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时间:2018-04-11 15:36:58  来源: 澳门皇冠网  作者: 澳门皇冠网  
湖南省高等教育自学考试
纲 课 程 考 试 大 纲
工 程 材 料
(课程代码:04819 )
湖南省教育考试院组编
2016 年 年 12  月
04819 工程材料考试大纲 第 1 页(共 9 页)
高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称:工程材料 课程代码:04819
第一部分 课程性质与目标
一、课程性质和特点
工程材料是高等教育自学考试模具设计与制造(专科)专业的专业核心课程。
本课程使考生了解金属材料及其性能、金属学及热处理基础、模具用钢、模具钢
的热处理工艺分析及应用、模具的选材及热处理工艺以及非金属材料与复合材料
简介等。本课程具有较强的实践性,考生在学好理论课程的同时,还应配合相应
的实践或实验学习。
二、课程目标与基本要求
课程目标:通过本课程的学习,考生应了解金属材料的生产与质量,金属材
料的成分、组织、性能之间的关系及其变化规律,改善和提高材料性能的各种热
处理方法,工程材料的应用,特别是模具材料的应用。在生产实践中,能合理地
选用材料及热处理工艺,科学地制订加工工艺规范,以提高产品质量、延长使用
寿命、节省材料、缩短生产周期。为考生从事模具设计与制造及相关的工作打下基础。
基本要求:
1.了解钢铁冶炼方法及影响钢材质量的主要因素;
2.了解金属材料的主要力学性能指标及检测方法;
3.了解金属和合金的组织结构、结晶过程、二元合金相图的基本理论,掌握
铁碳相图及其应用;
4.了解常用钢铁材料热处理的基本原理和世节方法,掌握各种热处理方法的
目的、应用。
5.了解模具材料的分类、应用、使用性能和工艺性能,掌握冷作模具钢、热
作模具钢、塑料模具钢的性能、热处理及其应用范围。
6.了解非金属材料和复合材料的成分组成、性能特点、成型方法与应用范围。
三、与本专业其他课程的关系
本课程在模具设计与制造专业中属于比较重要的基础课程,考生必须有必要
的力学、图学等专业基础知识,故先修课程为:机械制图、机械制造、工程力学
等,后续课程为:冲压成形工艺及模具设计、塑料成型工艺及模具设计等。
第一章 金属材料及其性能
一、学习目的与要求
通过本章的学习,要求考生了解金属材料的生产过程、金属材料的物理性能
和化学性能、金属材料的力学性能、金属材料的工艺性能。
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二、考核知识点与考核目标
(一)金属材料的生产过程(次重点)
识记:1.金属;2.金属材料;3.金属材料的种类;4.合金;5.黑色金
属;6.非铁金属;7.钢铁按碳的质量分数进行分类
理解:1.炼铁的原料组成与作用;2.炼铁产品的分类、特点及应用;3.炼
钢的常用方法特点;4.炼钢的最终产品及应用范围
(二)金属材料的物理性能和化学性能(一般)
识记:1.金属材料的性能分类;2.使用性能;3.工艺性能;4.物理性
能的分类;5.密度;6.熔点;7.导热性;8.导电性;9.热膨胀
性;10.化学性能;11.化学性能的分类
理解:金属材料按磁性分类及其包含的典型金属元素
(三)金属材料的力学性能(次重点)
识记:1.载荷按作用形式分类;2.弹性变形;3.塑性变形;4.应力;5.应
变;6.金属材料按力学性能分类;7.强度;8.塑性;9.衡量金
属材料塑性的主要指标;10.硬度;11.韧性
理解:1.不同类型载荷的作用特点;2.低碳钢在拉伸过程中的四个阶段
及变形特性;3.布氏硬度的测定原理及特点;4.洛氏硬度的测定
原理及特点;5.维氏硬度的测定原理及特点
应用:分析金属疲劳破坏的特征及原因
(四)金属材料的工艺性能(一般)
识记:1.金属材料工艺性能分类;2.铸造性能;3.评价金属材料铸造性
的指标;4.热处理性;5.金属材料的切削性能
理解:1.金属材料的锻压性及影响锻压性能的因素;2.金属材料的焊接
性及影响焊接性能的因素
应用:分析金属材料的切削性能对金属机械加工的影响
第二章 金属学及热处理基础
一、学习目的与要求
通过本章的学习,要求考生了解金属的结构与结晶、铁碳合金相图、钢的热
处理原理及热处理工艺。
二、考核知识点与考核目标
(一)金属的结构与结晶(重点)
识记:1.材料内部结构的内容;2.晶体;3.晶体的类型;4.晶格;5.晶
胞;6.单晶体;7.多晶体;8.晶粒;9.晶体的缺陷类型;10.过
冷度;11.形核率;12.合金相图;13.组元;14.相;15.合金
相结构的类型;16.固溶体;17.固溶体的分类;18.金属化合物;
