1、材料成形原理課程教學大綱課程編號：05122610課程名稱：材料成形原理/ The material shaping principle課程總學時/學分：32/2 （其中理論32學時，實驗0學時）適用專業：材料成形及控制工程一、教學目的和任務 材料成形原理是材料成形及控制工程專業的主要專業課程之一，本課程的任務是闡明液態成形（鑄造）、塑性成形（鍛造）、焊接成形（焊接）等近代材料成形技術中共同的基本規律及物理現象；闡述各種成形技術的成形基本原理和理論基礎；揭示材料成形過程中影響材質和制品性能的因素及缺陷形成的機理。通過本課程的學習使學生對材料成形過程及成形原理有深入的實質性的理解；能從本質上認識

2、和分析材料成形過程中產生的實際問題和提出解決問題的途徑；為今后學習成形技術的具體工藝方法、設備控制等課程，為開發新材料、新的成形技術奠定堅實的理論基礎。二、教學基本要求課堂講授要求原理清楚，概念明確，理論了解實際。對于數學公式要求重理解、懂推導、會應用，切忌死記硬背。課堂教學采用多媒體形式上課，盡可能利用現代教學手段增加圖片及動畫,幫助理解，增強學習興趣。教學中要注重學習方法的訓練和小結，要強調對于一門來說，課知識的容量是有限的，重要的是要通過該課程的學習，掌握分析和思考問題的方法，提出解決問題的途徑及措施，培養創新思維和創新能力。考慮到我校本專業的專業方向為模具設計與制造，本課程的教學內容中

3、塑性成形部分與后續專業課程重復程度較大，因此采取該部分內容與后續課程合并的辦法，將教材中第二篇舍去，不作課堂教學要求。三、教學內容與學時分配緒論（2學時）知識點：材料成形原理及其發展、學習本課程的基本要求第一章 液態金屬的結構與性質（2學時）知識點：液態金屬的結構、液態合金的粘度、表面張力、充型能力重點：表面張力第二章 凝固溫度場(4學時)知識點：熱傳導基本方程、鑄造溫度場、焊接溫度場重點：熱傳導微分方程難點：鑄件動態凝固曲線、鑄件凝固方式的影響因素、焊接溫度場的解析解。第三章 金屬凝固熱力學與動力學（4學時） 知識點：溶質平衡分配系數、均質形核及非均質形核、晶體的生長方式重點：平衡分配系數的

4、意義、形核功的形成及臨界半徑的概念難點：晶體的形核過程及長大方式第四章 單相及多相合金的結晶（4學時）知識點：凝固過程的溶質再分配、合金的成分過冷、單相固溶體的結晶、共晶合金的凝固重點：平衡凝固條件下的溶質再分配、非平衡凝固條件下的溶質再分配、成分過冷對合金凝固形貌的影響、偽共晶的形成及變化、共晶組織的種類及形成難點：成分過冷的條件及判據第五章 鑄件與焊縫宏觀組織及其控制（2學時） 知識點：鑄件的宏觀組織及其形成過程、焊接熔池的凝固及控制重點：鑄件宏觀組織的控制（孕育處理）、焊接速度對晶粒生長形態的影響第六章 特殊條件下的凝固與成形（1學時）知識點：快速凝固（非晶態凝固）、失重條件下的凝固、定

5、向凝固第七章 液態金屬與氣相的相互作用（2學時）知識點：氣體的來源與產生、氣體在金屬中的溶解、氣體對金屬的氧化及控制重點：氫對金屬的影響及控制難點：金屬與氧化還原方向的判別第八章 液態金屬與熔渣的相互作用（2學時）知識點：熔渣的分類及結構、熔渣的堿度、熔渣的粘度、熔渣對金屬的氧化重點：熔渣堿度的表示方法、長渣與短渣的區別與性質難點：三元渣系曲線的表示方法第九章 液態金屬的凈化與精練（1學時）知識點：液態金屬的脫氧、脫碳、脫硫、脫磷重點：沉淀脫氧的條件、擴散脫氧的原理第十章 焊接熱影響區的組織與性能（2學時）知識點：焊接熱循環、焊接熱影響區的組織與性能重點：焊接熱循環的參數及特征、不易淬火鋼熱影

6、響區的組織與性能、熱影響區的硬化、脆化、韌化、軟化第十一章 凝固缺陷及控制（6學時）知識點：合金中成分偏析的分類及形成、氣孔的分類及特征、夾雜物的分類及形成、金屬的分階段收縮特征、縮孔與縮松的形成機理及防止措施、應力形成的過程、熱裂紋及冷裂紋的形成機理及防止措施重點：氣孔形成的機理、縮孔與縮松的形態及分布的區別、順序凝固與同時凝固對收縮的影響、凝固裂紋的產生條件、氫對裂紋的影響難點：帶狀偏析的形成、區別逆偏析和負偏析、合金凝固溫度范圍對收縮的影響、壁厚不同的應力框鑄件收縮時內應力的變化、延遲裂紋的形成機理 其中重點章節是：第三章、第四章、第十一章四、教學方法及手段本課程以課堂教學為主，課堂中采

7、用多媒體形式上課,盡可能利用現代教學手段增加圖片及動畫,幫助學生理解，增強學習興趣。五、實驗或上機內容無相關實驗內容六、先修課程、后續課程 先修課程：金屬工藝學、材料力學后續課程：材料成形工藝七、考核方式平時成績：考勤、回答提問、作業；平時成績不及格不能參加期末考試考試成績：期末閉卷考試總評成績：平時成績+考試成績八、推薦教材及主要參考資料1、劉全坤.材料成形基本原理(ISBN 7-111-15275-1). 機械工業出版社，2005年1月2、陳平昌.材料成形原理（ISBN 7-111-09113-2). 機械工業出版社 2001年9 月 3、陳玉喜.材料成型原理（ISBN 7-113-04498-0). 中國鐵道出版社