《金属材料学》教学大纲课程名称：金属材料学课程类别（必修/选修）：必修课程英文名称：MetalMaterialScience总学时/周学时/学分：32/4/2其中实验/实践学时：0先修课程：材料科学基础、金属学与热处理后结课程支撑：毕业设计授课时间：1-8周/周一1-2节（2班）、周一3-4节（1班）授课地点：松山湖校区6B405周三1-2节（2班）、周三3-4节（1班）授课对象：22022级金属材料1、2班开课学院：材料科学与工程学院年课教师姓名/职称：万鹏/副研究员、王幸福/刷研究员答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课间和课后，采用一对一的问答方式：2.通过电子邮件等联系方式答疑3.办公室课后答疑，课程考核方式：开卷（）闭卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：《金属材料学》，戴起勋主编，化学工业出版社教学参考资料：课程简介：金属材料学是金属材料工程专业一门重要的专业课，要求学生掌握金属材料的基本知识、金属材料的合金化原理、钢铁材料中常用的合金元素及其作用，以及有色金属的强化原理和工艺等：系统学习各类金属材料及其用途，典型牌号金属材料的热处理工艺，了解金属材料的最新研究成果及科研动向。从而丰富和拓宽学生在金属材料学方面的知识，为培养专业素质打下坚实的基础。课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑支撑毕业要求指标点毕业要求课程教学目标1
1 《金属材料学》教学大纲 课程名称：金属材料学 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Metal Material Science 总学时/周学时/学分：32/4/2 其中实验/实践学时：0 先修课程：材料科学基础、金属学与热处理 后续课程支撑： 毕业设计 授课时间： 1-8 周/周一 1-2 节（2 班）、周一 3-4 节（1 班）、 周三 1-2 节（2 班）、周三 3-4 节（1 班） 授课地点：松山湖校区 6B405 授课对象： 2022 级金属材料 1、2 班 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 万鹏/副研究员、王幸福/副研究员 答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课间和课后，采用一对一的问答方式；2.通过电子邮件等联系方式答疑;3.办公室课后答疑。 课程考核方式：开卷（）闭卷（√）课程论文（）其它（ ） 使用教材：《金属材料学》，戴起勋主编，化学工业出版社 教学参考资料： 课程简介： 金属材料学是金属材料工程专业一门重要的专业课，要求学生掌握金属材料的基本知识、金属材料的合金化原理、钢铁材料中常用的合金元素及其 作用，以及有色金属的强化原理和工艺等；系统学习各类金属材料及其用途，典型牌号金属材料的热处理工艺，了解金属材料的最新研究成果及科研动 向。从而丰富和拓宽学生在金属材料学方面的知识，为培养专业素质打下坚实的基础。 课程教学目标及对毕业要求指标点的支撑： 课程教学目标 支撑毕业要求指标点 毕业要求
目标1：（知识目标）：2问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学了解金属材料的发展史，掌握金属材料合金化的基本原2.2掌握运用专业基础知识分析金属材的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析金理，掌握金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关料工程问题的能力属材料领域的复杂工程问题，以获得有效结论。系，掌握金属材料的强化机理等。目标2（能力目标）：3.2掌握金属材料结构/组成、性质、加1.能够根据具体零部件的服役条件、失效形式，确定应对工工艺、服役性能之间相互关系的基本方法，选择适用的金属材料，确定合适的热处理工艺。3设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制规律，能够分析金属材料的成分设计、备、加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解决2.针对金属材料的复杂工程问题，进行合理选材，确定加合金制备、加工过程中所涉及的工艺参工路线，设计热处理工艺，满足特定服役条件的需求。方案，能够在设计环节中体现创新意识，并综合考数、生产流程及关键控制步骤，并根据能够基于科学原理对金属材料的成分设计、材料制备及加虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。专业相关知识制度解决方案，满足特定工成型工艺、热处理工艺等设计可行的实验方案及分析结需求果。目标3（素质目标）6工程与社会：能够基于金属材料工程相关背景知培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学识进行合理分析，评价金属材料工程领域实践和复6.1正确认识金属材料工程对于客观世的学习态度和思想意识：养成理论联系实际、科学严谨、界和社会的影响杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。了解认识金化的影响，并理解应承担的责任。属材料的发展对于社会和科技进步的作用。理论教学进程表支撑教学内容（重点、难点、课程思政融入教学模式周次教学主题授课教师学时数教学方法作业安排课程点)线下/混合式目标2
