学生对材料环境行为的了解程度小组讨论：分析腐蚀案例和提出防护措施第十章：材料的可持续发展10.1 教学目标理解可持续发展在材料科学与工程中的重要性掌握材料的可持续发展的原则和方法10.2 教学内容可持续发展概念：环境友好、资源节约、社会公正材料可持续发展的原则：生命周期评估、循环经济方法：绿色合成、清洁生产、回收再利用10.3 教学方法讲授法：讲解可持续发展概念和原则小组讨论法：探讨材料可持续发展的方法和挑战10.4 教学资源教材：材料科学基础课件：可持续发展原则和方法示意图案例资料：可持续发展材料应用的实例10.5 教学评价课堂问答：评估学生对可持续发展概念的理解程度小组报告：分析可持续发展材料的应用实例和效果重点和难点解析1. 材料的微观结构：理解材料的微观结构对于掌握材料的性能和应用至关重要。

川大学教案【理、工科】掌握疲劳 强度的概念4.1.8.3疲劳极限和疲劳强度图 4-49 难点了解并理 解疲劳断 裂机理高分了材料宏观疲劳断裂过程:2()DTA ——差热分析Fig 17.2图 4-51难点（2）与温度T 相关T —TgCp 发生突变DSC ——示差扫描量热仪 测试原理示意图。

比热容与温度 比热容与相变 一级相变，二级相变3. 比热容（C P ）或Cv定义：IKg 质量的固体（或液体）升高（或降低）PC 时，所增加 （或减少）的（振动能量）热量。

固体多用Cp。

单位：J - mol'1 - K 」。

Cp 〉Cv。

比热=热容/原子量,单位J ・Kg-I ・K 1比热容的大小：主要取决于化学结构 等容热容 内能对温度的曲线上的斜率等压热容：嬉对温度的曲线 上的斜率 同体热容理论 经典理论 量了理论 原子的振动---晶格的振动 谐振了 随机振动 德拜模型 金属C P <1,容易加热、容易冷却。

单原子 晶体24.9；银24.3；铝25.1。

银 C P =0.25Fe C P =0.50热容小，很快冷要点 区分：热 容和比热Fig17.1高分子 C P 1.0〜2.0例 / HDPELDPE PS天然橡胶PVC环氧树脂热容大2.31 1.90 1.20 1.92 1.05 1.05影响高分了比热容Cp 的因素（1）分了链柔顺性温度的升高是由于分子过 其间内摩擦引起的，柔性 链，运动单元小内摩擦小, 反上升慢，热高量大，热 能动能难点:理解 热容的宏 观效应，及 影响因素4.2.2热膨胀性(1)热膨胀材料的体积随温度升高而增大的现象 原因：原子或分子的热运动晶体：原子在晶格内平衡位是附近震动，T t ,振幅f,原子平均间 距个 非晶体：原子的振动和转变。

动；(2)热膨胀类型，单位：K 1线膨胀 a z =(l//)d//dT化 高分了沿主振动；链节、链段，转自由体积一运动的空间一维，温度升高1度，线尺寸相对变体膨胀 a v =(l/V)d V/dT热膨胀系数a 不是常数，其影响因素: %1 温度 %1 结构三维，温度升高1度，体积相对变化T 升高，a 增大键能大，a 减小取向 交联度 a 减小柔顺性结晶度刚性， 柔性，a at20Fig 17.3图 4-54表4・13难点无机材料 金属 高分子a 小,I (y5~i (y6中，1 〜3Xl (y5 大，2.5~25Xl (y54-2-2耐热性 1.概念 耐热性一一指在受负荷下，材料失去其物理机械性能而发生永久 变形的温度。

【首页】【理、工科】1. 点缺陷：任何方向尺寸都远小于晶体线度的缺陷区类型：空位：未占据的阵点原子位置间隙原子：进入点阵间隙的原子（金属难；陶瓷易，如正离子）肖特基缺陷：有空位而无间隙原子（陶瓷中常见）弗兰克尔缺陷：等量的空位和间隙原子（陶瓷中常见）空位数，空位激活能，温度之间的关系例题2-6（EXAMPLE PROBLEM 5.1）2. 线缺陷（位错）：只在某一方向上尺寸可与晶体线度比拟的缺陷一列或数列原子发生有规则的错排1）类型：棱位错（刃位错）：位错线与滑移方向(柏格斯矢量)垂直受拉力、压力作用易发生螺旋位错：位错线与滑移方向(柏格斯矢量)平行与位错线垂直的平面在螺旋斜面受剪切力作用易发生柏格斯矢量及右手规则b ·ξ= 0相互垂直，纯棱位错b ·ξ= - b相互逆向平行，纯螺旋位错混合位错：位错线与滑移方向(柏格斯矢量)不平行也不垂直位错密度：单位体积内位错线的总长，即单位截面上位错线的露头数。