19.金属化合物的类型;20.机械混合物;21.共晶相图
理解:1.金属晶体的特点;2.体心立方结构的特点及典型金属元素;3.面
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心立方结构的特点及典型金属元素;4.密排六方结构的特点及典型
金属元素;5.单晶体的各向异性及原因;6.点缺陷的类型及对材
料性能的影响;7.线缺陷的类型及对材料性能的影响;8.面缺陷
的类型及对材料性能的影响;9.纯金属结晶的过程及特点;10.纯
金属结晶过程中影响晶粒大小的主要因素;11.固溶体的性能特点;
12.机械混合物的成分特点及影响性能的主要因素;13.二元合金
相图绘制的方法及步骤
应用:1.分析影响过冷度大小的主要因素及金属结晶的必要条件;2.晶
粒大小对金属材料力学性能的影响;3.在生产过程中细化晶粒的措
施;4.典型二元合金相图的分析;5.分析简单共晶相图的特点、
特性曲线及特性相区;6.分析正常价化合物、电子化合物、间隙化
合物的结构与性能特点
(二)铁碳合金相图(次重点)
识记:1.纯铁的同素异晶转变;2.铁碳合金中的基本相;3.莱氏体的类
型;4.包晶转变;5.共晶转变;6.共析转变;7.铁碳合金的分类
理解:1.渗碳体及其特性;2.铁素体及其特性;3.奥氏体及其特性;4.珠
光体及其特性;5.纯铁的性能;6.含碳量对铁碳合金组织的影响;
7.含碳量对铁碳合金性能的影响;8.含碳量对铁碳合金工艺性能
的影响
应用:1.分析铁碳相图中特征点、线、面的含义和特性;2.根据铁碳合
金相图分析亚共析钢、共析钢、过共析钢从高温冷却到室温过程中
的组织转变过程;3.根据铁碳合金相图分析亚共晶白口铁、共晶白
口铁、过共晶白口铁从高温冷却到室温过程中的组织转变过程;4.分
析铁碳合金相图在生产实践中的应用
(三)钢的热处理(重点)
识记:1.热处理;2.热处理的分类;3.普通热处理的类型;4.热处理
的工艺过程;5.奥氏体的实际晶粒度;6.在热处理工艺过程钢的
冷却方式;7.等温冷却转变;8.马氏体;9.马氏体的形态类型;
10.退火;11.退火按退火目的、热处理的毛坯、加热温度范围不
同的类型;12.根据冷却方式不同,球化退火的分类;13.正火;
14.淬火;15.钢的淬透性;16.热应力;17.组织应力;18.钢
的回火;19.形变热处理;20.生产常用的形变热处理类型;21.表
面热处理的类型;22.化学热处理;23.渗碳;24.渗碳的分类;
25.渗氮;26.碳氮共渗
理解:1.钢在加热中的组织转变过程;2.影响奥氏体晶粒度的主要因素;
3.影响奥氏体形成速度的主要因素;4.共析钢过冷奥氏体等温转
变图的建立方法与步骤;5.马氏体转变的特点及马氏体的特性;6.热
处理按工艺过程分类及作用;7.正火的目的与作用;8.与退火相
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比,正火的特点;9.淬火的目的;10.淬火介质的一般要求;11.常
用淬火介质的分类及冷却特性;12.淬火工艺中影响热应力和组织
应力的主要因素;13.淬火工艺中减少变形的措施;14.淬火变形
工件的主要补救措施;15.钢的回火的目的与作用;16.钢在回火
时的组织转变过程;17.表面淬火的特点;18.感应加热表面淬火、
火焰加热表面淬火的工艺过程及艺特性;19.化学热处理的基本原
理及作用;20.渗碳;21.渗氮的目的与作用
应用:1.分析珠光体转变的温度范围、转变产特的组织类型及性能;2.分
析贝氏体转变的温度范围、转变产特的组织类型及性能;3.分析共
析钢等温冷却转变与连续冷却转变的区别;4.分析低温退火、再结
晶退火、完全退火和不完全退火、球化退火、等温退火、均匀化退
火等退火工艺的目的、作用及应用;5.在生产实践中退火与正火的
选择原则与方法;6.分析单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬
火和冷处理的工艺过程及工艺方法的特点;7.分析淬火钢低温回火、
中温回火、高温回火过程中获得的组织结构、性能特点及应用范围
第三章 模具用钢
一、学习目的与要求
通过本章的学习,要求考生了解钢的分类、牌号、成分及性能与应用;模具
用钢的分类及性能;冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具钢的性能要求、分类及
常用钢种的性能与应用。
二、考核知识点与考核目标
(一)钢的简介(次重点)
识记:1.钢按用途、按化学成分、按质量等级分类;2.合金元素在钢中
的存在形式;3.非合金钢的类型;4.合金钢的类型
