《材料表面工程》教学大纲

《材料表面工程》教学大纲课程编号：030540开课学期：7课程性质：专业课先修课程：物理化学，材料力学总学时数：32学分：2.0讲课：32实验：0适合层次：本科适合专业：材料成形与控制工程、材料科学与工程一、课程的目的和任务表面工程是近年来迅速发展起来的一门新的跨学科的综合性课程，主要论述如何改变金属及其合金，陶瓷，玻璃，聚合物，半导体及电子材料等现代材料表面特性，特别是提高精密机械零件表面抗磨、耐腐和抗疲劳特性，以及延长机械零件的使用寿命的各种技术、设备、工业应用等，是工科院校学生应当具有的基本知识和技能。本课程是材料成型与控制工程专业和材料科学与工程专业的专业选修课。本课程的主要任务是：1.从表面改性技术的不断改进和发展，培养学生理论联系实际，不断创新的精神；2.使学生了解各种现代材料表面改性技术，改性机理，应用领区域；3.让学生根据所用零件具体情况，正确选择现代材料表面改性技术，提高零件表面特性；4.使学生具备正确选择使用表面技术和设备的能力，实现用最低的费用，获得最好的表面改性效果。二、理论教学内容第一章表面工程技术概述掌握材料表面工程的概念，表面工程具有的作用，表面工程技术所包含的内容，了解表面工程技术的发展历程以及发展前景，表面工程具有的意义。第二章表面热处理技术掌握表面淬火技术的特点，表面淬火用钢的特点，当今主要的表面淬火方法，重点掌握感应加热表面淬火技术、火焰加热表面淬火技术、了解激光加热表面淬火技术以及等离子体加热表面淬火技术的主要方法及其特点。了解表面扩渗的原理。第三章堆焊技术掌握堆焊的概念、作用及技术特点。了解堆焊金属的合金化以及与基体的结合方式，掌握常用合金化的方法以及影响过渡系数的因素。了解基本的堆焊技术，掌握火焰堆焊、电弧堆焊、埋弧堆焊、等离子弧堆焊的技术方法及主要特点。第四章热喷涂技术掌握热喷涂技术的概念，基本原理以及涂层形成过程，涂层的结合机理。了解常见的热喷涂材料的形态和种类。了解常见的热喷涂技术，其中重点掌握线材、棒材及粉体的火焰热喷涂技术；超音速火焰喷涂；气体爆燃热喷涂；电弧热喷涂以及冷喷涂技术。第五章电刷镀技术了解电刷镀技术的发展概况，掌握电刷镀技术的原理，技术特点，电刷镀设备的构成。掌握电刷镀液的种类、作用及其基本组成。第六章气相沉积技术了解气相沉积技术的原理以及物理气相沉积技术和化学气相沉积技术的主要区别。第七章化学转化膜技术掌握化学转化膜的概念、性质和用途，掌握钢铁的化学氧化的原理、铝及其合金的阳极氧化原理以及彩色不锈钢的发色原理，了解钢铁化学氧化、铝及其合金的阳极氧化的工艺。第八章金属涂覆技术了解电镀、化学镀、热浸镀以及机械镀锌的基本原理和工艺过程。重点掌握化学镀的工艺特点以及应用。第九章激光表面改性技术了解激光产生的原理，激光加工的特性，掌握激光表面合金化及熔覆的原理及作用。第十章材料表面层性能测试方法了解对材料表面层性能的表征以及性能的测试方法。三、学时分配序号课程内容学时分配讲课实验上机其他小计1表面工程技术概述332表面热处理技术333堆焊技术334热喷涂技术445电刷镀技术336气相沉积技术337化学转化膜技术338金属涂覆技术339激光表面改性技术3310材料表面层性能测试方法44总计3232四、课程有关说明1．学生应掌握的基本知识：表面工程的基本知识，表面工程的主要类型，表面涂层试验法及其设计原则。学生应掌握的基本理论和方法：堆焊合金的选择原则；热喷涂理论，热喷涂材料及其热喷涂方法的选择；电刷镀理论及其强化理论；气相沉积技术的基本原理和工艺；检验涂层的试验法。2．考核形式：卷面考试占80%，平时成绩占20%。五、建议使用教材及参考书目[1]赵文轸.材料表面工程导论.西安交通大学出版社.1998.10[2]钱苗根.现代表面技术.机械工业出版社，1999[3]中国腐蚀与防护学会主编.热喷涂.化学工业出版社.1992.12制订人：李志辉2008年6月15日审核人：罗成2008年6月20日