一．课程基本信息
开课单位：材料科学与工程学院
课程编号：06020035a
英文名称：Science of metallic materials
学时：总计40学时，其中理论授课36学时，实验4学时
学分：2.5学分
面向对象：金属材料工程本科专业
先修课程：《材料科学基础》、《材料热处理》、《金属力学性能》
教材：《金属材料学》，谢春生等编著.（暂未定）出版社，2009.
主要教学参考书目或资料：
1. 《金属材料学》, 戴起勋主编.化学工业出版社. 2005.
2. 《工程材料学》, 王哓敏编著.哈尔滨工业大学出版社,2005
二.本课程教学目的和任务
本课程是金属材料工程专业一门综合性较强的学科基础课。本课程是在学生学习《材料科学基础》及《金属力学性能》等课程基础上较为系统的阐述各类金属材料合金化的一般规律；各类金属材料的成分、组织、性能和热加工工艺特点及其之间的关系。通过本课程的学习，使学生能够根据零件的服役条件，合理地选择、使用金属材料，并制定其热加工工艺。根据现代科技和工业的发展，了解新材料、新工艺和新技术的发展及应用，具有初步从事金属材料研究和加工的能力和技术管理能力。
三．教学目标与要求
本课程是一门材料科学理论与材科在工程实际中应用结合较强的学科基础课。本课程通过36学时的授课，将材料科学的理论融入课堂教学内容之中，通过本课程的学习，使学生掌握金属材料合金化的理论和一般规律；了解材料科学新理论、新材料、新工艺和新技术的发展及应用。通过4学时综合实验，学生对不同类型、不同成分的金属与合金在不同状态下组织观察和性能测试，进一步加深对各类金属材料的成分、组织和热加工工艺特点及其之间的关系理解；培养学生的实验动手能力及综合分析和解决问题的能力，巩固和掌握课堂教学所学理论知识。通过本课程的学习，使学生能够根据零件的服役条件，合理地选择、使用金属材料，并制定其热加工工艺。初步掌握从事金属材料研究和加工的能力和技术管理基本理论、基本知识和技能。
四．教学内容、学时分配及其基本要求
绪论 — 金属材料的发展与社会文明与进步(讲授1学时)
教学内容
1、古代金属材料的生产
1）青铜器的生产
2）铁器的生产
2、近代金属材料学科的发展
3、现代金属材料的发展与展望
(二) 基本要求
1、了解金属材科发展史、材料的发展与社会发展与进步的关系
2、理解材料的发展对促进社会发展与进步的作用及本课程在专业知识学习中的地位
第一章 金属材料的生产与冶金质量(讲授2学时)
（一)教学内容
1、常用的冶金方法
2、铁的冶炼
3、钢的冶炼
4、钢的冶金质量与控制
5、铸钢
6、金属材料的验收
(二) 基本要求
1、了解金属材料常用生产方法
2、掌握生铁和钢的冶炼方法和过程
3、掌握钢的冶金质量中主要缺陷及其对性能的影响
第二章 钢的合金化基本理论基础（讲授5学时)
（一)教学内容
1、概述
2、合金元素与铁和碳的相互作用
3、合金钢中的相组成及合金元素存在形式
4、合金元素对铁碳相图和组织转变的影响
5、钢的强韧化机制和基本途径
6、钢铁材料的生产和冶金质量控制
7、钢的分类与编号方法
(二) 基本要求
1、了解钢的分类与编号方法
2、了解合金钢中的相组成及合金元素存在形式
3、掌握合金元素对铁碳相图和组织转变的影响
4、掌握钢的强韧化机制和基本途径
5、理解合金元素与铁和碳的相互作用
6、理解钢铁材料的生产和治金质量控制
第三章 工程结构钢（讲授2学时）
（一）教学内容
1、工程结构钢的基本要求（力学性能、工艺性能、耐蚀性能）
2、碳素结构钢
3、普通低合金结构钢
4、提高普低钢力学性能途径
5、低合金高强钢的发展趋势
(二) 基本要求
1、了解工程结构钢的基本要求
