《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）：选修课程英文名称：MetalMaterials其中实验/实践学时：0总学时/周学时/学分：24/6/1.5先修课程：材料科学基础材料制备与性能实训后续课程支撑：毕业设计授课时间：1-6周周三3-4节，周五5-6节授课地点：6A403，6B302授课对象：2022级材料1班（专升本）开课学院：材料科学与工程学院任课教师姓名/职称：李润霞/教授：夏鹏/讲师答疑时间、地点与方式：线下答，课前课后：线上答疑，微信，电话，随时解答，课核方式：开卷（）团卷（V）课程论文（）其它（）使用教材：（金属材料学》（第二版），戴起勋主编，化学工业出版社教学参考资料：《走进材料科学》，R.W.Cahn著，杨柯等译，化学工业出版社课程菌介：金属材料学是材料科学与工程专业的一门重要专业课，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、强化机理和工艺等：系统学习各类金属材料的组织与性能特点及其用途领域，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，培养学生研究开发与合理应用金属材料的初步能力。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2.1能够运用数学、自然科学和材料科能够应用数学、自然科学和材料科学与工程的基目标1：了解金属材料的发展史，掌握金属材料合金化的2.本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究分析基本原理，掌握金属材料的成分、工艺、组织、性能及应学与工程的相关基本原理识别和判断材料科学与工程领域复杂工程问题，以获得有效结用的关系，掌握金属材料的强化机理等。材料科学与工程领域复杂工程问题的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）：选修 课程英文名称：Metal Materials 总学时/周学时/学分：24/6/1.5 其中实验/实践学时：0 先修课程： 材料科学基础 材料制备与性能实训 后续课程支撑：毕业设计 授课时间： 1-6 周 周三 3-4 节，周五 5-6 节 授课地点：6A403，6B302 授课对象： 2022 级材料 1 班（专升本） 开课学院： 材料科学与工程学院 任课教师姓名/职称： 李润霞/教授；夏鹏/讲师 答疑时间、地点与方式：线下答疑，课前课后；线上答疑，微信，电话，随时解答。 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》（第二版），戴起勋主编，化学工业出版社 教学参考资料：《走进材料科学》，R.W.Cahn 著，杨柯等译，化学工业出版社 课程简介：金属材料学是材料科学与工程专业的一门重要专业课，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、强化机理和工艺等；系 统学习各类金属材料的组织与性能特点及其用途领域，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，培养 学生研究开发与合理应用金属材料的初步能力。 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：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。 2.1 能够运用数学、自然科学和材料科 学与工程的相关基本原理识别和判断 材料科学与工程领域复杂工程问题的 2. 能够应用数学、自然科学和材料科学与工程的基 本原理和技术，识别、表达、并通过文献研究分析 材料科学与工程领域复杂工程问题，以获得有效结
论。关键环节。目标2：4.1能够基于科学原理并采用科学方法4.能够基于科学原理并采用科学方法对材料科学能够基于具体零部件的性能要求，选择合适的金属材料并对材料科学与工程领域复杂工程问题与工程领域复杂工程问题进行研究，包括设计实设计适宜的材料成型与热处理工艺。进行研究，比较和选择研究路线，设计验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有实验方案效的结论目标3：12.1能正确认识材料科学与工程等相12.具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习培养学生具有主动参与、积极进取、崇尚科学、探究科学关理论与技术的发展趋势与规律，树立和适应发展的能力。的学习态度和思想意识。自主学习、终身学习的意识理论教学进程表支撑教学模式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）教学方法作业安排课程线下/混合式目标金属材料发展简史，介绍现代金属材料、课程思政作业：查阅金属材料的可持续发展与趋势以及金属材目标课堂讲授与金属材料可持续发料在金属材料工程知识体系中的作用。课三夏鹏线下1绪论小组讨论展有关的文献资料程恩政融入点：介绍材料发展史的演变过或新闻报道程，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2
2 关键环节。 论。 目标 2： 能够基于具体零部件的性能要求，选择合适的金属材料并 设计适宜的材料成型与热处理工艺。 4.1 能够基于科学原理并采用科学方法 对材料科学与工程领域复杂工程问题 进行研究，比较和选择研究路线，设计 实验方案 4. 能够基于科学原理并采用科学方法对材料科学 与工程领域复杂工程问题进行研究，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 目标 3： 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。 12.1 能正确认识材料科学与工程等相 关理论与技术的发展趋势与规律，树立 自主学习、终身学习的意识 12. 具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习 和适应发展的能力。 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 1 绪论 夏鹏 1 金属材料发展简史，介绍现代金属材料、 金属材料的可持续发展与趋势以及金属材 料在金属材料工程知识体系中的作用。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 线下 课堂讲授与 小组讨论 课程思政作业：查阅 金属材料可持续发 展有关的文献资料 或新闻报道 目 标 三
