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章 认识并掌握金属材料基本能
任务一 认识金属材料
1.材料的历史与发展
2.材料的分类
3.金属材料的应用
任务二 了解钢铁材料的生产过程
1.熟悉炼铁原理与过程
2.熟悉炼钢原理与过程
3.认识钢的浇注与产品
任务三 掌握金属材料的物理与化学能
1.掌握金属材料物理能与应用
2.掌握金属材料化学能与应用
任务四 掌握并能测量金属材料的力学能
1.认知并理解载荷、变形、内力、应力、刚度的概念
2.金属材料强度与塑及其测定
3.金属材料的硬度及其测试方法
4.金属材料的韧及其测试
5.金属材料的疲劳强度及其测试
任务五 掌握金属材料的工艺能
1.掌握金属铸造其影响因素
2.掌握金属压力加工其影响因素
3.掌握金属焊接其影响因素
4.认识金属切削加工工艺其影响因素
5.了解热处理工艺其影响因素
思考与练习
第二章 认识并应用金属材料的晶体结构与结晶
任务一 认识纯金属的晶体结构与缺陷
1.认识晶体与非晶体
2.掌握金属的晶体结构及类型
3.认识金属的实际晶体结构与缺陷
任务二 掌握纯金属的结晶与应用
1.认识过冷曲线与过冷度
2.熟悉金属的结晶过程
3.掌握金属晶粒大小对力学能的影响
4.了解细化晶粒的方法
任务三 认识并理解二元合金的晶体结构与结晶
1.理解合金、组元、相与组织的概念
2.掌握合金的晶体结构
3.掌握合金的结晶过程及二元合金相图测定
4.会分析二元合金匀晶相图
5.会分析二元共晶相图
6.了解合金的力学能与图的关系
任务四 认识并应用金属塑变形与再结晶
1.认知金属的塑变形
2.理解并应用回复、再结晶和晶粒长大的特
任务五 掌握并应用金属的热变形加工
1.掌握金属材料冷热加工的区别与应用
2.熟悉热变形加工的特点
3.会选择金属冷热加工
思考与练习
第三章 掌握并运用铁碳合金相图
任务一 认识铁碳合金基本组织
1.了解纯铁的同素异构转变
2.认识铁碳合金的基本相
3.认识铁碳合金的基本组织（多相组织）
任务二 读懂铁碳合金相图
1.铁碳合金的相图
2.简化的铁碳合金相图分析
任务三 熟悉铁碳合金结晶过程及其组织
1.共析钢（wC=0.77% Ⅰ号合金）的结晶过程分析
2.亚共析钢（wC=0.45%，Ⅱ号合金）的结晶过程分析
3.过共析钢（wC=1.2%，Ⅲ号合金）的结晶过程分析
4.共晶白口铸铁（wC=4.3％，Ⅳ号合金）结晶过程分析
5.亚共晶白口铸铁（wC=3.0％，Ⅴ号合金）的结晶过程分析
6.过共晶白口铸铁（wC=5.0％，Ⅵ号合金）的结晶过程分析
任务四 掌握铁碳合金相图在工业生产中的应用
1.掌握铁碳合金含碳量对平衡组织及能的影响
2.了解铁碳合金相图在工业生产中的应用
思考与练习
第四章 掌握钢的热处理工艺与生产应用
任务一 掌握钢在加热时的组织转变
1.了解热处理基本情况与热处理工艺曲线
2.认识钢在加热时的组织转变
任务二 掌握钢在冷却时的组织转变
1.了解碳钢冷却方式对其能的影响
2.认识过冷奥氏体等温转变图并能分析转变产物的能
3.了解过冷奥氏体的连续冷却转变
任务三 掌握并应用钢的退火与正火工艺
1.熟练掌握并应用退火工艺
2.熟练掌握并应用正火工艺
任务四 掌握并应用钢的淬火工艺
1.熟练掌握并应用钢的淬火
2.熟悉钢的淬火方法
3.认识钢的淬透与淬硬
4.避免淬火缺陷的产生及预防措施
5.了解淬火前的准备和装炉方法
任务五 掌握并应用钢的回火工艺
1.认识回火过程中的组织转变
2.掌握回火方法及其应用
任务六 掌握并应用钢的表面热处理与化学热处理
1.掌握钢的表面热处理与应用
2.掌握钢的表面化学热处理
3.了解气相沉积与应用
任务七 了解热处理新技术
1.了解形变热处理与应用
2.了解真空热处理与应用
3.了解可控气氛热处理
4.了解激光热处理
5.了解束淬火
任务八 掌握热处理工艺制订
1.熟悉热处理技术条件
2.了解热处理工艺代号
3.熟悉热处理工序位置安排
4.热处理操作安全
任务九 了解金属表面防腐与防护方法
1.熟悉金属表面化学氧化处理
2.了解电镀技术
