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1《金属材料与热处理》课程标准一、课程概述（一）课程类别专业基础课程（二）适用专业本标准适用于模具制造技术专业。（三）学时建议课程实施课时为72标准学时。二、课程定位（一）课程性质与作用《金属材料与热处理》课程是机械类专业必修的技术基础课。该课程理论性较强，新概念较多，同时又与生产实际有着密切联系。该课程主要讲授金属材料典型组织、结构的基本概念，金属材料的成分、组织结构变化对性能的影响，热处理的基本类型及简单热处理工艺的制定，合金钢种类、牌号、热处理特点及应用，为学生从事机械设计、制造及相关的工作打下基础。（二）相关课程本课程前导课程为《数学》、《机械制图》、后续课程是《钳工工艺与技能训练》、《车工工艺与技能训练》、《铣工工艺与技能训练》、《铣工工艺与技能训练》、《塑料模具设计与制造》、《冷冲模具设计与制造》。三、课程目标（一）课程总体目标本课程以“项目为主线，任务为主题”，采用“项目导向、任务驱动”相结合的教学模式，实现教、学、做、练一体化。为加强学生创造思维和工程技术素质的培养，根据学生个性特点与发展的需要，本门课程建议采2用讲课、自学、习题课、辅导课、报告会等多种形式组织教学。本门课程可灵活采用全班学习、分组学习等学习形式，也可以组建课外兴趣小组进行知识拓展学习。（二）知识、能力与素质目标1.知识目标（1）以铁碳合金的成分-组织-温度-性能为主线，了解四者的相互关系和变化规律的基础知识；（2）了解钢材在实际加热和冷却时内部组织的变化及其对钢材性能的影响；（3）了解毛坯的成形方法和基本工艺过程；（4）掌握零件的使用要求及零件材料的选择；（5）掌握钢材热处理方法的选择；（6）掌握零件毛坯成形方法的选择。2.能力目标（1）具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力。（2）初步具有选择钢材热处理方法的能力。（3）初步具有选择零件毛坯成形方法的能力。（4）初步具备应用所学理论知识分析解决实际问题的能力。（5）初步具备应用光学金相分析金属及合金组织的能力。（6）使学生在金属材料基础理论及基本知识方面具备应用阅读一般专业文献及进一步提高自修能力。3.素质目标（1）培养实事求是，严肃认真的科学态度与工作作风。（2）培养良好的安全生产意识、质量意识和效益意识。（3）培养学生遵守规则做事的职业习惯。（4）培养学生积极主动、团结协作的精神。（5）培养学生勇于开拓、不断创新的品质。3四、课程内容（一）课程设计思路《金属材料与热处理》课程以“项目为主线，任务为主题”，采用“项目导向、任务驱动”相结合的教学模式，实现教、学、做、练一体化。为加强学生创造思维和工程技术素质的培养，根据学生个性特点与发展的需要，本门课程建议采用讲课、自学、习题课、辅导课、报告会等多种形式组织教学。本门课程可灵活采用全班学习、分组学习等学习形式，也可以组建课外兴趣小组进行知识拓展学习。教师要认真研究学生特点，针对学生实际情况，结合教学内容，多种教学方法手段综合运用。在教学方法上，将项目任务引入课程，将理论讲授包含在项目训练中，使学生在实践中掌握理论、学习知识，将生产中的新工艺、新方法、新技术引入课堂。采用项目式、启发式、互动式、案例式等教学方法，提高学生的学习兴趣。在教学手段上，充分利用现代多媒体电子教学，视频教学、实物教学、现场教学、网络教学等将现代科学技术充分应用于教学改革之中。（二）课程内容结构本课程围绕现时模具行业、机械加工行业、汽车行业等企业的需求，因此把课程设计成金属的结构与结晶、金属材料的性能、铁碳合金、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属及合金、新型材料等八个项目任务，具体内容结构如表1。表1：《金属材料与热处理》课程项目安排表序号教学项目主要教学内容课时分配1金属的结构与结晶1.金属2.金属的晶体结构3.实际金属的晶体结构21.金属结晶的现象2.晶核的形成3.晶核长大4.金属铸锭组织与缺陷21.合金中的相2.合金的相结构3.二元合金相图的建立444.匀晶相图及其固溶体的形成5.