《材料失效分析》教学大纲 课程名称：材料失效分析 课程类别（必修/选修）：必修 课程英文名称：Materials Failure Analysis 总学时/周学时/学分：27/3/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程：高等数学、大学物理、材料科学基础、工程力学或材料力学等 授课时间：10-18 周，周一 5-7 节 授课地点：松山湖/6C403 授课对象：2017 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：翟同广/教授 金硕勋/讲师 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：刘瑞堂主编，《机械零件失效分析与实例》哈尔滨工业大学出版社 教学参考资料：庄东汉主编，《材料失效分析》华东理工大学出版社 张帆等主编，《材料性能学》上海交通大学出版社 钟群鹏主编，《断口学》高等教育出版社 课程简介：材料失效分析是金属材料专业一门重要的专业必修课，主要研究材料成型零件的产品质量 问题，重点是失效的规律与机理。材料的失效是在特定的工作条件与外界环境下，当其所具备的失效 抗力指标不能满足工作要求时发生的，材料失效分析是定量评定产品质量的重要基础，也是保证产品 可靠性的重要手段。本课程将系统学习材料常见失效形式及特征、裂纹与断口分析、材料因素引起的 失效、材料加工工艺因素引起的失效、金属材料零件失效分析的思路、零件失效实例分析等内容。通 过本课程的学习，使学生掌握各种实际工程材料最常见的各种失效形式的特征及诊断方法，零件失效 的各种内外因素，如材料成分、加工工艺过程及服役条件，最终能对金属材料零件的失效实例进行准 确的定性及分析。 课程教学目标 一、知识目标： 1. 了解不同失效现象的微观机理，掌握工程材料（金属材料为 主）各种失效形式的特征及诊断方法。 2. 掌握零件失效的各种内外因素，如材料成分、加工工艺过程 及服役条件 二、能力目标： 1. 要求学生在学习过程中打通与前期材料力学、材料科学基础 等课程的联系，并注重建立与同期和后续其他专业课程之间 的联系以及在生产实际中的应用。 2. 能够从各种实际工程材料最常见的失效现象出发，运用所学 知识进行分析，最终能对金属材料零件的失效实例进行准确 的定性并提出解决方案。 本课程与学生核心能力培养之 间的关联(授课对象为理工科专 业学生的课程填写此栏）： █核心能力 1. 应用数学、基础 科学以及金属材料工程专业知 识的能力； █核心能力 2. 设计与执行实 验，以及分析与解释数据的能 力； █核心能力 3. 从事制造业领 域所需金属材料工程专业技能、 技术及使用软硬件工具的能力； █核心能力 4. 制造业基础零 部件材料性能的检测方法、工艺
三、素质目标： 1. 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； 2. 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。 流程的设计能力； □核心能力 5. 项目管理、有效 沟通协调与团队合作能力； █核心能力 6. 发掘、分析与解 决复杂金属材料工程问题的能 力； █核心能力 7．认识科技发展现 状与趋势，了解工程技术对环 境、社会及全球的影响，并培养 持续学习的习惯与能力； □核心能力 8．理解职业道德、 专业伦理与认识社会责任的能 力。 理论教学进程表 周次 教学主题 学时 数 教学的重点、难点、课程思政融入点 教学方式 （线上/线 下） 教学手 段 作业安排 1 绪论 3 课程概述、失效分析的意义、材料 失效分类 线上：爱课 程 课 堂 讲授 2-3 材料常见失效 形式及特征 6 过量弹性变形失效、塑性断裂失效、 脆性断裂失效、疲劳断裂失效、表 面损伤失效。 重点：塑性断裂失效特征、疲劳失 效特征。 线上：爱课 程 课 堂 讲授 作业一 4 裂纹与断口分 析 3 光学显微镜与电子显微镜介绍、裂 纹分析、断口分析。重点：各类型 裂纹的特征，微观断口分析。思政 点：个人与团队。 线上：爱课 程 课 堂 讲授 作业二 5 材料因素引起 的失效 3 材料成分与失效、杂质元素偏聚与 晶界脆化、非金属夹杂物、材料的 显微组织。 线上：爱课 程 课 堂 讲授 6-7 材料加工工艺 因素引起的失 效 6 铸造缺陷与失效、锻造缺陷、热处 理缺陷与失效、焊接与机械加工缺 陷。重点：铸造缺陷组织，常见热 处理缺陷原因。 线上：爱课 程 课 堂 讲授 作业三 8 金属材料零件 失效分析的思 3 故障树分析法、失效分析程序、失 效分析步骤。思政点：做事细致认 线上：爱课 程 课 堂 讲授
路 真的必要性。 9 零 件 失 效 实 例 分析 3 因锻造/热处理/焊接不当造成零件 失效的实例。思政点：敢于展现自 己。 线上：爱课 程 课 堂 讲授 合计： 27 备注：教学 方 式 根 据 疫 情 发 展 灵活调整 考核方法及标准 考核形式 评价标准 权重 阶 段 综 合 性 作 业 （共三次，课外完 成） 1. 评价标准：习题参考解答。 2. 要求：保质保量、独立、按时完成作业。 总计 15%，三次 作业均为 5% 出勤 1. 评价标准：课堂教学时间。 2. 要求：按时参加每次上课。三次以上未出勤者无该成绩。 5% 在线成绩 1. 评价标准：在线查看教学资料、观看教学视频 2. 要求：采取线上打卡形式，按在线学习时长给成绩。 20% 期末考核（闭卷） 1. 评价标准：试卷参考解答。 2. 要求：能灵活运用所学课程知识，独立、按时完成考试。 60% 大纲编写时间：2020/2/20 系（部）审查意见： 我系已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。 系（部）主任签名： 日期：2020 年 2 月 24 日