3.熟悉镀铬工艺
4.熟悉镀锌工艺
5.了解电刷镀工艺
思考与练习
第五章 熟悉并正确选用碳素钢
任务一 掌握碳素钢的分类方法
1.熟悉钢中常存元素对其能的影响
2.掌握碳素钢的分类方法
任务二 认识并能正确选用碳素结构钢
1.掌握常用的普通碳素结构钢的牌号与选用
2.掌握常用的优质碳素结构钢的牌号与选用
任务三 认识并会选用碳素工具钢
1.掌握碳素工具钢命与号
2.熟悉碳素工具钢的成分、能和途
任务四 了解专用优质碳素钢的牌号和应用
任务五 钢的火花鉴别
1.火花鉴别的原理及火花组成
2.火花鉴别的方法
思考与练习
第六章 掌握常用合金钢的能与应用
任务一 掌握合金元素在钢中的作用及合金钢的分类
1.掌握合金元素在钢中的作用
2.熟悉合金钢的分类
任务二 掌握常用低合钢的号与应用
1.掌握低合钢的号与命名
2.熟悉低合金高强度结构钢的种类与应用
3.了解低合金耐候钢
4.了解低合金专业用钢
任务三 掌握常用合金结构钢的牌号与应用
1.掌握合金结构钢的牌号
2.熟悉机械零件常用的合金结构钢
任务四 掌握合金工具钢的牌号与应用
1.掌握合金工具钢的牌号
2.熟悉合金工具钢的应用
任务五 掌握制造量具及刃具的低合金工具钢能与应用
任务六 掌握高速工具钢的牌号与选用
1.了解高速工具钢的牌号
2.了解高速工具钢的特
3.熟悉高速工具钢的锻造与热处理
4.了解高速工具钢的应用
任务七 了解滚动轴承钢的能与应用
1.了解滚动轴承钢的牌号与能
2.熟悉滚动轴承钢的热处理与应用
任务八了解常用特殊能钢与应用
1.了解不锈钢的能与应用
2.了解耐热钢的能与应用
3.了解特殊物理能钢能与应用
4.了解低温钢的能与应用
5.了解铸造合金钢的种类与应用
思考与练习
第七章 掌握常用铸铁的能与应用
任务一 掌握铸铁的分类与通用能
1.熟悉铸铁的分类
2.掌握铸铁的组织与能
3.了解铸铁的石墨化及影响因素
任务二 掌握灰铸铁的能与途
1.熟悉灰铸铁的化学成分、显微组织和能
2.掌握灰铸铁的牌号及用途
3.掌握灰铸铁的热处理
任务三 掌握可锻铸铁的能与途
1.掌握可锻铸铁的组织与能
2.掌握可锻铸铁的牌号及用途
任务四 掌握球墨铸铁的能与途
1.掌握球墨铸铁的组织与能
2.掌握球墨铸铁的牌号及用途
3.掌握球墨铸铁的热处理工艺与应用
任务五 掌握蠕墨铸铁的能与途
1.掌握蠕墨铸铁的组织与能
2.掌握蠕墨铸铁的牌号及用途
思考与练习
第八章 合理选用非铁金属及其合金
任务一 掌握铝及其合金的能与应用
1.掌握纯铝的能、牌号及用途
2.掌握铝合金的能、牌号及用途
任务二 掌握铜及其合金能与应用
1.掌握工业纯铜的能、牌号及用途
2.掌握常用铜合金的能与应用
任务三 掌握锌及锌合金的能与应用
1.熟悉锌的基本质
2.掌握锌合金的基本特
3.了解锌合的号、能和途
任务四 了解钛及钛合金的能与选用
1.熟悉纯钛的能、牌号及用途
2.了解钛合金能与应用
任务五 了解轴承合金的能与选用
1.熟悉滑动轴承合金的能
2.了解常用滑动轴承合金的用途
任务六 了解粉末冶金的特点与制造过程
1.了解粉末冶金生产过程
2.熟悉粉末冶金的特点
3.掌握粉末冶金的应用
任务七 熟悉硬质合金的特点与应用
1.了解硬质合金生产过程
2.掌握硬质合金的能特点与应用
3.了解硬质合金的分类、代号
4.了解钢结硬质合金能与应用
思考与练习
第九章 掌握金属材料的工程选用
任务一 认识金属材料的失效形式和预防措施
1.认识金属材料的失效形式及预防措施
2.理解失效的基本影响因素
任务二 熟悉金属材料选用的原则与程序
1.熟悉金属材料选用原则
2.能把握金属材料选用程序
任务三 正确选用制造机械传动轴的材料并制订热处理工艺
1.熟悉轴类零件需要的能指标
2.能根据传动轴受力情况进行选材
3.能正确选用机床主轴材料及热处理工艺制定
4.能正确选用内燃机曲轴材料及热处理工艺制定
任务四 正确选用齿轮类零件材料并制订热处理工艺
1.熟悉齿轮的工作条件、主要失效形式及能要求
2.能正确选用机床齿轮材料并制订热处理工艺
3.能正确选用汽车、拖拉机齿轮材料及热处理工艺制定
任务五 正确选用箱体类零件材料