命感。教学重点：钢中合金元素的种类、分布及其对相图的影响：合金钢的相变：钢的强目标课堂讲授和夏鹏n线下作业一钢的合金化概论1-2韧化机理：微量元素在钢中的作用。教学小组讨论难点：钢铁材料合金化原理，合金元素对钢强韧化和钢工艺性的影响。教学重点：工程结构钢的基本要求：低合金高强度结构钢的合金化原则：常用工程目标结构钢的组织形态，如铁素体、珠光体钢，课堂讲授和夏鹏2线下2工程结构钢三微珠光体低合金高强度钢等。教学难点：小组讨论提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）的目标课堂讲授与夏鹏2线下性能要求、典型的热处理工艺及其材料的3机械制造结构钢三小组讨论选择基本原则与思路等。教学难点：常用机器零件用钢的合金化原则和热处理工艺要求。2夏鹏线下教学置点：工模具钢的合金化、组织性能目标3工模具钢课堂讲授与3
3 命感。 1-2 钢的合金化概论 夏鹏 5 教学重点：钢中合金元素的种类、分布及 其对相图的影响；合金钢的相变；钢的强 韧化机理；微量元素在钢中的作用。教学 难点：钢铁材料合金化原理，合金元素对 钢强韧化和钢工艺性的影响。 线下 课堂讲授和 小组讨论 作业一 目 标 一 2 工程结构钢 夏鹏 2 教学重点：工程结构钢的基本要求；低合 金高强度结构钢的合金化原则；常用工程 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。教学难点： 提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）。 线下 课堂讲授和 小组讨论 目 标 二 3 机械制造结构钢 夏鹏 2 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、典型的热处理工艺及其材料的 选择基本原则与思路等。教学难点：常用 机器零件用钢的合金化原则和热处理工艺 要求。 线下 课堂讲授与 小组讨论 目 标 二 3 工模具钢 夏鹏 2 教学重点：工模具钢的合金化、组织性能 线下 课堂讲授与 目 标
小组讨论的特点及分类：低合金工具钢、高速钢的合金化及组织、性能、热处理工艺：冷作模具钢、热作模具钢的性能要求、合金化、热处理特点。教学难点：工模具钢的合金化、组织性能的特点及其典型热处理工艺。教学置点：影响不锈钢组织和性能的因素以及提高钢的抗蚀性途径：铁素体不锈钢、目标课堂讲授与夏鹏线下2马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢的组织、性不锈钢4小组讨论二能特点。教学难点：提高钢的抗蚀性途径，不同组织不锈钢的耐蚀原理。教学重点：热强钢的合金化，珠光体型热目标课堂讲授与夏鹏线下强钢，马氏型热强钢成分设计及性能特点。4耐热钢小组讨论二教学难点：热强钢的合金化，教学重点：低合金超高强度钢、二次硬化型超高强度钢、马氏体时效钢、沉淀硬化超高强度钢。教学难点：低合金超高强度目标课堂讲授与线下夏鹏1钢的成分设计。超高强度结构钢42小组讨论课程思政融入点；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4
4 的特点及分类 ；低合金工具钢 、高速钢的 合金化及组织、性能、热处理工艺 ；冷作 模具钢、热作模具钢的性能要求、合金化、 热处理特点。教学难点： 工模具钢的合金 化、组织性能的特点及其典型热处理工艺。 小组讨论 二 4 不锈钢 夏鹏 2 教学重点：影响不锈钢组织和性能的因素 以及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。教学难点：提高钢的抗蚀性途径， 不同组织不锈钢的耐蚀原理。 线下 课堂讲授与 小组讨论 目 标 二 4 耐热钢 夏鹏 1 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 课堂讲授与 小组讨论 目 标 二 4 超高强度结构钢 夏鹏 1 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、沉淀硬化 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 课堂讲授与 小组讨论 目 标 二
教学置点：铸铁的分类、铸铁石墨化及影响因素：灰铸铁、球墨铸铁、蟠墨铸铁、可锻铸铁的石黑组织形态及其对性能的影课堂讲授与目标李润霞2线下5铸铁小组讨论三响：铸铁的热处理：特殊性能铸铁。教学难点：铸铁的石墨化，石墨形态和基体组织对性能影响。教学重点：铝合金的合金化原理，铝合金的强化机理：变形铝合金、铸造铝合金的组织形态及性能：铝合金的热处理工艺。课堂讲授与目标李润霞线下3教学难点：铝合金的合金化原理，铝合金5-6铝合金作业二小组讨论二的强化机理。课程思政融入点：介绍我国铝合金的发展，让学生了解铝合金在我国大飞机和新能源汽车制造领域的重要性教学重点：黄铜、青铜等合金的成分、性能及用途。钛的合金化原理，常用合金元课堂讲授与目标李润霞2线下素，常用钛合金的热处理工艺等。教学难铜合金、钛合金6小组讨论点：黄铜、青铜的成分与性能的关系。钛合金的合金化，强化原理。5
5 5 铸铁 李润霞 2 教学重点：铸铁的分类、铸铁石墨化及影 响因素；灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、 可锻铸铁的石墨组织形态及其对性能的影 响；铸铁的热处理；特殊性能铸铁。教学 难点：铸铁的石墨化，石墨形态和基体组 织对性能影响。 线下 课堂讲授与 小组讨论 目 标 二 5-6 铝合金 李润霞 3 教学重点：铝合金的合金化原理，铝合金 的强化机理；变形铝合金、铸造铝合金的 组织形态及性能；铝合金的热处理工艺。 教学难点：铝合金的合金化原理，铝合金 的强化机理。课程思政融入点：介绍我国 铝合金的发展，让学生了解铝合金在我国 大飞机和新能源汽车制造领域的重要性 线下 课堂讲授与 小组讨论 作业二 目 标 二 6 铜合金、钛合金 李润霞 2 教学重点：黄铜、青铜等合金的成分、性 能及用途。钛的合金化原理，常用合金元 素，常用钛合金的热处理工艺等。教学难 点：黄铜、青铜的成分与性能的关系。钛 合金的合金化，强化原理。 线下 课堂讲授与 小组讨论 目 标 一