《材料加工工艺》教学大纲课程编号：B04042300课程名称：材料加工工艺英文名称：MaterialsProcessingTechnology课程性质：专业基础课学时/学分：48/3.00考核方式：考试先修课程：物理化学、工程制图、材料科学基础后继课程：材料热处理及设备、铸造工艺学、焊接工艺与设备适用专业及层次：材料科学与工程及相关专业本科生大纲执笔人：刘春廷大纲审核人：孙瑞雪一、课程性质与目标材料加工工艺是金属材料工程专业一门重要的专业基础课。在铁碳相图为理论指导的基础上，要求学生掌握金属材料常见工艺如热处理、压力加工、铸造、焊接、切削加工的基本原理，逐渐学习建立理论知识与实际生产的紧密联系。要求学生掌握金属材料的各种工艺的案例分析，了解工厂中的具体零件生产工艺，同时针对不同的应用场合选择不同的工艺，制定简单合理的零件加工工艺。对陶瓷材料、高分子材料和复合材料等非金属材料工艺有进一步的认识和了解，从而丰富和拓宽学生在材料学方面的知识：为培养专业素质打下坚实的基础。通过本课程的学习，要求学生达到以下的目标：课程目标1：能够学习掌握将专业基础知识如铁碳相图等用于热处理和铸锻焊等复杂工程问题解决方案的设计、控制和改进；课程目标2：能够通过对金属材料的复杂工程问题如热处理、铸锻焊及机件失效等进行分析、预测、评估，提出合理而有效的解决方案：课程目标3：能够通过对各种热处理工艺和铸锻焊技术以及切削加工技术等复杂工程问题的解决方案进行对比分析，筛选备选方案，并证实最终解决方案的合理性；课程目标4：能够设计各种工艺技术方案满足产品其在安全环境等特定的要求：课程自标5：能够使用所学的金属工艺原理和技术方法进行金属材料热处理工艺和加工成型工艺等可行性方案的制定。二、课程月标与毕业要求指标点的对应关系毕业要求指标点课程目标1
1 《材料加工工艺》教学大纲 课程编号： B04042300 课程名称： 材料加工工艺 英文名称： Materials Processing Technology 课程性质： 专业基础课 学时/学分： 48 /3.00 考核方式： 考试 先修课程：物理化学、工程制图、材料科学基础 后继课程：材料热处理及设备、铸造工艺学、焊接工艺与设备 适用专业及层次： 材料科学与工程及相关专业本科生 大纲执笔人：刘春廷 大纲审核人： 孙瑞雪 一、课程性质与目标 材料加工工艺是金属材料工程专业一门重要的专业基础课。在铁碳相图为理论指导的基础上， 要求学生掌握金属材料常见工艺如热处理、压力加工、铸造、焊接、切削加工的基本原理，逐渐 学习建立理论知识与实际生产的紧密联系。要求学生掌握金属材料的各种工艺的案例分析，了解 工厂中的具体零件生产工艺，同时针对不同的应用场合选择不同的工艺，制定简单合理的零件加 工工艺。对陶瓷材料、高分子材料和复合材料等非金属材料工艺有进一步的认识和了解，从而丰 富和拓宽学生在材料学方面的知识；为培养专业素质打下坚实的基础。通过本课程的学习，要求 学生达到以下的目标： 课程目标 1：能够学习掌握将专业基础知识如铁碳相图等用于热处理和铸锻焊等复杂工程问 题解决方案的设计、控制和改进； 课程目标 2：能够通过对金属材料的复杂工程问题如热处理、铸锻焊及机件失效等进行分析、 预测、评估，提出合理而有效的解决方案； 课程目标 3：能够通过对各种热处理工艺和铸锻焊技术以及切削加工技术等复杂工程问题的 解决方案进行对比分析，筛选备选方案，并证实最终解决方案的合理性； 课程目标 4：能够设计各种工艺技术方案满足产品其在安全环境等特定的要求； 课程目标 5：能够使用所学的金属工艺原理和技术方法进行金属材料热处理工艺和加工成型 工艺等可行性方案的制定。 二、课程目标与毕业要求指标点的对应关系 毕业要求 指标点 课程目标
