材料科学基础教学大纲

时间：2021-03-21 06:07:11 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

相关热词搜索：材料科学 教学大纲 基础

材料科学基础教学大纲 本文关键词：材料科学，教学大纲，基础

材料科学基础教学大纲 本文简介：深圳大学课程教学大纲课程编号:22209908课程名称:材料科学基础开课院系:材料学院制订(修订)人:朱光明审核人:批准人：2007年07月17日制(修)订课程名称:材料科学基础英文名称:FundamentalsofMmaterialScience总学时:72其中:实验课18学时学分:4先修课程:物

材料科学基础教学大纲 本文内容：

深圳大学课程教学大纲

课程编号:

22209908

课程名称:

材料科学基础

开课院系:

材料学院

制订(修订)人:朱光明

审核人:

批准人：

2007年

07月

17

日制(修)订

课程名称:

材料科学基础

英文名称:

Fundamentals

of

Mmaterial

Science

总

学

时:

72

其中:实验课

18

学时

学

分:

4

先修课程:

物理化学、大学物理、材料力学

教

材:

材料科学基础（第二版），胡赓祥，蔡珣，戎咏华主编，上海交通大学出版社，上海（2006）

参考教材:

1.

William

D.

Callister,Fundamentals

of

Materials

Science

and

Engineering,John

Wiley

&

Sons,Inc.

2001

2.

潘金生、仝健民、田民波编，材料科学基础，清华大学出版社，1998

3.

冯端、师昌绪、刘治国等编，材料科学导论，化学工业出版社，2002

4.

李见主编，材料科学基础，冶金工业出版社，2000

课程性质:材料科学与工程专业的专业基础课，必修。

教学目标:

要求掌握进行材料科学研究的基础理论，掌握各种材料（包括金属、陶瓷、高分子材料）的微观结构和宏观结构规律，掌握材料的组织结构（Structure）与性能（Property）之间的关系。

其内部结构包括四个层次：①原子结构；②结合键；③原子的排列方式；④显微组织使学生重点在获得较广泛的材料加工工艺基础知识的同时，能根据材料的性能、结构与应用要求，提出材料制备加工的方案与方法。

课程简介:

本课程将材料大致分为金属、陶瓷、高分子三类，重点阐明它们共有的基本性质和基础理论。课程从原子结构、结合键、原子的排列方式和显微组织四个内部微观结构层次论述材料的物理化学性能和力学行为，揭示材料结构与性能的内在关系及规律，为认识、使用和改进材料的性能提供必备的知识，为后续有关金属、陶瓷和高分子的专业课程打基础。

教学内容：

本课程的内容分三大部分，分别是：

（一）材料的结构

介绍材料内部的原子的键合类型、形成的晶体的特征。重点讲解晶体结构、不同维度的晶体缺陷在晶体中的运动和固相中原子及分子的扩散规律。

（二）相图和相变

介绍相平衡的基本规律，固态相变的几个基本类型以及单元、二元及三元相图在材料中的应用。重点是二元和三元相图分析及合金凝固规律。

（三）材料的变形

介绍材料的弹性变形和塑性变形以及变形后性能的回复，重点介绍塑性变形与位错运动之间的关系。

学时分配：（请填写下表）

（课堂教学3.5学分，实验教学0.5学分，即18学时）

章节

主要内容

各教学环节学时分配

备注

讲授

实验

讨论

习题

小计

1

原子结构和键合

3

0

0.5

0.5

4

2

固体结构

10

0

1

1

12

3

晶体缺陷

7

3

1

1

12

4

固体中的扩散

5

0

0.5

0.5

6

5

材料变形与再结晶

4

3

0.5

0.5

8

6

相图与相变、单元相图

2

3

0.5

0.5

3

7

二元相图

7

3

1

1

12

8

三元相图

10

0

1

1

12

考试与成绩评定方式：

学期总成绩包括平时成绩、实验成绩和期末考试成绩三部分组成。平时成绩包括平时记录的出勤情况、课堂提问、以及课后作业等，占30％；实验成绩按实验报告评分，占20％；期末成绩占50％。

