金属材料概论--王昕

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中国海洋大学本科生课程大纲
课程名称 金属材料概论 (Introduction to Metallic Materials) 课程代码
0725032012
39
课程属性 专业知识 课时/学分 32/2
课程性质 选修 实践学时 0
责任教师 王昕 课外学时 2
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修

一、 课程介绍
1.课程描述：金属材料概论是材料化学专业专业知识教学层面的选修课，也是材料化
学学生认识金属材料的主要途径，更是理解材料在实际生活中应用的重要渠道。课程
从工程应用角度出发，阐明金属材料的基本理论，使学生掌握金属材料的成分、加工
工艺、组织结构与性能之间关系的基本规律；具备根据机械构建使用条件和性能要求，
对结构件进行合理选材的初步能力，并了解金属材料的发展现状和趋势，对材料学科
有更广泛深入的认识，为学生后续从事材料相关工作典型基础。
2.设计思路： 基于工程认证背景，本课程以学习成果导向（OBE）理念为基础，设计
教学大纲及教学环节，达到支撑学生毕业要求中的工程知识、设计开发解决方案等三
个能力要求的目的。基于此，课程内容选择工程应用中的主要金属材料为主线，通过
介绍其力学性能、结构特征、成型与制备、强韧化机制，指导学生获得在工程实际中
合理选材的能力。课程内容的编排将由简入繁，由理论入实际，使学生逐步掌握常用
金属材料的基本性能和应用。
3. 课程与其他课程的关系：本课程是材料学科本科生专业知识教学层面的一门应用型
课程，需要学生提前掌握材料科学基础和材料力学的相关知识，并参与了金工实习，
了解了工程实际中结构材料的应用特征，从而帮助学生更加深刻地理解课程内容。
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二、课程目标
本课程通过讲授典型金属材料的性能及选用标准，将使学生具备以下能力，并达
到工程教育认证的标准：
（1）掌握金属材料力学性能与组织结构之间的关系，了解塑性变形、热处理等加工方
式对材料组织、性能的影响规律。（支撑毕业要求1）
（2）掌握典型金属材料的种类、性能及主要应用。（支撑毕业要求1）
（3）了解工程材料选用的基本原则，可以根据构件使用要求、材料工艺性及经济性，
合理选用材料及相应加工处理方法。（支撑毕业要求3）
三、学习要求
金属材料概论是材料相关专业的重要课程，是学生将材料及其应用联系起来的重
要纽带，为达到最佳学习效果，要求学生要做到以下几点：
（1）先修材料科学基础、材料力学课程，并完成金工实习。
（2）上课时不迟到，不早退，认真听讲，积极参与课堂讨论，营造良好的课堂氛围。
（3）课后通过现代网络工具熟悉课堂中讲述的典型金属材料在实际中的应用，获得更
深层次的认知。

四、教学进度
序号 专题 或主题 计划课时 主要内容概述
1 绪论 1
1. 简述课程的性质、意义、目的、要求等；
2. 简述材料科学与工程的历史与发展趋势。

2 金属材料的力学性能 3
1. 介绍材料强度、刚度和塑性性能指标；
2. 介绍金属材料常用硬度及测定方法；
3. 介绍材料冲击韧性、断裂韧性、疲劳极限、
耐磨性等。

3 金属材料基本知识 5 1. 金属的晶体结构及结晶规律； 2. 实际金属晶体的结构特征；
3. 二元相图的基本知识；
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4. 铁碳合金相图；
5. 结晶理论及其应用。

4 金属材料的成型与制备 7
1. 金属材料制备的一般过程及冶炼；
2. 金属材料的铸造过程及特种铸造；
3. 金属材料的固态成型-压力加工工艺过程；
4. 金属材料连接技术及焊接方法；
5. 塑性变形对金属组织与性能的影响；
6. 回复与再结晶。

5 金属材料的强韧化 6
1. 工程材料的强韧化机制及基本途径；
2. 材料热处理工艺及表面工程技术；
3. 钢铁材料的合金化原理与表面工程；

6 常用金属材料 8 1. 工业用钢的分类、用途、性能、热处理工艺及典型应用； 2. 常用铸铁的类别、牌号、组织、性能、典型应用及石墨化过程；
3. 铝合金的强化途径与方法、滑动轴承合金
的性能特征与组织要求；
4. 有色金属合计的分类、加工工艺与性能。

7 金属材料的选用 3 1. 工程结构选材的原则、方法； 2. 机械零件的失效分析；
3. 齿轮和轴的选材分析。

8 课程总结 1
1. 对整门课程进行回顾总结；
2. 建立课程章节之间的联系。

9 工厂参观 2
对实际工厂进行参观，加深对金属材料及其实
际应用的理解。

五、参考教材与主要参考书
[1] 齐宝森. 机械工程材料. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社. 2008
[2] 沈 莲. 机械工程材料. 北京: 机械工业出版社. 2010
[3] 朱张校. 工程材料. 北京: 清华大学出版社. 2001

六
、成绩评定
（一）考核方式 A ：A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
（二）成绩综合评分体系：
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成绩综合评分体系 比例%
1.课下作业、课堂讨论及平常表现 0%
2.平时测验成绩 0%
3.期末考试成绩 100%
总计
七、学术诚信

学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假
行为。他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。本课程如有发现上述不良行为，将按学
校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长： 院学术委员会签章：