1.工程知识：能够将数学、自1-4.能将工程基础和专业知识用教学目标1然科学、工程基础和专业知识于金属材料的制备、成型及加工过程等复杂工程问题解决方案的设用于分析和解决金属材料工计、控制和改进。程领域中的复杂工程问题。2-2.能够通过对金属材料的复杂2.问题分析：能够应用数学、教学目标2工程问题进行分析、预测、评估，自然科学、材料科学与工程的正确表达复杂工程问题的解决方基础理论知识和金属材料的案。专业知识，识别、表达复杂工程问题的关键环节、参数与解决方案，并能够通过文献研究对具体的复杂工程问题进行2-4.能够通过对复杂工程问题的分析，以获得有效结论。教学目标3解决方案进行对比分析，筛选备选方案，并证实最终解决方案的合理性。3-2.能够在安全、环境、法律等现3.设计/开发解决方案：能够教学目标4实约束条件下，对设计方案的可行综合利用所学的基础理论知性进行研究。识和专业知识，针对金属材料工程领域中的复杂工程问题，设计和优化材料成分、材料加工工艺、热处理工艺、防工艺等，满足特定的产品需求，并能够在方案设计及优化中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素的影响。4-2.能够基于科学原理并采用科4.研究：能够基于材料科学教学目标5原理和金属材料工程的专业学方法对金属材料成分设计、材料制备及加工成型工艺、热处理工知识并来用科学方法对复杂艺、防腐技术等设计可行的实验方工程问题开展研究，包括设计案。实验、分析与解释数据，并通过信息综合得到合理有效的结论。2
2 1. 工程知识：能够将数学、自 然科学、工程基础和专业知识 用于分析和解决金属材料工 程领域中的复杂工程问题。 1-4. 能将工程基础和专业知识用 于金属材料的制备、成型及加工过 程等复杂工程问题解决方案的设 计、控制和改进。 教学目标 1 2. 问题分析：能够应用数学、 自然科学、材料科学与工程的 基础理论知识和金属材料的 专业知识，识别、表达复杂工 程问题的关键环节、参数与解 决方案，并能够通过文献研究 对具体的复杂工程问题进行 分析，以获得有效结论。 2-2. 能够通过对金属材料的复杂 工程问题进行分析、预测、评估， 正确表达复杂工程问题的解决方 案。 教学目标 2 2-4. 能够通过对复杂工程问题的 解决方案进行对比分析，筛选备选 方案，并证实最终解决方案的合理 性。 教学目标 3 3. 设计/开发解决方案：能够 综合利用所学的基础理论知 识和专业知识，针对金属材料 工程领域中的复杂工程问题， 设计和优化材料成分、材料加 工工艺、热处理工艺、防腐工 艺等，满足特定的产品需求， 并能够在方案设计及优化中 体现创新意识，考虑社会、健 康、安全、法律、文化以及环 境等因素的影响。 3-2. 能够在安全、环境、法律等现 实约束条件下，对设计方案的可行 性进行研究。 教学目标 4 4. 研究：能够基于材料科学 原理和金属材料工程的专业 知识并采用科学方法对复杂 工程问题开展研究，包括设计 实验、分析与解释数据，并通 过信息综合得到合理有效的 结论。 4-2. 能够基于科学原理并采用科 学方法对金属材料成分设计、材料 制备及加工成型工艺、热处理工 艺、防腐技术等设计可行的实验方 案。 教学目标 5
三、教学基本内容及要求绪论第一章：材料学基础（支撑课程目标1）1.材料的力学性能2.材料的结构3.金属材料的结晶与铁碳合金相图要求学生：掌握金属材料的静态单向拉伸曲线、理论的金属晶体结构和实际的金属晶体结构铁碳合金的七种典型室温组织教学重点：材料的静态单向拉伸曲线、实际的金属晶体结构与性能的关系、铁碳合金的室温组织教学难点：铁碳合金相图中不同成分合金室温相的相对含量和组织的相对含量的确定第二章金属热处理（支撑课程目标1、3）1.金属热处理原理2.钢的普通热处理工艺3.钢的表面热处理和化学热处理工艺要求学生：掌握金属热处理原理、钢的热处理工艺等基本知识。教学重点：金属热处理原理和各种热处理工艺的制定教学难点：钢在热处理冷却过程中的转变、钢的淬透性与硬性。