篇2：材料科学基础课程标准模板

材料科学基础课程标准模板 本文关键词：材料科学，课程标准，模板，基础

材料科学基础课程标准模板 本文简介：《材料科学基础》学习领域（课程）标准课程编号：适用专业：光伏材料加工与应用课程类别：岗位基础学习领域课程修课方式：必修教学时数：60一、课程的性质和任务（一）课程定位《材料科学基础》学习领域是光伏材料加工与应用专业的一门核心学习领域课程。通过本课程的学习，使学生掌握材料的组成、结构与性能间的相互关系

材料科学基础课程标准模板 本文内容：

《材料科学基础》学习领域（课程）标准

课程编号：

适用专业：光伏材料加工与应用

课程类别：岗位基础学习领域课程

修课方式：必修

教学时数：60

一、课程的性质和任务

（一）课程定位

《材料科学基础》学习领域是光伏材料加工与应用专业的一门核心学习领域课程。通过本课程的学习，使学生掌握材料的组成、结构与性能间的相互关系和变化规律；无机材料在高温下的物理化学过程；相变过程；界面现象。基本掌握各种材料制备工艺过程的物理化学基础和研究方法段，基本掌握常用仪器设备的使用与操作，能够对实验数据进行计算处理与分析，并能够撰写正确规范的实验报告。

（二）学习目标

通过《材料科学基础》的学习，使学生掌握以下知识、专业能力、方法能力、社会能力等目标。

1.专业能力目标

（1）学会材料组成的基础知识；

（2）掌握材料结构与性能之间的变化规律；

（3）学会材料在高温下的相变过程；

（4）熟练掌握材料学仪器设备的使用与操作；

（5）熟练材料制备工艺过程及研究方法；

（6）掌握对实验数据的计算处理及分析。

2.社会能力目标

（1）具有较强的口头与书面表达能力、人际沟通能力；

（2）具有团队精神和协作精神；

（3）具有良好的心理素质和克服困难的能力。

3.方法能力目标

（1）能独立制定工作计划并进行实施；

（2）具有独立进行分析、设计、实施、评估的能力；

（3）具有获取、分析、归纳、交流、使用信息和新技术的能力；

（4）具有自学能力、理解能力与表达能力；

（5）具有将知识与技术综合运用与转换的能力；

（6）具有综合运用知识与技术从事程度教复杂的技术工作的能力。

（三）前导课程

本课程的为光伏材料加工与应用专业基础课程。

（四）后续课程

《半导体材料》,《硅材料科学》,《光伏材料加工》等。

二、课程内容标准

（一）学习情境划分及学时分配

《材料科学基础》采用以行动为导向，基于工作过程的课程开发方法进行设计，整个学习领域由若干个学习情境组成。学习情境的设计主要考虑以下因素：

1.学习情境的设计要符合基于工作过程的教学设计思想的要求。学习情境是在职业院校实训场地对真实工作过程的教学化加工，以完成具体的工作任务为目标。

2.学习情境的前后排序要符合学生认知规律，按典型材料加工过程中的具体工作进行设计。

根据典型材料加工的真实工作任务为载体，结合职业能力培养规律，整合选取了四个典型工作过程，学习情境的划分如下表1—1所示，教学内容按照结构完整的工作过程教学组织，即划分为“确定工作任务”、“计划”、“实施”、“检查评价”几个阶段，意在培养学生完成综合性工作的能力

学习情境

教学学时

序号

学习情境名称

任务内容

课堂教学时数

实践教学时数

1

晶体结构与晶体结构缺陷

1．原子键合

1

2．原子的规则排列

2

2

3．原子的不规则排列

1

4．固熔体

1

5.

金属间化合物

1

6.

陶瓷晶体相

1

7.

玻璃相

1

8.

分子相

1

2

凝固

1．金属结晶的基本规律

1

2．金属结晶的基本条件

1

3.

晶核的形成

1

4.

晶体的长大

1

5.

陶瓷、聚合物的凝固

1

3

相图

1．相、相平衡及相图的制作

2

2

2．二元匀晶相图

1

3.

二元共晶相图

1

4.

二元包晶相图

1

5.

其他二元相图

1

6.

二元相图的分析方法

2

7.

相图的热力学解释

1

8.

铸锭（件）的组织与偏析

1

9.

三元相图

1

4

材料中的扩散

1.

扩散定律及其应用

1

2．扩散的微观机理

1

3．扩散的热力学理论

1

4.

影响扩散的因素

1

5

塑性变形及

回复与再结晶

1.

金属的应力-应变曲线

1

4

2.

