《工程材料与加工》课程教学大纲
第一部分 大纲说明
学时/学分：40/3
适用专业：机械一体化专业
一、课程性质内容简介
本课程是一门综合性应用性较强的专业基础课。它的内容包括了工程材料的知识、热加工工艺知识和冷加工工艺知识。工程材料包括：材料的性能、金属材料的组织结构、钢铁及其热处理、有色金属及合金、非金属材料等知识；热加工工艺知识部分主要包括：铸造、锻压、焊接和切割、粉末冶金和复合材料成型等内容；冷加工工艺知识部分包括：金属切削基础理论、金属切削机床、传统金属切削加工方法以、零件加工工艺规程及分析等内容。
二、课程性质、目的和任务
通过学习本课程，使学生获得常用工程材料的分类、成分、性能和改性方法的基本知识，以及热加工工艺成形和切削加工成形的各种基础知识。通过对基础科学知识的综合运用，初步具备根据零件的工作条件合理选择和使用材料，正确选择热处理工艺方法和合理安排机械加工工艺路线的能力。
三、教学要求
1、理论联系实际，充分利用一切实践机会观察各种机器中的零件材料类型及了解零件功能。
2、掌握金属材料的力学性能、晶体结构、铁碳相图等金属学基础理论知识。
3、初步掌握常用金属材料的分类、牌号、性能特点及用途。
4、初步掌握材料选用方法，特别是典型零件材料的选择。
5、了解热处理的基本原理，掌握主要热处理工艺方法、特点及应用。
6、结合校外参观见习，理解各种热加工工艺方法，能比较各种工艺方法的优、缺点，初步掌握其应用。
7、结合校内金工实习，掌握主要的冷加工工艺方法，初步具备零件加工工艺路线分析和编制的能力。
第二部分 大纲本文
绪论（1学时）
1、教学目的与要求
让同学们了解材料的重要作用，掌握工程材料的分类和各类的特点，选择工程材料的原则，了解机械零件的整个制造工艺过程。明确本课程的性质、研究对象和学习本课程的基本要求和学习方法。
2、教学内容
工程材料的分类；部分工程材料的特点；机械零件的制造工艺过程；本课程的性质和研究对象；学习本课程的基本要求和方法。
第一章 金属材料的性能
1、教学目的与要求
掌握工程材料的分类，金属材料性能的具体指标，了解相对应的测试方法和测量判定标准，具有根据使用要求正确选用金属材料的能力。
2、教学内容
第一节：金属材料的力学性能(1学时)
第二节：金属材料的物理、化学及工艺性能(1学时)
第二章 金属材料的组织结构及改性处理
1、教学目的与要求
了解金属的晶体结构和常见晶体结构的特点，掌握金属晶粒细化的常用方法，了解金属的同素异构转变；掌握固态合金的相结构，二元合金相图，共晶相图，共析相图，了解合金性能与相图的关系，合金工艺性能与相图的关系；掌握铁碳合多的组织结构，铁碳合金相图，铁碳合金相图的应用和基局限性；了解钢的热处理的目的，掌握钢的热处理的一
般过程和热处理方法，了解钢在加热时的组织转变，掌握加热时常见缺陷及防止方法，了解钢在冷却时的组织转变，掌握普通钢的热处理方法和表面处理方法。
2、教学内容
第一节：纯金属的晶体结构及结晶(1学时)
第二节：合金的晶体结构及结晶(1学时)
第三节：铁碳合金(1学时)
第四节：钢的热处理(1学时)
第五节：钢的表面处理(1学时)
第三章 钢铁材料及应用
1、教学目的与要求
掌握钢及铸铁的确种类、牌号、性能、改性方法及应用。了解常存杂质对碳钢性能的影响、常用钢的分类、钢的牌号、性能及用途；掌握合金钢的分类、编号、合金元素在钢中的作用，了解合金元素对钢中基本相和对钢热处理的影响；了解常用合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢、的种类和性能；掌握铸铁的分类、特点、结构、性能、及热处理和表面处理方法。
2、教学内容
