《材料成型技術》課程教學大綱

《材料成型技術》教學大綱一、課程基本信息課程名稱材料成型技術MaterialFormingTechnology課程編碼MAT120511020開課院部材料科學與工程學院課程團隊《材料成型技術》學分2.0課內學時32講授32實驗0上機0實踐0課外學時32適用專業(yè)材料科學與工程授課語言中文先修課程物理化學、材料科學基礎、材料性能學、材料工程基礎課程簡介（必修）《材料成型技術》是材料科學與工程專業(yè)的一門專業(yè)必修課。在此課程之前，學生已經掌握物理化學、材料性能學和材料科學的基本理論。通過課堂理論講授和多媒體圖片、動畫、錄像等直觀教學方法，介紹材料相關的基本理論知識在材料制備與加工工程中的運用，引導學生掌握利用科學理論知識來分析材料工程問題的思路和方法。本課程的主要內容包括鋼鐵冶金、金屬液態(tài)成形、金屬塑性成形、材料連接技術、粉末冶金及3D打印等。通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)掌握材料制備過程中的基本科學原理和技術，從而能根據(jù)材料的性能、結構與應用要求，提出材料制備加工的方案與方法，為將來從事材料研究、材料加工等行業(yè)的工作打下堅實的基礎。MaterialFormingTechnologyisacompulsorycourseformaterialsscienceandengineeringmajors.Beforethiscourse,studentshavemasteredthebasictheoriesofphysicalchemistry,materialpropertiesandmaterialscience.Throughclassroomtheoryteachingandmultimediavisualteachingmethodssuchaspictures,animations,soundsandvideos,thispaperintroducestheapplicationofbasictheoreticalknowledgerelatedtomaterialsinmaterialpreparationandprocessingengineering,guidestudentstomastertheideasandmethodsofusingscientifictheoreticalknowledgetoanalyzematerialengineeringproblems.Themaincontentsofthiscourseincludeironandsteelmetallurgyprincipleandprocess,metalliquidformingtheoryandprocess,metalplasticformingtheoryandprocess,materialconnectiontechnologyandpowdermetallurgytechnology.Throughthestudyofthiscourse,studentscansystematicallymasterthebasicscientificprinciplesandskillsintheprocessofmaterialpreparation,sothataccordingtotheperformance,structureandapplicationrequirementsofmaterials,theschemeandmethodofmaterialpreparationandprocessingareputforwardtolayasolidfoundationforfutureworkinmaterialresearch,materialprocessingandotherindustries.負責人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務自選1M1目標1：能夠綜合運用高等數(shù)學、材料科學基礎等知識描述鋼鐵冶金、金屬液態(tài)成形、金屬塑性成形、材料連接技術、粉末冶金及3D打印等過程中的復雜工程問題。是1.42M2目標2：針對材料的凝固過程和塑性變形過程，能夠建立表征模型并求解，獲得合理的結論。是2.33M3目標3：掌握鋼鐵冶金、金屬液態(tài)成形、金屬塑性成形、材料連接技術、粉末冶金及3D打印等等材料制備方法和工藝。是3.14M4目標4：針對產品性能要求和工程實際需求，能夠進行鑄造工藝和塑性成形工藝設計。是3.25M5目標5：能夠利用工程制圖類軟件輔助完成塑性成形模具設計任務或鑄造工藝設計任務。