共晶相图及其合金组织的结晶6.包晶相图及其合金组织的形成2金属材料的性能1.金属材料的损坏与塑性变形2.金属的力学性能3.金属工艺性能4.力学性能实验123铁碳合金1.铁碳合金的组元及基本相2.Fe-Fe3C相图分析3.含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响4.钢中杂质元素及钢锭组织104钢的热处理1.钢在加热时的转变2.钢在冷却时的转变3.钢在冷却时的转变—过冷奥氏体的等温转变曲线4.马氏体转变81.钢的退火与正火2.钢的淬火与回火3.其他类型热处理85合金钢1.钢的分类和编号2.钢中的杂质元素及对碳钢性能的影响3.合金元素在钢中的作用4.构件用钢5.机器零件用钢6.工具钢7.特殊性能钢106铸铁1.铸铁的分类和编号2.常用铸铁的简介67有色金属及合金1.铝及其合金2.铜及铜合金3.钛及钛合金4.硬质合金88新型材料1.陶瓷材料2.高分子材料3.复合材料8（三）课程内容与要求对接现时模具行业、机械加工行业、汽车行业等企业的岗位需求，将5本课程内容分为金属的结构与结晶、金属材料的性能、铁碳合金、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属及合金、新型材料等八个项目任务，具体项目任务内容与要求如下表：表2项目任务内容安排表项目一：金属的晶体结构名称金属的晶体结构总课时4知识目标1.能绘出立方晶胞中的晶面及晶向。2.掌握金属的特性及结构特点，金属键和金属的晶体结构及晶体结构的基本知识。3.掌握金属的实际晶体结构，了解多晶体结构和亚结构及晶体的缺陷。4.掌握金属结晶的现象，结晶过程的宏观现象，金属结晶的微观过程，金属结晶的热力学条件和金属结晶的结构条件。5.掌握晶核的形成，了解晶核的长大，液固界面的微观结构，晶体长大的机制。6.掌握金属铸锭的组织与缺陷、铸锭三晶区的形成，了解铸锭组织的控制与铸锭缺陷。7.掌握合金中的相，相的分类，掌握影响相结构的因素，了解合金的相结构，固溶体及金属化合物。8.会建立二元合金相图。9.掌握共晶相图及其结晶过程，掌握包晶相图及其结晶过程。10.掌握形成金属化合物的相图，具有固态相变的相图，了解合金性能与相图的关系。能力目标1.能绘出立方晶胞中的晶面及晶向。2.能够掌握金属结晶的现象，结晶过程的宏观现象，金属结晶的微观过程，金属结晶的热力学条件和金属结晶的结构条件。3.能够熟练掌握晶核的形成，了解晶核的长大，液固界面的微观结构，晶体长大的机制。4.能熟练掌握合金中的相，相的分类，掌握影响相结构的因素，了解合金的相结构，固溶体及金属化合物。5.会建立二元合金相图。6.能通过查阅资料或讨论交流的方式获取所需信息；7.能具备良好的语言表达能力和团队合作意识。素质目标1.培养学生良好的职业道德；2.养成良好的团队协作的工作习惯；3.具备良好的服务意识；4.培养学生的积极向上，健康阳光的心态。序号名称内容课时1金属金属的特性及结构特点，金属键和金属的晶体结构及晶体结构的基本知识。2金属的晶体结构立方晶胞中的晶面及晶向实际金属的晶体结构金属的实际晶体结构，多晶体结构和亚结构及晶体的缺陷2金属结晶的现象金属结晶的现象，结晶过程的宏观现象，2金属结晶的热力学条件金属结晶的热力学条件6项目任务金属结晶的结构条件金属结晶的微观过程，金属结晶的热力学条件和金属结晶的结构条件晶核的形成晶核的形成，液固界面的微观结构，晶体长大的机制。晶核长大晶核的形成，晶核的长大，液固界面的微观结构，晶体长大的机制金属铸锭组织与缺陷铸锭组织的控制与铸锭缺陷3合金中的相合金中的相，相的分类4合金的相结构影响相结构的因素，合金的相结构，固溶体及金属化合物二元合金相图的建立会建立二元合金相图共晶相图及其合金组织的结晶共晶相图及其结晶过程，掌握包晶相图及其结晶过程。包晶相图及其合金组织的形成包晶相图及其结晶过程其他类型的二元合金相图合金性能与相图的关系项目二：金属材料的性能名称金属材料的性能总课时12知识目标1.掌握金属材料的损坏与塑性变形2.掌握金属的力学性能3.掌握金属工艺性能能力目标1.能了解金属材料的损坏与塑性变形2.能掌握金属的力学性能3.能理解金属工艺性能素质目标1.培养学生良好的职业道德；2.