《熱處理原理》課程簡介課程編號：02014026課程名稱：熱處理原理/Principles

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Treatment學分:2.5學時：40（實驗：0上機：0課外實踐：0）適用專業：金屬材料工程建議修讀學期：5開課單位：材料科學與工程學院，金屬材料工程系課程負責人：先修課程：《材料科學基礎》，《物理化學》考核方式與成績評定標準：閉卷考試，平時成績（含出勤、作業）占20%，期末考試成績占80%。教材與主要參考書目：教材：趙乃勤主編，《熱處理原理與工藝》，機械工業出版社，2011主要參考書目：徐洲趙連城主編，《金屬固態相變》，科學出版社夏立芳主編，《金屬熱處理工藝學》，哈爾濱工業大學出版社。內容概述：本課程以物理、數學、物理化學和材料科學基礎等課程為基礎，著重講授與金屬熱處理有關的基本理論，主要包括金屬（特別是鋼）在加熱、冷卻過程中相變的基本原理和規律以及組織結構與性能之間的關系。課程共分七部分講解，內容分別是緒論、鋼中奧氏體的形成、鋼的過冷奧氏體轉變圖、珠光體轉變、馬氏體轉變、貝氏體轉變、淬火鋼回火時的轉變、合金的時效。通過本課程的學習，可以使學生掌握各種加熱和冷卻轉變的基本規律和影響轉變的因素，為分析、制定熱處理工藝奠定理論基礎。ThiscourseisbasedonthecourseofPhysics,Mathematics,PhysicalChemistryandFundmentalofMaterialsScience.Itfocusesonbasictheoriesrelatedtoheattreatmentofmetals,includingthebasicprinciplesandlawsofphasetransitionofmetals(especiallysteel)duringheatingandcoolingandontherelationshipbetweenstructureandproperties.Thiscourseconsistsofthefollowingchapters:introduction,theformationofausteniteinsteels,thetransformationdiagramofundercooledausteniteofsteels,pearlitetransformation,martensitetransformation,bainitetransformation,temperingtransformationofquenchedsteels,andagingofalloys.Throughthiscourse,studentscanmasterthebasicrulesofvariousheatingandcoolingtransformationsandthefactorsthatinfluencethetransformation.Itcanlaythetheoreticalfoundationofanalysisanddevelopmentheattreatmentprocess.《材料熱處理》教學大綱課程編號：02014026課程名稱：熱處理原理/Principles

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Treatment學分:2.5學時：40（實驗：上機：課外實踐：）適用專業：金屬材料工程建議修讀學期：5開課單位：材料科學與工程學院，金屬材料工程系課程負責人：先修課程：《材料科學基礎》，《物理化學》一、課程性質、目的與任務熱處理原理是金屬材料工程專業的一門重要的專業基礎課，旨在讓學生初步掌握金屬材料固態相變的基本原理，掌握鋼在加熱時發生的奧氏體相變和在冷卻時發生的珠光體、貝氏體、馬氏體相變，以及回火轉變、有色合金的時效相變的基本規律、轉變機理和影響因素，為分析、制定熱處理工藝和探索新的熱處理工藝奠定理論基礎。教學目標：材料熱處理是講授金屬固態相變原理、鋼加熱和冷卻時的相變、有色合金時效相變基本知識的課程，通過相變的晶體學、形態學、熱力學、動力學、力學性能、相變機理的學習，加深學生對課程知識的理解和掌握，建立成分-組織-性能相互關聯、相互影響的整體概念。通過本課程學習，要求學生掌握固態相變的基本理論，為后續專業課的學習打下較堅實的基礎，培養學生分析問題和解決問題的能力（對應畢業要求：1.3、2.1）具體要求如下：（1）掌握本專業所需的基本專業理論及相關工藝技術。（指標點1.3）。（2）掌握數學、自然科學和工程科學的基本原理（指標點2.1）二、教學內容及學時分配本課程總學時數為40學時，其中理論教學為40學時，實驗教學為0學時；課程教學共有8章，具體內容及學時安排等如下表所示：課程內容教學要求重點（☆）難點（△）學時安排實驗學時上機學時備注第一章緒論6第一節引言C第二節熱處理發展簡介及研究內容C第三節熱處理典型相變舉例B第四節固態相變的分類B第五節固態相變的一般特征A☆△第六節固態相變的形核和長大A作業1固態相變的特征；新相的形狀與過冷度的關系第二章鋼在高溫加熱時的奧氏體4第一節奧氏體及其特點B第二節鋼的奧氏體等溫轉變A☆△第三節鋼中奧氏體的連續加熱轉變B第四節奧氏體晶粒長大及控制A☆第五節非平衡組織加熱的奧氏體轉變C作業二結合鐵碳相圖說明共析鋼奧氏體形成過程及碳的擴散；第三章鋼的過冷奧氏體轉變及熱處理概述6第一節過冷奧氏體的轉變類型A第二節過冷奧氏體等溫轉變A☆△第三節過冷奧氏體連續冷卻轉變A☆第四節常規熱處理方法A作業三根據TTT和CCT曲線說明不同冷卻過程的得到的組織。第四章珠光體與鋼的退火4第一節珠光體組織A第二節珠光體轉變過程A☆△第三節珠光體轉變動力學A☆第四節珠光體的力學性能A第五節珠光體的應用B作業四以共析鋼為例，簡述片狀珠光體的形成機制并圖示說明碳的擴散；相間沉淀及其強化機制第五章馬氏體與鋼的淬火8第一節馬氏體的晶體學B第二節馬氏體類型及組織形態A☆△第三節馬氏體轉變的主要特點A☆第四節馬氏體轉變機理C第五節淬火時的奧氏體穩定化B☆第六節淬火馬氏體的性能及其應用A作業五簡述板條馬氏體和針狀馬氏體的形貌特征、晶體學特點、亞結構和力學性能的差異、分析馬氏體轉變和珠光體轉變的異同點。第六章貝氏體與鋼的中溫轉變4第一節貝氏體的組織結構和晶體學特征A☆第二節貝氏體的相變機制C第三節貝氏體相變動力學A第四節貝氏體的力學性能與應用A作業六簡述上貝氏體、下貝氏體組織形態和亞結構特點以及形成條件；比較貝氏體轉變和馬氏體轉變的異同點。第七章鋼的回火轉變4第一節淬火碳鋼在回火過程中的組織變化A☆△第二節影響回火轉變的因素A第三節淬火鋼回火時力學性能的變化A☆第四節非馬氏體組織的回火B作業七簡述回火轉變時組織的變化過程，比較引起二次淬火、二次硬化的原因，第八章合金的脫溶沉淀與時效4第一節合金的時效過程A☆△第二節合金時效時脫溶沉淀過程的等溫動力學圖B第三節時效后的微觀組織B第四節合金時效過程中性能的變化A☆第五節調幅分解C第六節典型合金的時效相變B作業八試述Al-Cu合金的時效過程，寫出時效序列（教學基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建議實驗（上機）項目及學時分配無四、教學方法與教學手段采用“啟發－互動式”教學。通過課堂討論、學生課后查資料、研討等形式，提高自主學習性。部分學生采用“混合式教學模式”。通過學生觀看MOOC視頻，課堂組織討論，線上線下教學互動，加強對相關相變理論的掌握理解。五、考核方式與成績評定標準課程考核成績采用平時成績+期終考試成績相結合的方式，平時成績占課程考核成績的20%，平時成績考核采用作業、課堂討論、考勤的方式；期終考試成績占課程考核成績的80%。六、教材與主要參考書目教材：趙乃勤主編，《