《汽车工程材料》课程标准

《汽车工程材料》课程教学标准【课程名称】汽车工程材料【课程编码】【适用专业】汽车制造与装配技术，机械制造及自动化，数控技术，模具设计与制造等【学时数】72【学分数】4【开设时间】【编制人】【审批人】一、课程概述汽车工程材料是指汽车制造及运行过程中所用到的材料，一般包括汽车运行材料、汽车金属材料、汽车非金属材料和汽车新型材料。现代汽车将各种各样的机械工程材料、装饰材料、石油化工产品等聚于一身，各种新材料及其加工技术也在汽车上集中体现。因此汽车制造与装配技术的学生必须了解这些材料及其加工方法，为后续专业发展打下良好基础。本课程是高职高专的“汽车整车装配及零部件制造”专业群基础课程，该专业群以汽车制造与装配技术专业为主体，同时包括数控技术、模具设计与制造、机电一体化等传统机械类专业。汽车工业作为机械工业的重要分支，相互之间的关系密不可分，汽车工程材料的选用必须满足机械工业传统选材的要求，故学生对传统的金属材料与热处理基础知识必须掌握，同时兼顾新型汽车工程材料的应用，掌握汽车零部件的各类材料性能及一般选材方法。课程主要内容包括：汽车工程材料概述、金属材料的分类与应用、金属材料的结构与性能、金属材料的凝固与组织、金属材料的热处理、汽车金属材料的选用、汽车装饰材料的选用和汽车运行材料的选用。本课程目的是使学生对汽车零部件选用的材料及其加工工艺进行系统、全面的了解、掌握各种汽车材料的性能、合理使用材料，并能根据汽车零件的工作条件正确选用材料。需掌握各种汽车运行材料的类型、特点及应用；掌握金属材料基础知识、钢的常规热处理工艺及方法选用、钢的表面处理工艺及方法选用，以及钢铁材料在汽车上的运用；掌握汽车有色金属材料的种类、性能特点及其在汽车上的应用；了解汽车非金属材料种类、组成、性能特点、应用部位及其作用。总之，该课程是一门理论性、实用性、实践性很强的课程，在培养汽车制造与装配工程技术人才的全局中，具有增强学生的机械理论基础、提高综合工程素质、提高学生对汽车制造与装配工作的认识和适应性的作用，为后续顶岗实习和毕业设计等环节打下良好的基础，更为职业生涯发展奠定基础。二、培养目标1．方法能力目标（1）通过学习知道在汽车的制造、运行及维修过程中需要各种不同用途的材料，培养系统全面看问题的能力。（2）给出知识目标，采用问题引入，培养自主学习获取信息的能力和独立思考的能力。（3）通过完成各项目任务，让学生在学习中享受成功的喜悦，激发学习兴趣，从而培养学生勤奋好学的习惯；（4）通过实验培养学生的动手能力、实验技能、评价执行结果的能力。（5）通过在金相显微镜下观察铁碳合金的室温组织和力学实验，掌握金属材料的成分、组织、结构与性能之间的关系，培养透过现象看本质的能力；2．社会能力目标（1）具有良好的人文素质和职业道德，善于沟通协作，团队意识强；（2）养成严谨细致、一丝不苟的工作作风；（3）具有热爱科学、实事求是的学习态度，具有创新意识和创新精神；（4）通过学习有关的新材料、新技术、新工艺及其发展概况，使学生获得更多的专业知识及行业知识，使学生具备博学多识的特质。3．专业能力目标（1）初步具有区分和选用汽车运行材料的能力；（2）具备阅读钢铁钢铁材料热处理报告的能力；（3）熟悉常用金属材料的性能、用途、材料主要质量问题和提高产品质量的途径；（4）初步具有合理选用汽车钢铁材料和正确制定热处理工艺的能力；（5）主动了解金属材料的基础理论的发展；（6）了解与本课程有关的新材料、新技术、新工艺及其发展概况；（7）多种途径获取信息和处理信息的能力。三、与前后课程的联系1.与并行课程的联系并行课程是《机械制图》,学习本课程之前要去汽车工厂见习，对机械制造具有一定的感性认识,学习《机械制图》课程，熟悉典型零件形状，具有一定的图示能力、识图能力、以及绘图的实际技能。2．