汽车工程材料教学大纲

《汽车工程材料》教学大纲《汽车工程材料》教学大纲 一、课程的性质、地位与任务一、课程的性质、地位与任务 本课程是汽车检测与维修技术专业基础课，通过课堂教学和实验教学，使学生获 得有关汽车工程材料的基本理论和基本知识， 掌握常用汽车工程材料成分－组织－性 能－应用之间关系的一般规律，熟悉常用汽车工程材料的特性并能初步选用，具备根 据机械零件的服役条件、性能要求和失效形式，合理选用汽车工程材料及热处理工艺 的初步能力。 二、教学基本要求二、教学基本要求 通过本课程的教学，要求学生了解金属和合金的结构，实际金属中的晶体缺陷； 了解金属的结晶过程，熟悉基本的二元相图及合金结晶的基本规律；掌握材料的常用 机械性能指标；掌握 Fe-Fe3C 相图，掌握含碳量对铁碳合金组织和性能影响；认识金 属塑性变形的主要形式，掌握金属的塑性变形对其性能的影响；掌握钢在加热和冷却 时组织转变规律，钢的退火、正火、淬火、回火和表面热处理工艺特点及其在机械零 件加工中的应用；掌握常用工业用钢的牌号、成分、性能特点、热处理工艺及应用； 熟悉常用铸铁的牌号、性能特点及用途。了解常用有色金属材料、高分子材料、陶瓷 材料及复合材料的性能特点及用途；了解零件失效形式和选材的一般原则，掌握典型 零件材料和热处理工艺的选择。 三、教学学时分配表三、教学学时分配表 教教 学学教学方法教学方法 章章教学内容教学内容备备 注注 时时 数数或手段或手段 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 实训一 实训二 绪论、金属材料的分类 金属的力学性能 金属及合金晶体结构与结晶 金属的塑性变形与再结晶 铁碳合金 钢的热处理 低合金钢与合金钢 铸铁 非铁合金与粉末冶金材料 非金属材料与复合材料 典型零件的选材及热处理工艺分析 硬度试验 金相试样的制备和铁碳合金平衡组织观 察 4 4 4 6 6 6 6 6 4 6 4 4 讲授、多媒体、提问 讲授、练习、多媒体 讲授、讨论、多媒体 讲授、提问、多媒体 讲授、讨论、多媒体 讲授、讨论、多媒体 讲授、讨论、多媒体 讲授、练习、多媒体 讲授、多媒体、提问 讲授、多媒体、提问 讲授、示范、实操 讲授、示范、实操 实训三 总计 热处理基本工艺4 64 讲授、示范、实操 四、教学内容与学时安排四、教学内容与学时安排 第一章第一章绪论绪论 金属材料的分类及金属材料的性能……金属材料的分类及金属材料的性能……4 4 学时学时 本章教学目的和要求： 了解汽车工程材料的分类及其在国民经济建设中的地位和作用； 掌握本课程学习 的内容、要求和学习方法；掌握常用的力学性能指标。 教学重点：1.材料的分类 2.材料的性能 教学难点：金属材料的力学性能 第一节 强度与塑性 一、强度 二、塑性 第二节 硬度 一、布氏硬度 二、洛氏硬度 三、维氏硬度 第三节 韧性与疲劳强度 一、韧性 二、疲劳强度 第二章第二章金属及合金晶体结构与结晶……金属及合金晶体结构与结晶……4 4 学时学时 本章教学目的和要求： 理解金属和合金的相结构、实际金属中的晶体缺陷及其对性能的影响；理解并掌 握 Fe-Fe3C 相图及典型合金的平衡结晶过程； 掌握碳含量对铁碳合金组织和性能的影 响；熟悉碳钢的分类、编号及用途。 