沈阳理工大学 大创版-热处理原理及工艺(卓越版).doc

1、热处理原理与工艺学课程教学大纲课程代码：050241001课程英文名称：Principles and Techniques of Metal Heat Treatment课程总学时：48 讲课：48 实验：0 上机：0适用专业：金属材料工程大纲编写（修订）时间：2012 年 10 月一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是金属材料工程专业培养卓越工程师计划的专业基础课、必修课。通过学习本课程，使学生掌握金属热处理的基本理论；能够制定常规热处理工艺；具备初步分析和解决热处理工艺问题的能力，培养学生材料热处理工程师的基本素养奠定理论基础。（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.知识方面的

2、基本要求掌握金属固态相变的主要类型和特点，形核及长大机理；了解固态相变动力学基本理论。掌握奥氏体形成过程、机理及动力学；了解奥氏体晶粒长大和控制方法。掌握珠光体的组织和性质、转变机理、转变动力学以及先共析转变理论，了解合金钢中其它类型的奥氏体高温分解转变规律；掌握钢的退火和正火工艺的制定方法。掌握马氏体的晶体结构、转变特点、切变模型，组织形态、热力学分析以及马氏体转变的动力学规律；掌握马氏体的机械性能及奥氏体稳定化；了解热弹性马氏体及形状记忆效应。掌握贝氏体的组织形态、转变特点、晶体学，转变过程、热力学分析、转变动力学和机械性能；掌握魏氏组织形态、基本特征、形成条件和转变机理；了解魏氏组织对钢

3、机械性能的影响。掌握钢的过冷奥氏体转变等温转变曲线图和过冷奥氏体转变连续转变曲线图的建立、分析及应用。掌握钢淬火的方法、常用淬火介质类型和性能以及钢的淬透性和淬火缺陷的控制方法；了解淬火工艺的新发展。掌握淬火钢的回火时的组织及机械性能的变化，合金元素对回火的影响、回火脆化问题，回火工艺的制定。掌握钢的渗碳、氮化、碳氮共渗的基本原理及工艺；了解钢的渗硼、渗铝的原理。掌握钢的表面热处理、真空热处理基本原理和工艺；了解形变热处理及失效方法。掌握钢的有色金属热处理、铸铁热处理基本原理和工艺。2.能力方面的基本要求具备制定常用钢种的热处理工艺的能力；初步具备分析和解决热处理过程中出现的工艺问题的能力；具

4、有利用本课程基本理论知识进行科学研究的初步能力。3.技能方面的基本要求能够独立进行常规金相组织的辨识。（三）实施说明教学以课堂讲授为主，用多媒体辅助教学。 从结构角度开始，来阐明问题。重点放在与金属材料有关的基本现象、基本概念、基本规律和基本内方法上，以便为合理地使用金属材料和制定热加工工艺，为从事金属与合金研究提供理论依据。以基本理论影响因素热处理工艺制定与实施热处理后性能鉴定热处理后金相组织鉴定为主线。对课程中的重点、难点问题着重讲解。由于本课程既具有理论性又具有实践性，因此在教学过程中要注意理论联系实际，通过实例锻炼学生分析解决问题的能力。采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决

5、问题的能力；通过作业调动学生学习的主观能动性，培养学生的自学能力。尽可能采用多媒体教学，并就最大程度地结合工程实际的案例讲授，特别是热处理工艺部分。实验技能以钢中显微组织识别为主，实验课另行安排。（四）对先修课的要求在讲授本课前，学生应修完金属工艺学、物理化学、材料科学基础等专业课程。（五）对习题课、实验环节的要求每部分教学内容结束后，结合重点和难点内容，安排适当、适量习题；习题类型有论述型、计算型和工艺设计型。（六）课程考核方式1.考核方式：考试2.成绩构成：平时成绩占总成绩的 30%，为期中考试成绩、平时提问成绩和平时测验成绩的综合；期末成绩占总成绩的 70%：采用闭卷考试。（七）参考书目

6、金属热处理原理与工艺 ，叶宏编，化学工业出版社，2011 年 7 月钢的热处理（原理与工艺） ，胡光立编，西北工业大学出版社，2010 年 3 月金属学与热处理 ，崔忠圻编，哈尔滨工业大学出版社，2010 年 10 月金属热处理原理与工艺 ，赵乃勤编，机械工业出版社，2012 年 1 月二、中文摘要热处理原理与工艺学是金属材料工程专业本科生的一门重要的专业主干课程。本课程讲授金属材料热处理的基本原理和工艺方法，并附有课程设计。本课程的关键点有：金属固态相变理论、在金属加热和冷却过程中的结构转变理论、金属热处理工艺制定方法等。通过本课程的学习，学生将掌握热处理理论知识与工艺制定方法。三、课程学时