第三章：铸造（支撑课程目标1、3）1.铸造工艺基础知识2.砂型铸造3.常用合金的铸造性能4.铸件结构工艺性及铸造工艺规程的制订5.特种铸造简介要求学生：掌握铸造工艺基础原理知识、砂型铸造与特种铸造技术。教学重点：铸造工艺基础、砂型铸造、特种铸造教学难点：铸件结构工艺性、铸造性能第四章：锻造（支撑课程目标1、3）1.概述2.金属锻造基本原理知识3.自由锻4.模具锻造5.板料冲压工艺要求学生：掌握金属锻造基本原理知识、自由锻与模具锻造工艺技术。教学重点：金属锻造时的加热与冷却、自由锻、模具锻造教学难点：锻造性能、模具锻造第五章：焊接（支撑课程目标1、3）1．焊接基础知识2.焊条电弧焊3.埋弧自动焊、气焊和气割4.电阻焊3
3 三、教学基本内容及要求 绪论 第一章：材料学基础（支撑课程目标 1） 1. 材料的力学性能 2. 材料的结构 3. 金属材料的结晶与铁碳合金相图 要求学生：掌握金属材料的静态单向拉伸曲线、理论的金属晶体结构和实际的金属晶体结构、 铁碳合金的七种典型室温组织 教学重点：材料的静态单向拉伸曲线、实际的金属晶体结构与性能的关系、铁碳合金的室温 组织 教学难点：铁碳合金相图中不同成分合金室温相的相对含量和组织的相对含量的确定 第二章 金属热处理（支撑课程目标 1、3） 1. 金属热处理原理 2. 钢的普通热处理工艺 3. 钢的表面热处理和化学热处理工艺 要求学生：掌握金属热处理原理、钢的热处理工艺等基本知识。 教学重点： 金属热处理原理和各种热处理工艺的制定 教学难点：钢在热处理冷却过程中的转变、钢的淬透性与淬硬性。 第三章：铸造（支撑课程目标 1、3） 1. 铸造工艺基础知识 2. 砂型铸造 3. 常用合金的铸造性能 4. 铸件结构工艺性及铸造工艺规程的制订 5. 特种铸造简介 要求学生：掌握铸造工艺基础原理知识、砂型铸造与特种铸造技术。 教学重点：铸造工艺基础、砂型铸造、特种铸造 教学难点：铸件结构工艺性、铸造性能 第四章：锻造（支撑课程目标 1、3） 1. 概述 2. 金属锻造基本原理知识 3. 自由锻 4. 模具锻造 5. 板料冲压工艺 要求学生：掌握金属锻造基本原理知识、自由锻与模具锻造工艺技术。 教学重点：金属锻造时的加热与冷却、自由锻、模具锻造 教学难点：锻造性能、模具锻造 第五章：焊接（支撑课程目标 1、3） 1. 焊接基础知识 2. 焊条电弧焊 3. 埋弧自动焊、气焊和气割 4. 电阻焊
5.常见焊接缺陷及其产生原因6.金属材料的焊接性能7.焊接工艺规程制订8.其他焊接方法简介要求学生：掌握焊接基础知识、焊条电弧焊与气焊和气割等技术，以及各种焊接技术的优缺点并进行对比教学重点：焊接基础知识、焊条电弧焊、气焊和气割教学难点：常见焊接缺陷及其产生原因第六章：金属切削加工工艺（支撑课程目标3）1.金属切削理论基础2.金属切削加工3.特种加工要求学生：掌握金属切削理论基础知识、金属切削加工与特种加工技术、金属各种切削加工技术的对比教学重点：金属切削理论基础、金属切削加工、特种加工教学难点：金属切削变形过程、车削力分析第七章：非金属材料工艺（支撑课程目标5）1.高分子材料工艺2.陶瓷材料工艺3.复合材料工艺要求学生：了解高分子材料的成型工艺、陶瓷材料的成型工艺、复合材料的成型工艺技术。教学重点：高分子材料的成型工艺、陶瓷材料的成型工艺、复合材料的成型工艺教学难点：高分子材料的结构、陶瓷材料的结构、复合材料的增强机制和复合原则第八章：零件的失效与材料工艺的选用（支择课程目标2、4、5）1.零件的失效形式与失效分析案例2.材料工艺选用原则与各种材料工艺路线的制定3.典型零件的材料工艺选用案例要求学生：掌握零件的失效形式与失效分析案例、各种材料工艺路线的制定与典型零件的材料工艺选用案例教学重点：零件的失效形式与失效分析案例、各种材料工艺路线的制定教学难点：零件的失效分析案例、典型零件的材料工艺选用案例四、教学安排（学时数48）1、教学环节安排课程目标（毕业要求指标具体知识与能力要求采用的教学环节点）应用所学知识确定复杂工程间课程目标1（指标点1-4）题的设计目标，金属工艺的设课堂授课、讨论课、作业计方案及优化4