教学重点：Fe-Fe3C 相图、碳含量对铁碳合金组织和性能的影响 教学难点：金属的晶体结构、二元相图及合金的结晶、Fe-Fe3C 相图分析 第一节 纯金属晶体结构 一、晶体结构的基本知识 二、常见金属晶格类型 三、纯金属的实际晶体结构 第二节 纯金属结晶 一、冷却曲线与过冷度 二、纯金属的结晶过程 三、金属晶粒的大小与控制 四、铸锭组织 第三节 合金的晶体结构与结晶 一、合金的基本概念 二、合金的相结构 三、合金的结晶 第三章第三章金属的塑性变形与再结晶……金属的塑性变形与再结晶……4 4 学时学时 本章教学目的和要求： 晶体结构的基本知识： 晶格、 晶胞、 金属常见的晶格类型； 金属的实际晶体结构： 多晶体结构、点缺陷、线缺陷、面缺陷；纯金属的结晶：结晶的概念、结晶过程、晶 粒大小对力学性能的影响；纯铁的同素异构转变。 教学重点：晶格类型、晶体结构、晶体缺陷 教学难点：纯铁的同素异构转变 第一节金属的塑性变形 一、单晶体的塑性变形 二、多晶体的塑性变形 第二节 冷塑性变形对金属组织性能影响 一、形成纤维组织、性能趋于各向性能 二、产生冷变形强化（加工硬化） 三、形成形变组织（或择优取向） 四、产生残余应力 第三节 冷塑性变形后金属在加热时组织与性能的变化 一、回复（或称恢复） 二、再结晶 三、晶粒长大 第四节 金属的热变形加工 一、热变形加工的概念 二、热变形加工对金属组织和性能的影响 第四章第四章铁碳合金……铁碳合金……6 6 学时学时 本章教学目的和要求： 纯铁的同素异晶转变；Fe – C 相图的基础知识、形成 Fe - Fe3C 相图、组元 和基本组织的结构与性能；Fe - Fe3C 相图的建立与分析；碳的质量分数对铁碳合金 组织及性能的影响；Fe - Fe3C 相图的应用。 教学重点：Fe - Fe3C 相图的建立与分析 教学难点：Fe - Fe3C 相图的应用 第一节 铁碳合金的基本组织 一、铁素体 二、奥氏体 三、渗碳体 四、珠光体 五、莱氏体 第二节 Fe - Fe3C 相图 一、Fe-Fe3C 相图分析 二、铁碳合金的分类 三、典型铁碳合金的结晶过程及组织 四、铁炭合金的性能与成分、组织的关系 第三节 非合金钢（碳钢） 一、常存杂质元素对钢性能的影响 二、非合金钢的分类、牌号及用途 第五章第五章钢的热处理……钢的热处理……6 6 学时学时 本章教学目的和要求： 理解钢在加热时的转变；熟悉过冷奥氏体转变“C”曲线，理解钢在冷却时的组 织转变规律，掌握转变产物的组织形态及性能特点；掌握钢的退火、正火、淬火、回 火和表面热处理等基本热处理工艺及其在机械零件加工中的应用。 教学重点： 1.钢的普通热处理工艺 2.钢的表面热处理工艺 3.热处理技术条件 与工序位置及其在机械零件加工中的应用。 教学难点：钢在加热和冷却时的组织转变 第一节 钢的热处理原理 一、钢在热处理时的组织变化 二、钢在冷却时的改变 第二节 钢的退火与正火 一、钢的退火 二、钢的正火 第三节 钢的淬火与回火 一、钢的淬火 二、钢的回火 第四节 钢的表面热处理和化学热处理 一、钢的表面淬火 二、钢的化学热处理 第五节 金属材料表面处理新技术 一、热喷涂技术 二、气相沉积技术 三、三束表面改性技术 第六节 热处理零件质量分析 一、热处理工艺对质量的影响 二、热处理对零件结构设计的要求 第六章第六章低合金钢与合金钢……低合金钢与合金钢……6 6 学时学时 本章教学目的和要求： 了解合金元素对改善钢的性能的作用，掌握常用合金钢的牌号、热处理工艺、性 能特点及用途。 教学重点： 1.合金元素在钢中的作用 2. 我国钢材的分类及编号 3. 常用合金 钢的牌号、性能和和用途 教学难点：合金元素在钢中的作用 第一节 合金元素在钢中的作用 一、合金元素与铁、碳的作用 二、合金元素对 Fe-Fe3C 相图的影响 三、合金元素对钢热处理的影响 第二节 合金钢的分类与编号 一、合金钢的分类