课程教学大纲-上海交通大学-材料科学与工程学院.PDFVIP

《材料加工原理》课程教学大纲 一、课程基本信息 1、课程代码：MT321 2 、课程名称（中/ 英文）：材料加工原理/Fundamentals of Materials Processing 3、学时/ 学分：80/5 4 、先修课程：材料科学基础 5、面向对象：材料科学与工程专业学生 6、开课院（系）、教研室：材料科学与工程学院 7、教材、教学参考书： 1) 《材料加工原理》，徐 洲，姚寿山编著，科学出版社, 2003 年 2) 《金属固态相变及应用》，康煜平主编，化学工业出版社，2007 3) 《焊接原理及应用》，李亚江，王娟等编著，化学工业出版社，2009 4) 《金属材料成型原理》，雷玉成，汪建敏，贾志宏主编，化学工业出版社， 2006 5) 《金属材料液态成型工艺》，贾志宏，傅明喜编著，化学工业出版社，2008 6) 《材料成形原理》，胡礼木等主编，机械工业出版社，2005 7) 《金属学》，宋维锡等主编，冶金工业出版社，1989 8) 《材料成形基本原理》，刘全坤主编，机械工业出版社，2010 9) 《材料加工原理》，李言祥主编，清华大学出版社，2005 10) 《金属基复合材料及其浸渗制备的理论和实践》，赵浩峰，冶金工业出版社， 2005. 11) 《金属热态成形传输原理》，林柏年主编，哈尔滨工业大学社，2000 12) 《金属凝固原理及技术》，许云华、马幼平主编，冶金工业出版社，2008 13) 《近代材料加工原理》，吴德海等主编，清华大学出版社，1997 二、课程性质和任务 《材料加工原理》是材料科学与工程专业的一门主干课，也是该专业的主 要技术基础课。本课程以“加工原理”为主线，综合“材料液态成形”、“材料固态 成形”、“材料固态相变”和“塑性成形原理等”材料加工基本方法的基础知识和 基本原理，融合主要工程材料加工过程中共性的、基本的原理，并突出各类材料 加工过程中的特性。通过授课、讨论、实验和课外实践等各个教学环节，运用现 代教学手段和方法，使学生掌握各类材料在各种加工过程中的物理冶金、化学冶 金和力学冶金以及各种组织转变、传热、传质现象等基本概念、基本原理和基本 计算方法，并结合材料加工的各种综合实验，了解材料加工制备的基本过程，加 深理论认识，掌握实验技能，提高分析问题和解决问题的能力。为学习后续课程， 从事工程技术工作和科学研究工作打下坚实的基础。 三、教学内容和基本要求 《固态成形和相变》部分 第一章 普通合金材料的熔配原理 1、知识点群 典型普通合金材料的化学成分、相变过程、组织结构和力学性能；普通合金 材料的熔配方法、冶金原理及熔体保护措施；液态金属的结构模型；凝聚态物质 的体自由能理论、物理状态方程、表面与与界面性质、液态金属的粘性与流动理 论、半固态金属的流变模型及建模方法。 2、教学内容 1.1 液体金属的基本理论 1.2 粘度理论 1.3 表面和界面张力 1.4 Gibbs 表面吸附方程 1.5 斯托克斯Stokes 公式 1.6 半固态流变模型 3、教学安排及教学方式：（课堂教学总学时数 10 ） 教学方式 课堂讲授 课堂讨论 小组大作业 作业 自学 其他（请注明） 学时数 9 1 4、教学目标 掌握并举例说明普通合金材料的熔配方法、冶金原理及熔体保护措施。掌握 凝聚态物质的体自由能理论、物理状态方程、表面与与界面性质、液态金属的粘 性与流动理论。 第二章 金属的凝固原理 1、知识点群 金属凝固的一般理论、凝固过程的散热特性、传热和传质的基本公式；形核 的动力学条件、晶体长大方式、溶质再分配理论、成分过冷与界面特征、焊缝熔 池的凝固特征、微重力下金属凝固传热与传质特点、快速凝固的传热特点及固溶 体、亚稳相和非晶态金属的结构特征以及单向凝固工艺；合金凝固的内应力、成 分偏析、非金属夹杂物、气孔和缩松、热裂和冷裂、金属脆化等缺陷形成的机理 以及预防措施。 2、教学内容 2.1 液态金属结晶的热力学条件 2.2 形核与形核率 2.3 晶体的长大机理及生长速度