是5.16M6目標6：能夠根據(jù)實際工程需求和經濟成本，制定可行的材料成型工藝。是11.2三、課程內容序號章節(jié)號標題課程內容/重難點支撐課程目標課內學時教學方式課外學時課外環(huán)節(jié)1第一章第一章緒論本章重點難點：材料成型的內涵、分類、特點。/////21.11.1材料成型涉及的技術領域材料成型的內涵；材料成型的領域M1,M30.2講授//31.21.2材料成型在國民經濟中的作用國民經濟數(shù)據(jù)、分類；在制造業(yè)中的應用；M1,M30.4講授//41.31.3材料成型工藝的分類與特點材料成型工藝的分類與特點M1,M30.2講授//51.41.4材料成型技術的發(fā)展趨勢材料成型技術的發(fā)展趨勢M1,M30.2講授/討論1作業(yè)/自學6第二章第二章鋼鐵冶金本章重點難點：金屬冶金的三大類型；鋼鐵冶金的基本原理及基本反應；煉鐵原料要求，熔劑的作用，冶煉的理化過程；煉鋼過程的物理化學原理。/////72.12.1冶金工程基礎火法冶金，濕法冶金，電冶金M1,M32講授//82.22.2鋼鐵冶煉鋼鐵冶煉過程熱力學原理，高爐煉鐵生產流程及特點，高爐設備，高爐煉鐵的原料及預處理，高爐煉鐵的產品，高爐煉鐵的理化過程，非高爐煉鐵，煉鋼的基本任務及原理，煉鋼方法，煉鋼過程的主要化學反應，連續(xù)鑄造M1,M32講授/討論4作業(yè)/自學9第三章第三章金屬液態(tài)成形本章重點難點：鑄造成形基本理論；液態(tài)合金的充型能力，合金的收縮，合金的鑄造應力、變形和裂紋；砂型鑄造；特種鑄造方法及優(yōu)缺點。/////103.13.1液態(tài)成形的基本概念及理論基本概念，金屬液態(tài)成形的特點；合金的充型能力，合金的流動性，合金的凝固特性，合金的收縮性，縮孔和縮松，鑄造應力，變形，裂紋，鑄件中的偏析、氣體和夾雜物M11講授//113.23.2鑄造合金及熔煉常用鑄造合金，鑄鐵及其熔煉，鑄鋼及其熔煉，有色金屬合金及其熔煉M21講授2作業(yè)/自學123.33.3砂型鑄造砂型鑄造工藝過程，造型材料，造型方法，手工造型，機器造型，砂型鑄造工藝設計M51講授//133.43.4特種鑄造熔模鑄造，金屬型鑄造，壓力鑄造，低壓鑄造，離心鑄造，消失模鑄造M4,M61.5講授//143.53.5近代液態(tài)成形技術半固態(tài)成形，快速凝固成形，電磁鑄造，噴射鑄造M30.5講授/討論3作業(yè)/自學15第四章第四章金屬塑性成形本章重點難點：金屬塑性加工的分類及優(yōu)缺點；塑性變形理論，應力應變分析，典型塑性變形的應力應變狀態(tài)分析；體積成型加工方法；板料成型加工方法。/////164.14.1金屬塑性成形基礎塑性成形分類，塑性成形的特點，金屬塑性成形的理論基礎，顯微組織與鍛造比，塑性成形性，塑性成形過程中的基本規(guī)律M12講授//174.24.2體積成形鍛造，軋制，擠壓，拉拔M2,M52講授4作業(yè)/自學184.34.3沖壓成形沖壓成形的特點，分離工序，變形工序M4,M5,M61講授//194.44.4塑性成形新技術等溫鑄造，粉末鑄造，液態(tài)模鍛，超塑性成形，精密沖裁，無模多點成形，微成形M1,M30.7講授//204.54.5塑性成形設備機械壓力機，液壓機，螺旋壓力機M10.3講授/討論2作業(yè)/自學21第五章第五章材料連接技術本章重點難點：焊接冶金過程；焊接接頭組織與性能；焊接應力與焊接變形；熔化焊；固相焊；金屬材料的焊接性；碳素鋼和合金結構鋼的焊接；不銹鋼的焊接；焊接缺陷及其產生原因。/////225.15.1焊接基礎焊接電弧與焊接電源，焊接冶金過程，焊接接頭組織與性能，焊接應力與焊接變形M1,M34講授/討論4作業(yè)/自學235.25.2熔化焊焊條手工電弧焊，埋弧自動焊，氬弧焊，二氧化碳氣體保護焊，電渣焊，高能焊，激光焊，氣焊，熱劑焊M1,M34講授/討論4作業(yè)/自學245.35.3固相焊電阻焊，摩擦焊，超聲波焊，擴散焊，爆炸焊M1,M31講授//255.45.4釬焊釬焊工藝過程，釬焊材料M1,M31講授//265.55.5常用材料的焊接金屬材料的焊接性，碳素鋼和合金結構鋼的焊接，不銹鋼的焊接，鑄鐵的焊接M4,M61講授//275.65.6焊接檢驗焊接缺陷及其產生原因，焊接質量檢驗M1,M31講授/討論4作業(yè)28第六章第六章粉末冶金本章重點難點：模壓成形，燒結基本過程/////296.16.1粉末成形粉末成形原料準備，模壓成形，特殊成形M1,M31講授//306.26.2燒結燒結基本過程，燒結基本類型M1,M31講授/討論2作業(yè)/自學31第七章第七章3D打印本章重點難點：常用3D打印方法及過程/////327.17.13D打印成形的原理定義、原理、特點M1,M30.5講授/討論//337.27.23D打印成形工藝立體光固化成形工藝、分層實體制造工藝、選域激光燒結工藝、熔融沉積工藝、三維印刷工藝、噴射成形工藝M1,M31講授/討論//347.37.33D打印成形技術的應用及發(fā)展應用領域、發(fā)展趨勢M1,M30.5講授/討論2作業(yè)/自學四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1平時作業(yè)1.