4 5．常见焊接缺陷及其产生原因 6. 金属材料的焊接性能 7. 焊接工艺规程制订 8. 其他焊接方法简介 要求学生：掌握焊接基础知识、焊条电弧焊与气焊和气割等技术，以及各种焊接技术的优缺 点并进行对比 教学重点：焊接基础知识、焊条电弧焊、气焊和气割 教学难点：常见焊接缺陷及其产生原因 第六章：金属切削加工工艺 （支撑课程目标 3） 1. 金属切削理论基础 2. 金属切削加工 3. 特种加工 要求学生：掌握金属切削理论基础知识、金属切削加工与特种加工技术、金属各种切削加工 技术的对比 教学重点： 金属切削理论基础、金属切削加工、特种加工 教学难点：金属切削变形过程、车削力分析 第七章： 非金属材料工艺 （支撑课程目标 5） 1. 高分子材料工艺 2. 陶瓷材料工艺 3. 复合材料工艺 要求学生：了解高分子材料的成型工艺、陶瓷材料的成型工艺、复合材料的成型工艺技术。 教学重点： 高分子材料的成型工艺、陶瓷材料的成型工艺、复合材料的成型工艺 教学难点： 高分子材料的结构、陶瓷材料的结构、复合材料的增强机制和复合原则 第八章：零件的失效与材料工艺的选用 （支撑课程目标 2、4、5） 1. 零件的失效形式与失效分析案例 2. 材料工艺选用原则与各种材料工艺路线的制定 3. 典型零件的材料工艺选用案例 要求学生：掌握零件的失效形式与失效分析案例、各种材料工艺路线的制定与典型零件的材 料工艺选用案例 教学重点：零件的失效形式与失效分析案例、各种材料工艺路线的制定 教学难点：零件的失效分析案例、典型零件的材料工艺选用案例 四、教学安排（学时数48） 1、教学环节安排 课程目标（毕业要求指标 点） 具体知识与能力要求 采用的教学环节 课程目标1（指标点1-4） 应用所学知识确定复杂工程问 题的设计目标，金属工艺的设 计方案及优化 课堂授课、讨论课、作业
应用所学知识分析预测评估复课程目标2（指标点2-2）杂工程问题，提出合理而有效课堂授课、讨论课、作业的解决方案应用所学知识对比分析复杂工课程目标3（指标点2-4）程问题的解决方案，筛选并证课堂授课、讨论课、作业实最终解决方案的合理性应用所学知识设计满足产品在自学、讨论课课程目标4（指标点3-2）安全环境等特定的要求的技术方案应用所学知识制定金属材料热课堂授课课程目标5（指标点4-2）处理工艺和加工成型工艺等可行性方案2、学时安排学时分配教学内容讨论课自学课堂授课2绪论8材料学基础61金属热处理81铸造61锻造4焊接14金属切削加工工艺22非金属材料工艺2材料与毛坏的选择总计4062五、课程考核方案1、各部分考核权重考核权重考核方式或途径平时表现10%5
5 课程目标2（指标点2-2） 应用所学知识分析预测评估复 杂工程问题，提出合理而有效 的解决方案 课堂授课、讨论课、作业 课程目标3（指标点2-4） 应用所学知识对比分析复杂工 程问题的解决方案，筛选并证 实最终解决方案的合理性 课堂授课、讨论课、作业 课程目标4（指标点3-2） 应用所学知识设计满足产品在 安全环境等特定的要求的技术 方案 自学、讨论课 课程目标5（指标点4-2） 应用所学知识制定金属材料热 处理工艺和加工成型工艺等可 行性方案 课堂授课 2、学时安排 教学内容 学时分配 课堂授课 讨论课 自学 绪论 2 材料学基础 8 金属热处理 6 1 铸造 8 1 锻造 6 1 焊接 4 1 金属切削加工工艺 4 非金属材料工艺 2 2 材料与毛坯的选择 2 总计 40 6 2 五、课程考核方案 1、各部分考核权重 考核方式或途径 考核权重 平时表现 10%