单晶体的塑性变形

2

4

3.

多晶体的塑性变形

2

4.

合金的塑性变形

1

5.

冷变形金属的组织与性能

1

6.

冷变形金属在热加工时的变化

1

7.

回复

2

8.

再结晶

2

9.

金属的热变形

2

6

固态相变

1.

固态相变的特点

1

2.

固态相变的形核

1

3.

固态相变的晶核长大

1

小

计

48

12

（二）学习情境描述

学习情境1

晶体结构与晶体结构缺陷

教学时间

第一学期

学习目标

掌握晶体几何基础知识；了解晶体化学基本原理；掌握晶体结构缺陷；了解典型无机化合物晶体结构及硅酸盐晶体结构；了解固溶体及金属间化合物结构

教学内容

【知识点】

1.

能说出晶体中基本原子键合；

2.对于原子的规则排列及不规则排列有一定认识.；

3.熟悉固体中的相结构

【技能点】

1．

能够画出基本晶体结构

2．能解释晶体中的原子堆垛次序

3.

能够计算出晶体的晶面指数、晶向指数及晶体缺陷的柏氏矢量

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．

识图制图能力

2．计算机应用能力

3.

几何空间想象能力

教师的知识和能力要求

1．

识图能力

2．计算机的应用能力

3．绘图软件的应用能力

4.

物理化学、结构化学、热力学基础知识

学习情境2

凝固

教学时间

第一学期

学习目标

掌握金属结晶的基本规律，了解金属结晶的基本条件；掌握晶核的形成；掌握晶体的长大；了解陶瓷、聚合物的凝固。

教学内容

【知识点】

1.

掌握晶体结晶的微观及宏观现象；

2.

了解晶体结晶热力学及结构条件；

3.

掌握晶核均匀形核及非均匀形核

4.

掌握晶体长大机制

【技能点】

1.能够对晶体的形核及长大通过热力学条件作出说明

2.能够对于晶核长大的过程作出几何说明

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．数学基础知识

2.热力学基础知识

3.材料学基础知识

3．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1．

物质的热解特性

2．物理化学学知识

3.材料学知识

4．结构化学基础知识

3.

计算机的应用能力

学习情境3

相图

教学时间

第一学期

学习目标

掌握相、相平衡的基础知识；熟练制作相图的方法；掌握二元匀晶相图的理论解释；掌握二元共晶相图的理论解释；掌握二元包晶相图的理论解释；了解其他二元相图；掌握二元相图的分析方法；了解相图的热力学解释；掌握铸锭的组织与偏析；了解三元相图的分析

教学内容

【知识点】

1.

相平衡与相率间的关系；

2.

热分析法测定相图；

3.

二元匀晶相图的分析；

4.

二元共晶相图的分析；

5.

二元匀晶相图的分析；

6.

二元相图的分析方法；

7.

相图的热力学解释；

8.

铸锭的组织与偏析

【技能点】

1.

会用热分析法测定二元合金相图；

2.

会用显微镜观测相图中各阶段成分显微组织；

3.

掌握Fe-Fe3C合金相图中各点成分的分析

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．热力学基础知识

2.物理化学基础知识

2．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1.

工程热力基础知识

2.材料科学基础知识

3．计算机的应用能力

3.物理化学基础知识

学习情境4

材料中的扩散

教学时间

第一学期

学习目标

掌握扩散定律及在合金凝固过程中的应用；了解扩散的微观机理；了解扩散的热力学理论；了解反应扩散；了解影响扩散的一些重要因素

教学内容

【知识点】

1.

扩散速率及其宏观规律

2.

扩散微观机理，扩散过程中原子（或分子、离子）的具体迁移方式

【技能点】

会用扩散定律解释凝固过程中原子（或分子、离子）的迁移

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．热力学基础知识

3．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1．材料学基础知识

2．热力学基础知识

3．计算机的应用能力

学习情境5

塑性变形及回复与再结晶

教学时间

第一学期

学习目标

掌握金属的应力-应变曲线；掌握单晶体的塑性变形；掌握多晶体的塑性变形；掌握合金的塑性变形过程；掌握冷变形金属的组织与性能及其加工工艺；了解聚合物的变形；了解陶瓷材料的塑性变形；掌握冷变形金属在加热时的变化；掌握金属的回复；了解金属的再结晶及长大过程；掌握再结晶退火对于合金组织的影响

教学内容

【知识点】

1.