每周布置2-3道題目，平均每次課1道題以上。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。3.考核學生對鋼鐵冶煉、液態(tài)成形、塑性成形、焊接成形、粉末冶金成形、3D打印等成形工藝基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力。20%2考勤隨機點名、刷卡點名等5%3課堂表現(xiàn)隨機檢查學生上課精神狀態(tài)、回答問題情況5%4期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學生鋼鐵冶煉、液態(tài)成形、塑性成形、焊接成形、粉末冶金成形、3D打印等成形工藝基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有填空題、判斷題、選擇題、簡答題、作圖題、綜合分析題等。70%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)20%A-獨立思考、按時完成，圖表規(guī)范，答題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，圖表比較規(guī)范，答題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-獨立思考、按時完成，圖表比較規(guī)范，答題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，圖表不規(guī)范，答題思路混亂。2M1課堂表現(xiàn)10%A-精神狀態(tài)飽滿，回答問題準確，積極參與討論。B-精神狀態(tài)良好，問題回答較好，積極參與討論。C-精神狀態(tài)一般，問題回答一般，不愿積極參與討論。D-精神狀態(tài)較差，回答問題有誤。3M1期末考試70%（見試卷評分標準）4M2平時作業(yè)50%A-獨立思考、按時完成，圖表規(guī)范，答題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，圖表比較規(guī)范，答題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-獨立思考、按時完成，圖表比較規(guī)范，答題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，圖表不規(guī)范，答題思路混亂。5M2期末考試50%（見試卷評分標準）6M3平時作業(yè)30%A-獨立思考、按時完成，圖表規(guī)范，答題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，圖表比較規(guī)范，答題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-獨立思考、按時完成，圖表比較規(guī)范，答題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，圖表不規(guī)范，答題思路混亂。7M3期末考試70%（見試卷評分標準）8M4平時作業(yè)40%A-獨立思考、按時完成，圖表規(guī)范，答題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準確。B-獨立思考、按時完成，圖表比較規(guī)范，答題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準確。C-獨立思考、按時完成，圖表比較規(guī)范，答題思路比較清晰、步驟比較完整、格式比較合理、答案準確。D-作業(yè)抄襲，未能按時完成，圖表不規(guī)范，答題思路混亂。9M4課堂表現(xiàn)10%A-精神狀態(tài)飽滿，回答問題準確，積極參與討論。B-精神狀態(tài)良好，問題回答較好，積極參與討論。C-精神狀態(tài)一般，問題回答一般，不愿積極參與討論。D-精神狀態(tài)較差，回答問題有誤。10M4期末考試50%（見試卷評分標準