2）位错的滑移和爬移：滑移：外力是位错处原子受力不平衡而被推动，致位错移动到相邻位置移动方向平行滑移面爬移：与空位和间隙原子有关的位错在垂直滑移面方向的运动3. 面缺陷：只在某一平面各方向上尺寸可与晶体线度比拟的缺陷如由一系列刃位错排列成一个平面形成的缺陷4．体缺陷：各方向尺寸均可与晶体线度比拟的缺陷，如：空洞、嵌块要点图2-72随温度升高而增多如何求N可放到第三章讲要点，难点，图2-75，2-76，Fig.5.7图2-79，2-80，Fig.5.8,5.9 图2-81，介于二者之间该部分对于后面学习金属的塑性形变很重要，可以配合动画加深学生的印象，图2-84，2-85。

《材料工程基础》教案第一章材料的制备与合成1.制备材料的3种途径：⑴第一个途径：通过原材料熔化精炼提纯，冷凝成固体（多晶、单晶或非晶的结构）的途径。

⑵第二个途径：用多种方法制成备用的高纯粉末（单相或合金、化合物）原料，使其进一步加工固结成材的粉末冶金技术。

⑶第三个途径：从石油、天然气裂解产物中或煤炭等物质中获得化合物单体，将低分子的单体经过聚合反应合成为高分子聚合物，以块状或粉体等形式存在。

2.高炉炼铁高炉原料：⑴铁矿石；⑵熔剂；⑶燃料：常用的燃料主要是焦炭。

高炉炉渣：主要由SiO2、Al2O3和CaO组成，并含有少量的MnO、FeO和CaS等。

3.铝的生产流程电解法制备金属铝必须包括两个环节：一是从含铝的矿石中制取纯净的氧化铝；二是采用熔盐电解氧化铝得到纯铝。

4.炼铝过程中为什么要加入冰晶石？①氧化铝的熔点（2050℃）太高，对电解设备的耐高温性能要求过高。

②当用冰晶石（熔点1010℃）作熔剂时，氧化铝溶解于其中（溶解度约10%），将与=938℃），这时可在1000℃以下进行电解。

氧化铝形成低熔点共晶（T共通常的电解温度是950-970℃。

5.单晶制备方法⑴熔体法：①提拉法；②坩埚下降法；③泡生法；④水平区熔法；⑤浮区法。

⑵常温溶液法：①降温法；②流动法；③蒸发法；④电解溶剂法；⑤凝胶法。

⑶高温溶液法：①缓冷法；②助熔剂挥发法；③籽晶降温法；④溶液提拉法；⑤移动溶剂熔区法。

第二章粉末材料制备1.机械制粉方法⑴机械研磨法；⑵气流研磨法；2.物理制粉方法⑴雾化法；⑵物理蒸发冷凝法；3.化学制粉方法⑴化学气相沉积法；⑵还原－化合法；⑶电化学法；4.粒度测定⑴筛分析法；目数的定义：筛网上1英寸（25.4mm）长度内的网孔数。

200目：74μm325目：47μm⑵激光衍射法；⑶沉降法。

第三章高分子材料的聚合四种自由基聚合方法的比较第四章材料的成形与加工1.五个方面的加工成形技术①将熔化或重熔的高纯金属或合金的溶液，直接铸造成精密零件和制品的液态加工；②用多种典型的塑料加工方法，将坯锭制成不同形状和尺寸的成品；③将制取的各种粉末材料通过压制、烧结或胶凝固结为制品；④从聚合反应和高分子化学反应生产的高分子聚合物，必须经过加工成形和后处理才能成为高分子材料；⑤当各类材料制成之后，根据应用和功能要求，将两种同类或异类材料进行连接。

《材料工程基础课程设计》课程简介课程编号：02024804课程名称：材料工程基础课程设计/Course Design for Fundamentals of Materials Engineering学分：2学时：2周（实验：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程建议修读学期：第5学期先修课程：材料工程基础考核方式与成绩评定标准：根据平时表现、设计说明书和所绘图纸的质量综合评定成绩教材与主要参考书目：[1]严生，常捷，程麟.新型干法水泥厂工艺设计手册[M].北京：中国建材工业出版社,2007.[2]白礼懋.水泥厂工艺设计实用手册[M].北京：中国建筑工业大学出版社，1997.[3]胡道和.水泥工业热工设备[M].武汉：武汉工业大学出版社，1992.[4]曾令可，李萍，刘艳春.陶瓷窑炉实用技术[M].北京：中国建材工业出版社,2010.[5]宋帝.现代陶瓷窑炉[M].武汉：武汉工业大学出版社，1996.内容概述：本课程是无机非金属材料工程专业本科生的一门专业必修课，属于实践性教学环节。

通过该课程的水泥或陶瓷热工设备或工艺的设计计算以及图纸绘制，使学生加深对《材料工程基础》课程理论知识的理解，了解和初步掌握陶瓷热工窑炉结构设计或水泥热工设备工艺设计的方法、内容和步骤，培养学生运用技术资料和工具书进行设计计算、图纸绘制和编写说明书的能力；通过该课程设计还能培养学生如何将理论与实践结合，提高分析和解决实际工程技术问题的能力。