金属的应力-应变曲线；

2.

真应力-真应变曲线；

3.

单晶体的滑移及孪生；

4.

多晶体的晶粒取向及晶界对其塑性变形的影响；

5.

固熔强化；

6.

加工硬化；

7.

聚合物的变形；

8.

陶瓷材料的塑性变形；

9.

冷变形金属在加热时的变化；

10.

再结晶及长大；

11.

金属的再结晶退火对合金组织的影响

【技能点】

1.

能够使用金属拉伸试验机测定金属的应力-应变曲线

2.

能够使用布氏硬度计测定金属合金的硬度

3.

能够塑性变形的理论解释应力-应变曲线

4.

能够用固熔强化理论解释金属的冷加工变形过程中力学性能的变化

5.

能够用回复动力学解释冷变形金属加热时的组织性能变化

教学方法

引导文法、项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．识图制图能力

2．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1．材料科学基础

2.工程热力学基础

3.机械制造基础

4．计算机的应用能力

学习情境6

固态相变

教学时间

第一学期

学习目标

掌握固态形变的特点；了解固态相变的形核及晶核长大；了解扩散型相变的示例；了解无扩散型相变

教学内容

【知识点】

1.相界面及位相关系；2.固态相变的形核及生长机制；3.脱熔转变；

4.调幅分解；5.马氏体相变；6.多晶型转变

【技能点】

会用固态相变理论解释马氏体相变过程

教学方法

引导文法、四项目教学法、四步教学法。

教学条件

各种说明书，通用计算机，课件，黑板，多媒体等。

考核评价

成果评定60%，教师评价25%，自我评价15%。

学生的知识和能力要求

1．识图制图能力

2．热力学基础知识

3．安全意识、质量意识、责任意识、诚信意识、职业规范意识等

教师的知识和能力要求

1．识图制图能力

2．材料科学知识

3.热力学知识

4．计算机的应用能力

三、课程实施建议

（一）课程教学模式

为实现本课程的目标，体现本课程的基本理念，提倡多种教学形式。广大教师应结合实际情况，创造性开展教学，在教学中总结经验，探索教学规律。下面就教学方面的一些问题提出建议。

1.落实课程理念，倡导探究性学习

本课程的基本理念中强调对学生的科学素质的培养。科学素质是指学生将来参加社会生活、从事经济生产、作出个人决策做必学的对科学概念和过程的理解，以及一定的探究能力，能较好地理解科学技术与社会的相互关系和科学的本质，形成科学的态度和正确的价值观。所以倡导探究性学习，对我们的教学工作具有重要的指导意义，应当贯彻在我们的全部教学活动中。《材料科学基础》学习领域课程的教学，是以材料实际加工过程中组织性能的变化为参照系，将物理化学及结构化学的知识贯穿其中。

2．明确教师在教学活动中的地位，强调以学生为中心的教学。

材料科学的教学是材料加工过程中材料组织及其性能变化的教学，让教师成为教学活动的组织者，以学生为中心，培养其自我判断能力。

其次要让学生有多种机会在不同的情境下去应用它们所学的知识，最后要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。这就要求我们教师在教学过程中尽力帮助学生自己进行知识构建，而不是去复制知识，即教师要引导学生自己去认识和发现知识，认识和发现科学的方法，创造和实现知识与科学方法的应用。为此，教师就要精心设计每一次的教学活动，要根据不同层次的教学对象，课程的不同内容以及的目标要求灵活多样的组织教学。或讲授，或讨论，或课题设计，或问题解决，或设立情境。

3．学习领域课程的成绩评价

学习领域课程的成绩评价主要分为成果评定、学生自我评价、教师评价三个部分，成绩评价在每一学习情境结束时进行，即进行阶段成绩评价，所有阶段成绩的总和就是课程的成绩。成绩评价是对工作任务的客观评价，学生自我评价是学生对自己工作过程的主观评价，教师评价是教师对学生在工作过程中的表现所作的主观评价。