7、分配表序号 教学内容 学时 讲课 实验 上机1 绪论 1 1 0 02 钢的加热转变 5 5 0 03 珠光体转变与钢的退火和正火 6 6 0 04 马氏体转变 6 6 0 05 贝氏体转变 4 4 0 06 钢的热处理转变图 4 4 0 07 钢的淬火 6 6 0 08 回火转变与钢的回火 4 4 0 09 钢的化学热处理 6 6 0 010 钢的特种热处理 4 4 0 011 有色金属和铸铁的热处理 2 2 0 0四、教学内容及基本要求第 01 部分 绪论总学时(单位：学时):1 讲课:1 实验:0 上机:0具体内容:1.介绍本课程的发展过程；2.本课程的目的、任务和要求；3.学习本课程的

8、方法。重 点:学习本课程的方法难 点:第 02 部分 钢的加热转变总学时(单位：学时):5 讲课:5 实验:0 上机:0具体内容:1.奥氏体的形成与机理2.奥氏体形成动力学3.奥氏体是晶粒大小的控制重 点:奥氏体的形成机理难 点:奥氏体的形成机理习 题：有关奥氏体形成方面的论述题第 03 部分 珠光体转变与钢的退火和正火总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0具体内容:1.珠光体的组织和性能2.珠光体的转变机理和动力学3.先共析转变4.钢的退火、正火重 点:1.珠光体转变机理、组织及性能2.钢的退火和正火难 点: 钢的退火和正火工艺设计习 题：论述型与问答题型珠光体转变机理、性能

9、的有关问题工艺设计题型退火和正火工艺方面第 04 部分 马氏体转变总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0具体内容:1.马氏体的晶体结构和转变特点2.马氏体的组织形态3. 马氏体的机械性能4. 奥氏体的稳定化重 点:马氏体的组织形态和机械性能。难 点:马氏体的晶体结构习 题：马氏体组织转变方面的论述和问答题型为主。第 05 部分 贝氏体转变总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0具体内容:1.贝氏体的组织形态和亚结构2.贝氏体转变的特点和晶体学3.贝氏体转变过程4.贝氏体的机械性能5.魏氏组织重 点:贝氏体的组织形态和机械性能难 点:贝氏体转变过程习 题：贝氏体转变

10、方面的论述和问答题型为主。第 06 部分 钢的热处理转变图总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0具体内容:1.IT 图2.CT 图3.IT 图与 CT 图比较重 点:IT 图和 CT 图难 点:IT 图和 CT 图习 题：IT 图和 CT 图方面的论述和问答题型为主第 07 部分 钢的淬火总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0具体内容:1.淬火方法及工艺参数的确定2.淬火介质3.钢的淬透性4.淬火缺陷及其防止重 点:1.淬火工艺参数的确定2.钢的淬透性难 点:淬火工艺制定及缺陷的预防习 题：淬火转变理论方面的问答题和淬火工艺设计题第 08 部分 回火转变与钢的回

11、火总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0具体内容:1.淬火钢在回火时的组织变化2.淬火钢回火后的机械性能的变化3.合金元素对回火的影响4. 回火工艺重 点:淬火钢在回火时的组织变化和机械性能的变化难 点:淬火钢在回火时的组织变化和机械性能的变化习 题：淬火钢回火转变理论方面的问答题和工艺设计题第 09 部分 钢的化学热处理总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0具体内容:1.钢的渗碳2.钢的氮化重 点:1.钢的渗碳原理及工艺2.钢的氮化原理及工艺难 点:1.钢的渗碳原理及工艺2.钢的氮化原理及工艺习 题：钢的化学热处理方面的问答题。第 10 部分 钢的特种热处理总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0具体内容:1.钢的表面热处理：感应加热热处理，火焰加热表面热处理。2.钢的其它热处理：形变热处理，钢的时效。重 点: 感应加热热处理难 点: 感应加热热处理原理与工艺制定习 题：感应加热热处理方面的问答题第 11 部分 有色金属和铸铁的热处理总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0具体内容:1.有色金属的热处理2.铸铁的热处理重 点: 有色金属和铸铁的热处理工艺制定难 点: 有色金属和铸铁的热处理原理习 题：有色金属和铸铁的热处理工艺制定方面的设计型练习题编写人： 张伟强审核人： 娄长胜批准人： 张 罡