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材料科学基础Ⅱ课程教学大纲
课程名称：材料科学基础Ⅱ课程编码：02100050
英文名称：FoundationofMaterialScienceⅡ
学时：56学时学分：3.5学分
开课学期：第五学期
适用专业：金属材料
课程类别：必修
课程性质：专业基础课
先修课程：材料力学、物理化学
教材：《材料科学基础》赵品等编哈工大出版社
一、课程性质及任务
材料物理科学基础Ⅱ是研究材料的成分、结构与性能之间关系及其变化规律的一门应
用基础科学。本课程的任务是向学生较全面系统地介绍物理冶金原理的同时，兼顾其他材
料的基本知识，注意材料的共性与个性的结合，实现多学科知识的交叉与渗透。
学习本课程的目的是为后续专业课打下牢固的基础，同时为将来从事材料学与工程的
研究与开发打下坚实的理论基础。
材料物理科学基础Ⅱ的教学内容主要涉及材料相图、相变及原子扩散方面的内容。
二、课程内容及学习方法
课程内容：
1、纯金属的凝固纯金属的结晶过程，结晶的热力学条件，形核规律，长大规律，结
晶理论的实际应用。
2、二元相图与二元合金的相转变相图的基本知识，二元相图的基本类型与二元合金
的相转变，二元相图的分析与使用，铁碳相图和铁碳合金。
3、三元相图三元相图的成分表示法，三元系平衡转变的定量法则，三元匀晶相图，
具有四相平衡转变的三元相图，三元相图应用举例。
4、固体材料中的扩散扩散定律，扩散机制，影响扩散的因素，反应扩散。
5、固态相变固态相变总论，扩散型相变，马氏体相变。
学习方法：
学习方法采用以课堂理论教学为主，结合实验教学和课后习题练习的方法。
三、课程的教学要求
1、材料的凝固
纯金属结晶过程及热力学条件，形核，长大及生长形态，凝固理论的应用
2、二元相图与二元合金的相转变
二元匀晶相图，合金凝固后溶质分布，成份过冷，二元共晶相图，二元包晶相图，二
元相图的分析与使用，铁碳相图铁碳与合金
3、三元相图三元相图成分表示法，三元匀晶相图，具有四相平衡转变的三元相
图，三元相图应用举例
4、扩散扩散第一定律，扩散第二定律及其应用，间隙扩散机制，柯肯达尔效应，置
换扩散机制，扩散系数与浓度，扩散过程热力学分析，影响扩散的因素，反应扩散。
5、固态相变固态相变的特点、分类、形核、长大，扩散形相变：沉淀，共析转变，
马氏体相变晶体学、热力学，热弹性马氏体。
四、课程学时分配
讲课内容学时1、材料的凝固82、二元相图与二元合金的相转变203、三
元相图104、固体材料中的扩散105、固态相变8实验4合计56五、课程习题要求
为使学生掌握好基本理论，需做大量习题与思考题，以作业、课堂讨论和课堂讲解相
结合，充分发挥和调动学生的积极性，使学生完成书中习题。
六、课程的实验内容与要求
实验内容：铁碳合金的平衡组织观察
金相试样的制备
实验目的：验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识，使学生掌握制备的金相试样的基
本实验技能。
基本要求：注意基本实验技能的训练，初步培养学生进行实验研究和正确处理实验结
果的能力，培养学生自己设计实验报告的能力。
七、课程的主要参考书
刘国勋主编《金属学原理》工业冶金出版社1980年
胡庚祥主编《金属学》上海科技出版社1980年
卢光熙主编《金属学教程》机械工业出版社1985年
李超主编《金属学原理》哈工大出版社1996年
马泗春主编《材料科学基础》陕西科学技术出版社1998年
石德珂主编《材料科学基础》西安交大出版社1995年

制定人：景勤
审定人：付瑞东
批准者：杨庆祥
2005年4月
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材料科学基础Ⅱ课程教学大纲

材料科学与工程学院本科课程教学大纲

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