第一节：碳素钢(1学时)
第二节：合金钢(1学时)
第三节：铸铁(1学时)
第四章 有色金属及合金
1、教学目的与要求
了解有色金属的分类和特性，掌握铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁及镁合金的分类及性能特点与制造工艺与应用，掌握滑动轴承合金的性能要求及牌号。
2、教学内容
第一节：铝及铝合金(1学时)
第二节：铜及铜合金(1学时)
第三节：滑动轴承合金(1学时)
第四节：钛及钛合金(1学时)
第五节：镁及镁合金(1学时)
第五章 非金属材料及成形
1、教学目的与要求
了解非金属材料的分类，掌握塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等非金属材料的性能、用途及成形工艺。
2、教学内容
第一节：塑料制品及成形(1学时)
第二节：橡胶制品及成形(1学时)
第三节：陶瓷制品及成形(1学时)
第四节：玻璃制品及成形(1学时)
第六章 液态金属材料铸造成形
1、教学目的与要求
了解铸造成形技术的优缺点，掌握金属及合金的铸造性能和影响铸造质量的因素，防止铸件变形及产生裂纹的方法。各种铸造方法的特点及应用范围；掌握不同零件结构铸造工艺设计的一般规律。
2、教学内容
第一节：金属及合金的铸造性能(1学时)
第二节：铸造成形技术(1学时)
第三节：铸造工艺设计(1学时)
第七章 固态金属材料塑性成形
1、教学目的与要求
了解固态金属材料塑性成形方法的种类，压力加工的特点。分析金属塑性变形的规律，掌握影响金属塑性变形的内在因素、影响金属塑性变形的加工条件及金属塑性变形对组织和性能的影响。掌握锻压和冲压成形的分类和特点、应用和工艺过程。了解挤压、拉拔、辊轧、旋压等塑性成形工艺以及塑性成形的新工艺、新技术。
2、教学内容
第一节：金属塑性变形过程(1学时)
第二节：锻压成形(1学时)
第三节：板料冲压(1学时)
第四节：其他塑性成形工艺简介(1学时)
第五节：应用实例分析(1学时)
第八章 固态材料连接
1、教学目的与要求
了解固态材料连接的种类；掌握焊接的种类、各种焊接工艺的特点和应用、过程和工艺特点，掌握常用金属材料的焊接性能；掌握粘接工艺的特点及应用、常用粘接剂的组成和选用原则、粘接的工艺过程。
2、教学内容
第一节：焊接工艺(1学时)
第二节：粘接工艺(1学时)
第三节：应用实例分析(1学时)
第九章 粉末压制和复合材料成形
1、教学目的与要求
掌握粉末压制成形工艺的特点，金属粉末的制取有其特性，粉末的混配，压制成形，压坯烧结等工艺的；掌握常用复合材料的种类性能特点和成形工艺，了解常用复合材料成
形过程。
2、教学内容
第一节：粉末压制成形工艺(1学时)
第二节：常用复合材料成形工艺(1学时)
第三节：应用实例(1学时)
第十章 零件选材与加工工艺分析
1、教学目的与要求
了解零件的失效的主要形式和失效分析的一般方法，学会零件毛坯的选材；了解生产过程和工艺过程，不同生产类型的工艺特征，掌握工件的安装与基准的选择和定位的原理，初步具备根据零件特性和生产类型安排机械加工工艺路线的能力。
2、教学内容
第一节：零件与失效(1学时)
第二节：零件毛坯选择(1学时)
第三节：零件加工工艺基础知识(1学时)
第四节：典型零件加工工艺实例分析 (1学时)
三、考核方式与成绩评定标准
平时成绩：30%，期末考试成绩70%。
四、教材及主要参考资料
教材：《工程材料与加工》，李龙根主编，机械工业出版社，2009年。
参考书：《金属材料及热处理实验教程》，周小平编著，华中科技大学出版社，2006年。
《工程材料与热加工技术》，程晓宇，西安电子科技大学出版社，2006年。
