本书从高职高专学生的学习特点和认知规律出发，将工程应用的金属材料、模具材料及热处理有机结合起来。以任务驱动为抓手，以金属材料选用、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10个大项内容，即认识并掌握金属材料基本性能、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应用、熟悉并正确选用碳素钢、掌握常用合金钢的性能与应用、掌握常用铸铁性能与应用、合理选用非铁金属及其合金、金属材料工程选用、了解工程前沿新材料。 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、计算机辅助设计与制造、机电一体化等专业的学生教材，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。
课题一认识并掌握金属材料基本性能
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.认识钢的浇注与最终产品
任务三掌握金属材料的物理与化学性能
1.掌握金属材料物理性能与应用
2.掌握金属材料化学性能与应用
任务四掌握并能测量金属材料的力学性能
1.认知并理解载荷、变形、内力、应力、刚度的概念
2.金属材料强度与塑性及其测定课题一认识并掌握金属材料基本性能
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.认识钢的浇注与最终产品
任务三掌握金属材料的物理与化学性能
1.掌握金属材料物理性能与应用
2.掌握金属材料化学性能与应用
任务四掌握并能测量金属材料的力学性能
1.认知并理解载荷、变形、内力、应力、刚度的概念
2.金属材料强度与塑性及其测定
3.金属材料的硬度及其测试方法
4.金属材料的韧性及其测试
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性能
1.掌握金属铸造性能及其影响因素
2.掌握金属压力加工性能及影响因素
3.掌握金属焊接性能及其影响因素
4.认识金属切削加工工艺性能及其影响因素
5.了解热处理工艺性能及其影响因素
思考与练习
课题二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性能的影响
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.了解合金的力学性能与相图的关系
任务四认识并应用金属塑性变形与再结晶
1.认知金属的塑性变形
2.理解并应用回复、再结晶和晶粒长大的特性
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
课题三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性能的影响
2.了解铁碳合金相图在工业生产中的应用
思考与练习
课题四掌握钢的热处理工艺与生产应用
任务一掌握钢在加
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