四川大学制造科学与工程学院本科课程教学大纲课程名称工程材料学（双语）Course nameEngineering Materials课程编号302046030Course code302046030课程类型必修课Course typeCompulsory适用专业材料成型及控制工程Audience Materials Forming andControlling开课学期大三上学期Course termJunior学时/学分48/3Class hour/Credits48/3选用教材工程材料学Textbooks先修课程材料科学基础Prerequisite Foundation of Material Science 授课语言中文、英文Teaching LanguageCHINESE、ENGLISH开课院系材料成型及控制工程系Course offered by Department of MaterialsForming and Controlling授课教师孙兰TeachersSUN LAN大纲执笔人孙兰Edited by SUN LAN大纲审核人熊计Inspected by Xiong Ji一、课程简介本课程是材料成型与控制工程专业必修的专业技术基础课。
本课程的基本教学要求是：重点阐述工程材料的性能与其组织结构之间的联系；说明如何通过工艺手段改变材料的组织结构；介绍常用工程材料及其应用等基本知识；为工程结构、机械零件的设计和制造提供合理选用材料的方法。
本课程的任务是：使学生获得有关工程材料的基本理论和基本知识；掌握常用工程材料成分－组织－性能－应用之间关系的一般规律；熟悉常用工程材料的生产工艺过程；具有根据机械零件的服役条件和失效形式，合理选用工程材料、正确设计热处理方案的初步能力。
通过以上内容的学习，培养学生解决工程材料相关的复杂工程问题。
二、学习目标课程学习目标如下：1、掌握工程材料的基本知识，尤其是钢的合金化基础、合金元素的作用，不同类型的钢的成分、组成、性能，以及相应的热处理工艺，并能将其运用于解决工程材料相关复杂工程问题中；2、能够认识或分析工程材料制备过程中的关键问题，能够对复杂工程问题较为准确的识别和表达。
3、能选择、分析或设计合适的工程材料及相应的制备工艺，用于解决材料成型过程的复杂工程问题；4、能够通过课程实验，运用课程基础知识对工程材料成分－组织－性能之间的关系进行分析，获得合理结论。
5、能够阅读本领域的外文文献；并能够通过课程论文锻炼和培养本专业文字表达能力。
四、教学基本内容本课程教学内容包括：绪论介绍课程的重要意义，性质，任务，内容，特点，学习要求和方法。
材料发展与社会进步；生产发展对材料性能提出的要求；材料性能与化学成分和组织结构的关系。
要求学生：学习本课程时，告诉学生密切联系生活实际，分析材料的失效形式，进而考虑其基本的性能要求，如何达到这种性能并根据一定原则选用材料的思路来思考问题。
第一章钢的合金化基础钢中合金元素及其分类依据；合金元素与Fe和C的相互作用及其对A层错能的影响；钢的强化机制；改善钢的塑性和韧性的基本途径；合金元素对钢相变的影响；钢的冶金质量。
教学重点：钢的强化机制；改善钢的塑性和韧性的基本途径；合金元素对钢相变的影响；钢中合金元素及其分类依据、在钢中的存在形式；合金元素与Fe和C的相互作用及其对A 层错能的影响。
教学难点：合金元素与Fe和C的相互作用及其对A层错能的影响；改善钢的塑性和韧性的基本途径；合金元素对钢相变的影响要求学生：1、注意本课程的工程性、实用性与过去所学理论课程有很大不同；2、钢的合金化的一些基本知识，如钢的强化机制、合金元素的作用等；3、结合本课程的学习，复习材料科学基础已经学过的知识；作业：钢的热处理工艺总结、外文翻译单元测试：钢的合金化的基础知识测试本章学习内容对应学习目标1、2、3、5，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、2.3、10.1。
第二章构件用钢构件用钢的力学性能特点；构件用钢的工艺性能；构件用钢耐大气腐蚀性能；碳素构件用钢；普通低合金构件用钢；进一步提高普低钢力学性能的途径教学重点：1构件用钢的力学性能特点2构件用钢的工艺性能3构件用钢的化学成分教学难点：构件用钢的力学性能特点要求学生：认识构件用钢的力学性能特点和工艺性能、掌握构件用钢基本的化学成分本章学习内容对应学习目标1、2、3，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、2.3。
第三章机器零件用钢调质钢、弹簧钢、渗碳钢、滚动轴承钢、特殊用途钢教学重点：1机器零件用钢以力学性能为主，工艺性能为辅2调质钢、弹簧钢、渗碳钢、轴承钢的合金化及热处理工艺及最终的组织教学难点：各种钢的热处理工艺与性能的关系要求学生：掌握不同类型的钢种的性能要求、基本化学成分组织结构、主要的制备工艺，特别是热处理工艺，并进一步理解材料的性能-组织-成分之间的关系。
本章学习内容对应学习目标1、2，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1。
第四章工具钢刃具用钢、合金刃具钢、高速钢、模具用钢、量具用钢教学重点：工具钢的分类，刃具钢的特点和用途、合金化及热处理及热处理后的组织教学难点：刃具钢的钢种衍变。
要求学生：掌握不同类型的钢种特别是高速钢的性能要求、基本化学成分组织结构、主要的制备工艺，并进一步理解材料的性能-组织-成分之间的关系。
