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1、材料实睑学一、课程介绍材料实验学是材料类本科专业学科基础必修课。其主要任务是配合 材料科学基础B课程的理论学习，理论联系实际，从材料的研究与应用 角度出发，说明材料实验的基本理论、方法与过程，用以正确理解掌握材料 的成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系。它是材料科学基础B 课程的重要环节；其目的是加深学生对理论知识的理解，培养学生对金属组 织的宏观分析的能力，掌握材料实验常规仪器的基本功能和操作方法。从实 验过程中提高学生创新思维和解决问题的能力。使学生了解和掌握这些实验 技能和方法，了解与掌握实验设备的基本功能和使用特点，以便在实际工作 中自如运用，培养适应未来社会与科技开展、较强实践和
2、创新能力的高级专 门人才。本课程所讲述的内容有金相显微分析、宏观分析、金属材料的组织观察 及分析、材料的力学性能实验、金属材料及热处理实验、材料实验学在材料 领域中的实际应用共6章。教学局部共包含理论4学时，实验16学时。IntroductionMaterial Experiment * is compulsory for students majoring in materials. Material Experiment is meant to combine the theory of the course Foundations of Material Science with its
3、 practice and from the perspective of material research and application provides students with laboratory experimental principles, methods and processes in order to gain thorough understanding of material composition, processing techniques, and the relationship of material structures and physical pr
4、operties. Materials experiment is an important part of the course Foundations of Material Science; its main objectives are to enhance students understanding of theory, develop their analysis skills of material macrostructure and mastery of the operation and function of material laboratory instrument
5、s. From experimental processes, students will improve innovative thinking and problem solving ability. Material Experiment enables students to understand and master the experimental techniques and methods, to be aware of and master the basic functions and the operations of the experimental instrumen
6、ts in order to apply them in work practices, and to develop into highly skilled experts who possess strong practical and innovative abilities and can adapt wel1 to the future development of science and technology.This course consists 6 chapters, including metallographic microanalysis, macroscopic an
7、alysis, structure observation and analysis of metal materials, material mechanical property experiments, metallic materials and heat treatments , and applications of material experiments in the field of material science. The teaching part includers theory of 4 hours and experiments of 16 hours.课程基本信
8、息课程名称材料实验学课程编码432003英文名称Material Experiment课程学时20课程学分1课程类别学科基础课程课程性质必修课开课学期第5学期课内实验学时16适用专业材料科学与工程、无机非金属材料工程、材料成型于与控制工程开课单位金属材料工程系选用教材材料实验学实验指导书.吉林大学，校内讲义（2018修订版）.王渊博主编.主要参考书1 .金属学及热处理.机械工业出版.王健安主编.2 .热处理手册.机械工业出版.樊东黎，王广生主编.二、教学大纲1、教学目的“材料实验学”是材料类本科专业学科基础必修课。材料实验学实验教学是材料科 学与工程专业实践的重要环节。独立开设此课程旨在加深学