任务六 正确选用冷作模具材料并制订热处理工艺
1.熟悉冷作模具对材料能要求
2.熟悉冷作模具材料种类与热处理工艺
3.能根据冲压件种类选用冷作模具材料
任务七 正确选用热作模具材料并制订热处理工艺
1.熟悉热作模具的工作条件与要求
2.熟悉压铸模材料选用
3.熟悉热锻模材料选用
任务八 正确选用塑料模具材料并制订热处理工艺
1.了解塑料模具的分类与失效形式
2.了解塑料模具材料的能要求
3.能正确选用塑料模具材料并制订热处理工艺
思考与练习
第十章 了解工程前沿新材料的特点与应用（选学）
任务一 了解新型高温材料的特点与应用
1.了解高温合金分类与应用
2.了解高温陶瓷材料的能与应用
任务二 了解形状记忆材料的特点与应用
1.了解形状记忆合金的能
2.了解形状记忆陶瓷的特
3.了解形状记忆高分子材料能
4.了解形状记忆合金的应用
任务三 了解非晶态合金材料的特点与应用
任务四 了解超导材料的特点与应用
1.了解超导材料分类
2.了解超导材料的应用
任务五 了解纳米材料的特点与应用
1.理解纳米材料的定义及分类
2.了解纳米材料的结构与能
3.了解纳米材料的应用
任务六 了解功能材料的特点与应用
1.了解功能材料的分类
2.了解功能材料的能特点和用途
思考与练习
思考与练习汇总
附录
附录一 国内外常用模具钢号对照表（近似）
附录二 压痕直径与布氏硬度对照表
附录三 钢铁材料硬度与强度换算表
附录四 常用热处理工艺及代号（GB/T 12603-2005）
参考文献
杨海鹏，江门职业技术学院，副教授， 1987年7月大学分配到河南省平顶山市新华工具厂(原军工9649厂)工作，在锻压分厂任技术员，负责锻压工艺与模具设计。1988～1990年在该厂夹具、模具分厂任理，负责夹具、模具设计及机械加工工艺。 1990～1995年在该厂技术科任，负责非标刀具、量具，模具及夹具、专机的设计与制造。负责厂内主要技术和技术管理工作，成为该厂的业务骨干。1995年7月调入广东省江门市金羚电器有限公司工作，在技术科任、技术主管，负责洗衣机的设计与开发。1999～2006年在机械加工（模具制造、设备维修、动力）车间任技术主任、主任，负责塑料模具、冲压模具制造与维修，夹具、专机制造与维修；公司内设备维修；各类电器维修及车、铣、刨、磨、钳、热处理、线切割、电火花、焊接等方面的工艺与技术管理工作。 2006～2007年在广东省江门市大长有限公司工作，担任冲焊部冲压与焊接线主管，负责模具设计与制造、摩托车架及油箱开发与制造。 2007年3月至今在江门职业技术学院机电技术系模具教研室担任专业课教师、骨、专业带头人。主讲《塑料成型工艺与模具设计》、《冷冲压工艺与模具设计》核心专业课；指导《注塑模具设计与制造综合实训》、《冲压模具设计与制造综合实训》、《模具拆装与测绘实训》课程。 主持注塑成型工艺与模具、冲压成型工艺与模具等社会培训12次，培训人员3000余人次。
本书 版多次重印，得到学校老师和学生的。
《金属材料与热处理》将工程应用的金属材料、模具材料及热处理知识有机结合起来。以任务驱动为抓手，以金属材料工程选用、热处理工艺制定为主线，从生产一线选择大量真实图片、表格、典型案例、练习题，结合金属材料在工程上的实际应用与技能要求，提炼优化为10个大项内容，即认识并掌握金属材料基本能、认识并应用金属材料的晶体结构与结晶、掌握并运用铁碳合金相图、掌握钢的热处理工艺与生产应用、熟悉并正确选用碳素钢、掌握常用合金钢的能与应用、掌握常用铸铁的能与应用、合理选用非铁金属及其合金、掌握金属材料的工程选用、了解工程前沿新材料。
本书有配套的教案和课件，请发邮件至cipedu@163.com获取，或登录www.cipedu.com.cn免费下载。
本书可作为高职高专院校机械设计与制造、模具设计与制造、数控加工、计算机辅设计与制造、机电一体化、产品设计与制造等专业的学生教材，也可作为中等职业技术学校机械类专业学生的教材，还可供生产一线在职机械设计人员查阅与技术工人培训使用。
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