学习领域课程的一个显著特征是通过学习，学生将获得典型工作任务的成果。因而，对成果的评定是衡量学习质量的重要指标。对于《材料科学》学习领域课程，学习情景的主要工作成果是认识在生产过程中，材料组织性能对于其力学性能的影响。学习领域课程的实施有赖于学生的学习主动性及较高的自我认同感。因而，学生自我评价表现出的是学生对自己工作成果的判断，其实质是学生通过这个环节对自己的思维方式、工作方法、工作能力进行反思，从而不断改进，获得提高。对于以小组方式来完成学习任务时，要按组开展自我评价，这种按组来集体进行的反思，能更清晰、更准确、更客观地反映学生的工作能力水平。

教师评价是指教师对学生在学习过程中表现出的社会能力和方法能力的评价。主要包括：工作量、工作难度、在小组中作用、工作态度、沟通协调能力等。

（二）教学方法

1.引导文法——即引导文教学法。它是借助专门引导课文（即教学文件，常以引导问题的形式出现），通过工作计划和自行控制工作过程等手段，引导学生独立学习和工作的教学方法。

2.项目教学法——职业教育中，项目是指以生产一件具体的、具有实际应用价值的产品为目的的工作任务。项目教学法是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学行动。

3.四阶段法——遵循“资讯计划、决策、实施、检查评估”这一完整的行动过程序列，在教学中教师与学生互动，让学生通过“独立地获取作息”、“独立地制定计划”、“独立地实施计划”、“独立地评价计划”，在自己动手的实践中，掌握职业技能、习得专业知识，从而构建属于自己的经验和知识体系。四阶段法是对六阶段法进行简化，合并了决策与计划、检查与评价后形成的教学方法。

4.行动导向教学方法的实施，充分体现了工作行动的整体性，不论各情境中部件及工艺流程的要求的复杂程序如何，都要求完成确定的工作任务，并经过资讯、决策、计划、实施、检查和评价这一普适性过程，使学生在完整、综合性的行动中进行思考和学习，达到学会学习、学会工作，培养方法能力的目的。从而有效避免了传统教学重视获取信息，忽视如计划和检查这些关键性环节，造成了人才培养的结构性缺陷，如缺乏计划和评估能力，而这些能力恰恰是形成创新能力的基础。

5.团队协作法，这类综合性的工作任务，尤其是加工工艺过程的制定，必须通过小组学习方式，即以一个团队的力量，才能达到目的。学习的过程中，自然要涉及与本组成员的合作和与其它组成员的合作问题，这就要求学生学会共处、学会作人，在学习过程中培养了社会能力。

（三）教学条件

1.标准与规范

满足教学需要的标准教室，材料学实验装置，工程热力学实验装置等。

2.教学设施

（1）工程热力学试验实训，材料学实验实训、仿真软件。

（2）差热膨胀分析仪

、电子显微镜，数码金相显微镜、金相显微镜、金相切割机、金相试磨抛机，镶嵌机

，砂轮机，膨胀机、卧式显微镜，仿真，通用计算机，课件，黑板，多媒体、测量工具、测量说明书等。

3.实训条件

（1）机加工中心

（2）数控加工中心

(3)

校外企业

（四）课程考评方法

本课程采用任务驱动教学法，为实施过程考核提供了条件。采用过程考核（任务考核）与课程考核（期末考评）相结合的方法，强调过程考评的重要性。过程考核占70分，课程考核占30分(具体见下表),取代了依靠一次期末考试来确定成绩的方式。