本章学习内容对应学习目标1、2、3，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、2.3。
第五章不锈钢金属腐蚀过程类型、不锈钢的合金化原理、不锈钢的种类和特点。
教学重点：1不锈钢的合金化原理2不锈钢的种类和特点，特别是奥氏体不锈钢的热处理及耐蚀性能教学难点：1不锈钢的合金化原理2不锈钢的种类和特点要求学生：掌握不同类型的不锈钢钢种特别是奥氏体不锈钢的性能要求、基本化学成分组织结构、主要的制备工艺。
本章学习内容对应学习目标1、2、3，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、2.3。
第六章耐热钢及高温合金钢的热稳定性和热稳定钢、金属的热强性、α-Fe基热强钢、γ-Fe基热强钢教学重点：钢的热稳定性和热稳定钢的合金化及常见的钢种；钢的热强性和热强钢的合金化及常见的钢种教学难点：金属的热强性要求学生：掌握高温时材料的性能要求，耐热钢合金化元素的作用，组织结构、性能特点。
作业：不同类型的工程材料的外文翻译单元测试：不同种类的钢的基础知识测试本章学习内容对应学习目标1、2、3、5，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、2.3、10.1。
第七章铸铁铸铁的特点和分类、铸铁的结晶、石墨化，灰铸铁、提高铸铁性能的途径、可锻铸铁、铸铁的热处理教学重点：灰铸铁、提高铸铁性能的途径、铸铁的热处理教学难点：铸铁的结晶、石墨化要求学生：掌握灰铸铁、球铁及可锻铸铁的性能用途及改善性能的途径，了解合金铸铁的性能特点本章学习内容对应学习目标1、2、3，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、2.3。
第八章有色金属及其合金铝及铝合金、镁及镁合金、铜及铜合金、钛及钛合金教学重点：铝及铝合金、铜及铜合金中的合金化、热处理及强化机制教学难点：铝合金的热处理要求学生：掌握铝及铝合金、铜及铜合金的合金化本章学习内容对应学习目标1、2、3，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、2.3。
第九章金属材料的加工工艺性能金属材料的铸造性能、锻造性能、焊接性能、可切削性能、热处理工艺性能要求学生：掌握不同类型的钢种的各项加工工艺性能本章学习内容对应学习目标1、2、3，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、2.3。
课堂讨论课针对大型工程结构材料实际应用中的具体实例，讨论材料的成分、制备工艺、性能特点及常见的失效形式以及解决的措施等问题。
本章学习内容对应学习目标1、2、3，支撑毕业要求指标点1.3、1.4、2.1、2.3。
课程实验实验一合金钢的显微组织观察学会识别几种典型合金钢的显微组织。
实验二铸铁的显微组织分析：（1）观察铸铁中石墨的形状、大小和分布情况；（2）识别各种铸铁的基本组织；实验三有色金属材料的微观组织观察：掌握铝硅合金、铜合金、锌合金、镁合金、轴承合金的显微组织特征，并结合性能进行分析。
本章学习内容对应学习目标4，支撑毕业要求指标点4.3。
课外作业查阅文献，选取一种工程材料，撰写综述性论文，内容可以材料应用、成分、组织、性能及成本等方面的内容。
本章学习内容对应学习目标3、5，支撑毕业要求指标点2.3、10.1。
五、建议教学进度绪论学时数3第一章钢的合金化基础学时数8第二章构件用钢学时数4第三章机器零件用钢学时数4第四章工具钢学时数5第五章不锈钢学时数4第六章耐热钢及高温合金学时数3第七章铸铁学时数5第八章有色金属及其合金学时数6第九章金属材料的加工工艺性能学时数2课程实验一、二学时数2课程实验三学时数2六、教学策略与方法1、阐述基本原理，理论联系实际，针对材料的失效形式培养学生解决复杂工程问题问题的能力。
2、通过案例分析，小组讨论，强调材料-成分-性能之间的关系，并能用于解决工程问题中。
3、针对所讲授的工程材料，学生选取一种，撰写小论文，需要包括的内容有材料应用、成分、组织、性能及成本等方面的内容，理论教学与实践相结合，强化学生工程观点的建立和工程分析能力的培养。
七、考核方式闭卷笔试，课程论文，课程练习，课程小测验、考勤八、成绩评定方法本课程成绩评定方法为：1、课程实验占总成绩的20%；2、课后作业、课堂测验占总成绩的30%；3、课程论文，占总成绩的10%；4、期末考试，占总成绩的50%。
本课程成绩按课程学习目标的成绩评定权重为：课程学习目标毕业要求指标点作业单元测试课程论课程实期末考试文验学习目标1指标点1.3、1.40.20.20.6Σ=1.0学习目标2指标点2.10.40.6Σ=1.0学习目标3指标点2.30.10.20.7Σ=1.0学习目标4指标点4.31Σ=1.0学习目标5指标点10.10.40.6Σ=1.0九、教学参考书与其他相关教学资源（如网上教学资源等）教材名称：工程材料学（修订版），作者：王晓敏，出版社：哈尔滨工业大学出版社本课程主要参考资料包括：Engineering Materials(Vol.One,2nd Edition)，R.L.Timings，世界图书出版公司，2000年6月机械工程材料（第1版）沈莲机械工业出版社（1999年5月）Selection and Use of Engineering Materials(3rd Edition)J.A.Charles,F.A.A.Crane,J.A.G.Funess世界图书出版公司（2000年6月）。