2 目标 1：（知识目标）： 了解金属材料的发展史，掌握金属材料合金化的基本原 理，掌握金属材料的成分、工艺、组织、性能及应用的关 系，掌握金属材料的强化机理等。 2.2 掌握运用专业基础知识分析金属材 料工程问题的能力 2 问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学 的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析金 属材料领域的复杂工程问题，以获得有效结论。 目标 2（能力目标）： 1. 能够根据具体零部件的服役条件、失效形式，确定应对 方法，选择适用的金属材料，确定合适的热处理工艺。 2. 针对金属材料的复杂工程问题，进行合理选材，确定加 工路线，设计热处理工艺，满足特定服役条件的需求。 能够基于科学原理对金属材料的成分设计、材料制备及加 工成型工艺、热处理工艺等设计可行的实验方案及分析结 果。 3.2 掌握金属材料结构/组成、性质、加 工工艺、服役性能之间相互关系的基本 规律，能够分析金属材料的成分设计、 合金制备、加工过程中所涉及的工艺参 数、生产流程及关键控制步骤，并根据 专业相关知识制度解决方案，满足特定 需求 3 设计/开发解决方案：能够设计针对金属材料制 备、加工过程中所涉及的工艺进行设计并制定解决 方案，能够在设计环节中体现创新意识，并综合考 虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。 目标 3（素质目标） 培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学 的学习态度和思想意识；养成理论联系实际、科学严谨、 认真细致、实事求是的科学态度和职业道德。了解认识金 属材料的发展对于社会和科技进步的作用。 6.1 正确认识金属材料工程对于客观世 界和社会的影响 6 工程与社会：能够基于金属材料工程相关背景知 识进行合理分析，评价金属材料工程领域实践和复 杂问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文 化的影响，并理解应承担的责任。 理论教学进程表 周次 教学主题 授课教师 学时数 教学内容（重点、难点、课程思政融入 点） 教学模式 线下/混合式 教学方法 作业安排 支撑 课程 目标
金属材料发展简史，介绍现代金属材料以课程思政作业：要求及金属材料的可持续发展与趋势。教学重目标1学生阅读与材料发点：现代金属材料。课程思政融入点：介绍绪论万鹏2线下讲授1展有关的文章或书目标3材料发展史的演变过程：材料对于国民经籍济发展的作用和巨大贡献，培养学生对于学科专业的认知和使命感。教学重点：1.钢中合金元素及其分布，合金元素的分类2.钢的强化机理，影响钢塑性的主要因素，改善钢韧性的途径3.合金元素对Fe-C相图、过冷奥氏体分解、钢回火目标1转变的影响。教学难点：钢铁材料合金化线下讲授作业一万鹏6钢的合金化概论1-2目标2原理，合金元素与Fe形成的二元相图，钢铁材料中常用的合金元素及其在钢中的作用及在钢中的分布：合金元素在钢中的存在形式、合金元素对合金钢的相变及性能的影响：微量元素在钢中的作用等。教学重点：低合金高强度结构钢的合金化的原则，常用合金结构钢的组织形态，如目标1万鹏4讲授作业二3工程结构钢铁素体-珠光体钢，微珠光体低合金高强线下目标2度钢等。常用提高工程结构钢强度的途径（控轧、控冷、合金化等）。数学难点：提3
3 1 绪论 万鹏 2 金属材料发展简史，介绍现代金属材料以 及金属材料的可持续发展与趋势。教学重 点：现代金属材料。课程思政融入点：介绍 材料发展史的演变过程，材料对于国民经 济发展的作用和巨大贡献，培养学生对于 学科专业的认知和使命感。 线下 讲授 课程思政作业：要求 学生阅读与材料发 展有关的文章或书 籍 目标 1 目标 3 1-2 钢的合金化概论 万鹏 6 教学重点：1.钢中合金元素及其分布，合金 元素的分类 2.钢的强化机理，影响钢塑性 的主要因素，改善钢韧性的途径 3.合金元 素对 Fe-C 相图、过冷奥氏体分解、钢回火 转变的影响。教学难点：钢铁材料合金化 原理，合金元素与 Fe 形成的二元相图，钢 铁材料中常用的合金元素及其在钢中的作 用及在钢中的分布；合金元素在钢中的存 在形式、合金元素对合金钢的相变及性能 的影响； 微量元素在钢中的作用等。 线下 讲授 作业一 目标 1 目标 2 3 工程结构钢 万鹏 4 教学重点：低合金高强度结构钢的合金化 的原则，常用合金结构钢的组织形态，如 铁素体-珠光体钢， 微珠光体低合金高强 度钢等。常用提高工程结构钢强度的途径 （控轧、控冷、合金化等）。教学难点：提 线下 讲授 作业二 目标 1 目标 2