考核方式

过程考核（任务考核）

课程考核（期末考评）

素质考核

任务单考核

10%

10%

80%

考核实施

由指导教师根据学生表现集中考评

由指导教师根据学生完成的工单任务情况考评

按照教考分离原则，由学院教务处组织考评。

考核标准

根据遵守设备安全、人身安全和生产纪律等情况进行打分10分

预习内容10分

项目操作过程记录10分

任务方案正确15分

工具使用正确5分

操作过程正确15分

任务完成良好5分

建议题型：单向选择、多项选择、判断、问答题、论述题

1.素质考核

素质考核由指导的考核教师完成，素质考核总分为10分。参考以下考核表进行考核。

学生素质考核表

考核日期

考核者

被考核者姓名

考核分数

考核要素

言行举止和纪律性

体现学校形象和个人素质；良好的精神面貌和工作心态；关心同学；无迟到、早退、旷课和违反各种安全制度行为

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

责任

感

清楚自己任务要求；对小组的任务关注和积极参与；工作有始有终；正确面对工作失误，勇于承认错误和承担责任

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

进

取

心

学习充满热情和自信不断给自严格要求自己；积极学习和贯彻执行各项制度；及时提出合理化建议。

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

改善工作意识

结合自己的任务，主动查漏补缺；能开动脑筋，主动提出、接受并推广先进的工作方法；掌握学习的技巧

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

合

作

性

具有团队合作意识；为同学提供尽可能的协助；能虚心接受他人的意见和建议；乐意贡献自己的聪明才智

很出色

10

较强

8

一般

6

较差

4

极差

2

最后考核得分

被考核者签名

2.任务单考核

每个学习任务有学生学习的任务工单，考查学生完成任务工单的情况。参考任务工单考核表进行。

任务单考核=成果评定×60%+学习过程评价30%+团队合作评价10%

1.成果评定=自我评分分值20%+班组评分分值×30％+教师评分分值×50%。

2.学习过程评价=自我评分分值20%+班组评分分值×30％+教师评分分值×50%。

3.团队合作评价=自我评分分值20%+班组评分分值×30％+教师评分分值×50%。

3.成绩计算

成绩=素质考核成绩总和/15+（任务单考核成绩总和/15）*60%+期末考核成绩*30%。

四、参考文献

（一）教材

《材料科学基础》（第三版），西北工业大学出版社，2000第一版，教育部高等院校推荐教材

。

（二）实训指导书

《材料科学》实训指导书校本教材。

（三）参考资料

1.

《无机材料科学基础教程》，化学工业出版社，2004.1，胡志强主编.

2．《无机材料科学基础（第二版）》，武汉工业大学出版社，1996，陆佩文主编．

3．《无机材料物理化学》，中国建筑工业出版社，1986，叶瑞伦编.

4．《材料科学基础》，北京航空航天大学出版社，1999，谢希文主编．

5．《材料科学基础教程》，哈尔滨工业大学出版社，2003，赵品主编．

6．《材料科学基础教程习题及解答》，哈尔滨工业大学出版社，2003，赵品主编．

篇3：金属学及材料科学基础总结题

金属学及材料科学基础总结题 本文关键词：材料科学，结题，金属，基础

金属学及材料科学基础总结题 本文简介：总结题2一、判断：（对的打√，错的打×）1、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。(x)2、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。（）3、20钢比T12钢的碳含量要高。（X）4、正火是将钢件加热至完

金属学及材料科学基础总结题 本文内容：

总结题2

一、判断：（对的打√，错的打×）

1、钢淬火时的冷却速度越快，马氏体的硬度越高。

(

x

)

2、当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成

的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。

（

）

3、20钢比T12钢的碳含量要高。

（

X

）

4、正火是将钢件加热至完全奥氏体化后空冷的热处理工艺

。

（

）

5、65Mn是合金调质结构钢。

弹簧钢

（

X

）

6、回火索氏体的性能明显优于奥氏体等温冷却直接所得到的片层状

索氏体的性能。

（

）

7、T10A和60号钢均属于高碳钢。

（

X

）

8、室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越好。

（

）

9、一般来说，钢的强度高于铸铁的强度。

（

）

10、65Mn的淬透性比65号钢的淬透性差。

（

）

11、从C曲线中分析可知，共析钢的过冷奥氏体在A1-550℃的范围内

发生贝氏体转变。

（

）

12、所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。

（

）

13、过冷奥氏体转变为马氏体是一种扩散型转变

。

（

）

14、60钢比T12钢的碳含量要高。

（

）

15、马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。（

）

16、当亚共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（

）

17、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁

原子不能进行扩散。

（

）

18、不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。

（

）

19、高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。

（

）

20、经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。（

）

21、热加工是指在室温以上的塑性变形加工。

（

）

22、在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳

的增高而减小。

（

）

二、填空题：请把答案填在题中横线上。

1、钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越向

（填“左或右”）。

2.、HT200牌号中“HT”表示

，数字”200”表示

。

3、用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈

羽毛状

状，而下贝氏体则呈

针状或竹叶状

状。

4、奥氏体是_________vFe__

的间隙固溶体，马氏体是____a

Fe___

_的过饱和固溶体。

5、合金钢的______________比碳钢大，其原因是大部分合金元素都使钢的临界冷却速度__________。

6、按碳的质量分数对碳钢进行分类，可分为

、

、

三类。

7、QT600--3牌号中“QT”表示

，数字”600”表示,”3”表示

。

8、用光学显微镜观察，根据含碳量的多少，马氏体的组织特征有

板条

状和

透镜

状

其中

的力学性能要好。

20、铸铁中的石墨有球状、团絮状和_____棉絮状_________、______片状

____等四种。

三、单项选择：

1、制造弹簧应选用：

（

c

）

a.

