金屬材料及熱處理課程是中國地質大學建設的慕課、國家精品線上開放課程。該課程於2016年12月13日首次在中國大學MOOC開課，授課教師是徐林紅、饒建華、張文穎、楊洋、趙權。據2021年8月中國大學MOOC官網顯示，該課程已經開課8次。
該課程共九講，包括材料及材料科學的概念與發展、材料的性能、材料的結構、材料的凝固與相圖、金屬的塑形變形與再結晶、鋼的熱處理、機械零件選材等內容。
基本介紹
- 中文名：金屬材料及熱處理
- 授課教師：徐林紅、饒建華、張文穎、楊洋、趙權
- 開課時間：2016年12月13日（首次）
- 類別：慕課、國家精品線上開放課程
- 授課平台：中國大學MOOC
- 建設院校：中國地質大學
課程性質,課程背景,課程定位,適應專業,課程簡介,課程大綱,開課信息,教學目標,課前預備,預備知識,學習資料,所獲榮譽,教師簡介,
課程性質
課程背景
隨著人類文明的演進，金屬材料一直扮演著重要角色，沒有金屬材料就沒有21世紀的物質文明，金屬是人類社會發展的見證者。種類繁多的金屬材料已經成為人類社會發展的重要物質基礎。金屬材料是國民經濟、人民日常生活、國防工業、技術發展必不可少的基礎材料和重要的戰略物資。
課程定位
金屬材料及熱處理課程是一門理論性和實踐性很強的課程，基本概念較多，與實際聯繫較為密切。該課程是機械類和近機類各專業的一門重要專業技術基礎課，對工程實踐能力和創新意識的培養以及後續課程的學習等起到較為關鍵的作用。
適應專業
金屬材料及熱處理課程適用於機械類和近機類各專業學習。
課程簡介
金屬材料及熱處理課程通過分析金屬材料的化學成分、晶體結構及熱處理過程中組織及性能的變化，並列舉各類金屬材料的套用實例，運用動畫、實驗及實例等多種手段解釋了金屬學基本原理、相圖基本原理等眾多理論性知識，分析了鋼鐵材料的化學成分、組織結構與性能關係，較為系統地介紹了鋼鐵材料的分類、鋼鐵材料常用的熱處理工藝等內容。
課程大綱
0.緒論 0.1.材料及材料科學 0.2.我國古代熱處理的發展 0.3.工程材料分類 0.4.金屬材料及熱處理MOOC課程學習 1.材料的性能 1.1.拉伸實驗與材料的力學性能 1.2.材料的硬度 1.3.材料的物化性能與工藝性能 第一章測試題 2.材料的結構 2.1.奇異的金屬鍵 2.2.純金屬的晶體結構 2.3.實際金屬的晶體結構 2.4.合金的晶體結構 2.5.晶向指數和晶面指數 第二章測試題 3.材料的凝固與相圖 3.1.純金屬的結晶 3.2.結晶的必要條件 3.3.合金相圖的建立 3.4.二元勻晶相圖 3.5.二元共晶相圖 3.6.包晶、共析和穩定化合物相圖 3.7.鐵碳合金相圖的組元和相 3.8.鐵碳合金相圖的點線區 3.9.鐵碳合金的分類 3.10.鋼的結晶過程 3.11.白口鑄鐵的結晶過程 3.12.相圖與性能 3.13.鐵碳合金相圖和槓桿定律 實驗1-1.平衡組織辨析 實驗1-2.碳鋼的非平衡組織 實驗1-3.金相顯微鏡的使用與金相試樣的製備 第三章測試題 4.金屬的塑形變形與再結晶 4.1.金屬材料的塑性變形 4.2.塑性變形對金屬組織和性能的影響 4.3.變形後金屬的加熱變化 4.4.金屬的熱加工 | 4.5.金屬材料的強化方式 第四章測試題 5.鋼的熱處理 5.1.什麼是熱處理 5.2.鋼的奧氏體化 5.3.鋼在冷卻時的轉變 5.4.鋼的等溫冷卻曲線 5.5.鋼的連續冷卻曲線 5.6.鋼的退火與正火 5.7.鋼的淬火 5.8.鋼的回火 5.9.鋼的淬硬性和淬透性 5.10.鋼的表面熱處理 實驗2-1.退火與正火 實驗2-2.淬火與回火 第五章測試題 6.工業用鋼 6.1鋼的分類 6.2工程結構鋼 6.3.1機器零件用鋼/滲碳鋼 6.3.2機械零件用鋼/調質鋼彈簧鋼 6.3.3機械零件用鋼/滾動鋼耐磨鋼 6.4.1工具鋼-1 6.4.2工具鋼-2 第六章測試題 7.鑄鐵 7.1.灰口鑄鐵 7.2.球墨鑄鐵 7.3.蠕墨鑄鐵/可鍛鑄鐵 第七章測試題 8.有色金屬 8.1.工業純鋁 8.2.鋁合金分類 8.3.鑄造鋁合金 實驗1-3.鑄鐵與有色金屬的顯微組織分析 9.機械零件選材 9.3.典型零件的選材 9.1.選材原則 9.2.金屬零件的失效 |
（註：課程大綱排版從左到右列）
開課信息
開課次數 | 開課時間 | 授課教師 | 學時安排 | 參與人數 |
|---|---|---|---|---|
第1次開課 | 2016年12月13日~2017年02月15日 | 徐林紅、饒建華、張文穎 | 4小時每周 | 7211 |
第2次開課 | 2017年03月01日~2017年05月10日 | 徐林紅、饒建華、張文穎、楊洋 | 3409 | |
第3次開課 | 2017年09月27日~2017年12月25日 | 徐林紅、饒建華 | 7001 | |
第4次開課 | 2018年03月01日~2018年06月11日 | 徐林紅 | 5805 | |
第5次開課 | 2019年02月18日~2019年05月18日 | 徐林紅、饒建華、張文穎、楊洋、趙權 | 4178 | |
第6次開課 | 2019年09月16日~2019年11月18日 | 3625 | ||
第7次開課 | 2020年02月01日~2020年05月10日 | 13021 | ||
第8次開課 | 2021年03月01日~2021年05月31日 | 3019 |
（註：表格內容參考資料）
教學目標
通過該課程學習和介紹，使學生較為充分了解金屬材料的內部晶體結構，理解金屬材料的熱處理方法和工藝，了解金屬材料的分類，掌握正確選用和處理金屬材料的理論和方法，具備金屬材料認知、選用和處理的理論知識和實際操作能力。為後續機械設計、機械製造工藝學等課程的學習打下基礎。
課前預備
預備知識
學習該課程需要掌握材料力學、機械製圖、金屬工藝學。
學習資料
（註：表格內容參考資料）
所獲榮譽
2017年12月，該課程被中華人民共和國教育部認定為首批“國家精品線上開放課程”。
教師簡介
徐林紅，中國地質大學機械與電子信息學院，副教授。
饒建華，中國地質大學教授。
張文穎，中國地質大學機械工程系副教授。
楊洋，中國地質大學副教授。
趙權，中國地質大學助教。