养成良好的团队协作的工作习惯；3.具备良好的服务意识；4.培养学生的积极向上，健康阳光的心态。序号名称内容课时1金属材料的损坏与塑性变形与变形有关的个概念金属的变形22金属的力学性能强度塑性47项目任务硬度冲击韧性疲劳强度3金属工艺性能金属的铸造性能金属的锻压性能金属的焊接性能金属的切削加工性能24力学性能实验实验一拉伸实验实验二硬度实验4项目三：铁碳合金名称铁碳合金总课时10知识目标1、掌握铁碳合金基本相及铁碳合金相图2、会分析铁碳合金的平衡组织结晶过程3、掌握含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响4.掌握钢中的杂质元素及其影响，熟悉钢锭的组织及其宏观缺陷。能力目标1.会分析铁碳合金的平衡组织结晶过程2.能熟练掌握铁碳合金基本相及铁碳合金相图3.能通过查阅资料或讨论交流的方式获取所需信息4.能具有安全责任意识和团队合作精神5.培养学生分析、解决问题的能力素质目标1.培养学生良好的职业道德2.养成良好的团队协作的工作习惯3.具备良好的服务意识4.培养学生的积极向上，健康阳光的心态项目任务序号名称内容课时1合金及其组织合金的基本概念合金的组织12铁碳合金的组元及基本相与性能铁碳合金的组元及基本相183Fe-Fe3C相图Fe-Fe3C相图分析24碳素钢含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响25钢中杂质元素及钢锭组织钢中杂质元素及钢锭组织的影响26观察铁碳合金的平衡组织实验观察铁碳合金的平衡组织2项目四：钢的热处理名称钢的热处理原理总课时16知识目标1.能够了解钢在加热时组织转变；熟悉钢在冷却时的组织转变2.能够熟练热处理的基本概念，共析钢的奥氏体化过程及影响因素。3.掌握钢的等温及连续冷却转变曲线4.掌握C曲线的意义及应用。5.掌握珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变6.掌握钢的退火、正火转变及应用。7.掌握钢的淬火工艺，钢的回火转变，理解钢的淬透性的概念、表示方法、影响因素及实际意义。8.掌握钢的表面淬火及化学热处理工艺及其应用。能力目标1.能够了解钢在加热时组织转变；熟悉钢在冷却时的组织转变2.能够了解钢的退火、正火转变及应用。3.能通过查阅资料或讨论交流的方式获取所需信息；4.能具有责任意识和团队合作精神。素质目标1.培养学生良好的职业道德；2.养成良好的团队协作的工作习惯；3.具备良好的服务意识；4.培养学生的积极向上，健康阳光的心态。项目任务序号名称内容课时1热处理的原理与分类热处理的原理与分类22钢在加热及冷却时的组织转变钢在加热时的转变钢在冷却时的转变293热处理的基本方法钢在冷却时的转变—过冷奥氏体的等温转变曲线24钢的表面热处理马氏体转变25零件的热处理分析钢的退火与正火26钢的热处理（实验）钢的淬火与回火27参观热处理车间其他类型热处理4项目五：合金钢名称合金钢总课时8知识目标1、掌握钢的分类和编号，钢中杂质元素对碳钢性能的影响，合金元素在钢中的作用。2、掌握构件用钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢、铸钢的成分特点，合金化原则，热处理特点，性能及用途。3、掌握刃具钢、高速钢、模具钢、量具钢、不锈钢、耐热钢、耐磨钢的成分特点，合金化原则，热处理特点，性能及用途。能力目标1、能够了解钢的分类和编号，钢中杂质元素对碳钢性能的影响，合金元素在钢中的作用。2、能通过查阅资料或讨论交流的方式获取所需信息；3、能具有责任意识和团队合作精神。素质目标1、培养学生良好的职业道德；2、养成良好的团队协作的工作习惯；3、具备良好的服务意识；4、培养学生的积极向上，健康阳光的心态。项目任务序号名称内容课时1合金元素在钢中的主要作用钢中的杂质元素及对碳钢性能的影响合金元素在钢中的作用22合金钢的分类和牌号钢的分类和编号23合金结构钢合金元素在钢中的作用构件用钢机器零件用钢24合金工具钢工具钢25特殊性能钢特殊性能钢16钢的火花鉴别110项目六：铸铁名称铸铁总课时8知识目标1.掌握铸铁的分类和编号，2.掌握各种铸铁性能