T12钢经淬火和低温回火；

b.

Cr12MoV钢经淬火和低温回火；

c.

65钢经淬火后中温回火。

2、为消除T12钢中的网状碳化物,选用的热处理为。

（

a

）

a.

球化退火

b.

正火

c.

调质处理

d.

回火

3、奥氏体向珠光体的转变是

（a

）

a．非扩散型转变

b．扩散型转变

c．半扩散型转变

4、钢经调质处理后获得的组织是

（

c

）

a．回火马氏体；

b．回火屈氏体；

c．回火索氏体。

5、淬硬性好的钢

（

）

a．具有高的合金元素含量；b．具有高的碳含量；c．具有低的碳含量。

6、制造手用锯条应选用

（

c

）

a.

T12钢经淬火和低温回火；

b.

Cr12MoV钢经淬火和低温回火；

c.

65钢经淬火后中温回火。

7、T10钢的含碳量为

（

c

）

a、0.10%

b、10.0%

c、1.0%

d、0.01%

8、钢的回火处理是在：

（

c）

a．退火后进行；b．正火后进行；c．淬火后进行。

9、若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将：

（

a

）

a．降低；

b．提高；

c．不改变。

10、挖掘机的挖斗要求表面具有高耐磨性和高的疲劳强度，最好应选用：（

）

a、20CrMnMo

b、65Mn

c、ZGMn13

d、T8

11、钢经低温回火处理后获得的组织是：

（a

）

a．回火马氏体；

b．回火屈氏体；

c．回火索氏体。

12、0Cr18Ni9Ti不锈钢中的含Cr量为：

（

b

）

a．0.18%；

b．1.8%；

c．18%。

13、共析钢过冷奥氏体在350℃-Ms的温度区间等温转变时，所形成的组织是：（

）

a．索氏体；

b．下贝氏体；

c．上贝氏体；

d．珠光体。

四、名词解释题

1、热硬性（红硬性）：

2、调质处理：

3、马氏体：4、残余奥氏体：5、本质晶粒度：

6、淬硬性：

1、热硬性（红硬性）：钢在高温下保持高硬度的能力。

2、调质处理：淬火加高温回火。

3、马氏体：碳原子在α-Fe中的过饱和固溶体。

4、残余奥氏体：过冷奥氏体向马氏体转变时，马氏体转变结束后剩余的奥氏体。

5、本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温足够时间（3-8小时）后测定的钢中晶粒的大小。

6、淬硬性：钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。

五、材料判别

已知下列十种金属材料的牌号（或钢号、代号）请填写到对应的十个名称空格中（可填序号）：

1、40Cr

2、Cr12MoV

3、16Mn

4、1Cr18Ni9Ti

5、5CrNiMo

6、ZG45

7、65

8、H62

9、HT200

10、ZL107

a、低合金结构钢

1,b、铸造铝合金

c、灰口铸铁

d、碳素铸钢

e、弹簧钢

7,f、黄铜

g、冷模具钢

h、热模具钢

2,5

i、调质钢

1,j、不锈钢

a-3；

b-10；

c-9；

d-6；

e-7；

f-8；

g-2；

h-5；

i-1

j-4

。

六、简答题：

1、某汽车重负荷齿轮选用合金渗碳钢20CrMnMo材料制作，其工艺路线如下：下料→锻造→热处理①

→切削加工→热处理②→热处理③→热处理④→喷丸→磨削加工。试分别说明上述①②③④四项热处理工艺的名称、目的及热处理后的组织。

1）正火的目的：使网状碳化物分解；细化晶粒使组织正常化；消除应力。

正火后的组织：索氏体。

2）渗碳的目的：提高工件表面含碳浓度，经过淬火和回火处理，从而提高表面的硬度、耐磨性和疲劳强度，使心部保持良好的塑性和韧性。

渗碳不改变组织

3）淬火加热的理论温度：Ac1以上30-50℃。

淬火后的组织：淬火马氏体+残余奥氏体。

4）低温回火的目的是消除淬火应力和提高韧性；

低温回火后的组织：回火马氏体。

2、试各举出一类钢材，说明通过热处理方法，可在室温下得到下列组织：

①粒状珠光体

②针状马氏体

③回火索氏体

④回火马氏体

2、答题要点：液体金属中加入孕育剂或变质剂，以细化晶粒和改善组织的处理方法。

1.