高工程结构钢强度的合金化原则和提高性能的途径（控轧、控冷、合金化等）。教学置点：各类机器零件用钢（如调质钢、弹簧钢、低碳马氏体钢、轴承钢、高锰耐磨钢、渗碳钢、氮化钢、非调质钢等）的性能目标1要求，典型的热处理工艺以及适合的服役讲授万鹏4线下作业三4机械制造结构钢目标2条件等。教学难点：常用机器零件用钢的合金化原则和性能要求，通过热处理达到所要求的性能等，理解典型机器零件用钢的选材思路和发展。教学重点：工具用钢的合金化、组织性能的特点及分类，低合金工具钢的合金化，典型热处理工艺等，掌握高速钢的合金化及组织、性能、热处理工艺等。教学难点：目标1讲授线下万鹏2工模具钢5工具用钢的合金化、组织性能的特点及分目标2类，低合金工具钢的合金化，典型热处理工艺等，高速钢的合金化、热处理工艺等。冷作模具钢、热作模具钢的性能要求、合金化、热处理特点等。教学重点：影响不锈钢组织和性能的因素，目标1讲授万鹏2线下J不锈钢作业四提高钢的抗蚀性途径，铁素体不锈钢、马目标2氏体不锈钢、奥氏体不锈钢的组织、性能4
4 高工程结构钢强度的合金化原则和提高性 能的途径（控轧、控冷、合金化等）。 4 机械制造结构钢 万鹏 4 教学重点：各类机器零件用钢（如调质钢、 弹簧钢、低碳马氏体钢、轴承钢、高锰耐磨 钢、渗碳钢、氮化钢、非调质钢等）的性能 要求，典型的热处理工艺以及适合的服役 条件等。教学难点：常用机器零件用钢的 合金化原则和性能要求，通过热处理达到 所要求的性能等，理解典型机器零件用钢 的选材思路和发展。 线下 讲授 作业三 目标 1 目标 2 5 工模具钢 万鹏 2 教学重点：工具用钢的合金化、组织性能 的特点及分类，低合金工具钢的合金化， 典型热处理工艺等，掌握高速钢的合金化 及组织、性能、热处理工艺等。教学难点： 工具用钢的合金化、组织性能的特点及分 类，低合金工具钢的合金化，典型热处理 工艺等，高速钢的合金化、热处理工艺等。 冷作模具钢、热作模具钢的性能要求、合 金化、热处理特点等。 线下 讲授 目标 1 目标 2 5 不锈钢 万鹏 2 教学重点：影响不锈钢组织和性能的因素， 提高钢的抗蚀性途径，铁素体不锈钢、马 氏体不锈钢、奥氏体不锈钢的组织、性能 线下 讲授 作业四 目标 1 目标 2
特点。教学难点：提高钢的抗蚀性途径，铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢的组织、性能特点。不同组织不锈钢的耐蚀原理，适用环境，性能特点等。教学重点：热强钢的合金化，珠光体型热目标1讲授万鹏2线下6耐热钢强钢，马氏型热强钢成分设计及性能特点。目标2教学难点：热强钢的合金化。教学重点：低合金超高强度钢、二次硬化课程思政作业：要求型超高强度钢、马氏体时效钢、沉淀强化目标1学生阅读与超强钢超高强度钢。教学难点：低合金超高强度万鹏2线下讲授6超高强度结构钢发展有关的文献资目标2钢的成分设计。课程恩政融入点：结合超料及新闻强钢的发展了解其在国民经济发展和航天事业的作用及重要性教学重点：铸铁的成分特点、影响石墨化的因素：掌握灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸目标1铁、可锻铸铁的石墨形态及对性能的影响。万鹏2铸铁讲授7线下目标2教学难点：铸铁的石墨化，石墨形态和基体组织对性能影响：灰铸铁、球墨铸铁、蟠墨铸铁以及可锻铸铁的性能和热处理。教学重点：铝合金的合金化原理，铝合金目标12万鹏7铝合金讲授的强化方法：变形铝合金、铸造铝合金的线下目标2组织形态及性能，铝合金的热处理与时效5
5 特点。教学难点：提高钢的抗蚀性途径，铁 素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈 钢的组织、性能特点。不同组织不锈钢的 耐蚀原理，适用环境，性能特点等。 6 耐热钢 万鹏 2 教学重点：热强钢的合金化，珠光体型热 强钢，马氏型热强钢成分设计及性能特点。 教学难点：热强钢的合金化。 线下 讲授 目标 1 目标 2 6 超高强度结构钢 万鹏 2 教学重点：低合金超高强度钢、二次硬化 型超高强度钢、马氏体时效钢、沉淀强化 超高强度钢。教学难点：低合金超高强度 钢的成分设计。课程思政融入点：结合超 强钢的发展了解其在国民经济发展和航天 事业的作用及重要性 线下 讲授 课程思政作业：要求 学生阅读与超强钢 发展有关的文献资 料及新闻 目标 1 目标 2 7 铸铁 万鹏 2 教学重点：铸铁的成分特点、影响石墨化 的因素；掌握灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸 铁、可锻铸铁的石墨形态及对性能的影响。 教学难点：铸铁的石墨化，石墨形态和基 体组织对性能影响；灰铸铁、球墨铸铁、蠕 墨铸铁以及可锻铸铁的性能和热处理。 线下 讲授 目标 1 目标 2 7 铝合金 万鹏 2 教学重点：铝合金的合金化原理 ，铝合金 的强化方法；变形铝合金、铸造铝合金的 组织形态及性能，铝合金的热处理与时效 线下 讲授 目标 1 目标 2