9、生对材料科学基础课程 内容的理解，拓展学生独立创新的视野，掌握材料的基本实验研究方法，熟练掌握材料 实验仪器设备的使用与操作，从实验过程中提高学生创新思维和解决问题的能力。2、教学要求授课教师要积极备课，多与学生互动。实验教学一定要有预作实验，认真准备、指导实 验过程中，对课程所涉及的内容要运作自如,不能死板照课件讲。所有授课、实验都采用多 媒体教学，做到授课内容与大纲相符，实验过程中充分利用多媒体动画教学课件，结合典型 实用案例和相关软件，穿插提问，了解预习情况。充分调动学生的实验活动的积极性，充分 发挥大学生实践的创新能力，提高学生分析问题和解决问题的能力。学生成绩有详细的评分 标准，做到
10、真实、严谨、公平、公正、公开。3、预备知识或先修课程要求本课程需要大学物理、普通化学、物理化学、材料力学、材料科学基础。4、教学方式课程由教学与实验混合教学；全部采用多媒体动画教学。实验教学中以学生为主体、教 师主导。理论授课4学时，实验操作16学时。5、实验环境和设备1）硬件环境：实验教学平台具备齐全的多媒体教学设备：蔡司智能研究级显微镜、数码 显微硬度计、微机自动控制拉伸试验机等。2）软件环境：金相显微镜的数字图像采集系统、显微镜观察互动用局域网等软件。6、课程教学内容及学时分配第1章 金属显微分析（0.5学时）1.1 金属显微样品的制备1.2 光学显微镜的构造与操作1.3 显微摄影及暗室
11、技术1.4 显微镜数字图像采集系统教学重点：金属组织显示；教学难点：金相显微镜观察是重点难点。思考题：（1）金相试样的取样原那么（2）金相组织的显示原理第2章宏观分析（1学时）2.1宏观分析方法2. 2铸钢的低倍组织2. 3非金属夹杂物分析2.4断口分析教学重点：宏观分析方法：教学难点：宏观缺陷的形成原因。思考题：（1）简述宏观组织的特点及分析方法（2）钢的低倍缺陷的特征及形成原因第3章金属材料组织的观察及分析（1学时）1. 1二元合金组织观察3. 2铁碳合金平衡组织观察及分析4. 3三元合金组织观察5. 4金属塑型变形与再结晶晟对力学性能的影响教学重点：铁碳合金平衡组织观察；教学难点：铁碳相
12、图、铁碳合金平衡组织分析与应用。思考题：（1）铁碳合金平衡组织有几种渗碳体？它们的形态有什么不同？描述它们的形态、大 小、数量及分布对力学性能的影响？（2）室温卜基本相和组织组织物的基本特征是什么？（3）滑移带为什么在光学显微镜上能看到？从制样方法和组织形貌上来解释滑移带 与李晶的区别。（4）试从相组成及形态特点来分析低、中、高碳钢平衡组织的性能。第4章 材料的力学性能实验（0.5学时）材料的硬度5.1 材料的拉伸试验3材料的冲击实验教学重点：布氏、洛氏硬度；教学难点：？ ？ ？思考题：（1）为什么测量硬度是要设置一定的试验力保持时间？（2）金属布氏、洛氏、维氏硬度三种硬度试验方法获得实验数据
13、的途径有何不同？（3）为什么测量压痕直径时应在相互垂直的两个方向测量，取其平均值呢？（4）低碳钢和铸铁两种材料断口有什么不同?它们的力学性能有何不同？（比拟强度和 塑性）（5）比拟低碳钢与灰铸铁的冲击破坏特点。第5章 金属材料及热处理实验（0. 5学时）碳钢及合金钢的热处理5.1 热处理后的显微组织观察分析铸铁与有色金属显微组织观察教学重点：金相观察热处理后的组织；教学难点：金相组织与热处理的关系；思考题：（1）马氏体与下贝氏体的组织如何区分？（2）中碳钢在不同I可火温度得到何种组织及组织特征？（3）分析T10钢780加热和930加热冷却后组织、性能差异,并说明原因？（4）分析热处理连续冷却得
14、到的索氏体、屈氏体、马氏体与回火索氏体、回火屈氏体、 回火马氏体在形态和性能上的不同。第6章 材料实验学在材料领域中的实际应用（0. 5学时）教学重点：讲解材料实验学在材料领域中实际应用案例；教学难点：如何用所学的知识去掌握与解决实际问题。57、实验工程内容、学时分配、实验小组序号实验工程内容提要实验类型学时分配分组人数实验地点教学要求1显微分析(1)对所观察的样品进行摄影；(2)观察10钢显微组织，画显微组 织示意图；(3)制备金相试样：每人制备一块 合格的材料显微试样。综合性21金属 材料 实验 教学 中心依据实 验报告 进行评 价2宏观组织检验与断口分析(1)试样制备；(2)宏观分析的酸
15、蚀检验的原理：酸蚀检验属于电化学腐蚀；(3)断口的形貌特征：(4)裂纹源位置及扩张方向的判定。综合性413金属塑型变形与再结晶(1)纯铝片进行拉伸并退火，然后 进行浸蚀，并测定晶粒大小；(2)讨论分析实验结果。综合性424铁碳合金平衡组织观察及 硬度的测试(1)观察分析典型铁碳合金的平衡 组织及形态特征，画显微组织示意 图；(2)熟悉布氏硬度计利洛氏硬度计 的原理和正确使用，测定退火钢的硬 度；(3)讨论分析实验结果。综合性215碳钢及合金钢的热处理及组织分析(1)对碳钢及合金钢进行热处理， 并磨制试样；(2)测定淬火及回火后的硬度；(3)碳钢热处理后的显微组织观察；(4)讨论分析试验结果。综合性428、考核要求、考核方式及成绩评定标准(1)课程考核成绩采用出勤情况、实验完成情况综合考核。由出勤情况(占5%),实 验报告占(95%),两局部组成；(2)考核形式：考查，实验报告有具体的评定标准；(3)课程考核成绩采用评定采用优秀、良好、中等、及格、不及格五档评定。