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《金属学与热处理》课程教学大纲--第1页

英文名称：MetallographyandThermalTreatment

课程代码：METE2006

课程类别：通识教育课程；大类基础课程；专业教学课程；②考试√；考查；

①

授课对象：金属材料工程专业；

开课学期：2015-2016学年，第7学期；

学分：4.5学分；学时：90学时

指定教材：崔忠圻，覃耀春主编，《金属学与热处理》（第2版），机械工业出版社，2007年

一、教学目的：

本课程是金属材料工程专业的专业必修课，主要包括：金属学的基础知识与理论、热处

理原理与工艺，金属材料三部分。通过本课程的学习，使学生系统掌握金属学的基本理论

及基本知识，掌握钢的热处理的基本原理及其工艺，主要掌握金属材料的成分、结构、组

织、热处理与金属材料性能之间的相互关系和变化规律。培养学生能够运用所学的理论对一

些典型的实际工程问题进行大致的分析；掌握金属材料中相变的基本规律，主要是钢中组织

转变的基本规律，具有运用金属材料中相变的基本规律，分析和研究金属热处理工艺问题的

能力。提高学生分析问题、解决问题的能力，为后续专业课程的学习奠定基础。

二、课程内容

教学基本（主要）内容与基本要求：

所用教材《金属学与热处理》（第2版），是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。主

要内容和基本要求如下：

第一章金属的晶体结构

1、教学内容

（1）金属晶体的基本概念及特点；

（2）金属的晶体结构，典型晶体的结构及特征参数；

（3）实际金属晶体结构，点缺陷、线缺陷、面缺陷。

2、教学要求

（1）掌握晶体结构的基本概念，熟悉常用金属的晶体结构特点；

（2）了解晶体与非晶体、单晶体与多晶体，单晶体的各向异性与多晶体的伪同向性；

（3）熟练掌握体心立方、面心立方、密排六方结构，晶面指数及晶向指数的标定；

（4）正确理解缺陷的特点、形成机制及对性能的影响。

3、教学要点

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教学重点：

三种常见的金属晶体结构及基本性能；晶面指数及晶向指数的标定；实际金属的晶体缺陷及

其对性能的影响。

教学难点及要求：

晶面指数和晶向指数的标定（熟练掌握）；晶体缺陷特别是位错（掌握）。

纯金属的结晶

1、教学内容

（1）金属结晶的宏观与微观现象，金属结晶的热力学及结构条件；

（2）晶核的形成，温度梯度以及晶体生长；

（3）金属铸锭的组织与缺陷。

2、教学要求

（1）了解金属结晶的现象，掌握金属结晶的热力学条件及结构条件；

（2）掌握晶核形成的均匀形核与非均匀形核机制；

（3）了解晶核长大、固液界面的微观结构，晶体的长大机制；

（4）掌握固液界面前沿液体中的温度梯度，晶体生长的界面形状及晶体形态，长大速度，

晶粒大小的控制；

（5）掌握金属铸锭的基本组织与常见缺陷。

3、教学要点

教学重点：

晶核的形成条件和方式；晶核长大界面形状与晶体形态，晶粒大小的控制；金属铸锭三晶区

的形成与控制。

教学难点及要求：

金属结晶的热力学及结构条件（熟练掌握）；温度梯度及生长形态（掌握）；铸锭组织的控

制（熟悉了解）。

第三章铁碳合金

1、教学内容

（1）铁碳合金的组元及基本相；

（2）Fe-Fe3C相图分析；

（2）铁碳合金的平衡结晶过程及组织；

（3）含碳量对铁碳合金平衡组织及性能的影响。