2、了解低合金高强钢的发展趋势
3、掌握常用碳素结构钢和普通低合金结构钢的成分、组织、热处理和性能特点
4、理解提高普低钢力学性能途径
第四章 机器零件用钢（讲授4学时）
（一）教学内容
1、机器零件用钢的力学性能和工艺性能特点
2、调质钢
3、弹簧钢
4、渗碳钢
5、轴承钢
6、特殊用途钢
7、大锻件用钢
(二) 基本要求
1、了解机器零件用钢的力学性能和工艺性能特点
2、掌握常用调质钢、弹簧钢、渗碳钢、轴承钢的成分、组织、热处理和性能特点
3、掌握各类特殊用途钢的成分、组织、热处理和性能特点
4、理解大锻件用钢成分、组织、热加工和性能特点
第五章 工具钢（讲授4学时）
（一）教学内容
1、工具钢的分类和工具钢的基本性能
2、刃具碳素工具钢及合金工具
3、高速钢
4、模具钢
5、量具钢
(二) 基本要求
1、了解工具钢的分类和工具钢的基本性能要求
2、了解量具钢的成分、组织、热处理和性能特点
3、掌握刃具碳素工具钢及合金工具、高速钢、模具钢的成分、组织、热处理和性能特点
第六章 特殊性能钢
（一）教学内容
1、不锈耐酸钢
2、耐热钢
3、高温合金
4、低温用钢和耐磨钢
(二) 基本要求
1、了解低温用钢和耐磨钢
2、掌握不锈耐酸钢、耐热钢、高温合金的成分、组织、热处理和性能特点
第七章 铸铁
（一）教学内容
1、铸铁的特点与分类
2、铸铁的石墨化
3、灰铸铁
4、可锻铸铁
5、球墨铸铁
6、特殊性能铸铁
7、铸铁的热处理
(二) 基本要求
1、了解铸铁的特点与分类
2、了解特殊性能铸铁
3、理解铸铁的石墨化过程及对组织的影响
4、掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁的成分、组织、热处理和性能特点
5、掌握各类铸铁常用热处理工艺、组织、性能及应用
第八章 有色金属及其合金
（一）教学内容
1、铝及铝合金
2、铜及铜合金
3、镁及镁合金
4、钛及钛合金
5、滑动轴承合金
(二) 基本要求
1、了解各类钛及钛合金、滑动轴承合金类的成分、组织、热处理和性能特点及用途
2、理解有色金属的主要强化方法与机理
3、掌握各类铝合金、铜合金、镁合金的成分、组织、热处理和性能特点及用途
第九章 金属基复合材料
（一）教学内容
1、概述
2、金属基复合材料的种类与性能特点
3、金属基复合材料的制造工艺
4、金属基复合材料的应用与发展
(二) 基本要求
1、了解金属基复合材料的种类与性能特点
2、了解国内外金属基复合材料的应用与发展
3、掌握金属基复合材料的制造工艺与方法
4、理解各类金属基复合材料的性能特点及用途
第十章 金属功能材料
（一）教学内容
1、形状记忆合金
2、超塑性合金
3、减振合金
4、超导合金
5、储氢合金
(二) 基本要求
1、了解国内外各类金属功能材料的应用与发展
2、掌握各类金属功能材料的机理
五．教学方法及手段
本课程是在学习材料科学基础等有关课程的基础上，进一步讲授金属材料的合金化理论，各种金属材料的成分、热处理、组织和性能特点及应用。坚持理论教学结合科研与生产实际，进行启发式、师生互动式课堂教学，以多媒体课件辅助教学为主和传统的教学方法相结合，辅以一定材料实物、教具辅助教学，以取得好的教学效果。
六．考核方式及考核方法
本课程为必修考试课,总成绩由学生平时成绩、实验成绩和期末考试（或综合练习作业）成绩三部分构成。其中平时成绩占15%，实验成绩占15%，期末考试成绩占70%。
七．课内实验（上机）教学安排
序号 | 实验项目 | 学时 | 性质 | 类型 |
1 | 典型金属工程材料组织与性能分析实验 | 4 | 必做 | 综合 |
制定人：谢春生 审定人：徐玉松