课程简介
这门课会讲什么？
工程材料课程主要讲述金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料等常用工程材料的基本理论和基础知识以及工程材料选用等方面的内容，主要包括材料的性能、金属的晶体结构和结晶、塑性变形和再结晶、合金结构与相图、铁碳合金相图、钢的热处理以及各种工程材料的牌号、选材及应用等知识。在教学过程中，不仅注重理论知识的讲解，还结合专业特点，实时引入新材料、新技术和新工艺等相关实践知识，遵循实践-理论-再实践的认识规律，通过实验和实践，培养学生提出问题、分析和解决问题的实践能力，以及严谨求实的工作态度、理论联系实际的工作方法和团结协作、开拓创新的精神。
你将收获什么？
通过工程材料课程的学习，将掌握工程材料的化学成分、组织结构、加工工艺和性能之间关系的基本知识体系；获得常用工程材料的牌号、性能、用途及热处理工艺等方面的知识，初步具备合理选材、制定加工工艺和工艺路线的能力；能针对不同工程材料的失效情况，锻炼分析问题和解决问题的能力及团队协作能力；为后续专业课程、生产实习、课程设计、毕业设计及未来的工作和学习奠定良好的工程材料基础。
适合什么人学习？
工程材料课程科学体系完整、系统性较强，知识内容和应用实例丰富，可作为机械类和近机类专业本科生的专业技术基础课进行学习，例如机械设计制造及其自动化、过程装备与控制、能源与动力工程、工程力学、车辆工程等专业。本课程不涉及过于深奥的理论知识，具有初步的机械、物理、化学基础知识的学生都能很好地学习。
课程大纲
课程章节
- 绪论、金属材料的力学性能
- 金属与合金的晶体结构
- 金属与合金的结晶
- 铁碳合金相图
- 钢的热处理
- 金属的塑性变形及再结晶
- 钢
- 铸铁
- 第九章 有色金属及粉末冶金材料
- 非金属材料
- 机械零件的选材
- 实验
绪论、金属材料的力学性能
1.1 绪论
1.2 强度、刚度、弹性及塑性
1.3 硬度
1.4 冲击韧性、断裂韧度、疲劳
1.5 知识脉络图及测试题
1.6 案例分析
1.7 价值引领
金属与合金的晶体结构
2.1 晶体
2.2 金属的晶体结构
2.3 晶面与晶向
2.4 合金的晶体结构
2.5 实际金属的晶体结构
2.6 知识脉络图及测试题
2.7 案例分析
2.8 价值引领
金属与合金的结晶
3.1 纯金属的结晶
3.2 二元合金相图的基本知识
3.3 二元匀晶相图
3.4 二元共晶相图
3.5 其他类型的二元合金相图
3.6 合金性能与相图间的关系
3.7 知识脉络图及测试题
3.8 案例分析
3.9 价值引领
铁碳合金相图
4.1 铁碳合金的组元和基本相
4.2 铁碳合金相图分析
4.3 工业纯铁的平衡结晶过程
4.4 钢的平衡结晶过程
4.5 白口铸铁的平衡结晶过程
4.6 铁碳合金成分、组织与性能关系
4.7 知识脉络图及测试题
4.8 案例分析
4.9 价值引领
钢的热处理
5.1 热处理的概念
5.2 钢在加热时的转变
5.3 过冷奥氏体冷却转变曲线
5.4 珠光体转变
5.5 贝氏体转变
5.6 马氏体转变
5.7 退火与正火
5.8 钢的淬火
5.9 钢的回火
5.10 钢的淬透性
5.11 钢的表面淬火
5.12 知识脉络图及测试题
5.13 案例分析
5.14 价值引领
金属的塑性变形及再结晶
6.1 滑移和孪生
6.2 多晶体的塑性变形
6.3 冷塑性变形对金属组织与性能的影响
6.4 冷变形金属在加热时的变化
6.5 金属的热塑性变形
6.6 知识脉络图及测试题
6.7 案例分析
6.8 价值引领
钢
7.1 钢的分类与编号原则
7.2 常存元素和杂质对钢性能的影响
7.3 合金元素在钢中的存在形式
7.4 合金元素对铁碳相图的影响
7.5 合金元素对钢热处理的影响
7.6 工程结构用钢
7.7 机械结构用钢
7.8 工具钢
7.9 特殊性能钢
7.10 知识脉络图及测试题
7.11 案例分析
7.12 价值引领
铸铁
8.1 铸铁概述
8.2 铸铁的石墨化
8.3 灰铸铁
8.4 球墨铸铁
8.5 蠕墨铸铁
8.6 可锻铸铁
8.7 合金铸铁
8.8 知识脉络图及测试题
8.9 案例分析
8.10 价值引领
第九章 有色金属及粉末冶金材料
9.1 有色金属概述及分类
9.2 铝及铝合金
9.3 铜及铜合金
9.4 滑动轴承合金
9.5 粉末冶金材料概述
9.6 知识脉络图及测试题
9.7 案例分析
9.8 价值引领
非金属材料
10.1 高分子材料概述
10.2 陶瓷材料概述
10.3 复合材料概述
10.4 知识脉络图及测试题
10.5 案例分析
10.6 价值引领
机械零件的选材
11.1 机械零件失效概述
11.2 选材原则、步骤及方法
11.3 典型零件选材实例
11.4 知识脉络图及测试题
11.5 案例分析
11.6 价值引领
实验
12.1 实验一: 铁碳合金平衡组织观察
12.2 实验二: 碳钢不平衡组织及铸铁的显微组织观察
12.3 实验三: 钢的淬火与回火
12.4 价值引领