粒状珠光体：T12A等过共析钢，球化退火

2.

针状马氏体：65等高碳钢，淬火

3.

回火索氏体：45等调质钢，调质处理

4.回火马氏体：T10等工具钢，淬火+低温回火

3、下列零件或工具用何种碳钢制造，说出其名称、至少一个钢号以及其热处理方法：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴、弹簧钢。

3、答题要点：

手锯锯条采用碳素工具钢制造，如T10A，采用淬火+低温回火

普通螺钉用普通碳素结构钢制造，如Q235，在热轧状态下使用

普通弹簧采用弹簧钢制造，如65Mn,采用淬火+中温回火

车床主轴中碳调质钢制造，如45，采用调质处理

4、用一根冷拉钢丝绳吊装一大型工件进入热处理炉，并随工件一起加热到1000℃保温，当出炉后再次吊装工件时，钢丝绳发生断裂，试分析其原因。

4、答题要点：

冷拉钢丝绳是利用加工硬化效应提高其强度的，在这种状态下的钢丝中晶体缺陷密度增大，强度增加，处于加工硬化状态。在1000℃时保温，钢丝将发生回复、再结晶和晶粒长大过程，组织和结构恢复到软化状态。在这一系列变化中，冷拉钢丝的加工硬化效果将消失，强度下降，在再次起吊时，钢丝将被拉长，发生塑性变形，横截面积减小，强度将比保温前低，所以发生断裂。

5、以共析钢为例，说明过冷奥氏体在高温（A1—550℃）、中温（550℃—Ms）、低温(Ms以下)三个温度阶段等温转变时，转变的组织及性能特点。

5、答题要点：高温转变组织为珠光体类组织，珠光体为铁素体和渗碳体相间的片层状组织，随转变温度的降低片层间距减小，分别生成P、S、T,这三种组织的片层粗细不同，片层越细，强度硬度越高；

中温转变产物为B,B是含碳过饱和的铁素体与渗碳体的非片层状混合物，按组织形态的不同分为上贝氏体和下贝氏体，下贝氏体的强度硬度高于上贝氏体，塑韧性也较上贝氏体要好。

低温转变产物为马氏体，马氏体是含有大量过饱和碳的α固溶体，马氏体分为板条马氏体和片状马氏体，片状马氏体强度硬度很高但很脆，板条马氏体强度硬度高而塑韧性也较好。

6、珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点？

6、答题要点：

（1）三种。分别是珠光体、索氏体和屈氏体。

（2）珠光体是过冷奥氏体在550℃以上等温停留时发生转变，它是由铁素体和渗碳体组

成的片层相间的组织。

索氏体是在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。

屈氏体是在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。珠光体片间距愈小，相界面

积愈大，强化作用愈大，因而强度和硬度升高，同时，由于此时渗碳体片较薄，易随铁

素体一起变形而不脆断，因此细片珠光体又具有较好的韧性和塑性。

（因为删掉了部分题，所以答案需要大家自己琢磨，部分题的参考答案已没有价值，删掉了）！

二、填空题：请把答案填在题中横线上。

1、体心立方，面心立方；2、增大过冷度、加入变质剂；3、结晶、同素异构转变；4、珠光体、铁素体、渗碳体；5、表面细晶粒区、中间柱状晶区、内部粗大等轴晶；6、晶界和亚晶界；7、62%；8、冷、热；9、右；10、灰口铸铁、最低抗拉强度；11、羽毛状、针状；12、理论结晶温度、实际结晶温度、大；13、C在γ-Fe、C在α-Fe；14、淬透性、降低；15、低碳钢、中碳钢、高碳钢；16、球墨铸铁、最低抗拉强度、延伸率；17、板条状、针状、板条状；18、伸长率、断面收缩率；19、Fe和C具有复杂结构、铁素体和渗碳体的机械混合物；20、片状、蠕虫状；21、莱氏体、奥氏体、渗碳体。

4