《熱處理工藝與設(shè)備》教學(xué)大綱

《熱處理工藝與設(shè)備》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03145181課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)分：3學(xué)分學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)（理論48學(xué)時(shí)）先修課程：材料科學(xué)與工程基礎(chǔ)、材料成型工藝基礎(chǔ)等后續(xù)課程：畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等適用專業(yè)：材料科學(xué)與工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《熱處理工藝與設(shè)備》是材料科學(xué)與工程專業(yè)一門專業(yè)必修課程。本課程主要介紹材料熱處理工藝的加熱與冷卻、退火與正火、淬火與回火、表面淬火、化學(xué)熱處理、熱處理變形、熱處理開裂及防止、熱處理檢驗(yàn)與設(shè)備等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握金屬材料熱處理工藝的基本概念、基本原理和基本方法，提高學(xué)生的分析研究能力、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力、總結(jié)歸納能力及自學(xué)能力，同時(shí)為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下必要的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：材料熱處理工藝的加熱與冷卻、退火與正火、淬火與回火、表面淬火、化學(xué)熱處理、熱處理變形、熱處理開裂及防止、熱處理檢驗(yàn)等方面的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)；了解材料改性技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。課程目標(biāo)2：具備金屬熱處理方面的工藝制定、缺陷分析、和效果評(píng)價(jià)等方面的基本能力；具有在金屬熱處理相關(guān)領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)等工作的初步能力。課程目標(biāo)3：具有良好的金屬熱處理工程技術(shù)專業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會(huì)公德和職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作精神；樹立正確的是非觀念和勞動(dòng)意識(shí)；具有堅(jiān)定正確的政治方向、科學(xué)的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求《熱處理工藝與設(shè)備》課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)材料科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.4能運(yùn)用工程專業(yè)知識(shí)，解決材料科學(xué)和工程專業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制備、加工、改性、分析、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究等技術(shù)問題.課程目標(biāo)1：金屬熱處理工藝的加熱與冷卻、退火與正火、淬火與回火、表面淬火、化學(xué)熱處理、熱處理變形、熱處理開裂及防止、熱處理檢驗(yàn)等方面的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)；了解材料改性技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。H2.問題分析2.3能夠綜合應(yīng)用自然科學(xué)與材料科學(xué)與工程的基本原理和方法，對(duì)復(fù)雜材料改性問題的解決方案進(jìn)行合理性論證并獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)2：具備金屬熱處理技術(shù)方面的的工藝制定、缺陷分析、和效果評(píng)價(jià)等方面的基本能力；具有在金屬熱處理相關(guān)領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)等工作的初步能力。M3.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案3.1能夠針對(duì)復(fù)雜金屬熱處理工程問題，提出解決問題的技術(shù)方案。課程目標(biāo)3：具有良好的材料表面工程技術(shù)專業(yè)素質(zhì)；具有良好的社會(huì)公德和職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和團(tuán)隊(duì)合作精神；樹立正確的是非觀念和勞動(dòng)意識(shí)；具有堅(jiān)定正確的政治方向、科學(xué)的世界觀、人生觀和價(jià)值觀。