一.课程基本信息
开课单位:材料科学与工程学院
课程编号:06010129b
英文名称:Fundamental of Materials and Science (C)
学时:总计32学时,其中理论授课32学时,实验(含上机)0学时
学分:2.0学分
面向对象:焊接技术与工程、材料成形与控制专业、金属材料工程等本科专业
先修课程:《物理化学》、《材料科学基础(A)》或《材料科学基础(B)》、《弹性力学基础》
教材:《材料科学基础》,胡赓祥、蔡珣主编,上海交通大学出版社,2000年第一版。
主要教学参考书目或资料:
1.《材料科学基础》,潘金生、仝健民、田民波编著,清华大学出版社,1998年第一版。
2.《金属学原理》,余永宁编,冶金工业出版社,2000年第一版。
3. Materials Science And Engineering: An Introduction, eds by Willim D.Callister J, John Wiley & Sons ,1999(5th).
二.教学目的和任务
《材料科学基础(C)》是金属材料工程、焊接技术与工程和材料成形与控制专业的一门重要的专业基础课。
本课程着重讲授位错理论和三元相图的有关知识,包括晶体中位错的特性及相互作用,三元相图基本类型和三元相图的分析方法。主要为材料学科各专业有志于从事材料研究和报考研究生的同学打下较为深厚的材料科学理论基础。
三.教学目标与要求
本门课程主要通过授课这一教学环节,使学生掌握位错和三元相图中的基本理论、基本知识;了解和掌握晶体中位错的特性及相互作用以及常见金属晶体中的位错及位错反应;初步掌握一般三元相图的分析方法。
四.教学内容、学时分配及其基本要求
位错理论(18学时。含讲授18学时,实验0学时)
(一)教学内容
§1.1 位错及柏氏矢量
①位错概念的提出
②柏氏矢量
§1.2 位错运动
①位错的滑移
②位错的攀移
③运动位错的交割
§1.3 位错的弹性性质
①位错的应力场
②位错的应变能
③位错的线张力
④作用在位错上的力
⑤位错间的交互作用力
§1.4 位错的生成和增殖
①位错密度
②位错的产生
③位错的增殖
§1.5 实际晶体结构中的位错
①实际晶体中位错的柏氏矢量
②堆垛层错
③不全位错
④位错反应
⑤面心立方晶体中的位错
(二)基本要求
1、了解位错的概念及柏氏矢量的确定方法;位错的基本运动方式;位错的应力场及位错之间的相互作用;面心立方中的位错。
2、掌握位错的基本概念及基本类型;掌握柏氏矢量的确定方法;掌握直螺位错和直刃位错的应力场的特点;掌握相互平行的直位错之间的相互作用力的计算;掌握面心立方晶体结构中不全位错及层错的概念。
3、理解位错之间的相互反应及运动特点。
第二章 三元相图(14学时。含讲授14学时,实验0学时)
(二)教学内容
§2.1 三元相图基础
①成分表示方法
②直线法则及杠杠定律
③重心定律
§2.2 三元匀晶相图
①相图分析
②结晶过程分析
③等温截面
④变温截面
⑤投影图
§2.3 固态下无溶解度变化的三元共晶相图
①相图分析
②结晶过程分析
③等温截面
④变温截面
⑤投影图
§2.4 固态下有溶解度变化的三元共晶相图
①相图分析
②结晶过程分析
③等温截面
④变温截面
⑤投影图
§2.5 三元包共晶相图
①相图分析
②结晶过程分析
③等温截面
④变温截面
⑤投影图
§2.6 三元包晶相图
①相图分析
②结晶过程分析
③等温截面
④变温截面
⑤投影图
§2.7 形成稳定化合物的三元系相图
§2.8 三元相图总结
①单相状态
②两相平衡
③三相平衡
④四项平衡
⑤相区接触法则
§2.9 三元相图分析举例
(二)基本要求
1、了解三元相图的表示方法;三元匀晶相图;三元共晶相图;三元包共晶相图;三元包晶相图;三元相图等温截面、变温截面及投影图的分析。
2、掌握三元相图的表示方法;掌握三元匀晶相图、三元共晶相图、三元包共晶相图和三元包晶相图的等温截面、变温截面和投影图的分析方法。
3、理解常见三元相图的分析方法和实例分析。
五.教学方法及手段
教学已讲授为主,采用多媒体和板书相结合的方式,加强师生之间的互动。同时也组织学生对某些具体问题进行小组讨论然后再进行答疑。另外针对学生的作业情况也进行及时的辅导。
六.考核方式及考核方法
考核方式为 “考查”。采用的考核方法为期末进行书面考试辅以平时成绩而进行总成绩评定,其中期末成绩为70%,平时成绩为30%。
(制定人: 项宏福 审定人: 金云学 )