Course Design for Fundamentals of Materials Engineering is a required practice course for the specialty of inorganic nonmetallic materials. The students can deepen the theory knowledge of the course of Fundamentals of Materials Engineering based on the design calculation and drawing plot of cement or ceramics hot working equipment or technology. Moreover, though this course, the students can know the design method, content and procedure of ceramics furnace structure or cement hot working system, and the ability of using the technical information and reference books to design/calculate, plot drawing and write the design calculation manual can be trained. In addition, this course can enhance the ability of the students to combine the theory and practice, and to analyze/solve the practical engineering and technology problems.《材料工程基础课程设计》教学大纲课程编号：02024804课程名称：材料工程基础课程设计/Course Design for Fundamentals of Materials Engineering学分：2学时：2周（实验：0 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：无机非金属材料工程建议修读学期：第5学期先修课程：材料工程基础一、课程性质、目的与任务【课程性质】本课程是无机非金属材料工程专业本科生的一门专业必修课，属于实践性教学环节。

材料工程基础教学设计一、教学目标本教学计划旨在帮助学生建立基础的材料工程概念，掌握材料的物理、化学和机械性质，了解材料制备和加工过程，培养学生的实验操作能力和数据处理能力。

二、教学内容•材料的基本概念•材料的物理性质、化学性质和机械性质•材料的制备和加工工艺•材料实验操作和数据处理三、教学方法1.讲授法采用讲授法，讲解材料的基本概念、物理性质、化学性质、机械性质、制备和加工工艺等内容。

通过案例分析，使学生理解材料工程的应用场景以及材料与生活的关系。

2.实验法选取具有代表性的材料实验操作和数据处理实验，指导学生进行实验操作，并辅导学生进行实验数据处理和分析。

通过实验操作，使学生学会采用仪器、设备和方法进行材料物理、化学、机械性质测试，培养学生的实验操作能力和数据处理能力。

四、教学重点和难点4.1 教学重点1.材料的基本概念和常见材料的物理、化学和机械性质；2.材料的制备和加工工艺；3.实验操作和数据处理。

4.2 教学难点1.让学生理解材料的物理、化学和机械性质之间的联系；2.实验操作和数据处理。

五、教学过程设计5.1 课程导入通过问答互动的方式，启发学生对材料工程学科的认识，并介绍本学科的发展历程和涉及领域，引导学生了解材料工程学科的学习意义和发展前景。

5.2 正式教学5.2.1 材料基础概念授课通过讲解材料的定义，分类和物质结构，使学生对材料有一个初步的认识和了解。

5.2.2 材料物理性质、化学性质和机械性质讲解讲解材料的物理性质、化学性质和机械性质，包括常用测试方法和性能表征方法，使学生掌握测试和表征材料性质的技能和方法。

5.2.3 材料制备和加工工艺讲解讲解材料的制备和加工工艺，介绍材料制备和加工的基本原理和方法，使学生掌握材料制备和加工的基本技能和方法。

5.2.4 材料实验操作与数据处理在实验室中进行代表性材料实验操作，如拉伸试验、硬度测试、热分析等，辅导学生处理和分析实验数据，使学生掌握实验操作技能和数据处理技能。

工程材料基础教案授课时间： 1、2 班级：本课课题：材料的发展及意义。

教学目的和要求：1.了解材料的发展过程及意义2.了解机械材料的分类及应用场合重点与难点：材料的分类及意义教学方法：讲授法课型：理论课绪论一、为什么要学机械工程材料？机械工程材料基础是一门传授有关制造的基础课。

它主要介绍常用金属材料的特点、性能及其对加工的影响。

研究的对象：常用的工程材料、材料的各种加工处理工艺。

例如：钢铁、铝合金、铜合金、塑料等材料及热处理工艺。

举例：常用主轴材料：45 。

技术要求：调质处理。

箱体材料：HT200。

技术要求：退火。

国家工业发展的三大支柱：材料、信息、微机。

1.工程材料是国家工业发展的物质基础。

工业和日常生活都离不开工程材料的使用，研究材料最终是为人类的文明进步而服务。

2.作为工科类专业所必须掌握的一门功课。

基础课→（桥梁）→专业课机械工程材料是一门技术基础课，对专业课和基础课起着桥梁的作用。

二、机械工程材料课程有什么特点？1.本课程同实践紧密相联系，是一门实践性很强的学科。

2.通过生产实践才能融会贯通地学习掌握（安排了钳工、金工实习）。

3.为了弥补实践方面的不足，采用录像教学与讲授相结合，通过师生的相互努力来学好这门功课。

三、材料的发展史及意义四、怎样才能学好机械工程材料？1.注意各章节的联系、学习、复习、巩固、应用、总结。

2.要理解、要提问题、不能累计问题。

3.抓住主要内容：合金相图、金属材料及热处理基本知识。

作业布置：课后总结：授课时间： 3 班级：本课课题：材料的力学性能教学目的和要求：1.了解金属材料的主要力学性能2.了解材料性能的应用重点与难点：韧性、疲劳。

教学方法：讲授法课型：理论课和录像观摩金属材料的主要性能材料的性能：使用性能：物理性能、化学性能、力学性能（机械性能）。

工艺性能：热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能。

力学性能的定义：材料在外力作用下，表现出（静载荷、动载荷、交变载荷）的性能。