DOC《《金属材料学》材料物理专业 课程教学大纲》

《金属材料学》材料物理专业 课程教学大纲

一、课程说明

(一)课程名称:金属材料学 所属专业:材料物理专业 课程性质:专业基础课 学分:3 课程简介:《金属材料学》是一门综合性和应用性较强的专业必修课.

根据材料物理专业先修课程和教学内容,本课程包括金属学和金属材料两大部分,其中金属学的内容作为《材料科学基础》课程的补充和深入,金属材料部分在《材料科学基础》、《材料力学性能》等课程的基础上,系统介绍金属材料合金化的一般规律及金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关系.课程的学习,使学生系统掌握有关金属材料学方面的知识,培养学生研究开发和合理应用金属材料的初步能力. 目标与任务;

通过本课程的学习主要掌握:1.金属材料的成份、组织结构及性能三者间的关系,金属的基本理论和知识.2.合金元素在钢中的作用、原理和规律;

3.钢的热处理原理以及其与合金化的配合;

4.掌握各类铸铁的成分组织和性能特点;

5.常用有色金属及其合金的成分、性能和热处理特点. 先修课程:《材料科学基础》、《材料力学性能》等. 教材与主要参考书. 教材:《金属学与热处理》第二版,崔忠圻 主编,哈尔滨工业大学出版社. 参考书: 《金属材料学》 第二版,吴承建 陈国良 强文江 等编著,冶金工业出版社. 《金属材料学》 第二版,戴起勋 主编 程晓农 主审,化学工业出版社. 《材料科学基础》,胡赓祥、蔡荀主编,上海交通大学出版 《材料科学基础》,潘金生等编,清华大学出版社

二、课程内容与安排 绪论

(一)讲授,2学时

(二)内容及基本要求 1.金属材料的发展概况. 2.了解金属材料在国民经济中的地位与作用. 3.本课程的性质、地位和任务.

第一章 金属的晶体结构

第一节 金属的结合方式

第二节 金属的晶体结构

第三节 实际金属的晶体结构

(一)教学方法与学时分配 讲授,5学时

(二)内容及基本要求 主要内容: 1.组成材料的原子间的键合方式及其与性能间的关系. 2.晶体学基础的基本概念和应用. 4. 点缺陷、线缺陷、面缺陷. 5. 刃型位错、螺型位错的结构特征、应力场、相互作用、增殖及其对性能的影响. 【重点掌握】: 位错的概念,柏氏矢量及其性质.位错的运动,两种位错的应力场的特征,位错的能量,位错的受力和线张力,位错的相互作用.实际晶体中的位错,不全位错,堆垛层错,位错反应,扩展位错,位错的增殖. 【掌握】:晶面间距,晶带,六方系的三轴制和四轴制的表示方法晶体、典型金属的晶体结构,晶胞中的原子数、配位数和致密度,晶体中原子的堆垛方式,晶体结构中的间隙. 【了解】:三种典型化学键的特征与材料性能的关系.位错概念的提出过程.汤姆逊四面体. 【难点】:合金的相结构和分类.位错结构、柏氏矢量、应力场和相互作用. 纯金属的结晶

第一节 纯金属的结晶过程

第二节 结晶的热力学条件

第三节 形核规律

第四节 长大规律

第五节 结晶理论的某些实际应用

(一)教学方法与学时分配 讲授,3学时

(二)内容及基本要求 主要内容: 1. 纯金属的凝固过程. 2. 结晶的热力学条件. 3. 形核及长大的规律. 4. 凝固理论的应用. 【重点掌握】: 结晶的热力学条件,过冷度的概念. 均匀形核和非均匀形核的条件和规律,形核率. 长大的方式和规律,线长大速度. 细化金属铸件的晶粒的方法. 【掌握】: 单晶、微晶、纳米晶、非晶、准晶的概念. 定向凝固与快速凝固. 【了解】: 单晶体的制备,急冷技术. 【难点】: 形核的条件和规律,长大的方式和规律. 二元合金的结晶