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配理論部分的教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時(shí)對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)1.金屬的加熱與冷卻1.1加熱速度和時(shí)間的選擇和控制；1.2加熱的物理過程；1.3加熱的氧化和脫碳。教學(xué)要求：理解并掌握金屬熱處理工藝相關(guān)的概念；掌握加熱速度和加熱時(shí)間的選擇和控制以及對(duì)工件的影響；掌握金屬加熱時(shí)物理過程和氧化脫碳等化學(xué)過程；了解和掌握不同加熱介質(zhì)的特點(diǎn)。重點(diǎn)：加熱速度和時(shí)間的選擇和控制。難點(diǎn):加熱的物理過程。71、2、32.退火與正火2.1退火的概念、目的、種類和過程特點(diǎn)；2.2正火的概念、目的、種類和過程特點(diǎn)；2.3退火和正火與CCT圖的關(guān)系及各種缺陷的特點(diǎn)；教學(xué)要求：理解并掌握退火和正火的概念、目的、種類和過程特點(diǎn)；理解并掌握退火和正火與CCT圖的關(guān)系；掌握不同材料退火和正火易產(chǎn)生的缺陷特點(diǎn)。重點(diǎn)：退火和正火的概念、目的、種類和過程特點(diǎn)。難點(diǎn):退火和正火與CCT圖的關(guān)系。81、2、33.淬火及回火3.1淬火的概念、目的及工藝分類特點(diǎn)；3.2冷處理和淬火冷卻介質(zhì)；3.3淬火工藝的改進(jìn)和創(chuàng)新；3.4淬火鋼的回火工藝及回火組織。教學(xué)要求：理解并掌握淬火和回火的概念、目的及工藝分類特點(diǎn)；了解淬火工藝的近年來的改進(jìn)和創(chuàng)新。重點(diǎn)：淬火和回火的概念、目的及工藝分類特點(diǎn)。難點(diǎn):淬火工藝的改進(jìn)和創(chuàng)新。81、2、34.表面淬火4.1表面淬火的概念、目的及分類；4.2表面淬火產(chǎn)生的組織轉(zhuǎn)變和性能；4.3感應(yīng)加熱、火焰加熱和其他表面淬火方法。教學(xué)要求：理解并掌握表面淬火的概念、目的、分類及組織性能特點(diǎn)。掌握感應(yīng)加熱、火焰加熱和其他表面淬火方法。重點(diǎn)：感應(yīng)加熱、火焰加熱和其他表面淬火方法難點(diǎn):表面淬火產(chǎn)生的組織轉(zhuǎn)變和性能。71、2、35.化學(xué)熱處理5.1化學(xué)熱處理的概念、目的、分類和原理；5.2鋼的滲碳、氮化和碳氮共滲工藝及特點(diǎn)；5.3鋼的滲金屬、滲硼和其他化學(xué)熱處理方法。教學(xué)要求：理解并掌握化學(xué)熱處理的概念、目的、分類和原理；理解并掌握鋼的滲碳、氮化和碳氮共滲工藝及特點(diǎn)；了解鋼的滲金屬、滲硼和其他化學(xué)熱處理方法。難點(diǎn)：鋼的滲碳、氮化和碳氮共滲工藝及特點(diǎn)。難點(diǎn):鋼的化學(xué)熱處理原理及過程控制。81、2、3形變熱處理6.1低溫形變熱處理6.2高溫形變熱處理6.3表面形變熱處理6.4形變化學(xué)熱處理教學(xué)要求：理解并掌握形變熱處理的概念、目的、分類和原理；理解并掌握鋼的形變熱處理工藝及特點(diǎn)；了解鋼的形變熱處理基本方法。難點(diǎn)：鋼的形變熱處理原理、工藝及特點(diǎn)。難點(diǎn):鋼的形變熱處理原理及過程控制。61、2、37.熱處理變形及控制7.1熱處理變形和體積變化的一般規(guī)律；7.2熱處理變形的原因及控制；7.3變形的校正。教學(xué)要求：理解并掌握熱處理變形和體積變化的一般規(guī)律；理解掌握熱處理變形的原因及控制；了解熱處理變形的校正方法。重點(diǎn)：熱處理變形和體積變化的一般規(guī)律。難點(diǎn):熱處理變形的原因及控制。21、2、38.熱處理開裂及防止方法7.1熱處理裂紋的分類和特點(diǎn)；7.2馬氏體顯微裂紋和沿晶裂紋的形成機(jī)理；7.3鋼件的開裂機(jī)理、影響因素及控制措施。教學(xué)要求：理解并掌握熱處理裂紋的分類和特點(diǎn)；理解并掌握馬氏體顯微裂紋和沿晶裂紋的形成機(jī)理；了解鋼件的開裂機(jī)理、影響因素及控制措施。重點(diǎn)：馬氏體顯微裂紋和沿晶裂紋的形成機(jī)理。難點(diǎn):鋼件的開裂機(jī)理、影響因素及控制措施。21、2、3合計(jì)48五、教學(xué)方法及手段本課程以課堂講授為主，采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)和案例教學(xué)等，充分用豐富的多媒體和網(wǎng)絡(luò)資源，使學(xué)生在課堂活動(dòng)中學(xué)習(xí)掌握金屬熱處理的基礎(chǔ)知識(shí)，了解該類技術(shù)的工程應(yīng)用情況，促進(jìn)學(xué)生積極思考，開發(fā)學(xué)生的潛能，培養(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力。精選代表性的教學(xué)內(nèi)容，采用視頻、圖片、軟件等豐富的形式類型，安排討論、習(xí)題和測試等，鞏固課堂所學(xué)知識(shí)。六、課程資源1.推薦教材：（1）王迎春,程興旺.《熱處理工藝學(xué)》編著，北京理工大學(xué)出版社,2021.6.2.參考書：（1）崔忠圻劉北興.《金屬學(xué)與熱處理原理》.哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社.2007.01.（2）崔振鐸.《金屬材料及熱處理》.中南大學(xué)出版社.2010.04.（3）張林森.金屬表面處理.化學(xué)工業(yè)出版社.2016.09.（4）苗景國.金屬表面處理技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2018.03.