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《热处理原理与工艺》课程教学大纲

一、课程基本情况

课程代码：101134223503

课程名称：热处理原理与工艺/PrinciplesandProcessesofMetalHeatTreatment

课程类别：专业核心课程

学分：2

总学时：32

理论学时：28

实验/实践学时：4

适用专业：金属材料工程

适用对象：本科

先修课程：材料科学基础、热处理原理

教学环境：多媒体教室

开课学院：材料科学与工程学院

二、课程简介

1.课程任务与目的

通过本课程的学习，使学生了解金属固态相变的主要类型和主要特点、固态相变时的形核和长大等内容，以及各种组织的转变过程、组织特征与性能、转变热力学和动力学等方面的基本知识。使学生掌握常规热处理工艺、化学热处理工艺方法，了解特种热处理工艺方法，制定合适的热处理工艺参数，为本专业学生从事本专业技术工作奠定必要的理论和技术基础。授课过程中在课程教学过程中，注重学生专业能力培养与人格养成，注重立德树人，培育学生的社会主义核心价值观领，传承民族精神，恪守职业道德，激发学生工业兴国、爱国热情。

2.对接培养的岗位能力

通过本课程的学习使学生具有一定的分析工程实际问题的能力，能够根据不同的加热及冷却条件，分析其加热过程中的组织转变规律，预测其性能变化。同时能够实现学生专业能力、具备必要的工程素养及实践创新精神，具有良好的身体素质及人文素养、具备一定的组织管理能力。

三、课程教学目标

1.课程对毕业要求的支撑

[毕业要求指标点1.3]掌握工程基础理论和金属材料专业理论，并能够用于解决金属材料领域的复杂工程问题。

[毕业要求指标点2.3]能够借助信息技术、数据分析等多种手段对金属材料工程领域的复杂工程问题进行计算、表征和分析，以获得有效结论。

2.课程教学目标

对应毕业要求指标点，具体内容如下

1.使学生了解金属固态相变的主要类型及特点，以及加热过程中奥氏体、珠光体、马氏体、贝氏体转变的基本过程、主要特征及转变的晶体学、热力学和动力学，以及组织与性能方面的基本知识，掌握固态相变的基本理论，以及加热过程中奥氏体转变的等温及珠光体、马氏体、贝氏体转变规律及性能变化（支撑毕业要求指标点1.3）。

2.使学生能够掌握过冷奥氏体转变的等温及连续冷却动力学图及其应用；熟悉有色金属时效过程、转变机制及组织性能；掌握钢的加热、退火、正火、淬火、回火工艺以及表面淬火和化学热处理工艺；能根据不同的工艺要求正确选择设备种类及参数。掌握过冷奥氏体转变的等温及连续冷却动力学规律以及不同冷却条件下组织转变规律及性能变化（支撑毕业要求指标点1.3）。

3.通过本课程的学习使学生具有一定的解决工程实际问题的能力，能够根据不同的材料及要求选定合适的材料热处理工艺，同时能够正确选择设备种类及参数（对应毕业要求指标点2.3）。

四、教学课时安排

（一）学时分配

主题或知识点

教学内容

总学时

学时

完成课程

教学目标

讲课

实验

实践

主题或知识点1

金属固态相变理论

2

2

0

0

1、3

主题或知识点2

钢的加热转变

4

4

0

0

1、3

主题或知识点3

珠光体转变与钢的退火和正火

6

4

2

0

1、3

主题或知识点4

马氏体转变

4

2

2

0

1、3

主题或知识点5

贝氏体转变

2

2

0

0

1、3

主题或知识点6

钢的过冷奥氏体转变图

2

2

0

0

2、3

主题或知识点7

钢的淬火

4

4

0

0

2、3

主题或知识点8

回火转变与钢的回火

2

2

0

0

2、3

主题或知识点9

钢的化学热处理

4

4

0

0

2、3

主题或知识点10

特种热处理

2

2

0

0

2、3

合计

32

28

4

0

（二）实验/实践教学安排

序号

实验项目名称

实验

学时

实验

类型

实验

要求

每组

人数

备注

1

珠光体组织形态观察

2

验证性

必做

1

2

马氏体组织形态观察与分析

2

验证性

必做

1

五、教学内容及教学设计

主题1金属固态相变理论

1.教学内容

金属固态相变的主要类型和主要特点、固态相变时的形核和长大。

金属固态相变的研究和应用对于国家经济发展和国防建设具有重要意义。通过介绍我国在金属固态相变领域取得的成就和面临的挑战，可以激发学生的爱国情怀和民族自豪感。

2.教学重点

固态相变时的形核和长大。

3.教学难点

固态相变时的形核和长大。

4.教学方案设计（含教学方法、教学手段）

采用课堂多媒体授课，同时授课过程中采用问题讨论式、案例式、启发式等教学方法。

主题2钢的加热转变

1.教学内容

奥氏体的组织、结构与性能；奥氏体形成的基本过程及热力学、动力学；非平衡组织加热时奥氏体的形成；奥氏体晶粒长大与控制，过热、过烧及其校正。

通过学习钢的成分-组织-性能的关系，揭示其中包含着唯物辩证法中联系的观点。重点