金屬材料學

（MetallicMaterials）

課程代碼：07410062

學分：1.5

學時：24（其中：講課學時：24實驗學時：0上機學時：0）

先修課程：金屬學、金屬組織控制原理、金屬材料強韌化、材料力學性能

適用專業：冶金工程

教材：金屬材料學、戴起勛、北京：化學工業出版社，2012年第二版

開課學院：材料科學與工程學院

課程網站：

一、課程性質與教學目標

（-）課程性質與任務（需說明課程對人才培養方面的貢獻）

本課程是一門綜合性、應用性較強的專業課，還可以為從事金屬材料相關研究與產業工作的人

員提供技術幫助。該課程從金屬材料的合金化元素、冶金制備、熱加工、冷加工、熱處理、零部件

服役、零部件失效的全壽命過程的角度，以金屬材料合金化原理為重點，涵蓋鋼鐵材料、有色金屬

合金以及新型金屬材料三大內容板塊，側重于分析金屬材料的成分、制備/加工、微觀結構、性能之

間的關系，系統介紹了金屬材料合金化的一般規律、金屬材料的分類、特點、制備/加工工藝及應用。

通過該課程的學習使學生掌握有關金屬材料學的基礎知識，培養學生研究開發新型金屬材料、

合理選擇金屬材料、規范制備/加工工藝、分析金屬零部件失效原因等能力；培養學生根據具體結構

的服役條件和性能要求合理選擇使用金屬材料，正確制定熱加工工藝，特別是熱處理工藝，獲得經

濟優質結構的能力。

（二）教學目標（需包括知識、能力與素質方面的內容，可以分項寫，也可以合

并寫）

1.理解合金元素在金屬材料中的作用及其作用原理。

2.了解工程機構鋼、機械制造結構鋼、工具鋼、不銹耐蝕鋼、耐熱鋼和耐熱合金

等金屬材料的化學成分和熱處理工藝，組織結構和力學性能之間的關系。

3.初步掌握根據材料應用的要求，選用合適的對料及制定相應的熱處理工藝；初

步掌握根據服役環境，研究開發新型金屬材料及制定相應熱處理規范。

二、課程內容、學時分配及對課程目標的支撐

講實上課小支撐課

章節內容

課驗機外計程目標

金屬材料的過去、現在和將來：了解金屬

緒論材料在國民經濟中的地位與作用，金屬材111

料發展概況和本課程的性質、地位和任務。

鋼的合金化：合金元素與鐵的作用，合金

鋼中的相組成，合金元素在鋼中的分布，

第1章551、2、3

合金鋼中的相變，合金元素對鋼強韌化和

工藝性的影響。

工程構件用鋼：性能要求；合金化原則；

第2章331、2、3

提高性能的途徑。

機器零件用鋼：性能要求；典型鋼種合金

第3章、、

化原則；選材思路和發展。33123

工具用鋼：典型工具用鋼的合金化；組織

第章

4性能特點：熱處理特點C551、2、3

特殊性能鋼：不銹鋼組織、性能的要求和

第5章合金化；珠光體型熱強鋼、馬氏型熱強鋼551、2、3

成分及性能特點，熱強鋼的合金化。

鑄鐵：鑄鐵特點；鑄鐵的石墨化；鑄鐵的

第6章22、、

熱處理；鑄鐵的性能、應用。123

合計2424

三、達成課程目標的途徑和措施

1、把握主線：零件服役條件f技術要求f選擇材料f強化工藝一組織結構f最終

性能一應用、失效。課程內容與教學主線相結合，尋求最佳方案，充分發掘材料潛力。

2、掌握核心：合金化基本原理。這是材料強韌化矛盾的主要因素，讓學生真正理

解“合金元素的作用，主要不在于本身的固溶強化，而在于對合金材料相變過程的影響,

而良好的作用只有在合適的處理條件下才能得到體現。”通過強化機理和相變過程兩個

方面教學來讓學生理解課程內容。

3、采用多媒體教學手段，配合例題的講解及適當的思考題，保證講課進度的同時,

注意學生的掌握程度和課堂的氣氛；

4、采用案例式教學，結合工程實際，進行金屬材料的選材和工藝設計，從而具備

相關知識和方法的實際應用能力。

四、考核方式

1.課程考核方式包括期末考試、平時情況考核，期末考試采用閉卷筆試。

2.課程成績=平時成績xlO%+期末考試成績x90%。成績的具體構成如下:

對應的課程

成績組成考核/評價環節分值考核/評價細則

目標

平時成績包括作業成績和課堂討論情況。作業

是課本的綜合討論題，學生分為小組完成后并

平時成績作業成績和課

10做成PPT匯報講解；課堂討論情況指討論題交3

10%堂討論情況

流情況。平時成績共100分，根據匯報交流情

況計算得分，并以10%計入課程總成績。

試卷題型可包括填空題、名詞解釋題、簡答題、

計算題及綜合分析等類型，權重分布如下：對

期末考試期末考試卷面應課程目標1占40%-60%:對應課程目標2占

901、2、3

90%成績30%-40%;對應課程目標3占10%-20%<,根據

評分標準計算得分并以卷面成績的90%計入課

程總成績。

七、參考書目及學習資料（書名，主編，出版社，出版時間及版次）

［1］戴起勛.《金屬材料學》（第二版）［M］.化學工業出版社,2011

⑵WilliamD.Calliste匚《材料科學與工程基礎》悌5版,英文影印版）［M］.化學工業

出版社,2004

⑶WilliamF.Smilh.《材料科學與工程基礎》（第5版，英文版）［M］.機械工業出版

社,2（）11

⑷田中和明.《金屬全接觸》［MJ.科學出版社,2011

［5］中國機械工程學會熱處理分會.《熱處理手冊》（第4版）［M］.機械工業出版社,2015

⑹崔忠圻,劉北興.《金屬學及熱處理原理》（第3版）[M].哈爾濱工業大學出版社,2007

⑺夏建元等.《金屬材料彩色金相圖譜》[M].機械工業出版社,2012

⑻李用哲翻譯.《金屬材料常識》[M].機械工業出版社,2009

⑼加木邦夫.《模具材料性能與應用》[M].機械工業出版社,2014

[10]葉衛平，張覃軼.《熱處理實用數據速查手冊》（第二版）[M].機械工業出版社,2011

[11]橋本政哲.《不銹鋼及其應用》[M].冶金工業出版社,2011

”2]程曉農，戴起勛.《奧氏體不銹鋼的設計與控制》[M].國防工業出版社,20。5

[13]王廣生.《金屬材料熱處理缺陷分析及案例》（第二版）[M]