与后继课程的关系本课程为《汽车制造工艺》、《汽车装配与调整》、《车身涂装技术》等奠定基础，特别是本课程阐述的钢铁材料及热处理的知识贯穿机械设计和制造的全过程，设计时，要根据机械零件的使用条件和性能要求选材；制造时，要根据材料的制造工艺合理安排热处理。更为职业生涯发展奠定基础。四、教学内容与学时分配教学内容根据汽车制造与装配技术专业课程的要求和典型工作岗位要求，将本课程的教学内容分解为8个课题项目。表1课程项目结构与学时分配表序号学习项目项目内容主要知识学习目标学时分配备注1课题一：汽车工程材料概述1.工程材料概述；2.汽车工程材料的类型；3.汽车材料的现状与发展方向1.固体材料的结合方式；2.工程材料的分类；3.汽车金属材料，陶瓷材料，高分子材料，复合材料，运行材料概述；4.汽车材料的应用与发展。掌握固体的结合方式及工程材料的基本分类；初步了解各类工程材料在汽车上的应用；了解汽车工程材料的应用现状及发展趋势42课题二：金属材料的分类与应用1．钢的分类与应用；2．铸铁的分类与应用；3．非铁金属材料的分类与应用；1．钢的分类方法；2．碳素钢、合金钢的编号及应用；3．铸铁的分类，编号及应用。4．铝合金，铜合金，钛合金，镁合金，滑动轴承合金，硬质合金等非铁金属材料的分类，编号及应用。掌握金属材料的分类；掌握普通碳钢、优质碳钢、碳素工具钢、合金结构钢和合金工具钢的编号；熟悉各种类型钢在机械及汽车行业中的主要用途；了解各类有色金属的性能及其在汽车行业中的应用。83课题三：金属材料的结构与应用1.金属的晶体结构；2.金属材料的性能分类；3.金属材料的力学性能指标；4.金属的塑性变形；5.金属的回复与再结晶1.金属的晶体结构类型；2.金属的实际晶体结构，晶体缺陷；3.金属的主要性能分类；4.拉伸应力应变曲线，金属的强度，塑性，硬度等力学性能指标；5.金属的塑性变形原理及其对组织和性能的影响；6.冷变形金属的加复与再结晶7.金属热加工掌握金属的常见晶体结构类型及特点。掌握实际金属晶体结构的缺陷的类型。掌握金属材料的力学性能的各项指标的概念及工程意义。掌握金属晶体结构与力学性能的关系。掌握金属冷塑性变形对金属性能及组织结构的影响。掌握变形金属后的回复与再结晶原理及工业应用。了解热加工与冷加工的主要区别及热加工的应用。124课题四：金属材料的凝固与组织1.纯金属的结晶；2.合金的相结构及组织；3.二元合金相图；4.铁碳合金相图；5.铸铁的石墨化。1.纯金属结果的条件，规律；2.金属结晶的晶粒大小及其控制；3.合金的基本概念；4.固态合金的相结构及组织；5.相图的概念及测定；6.匀晶相图与共晶相图；7.铁碳合金相图分析；8.铸铁的石墨化。了解金属的结晶过程及晶粒度对材料性能的影响。掌握二元合金相图的基本类型和意义。熟悉Fe-Fe3C相图，理解相图各点、线、区域的意义。掌握Fe-Fe3C相图中关键点的成分与温度值。掌握典型铁碳合金平衡态结晶过程中相和组织的变化。能熟练分析典型铁碳合金平衡态结晶后的室温组织与性能的关系。125课题五：金属材料的热处理1.钢的热处理原理；2.钢的热处理工艺；3.合金元素对钢的影响；4.铸铁及非铁金属的热处理；5.金属材料的表面处理；6.热处理工艺的位置安排及方案选择。1.钢在加热时的组织转变；2.钢在冷却时的组织转变；3.钢的退火、正火、淬火及回火；4.合金元素对热处理的影响；5.常见合金元素在钢中的作用；6.工业铸铁，铝合金，铜合金的热处理简介；7.金属材料的表面淬火，表面化学热处理，电镀。8.热处理工艺的位置安排；9.常用热处理方案的选择掌握金属材料的热处理的基本概念。掌握钢的加热转变和冷却转变的基本类型及其特点。掌握钢的常用热处理工艺及获得的组织与性能。能够应用过冷奥氏体转变曲线进行热处理工艺分析。能根据不同的用途合理制订材料的热处理工艺。了解合金元素在钢中的主要作用。了解铸铁及有色金属的热处理工艺。了解金属材料常用的表面处理工艺方法。