（5）潘鄰.現(xiàn)代表面熱處理技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社.2017.08.3.期刊：（1）王慧敏,陳振華,嚴(yán)紅革,等.鎂合金的熱處理[J].金屬熱處理,2005,30(11):38-46.（2）劉曉濤,董杰,崔建忠,等.高強(qiáng)鋁合金均勻化熱處理[J].中國有色金屬學(xué)報(bào),2003,13(4):13-20.（3）徐祖耀.鋼熱處理的新工藝[J].熱處理,2007(1):25-34.（4）EDMONDS,D.V,HE,etal.Quenchingandpartitioningmartensite-anovelsteelheattreatment[J].MaterialsScience&EngineeringA,2006,438(24):112-118.（5）NishiguchiS,NakamuraT,KobayashiM,etal.Theeffectofheattreatmentonbone-bondingabilityofalkali-treatedtitanium.[J].Bioceramics,1999,10(5):296-303.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）愛課程,/sCourse/course_3736.html.（2）中國大學(xué)MOOC,/course/CUG-1001632002.七、課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評(píng)價(jià)細(xì)則及對(duì)課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表4。表4課程考核對(duì)課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評(píng)價(jià)細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時(shí)考核成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績?！獭獭?33作業(yè)20（1）主要考核學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，以及自主學(xué)習(xí)和表達(dá)能力，滿分100分；（2）每次作業(yè)單獨(dú)評(píng)分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績。√√√884階段測驗(yàn)10（1）主要考核學(xué)生對(duì)階段性所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握程度，滿分100分；（2）階段測驗(yàn)單獨(dú)評(píng)分，取該成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以階段測驗(yàn)成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績?！獭獭?42期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評(píng)成績中所占的比例計(jì)入課程總評(píng)成績。（2）主要考核熱處理基礎(chǔ)理論、鋼的加熱與冷卻、表面熱處理、化學(xué)熱處理、退火與正火、淬火與回火、熱處理變形與開裂等內(nèi)容。（3）考試題型為：選擇題、填空題、判斷題、簡答題、論述題等?！獭獭?52510合計(jì)：100分414019八、考核與成績評(píng)定1.考核方式及成績評(píng)定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測驗(yàn)、期末考試等方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核評(píng)價(jià)。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為名詞解釋、選擇題、填空題、判斷題、簡答題、論述題等類型，試卷中基本知識(shí)、基本理論、基本技能的試題分值不超過60%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于40%；課堂表現(xiàn)、作業(yè)、階段測驗(yàn)等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%）；過程性考核和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時(shí)基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表5。表5過程性考核方式評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25筆記完整，積極參與教學(xué)活動(dòng)，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。筆記完整，認(rèn)真參與教學(xué)活動(dòng)，回答問題準(zhǔn)確率大于80%。筆記不完整，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)，回答問題準(zhǔn)確率大于70%。上課不夠認(rèn)真，基本不記筆記，偶爾參與教學(xué)活動(dòng)。上課不認(rèn)真，不記筆記，