了解热处理工艺方案的标注。126课题六：汽车金属材料的选用1.金属材料的选材原则；2.轴零件的选材；3.齿轮的选材；4.弹簧的选材；5.刃具的选材；6.模具的选材；7.汽车覆盖件的选材。1.轴的失效形式，典型轴选材及工艺路线；2.齿轮的失效形式，典型齿轮的选材及工艺路线；3.弹簧的性能要求及选材；4.刃具的性能要求及典型刃具的选材；5.典型模具成型零件的选材；6.汽车覆盖件板材性能要求，常用板材；7.汽车覆盖件类零部件的材料选用。了解机械零件的常见失效形式。掌握金属材料工程选用的一般原则。掌握轴类零件常用的金属材料及选用。掌握齿轮类零件常用的金属材料及选用。掌握各类刃具和模具常用的金属材料及选用。了解各类机械零件的加工工艺规程。了解汽车覆盖件板料的性能特点及选用。87课题七：汽车装饰材料的选用1.汽车工程塑料的应用；2.汽车内外饰件材料的选用；3.汽车涂装材料及其应用。1.塑料的组织，特点及其成型工艺方法；2.汽车塑料的种类与应用；3.汽车内饰件材料的选用；4.汽车外饰件材料的选用；5.汽车涂料的类型及应用。了解塑料的成分组成及应用特点。了解塑料制件的主要成型工艺方法。掌握汽车工程塑料的种类及性能。掌握各类塑料在汽车工程上的应用。掌握汽车典型内饰件的材料选用。掌握汽车典型外饰件的材料选用。了解汽车涂装材料及其应用。88课题八、汽车运行材料的选用1．汽车轮胎2．汽车燃料；3．汽车润滑油；4．汽车工作液；1.汽车轮胎的结构、分类主要尺寸、规格和标志、常用汽车轮胎、选用原则及合理使用。2.汽车燃料－汽油、柴油和代用燃料的使用性能及其评定指标、规格和牌号、选用及注意事项。3.汽车润滑油料－发动机润滑油、齿轮油、液压传动油的作用、工作环境、主要使用性能、分类规格及选用；润滑脂的组成、性能、代号、分类品种类型、应了解汽车运行材料现状及发展方向。；理解并正确运用汽车运行材料的各种基础知识。掌握各种汽车运行材料的类型、特点及应用。能够正确选用汽车运行材料。8用及注意事项。4.汽车工作液－汽车制动液、发动机冷却液、汽车减振器油的工作特点、使用性能、类型、标准、规格及选用；汽车空调制冷剂对大气的影响、性能、注意事项；冷冻润滑油的作用、性能要求、特性及注意事项。合计72五、教材的选用教材选用遵循如下原则：（1）实用性和实践性。教材内容以“实用，必需、够用”为原则，所选案例源于实践，符合绘汽车制造与装配技术专业的学生的能力要求和本课程的培养目标。（2）基础性。教材的深度和广度要符合高等职业教育的水平，即包涵职业岗位必需的理论知识，还注重学生继续学习能力的培养。采取项目形式编写，根据就业趋势，加强职业能力培养。（3）综合性。教材内容要广泛，适用面广。内容要包括职业要求的理论知识和职业能力训练，还应包括非技术的职业素养培养。通过案例训练，着重培养学生对本职的高度责任心和强烈的责任感。（4）形式多样性。教材内容组织形式要多样性，内容要灵活。要反应了科学技术的发展，有新技术、新工艺、新方法和新理论。课后训练设计到位，并引导学生进行广泛讨论。2．推荐教材（1）汽车工程材料，彭广威主编，北京邮电大学出版社2016.83．参考的教学资料（1）工程材料，朱张校主编，清华大学出版社（2）工程材料与材料成形工艺，王纪安主编，高等教育出版社（3）武汉理工大学精品课程－工程材料网（4）西安交通大学精品课程－工程材料基础六、教师要求1．两年以上的企业实践经验，需要具有丰富的金属材料应用实际经验；2．良好的教师素养,专业的理论教学和研修能力；3．较丰富的教学经验和课堂组织能力；4．深刻理解企业人才素质培养方法；5．具备设计基于行动导向的教学法的设计应用能力。七、学习场地与设施要求1、需要在金相实验室安装教学投影设备；2、与教材配套的汽车零件；3、需要常用的汽车燃料、汽车润滑油料、汽车工作液；4、需要汽车轮胎。5、可见习的汽车实训室。八、考