理解:1.碳素钢的牌号表示方法;2.合金钢的牌号表示方法;3.非合金
钢的的性能及应用范围;4.合金钢的的性能及应用范围
应用:1.分析钢中杂质元素的影响;2.分析合金元素对相图的影响;3.分
析合金元素对钢的热处理性能的影响
(二)模具钢的分类及性能(重点)
识记:1.模具材料的分类;2.冷作模具分类;3.热作模具分类
理解:1.冷作模具钢及其典型钢种;2.热作模具钢及典型钢种;3.塑料
模具钢及其典型钢种
应用:1.分析模具材料的主要使用性能;2.分析模具材料的工艺性能
(三)冷作模具钢(重点)
识记:1.冷作模具的失效形式;2.冷作模具钢的分类
理解:冷作模具对钢的性能要求
应用:1.分析低淬透性冷作模具钢的成分、性能特点;2.分析低变形冷
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作模具钢的成分、性能特点;3.分析高耐磨微变形冷作模具钢的成
分、性能特点;4.分析高强度冷作模具钢的成分、性能特点;5.分
析高强韧冷作模具钢的成分、性能特点;6.分析抗冲击冷作模具钢
的成分、性能特点
(四)热作模具钢(重点)
识记:常用热作模具钢的分类
理解:热作模具对钢的性能要求
应用:1.分析热锻模具钢的成分、性能特点;2.分析压铸模具钢的成分、
性能特点
(五)塑料模具用钢(重点)
识记:常用塑料模具用钢的分类
理解:塑料模具对钢的性能要求
应用:分析常用塑料模具用钢的成分、性能特点
第四章 模具钢热处理工艺分析及应用
一、学习目的与要求
通过本章的学习,要求考生了解冷作模具钢、热作模具钢、塑料模具用钢的
热处理工艺及应用。
二、考核知识点与考核目标
(一)冷作模具钢热处理工艺分析及应用(重点)
理解:1.非合金冷作模具钢的热处理工艺分析及热处理过程;2.低合金
冷作模具钢的热处理工艺分析及热处理过程;3.高合金冷作模具钢
的热处理工艺分析及热处理过程
应用:1.非合金冷作模具钢的应用范围;2.低合金冷作模具钢的应用范
围;3.高合金冷作模具钢的应用范围
(二)热作模具钢的热处理工艺分析及应用(重点)
识记:1.常用高韧性热作模具钢的牌号;2.常用高热强性热作模具钢的
牌号;3.常用高耐磨性热作模具钢的牌号
理解:1.高韧性热作模具钢的热处理过程;2.高强热性热作模具钢的成
分及性能特点;3.高热强性热作模具钢的热处理过程;4.高耐磨
性热作模具钢的热处理过程
应用:1.分析 5CrNiMo 钢和 5CrMnMo 钢的热加工工艺过程、作用及工艺
参数;2.常用高韧性热作模具钢的性能与选用;3.分析 H11 钢、
H13 钢和 3Cr2W8V 钢的热加工工艺过程、作用及工艺参数;4.常
用高热强性热作模具钢的性能与选用;5.分析在生产实践中
3Cr2W8V 钢的强韧化措施;6.分析 HM1.RM-2 钢的热加工工艺过
程、作用及工艺参数;7.常用高耐磨性热作模具钢的性能与选用
(三)塑料模具钢热处理工艺分析及应用(重点)
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识记:1.塑料模具用碳素钢的牌号;2.常用渗碳型塑料模具钢的牌号;3.常
用预硬型塑料模具钢的牌号;4.时效硬化型塑料模具钢的分类;5.常
用时效硬化型塑料模具钢的牌号;6.常用耐蚀性塑料模具钢的牌号;
7.常用淬硬型塑料模具钢的牌号
理解:1.塑料模具用碳素钢的成分及性能特点;2.渗碳型塑料模具钢的
成分及性能特点与热处理过程;3.预硬型塑料模具钢的成分及性能
特点与热处理过程;4.时效硬化型塑料模具钢的成分及性能特点与
热处理过程;5.耐蚀性塑料模具钢的成分及性能特点与热处理过程;
6.淬硬型塑料模具钢的成分及性能特点与热处理过程
应用:1.塑料模具用碳素钢在生产实践中的应用;2.渗碳型塑料模具钢
在生产实践中的应用;3.分析 P20 钢的热处理工艺过程与工艺参数;
4.马氏体时效硬化钢与析出硬化型时效硬化钢的成分与性能特点比
较;5.预硬型塑料模具钢在生产实践中的应用;6.耐蚀性塑料模
具钢在生产实践中的应用;7.淬硬型塑料模具钢在生产实践中的应用
第五章 模具的选材与热处理工艺实例
一、学习目的与要求
通过本章的学习,要求考生了解冷作模具、热作模具和塑料模具的选材与热
处理工艺实例。
二、考核知识点与考核目标
(一)冷作模具的选材与热处理工艺(重点)
理解:1.冷作模具选材的一般原则;2.碳素工具钢薄板冲裁模的热处理
过程;3.低合金钢薄板冲裁模的热处理措施;4.厚板冲裁模强韧
化处理的热处理新工艺;5.冲裁模的热处理操作
应用:1.分析薄板冲裁模、厚板冲裁模、剪切刃、冷挤压模、拉深模、冷
镦模、弯曲模、拉丝模等冷作模具材料的选用
(二)热作模具的选材与热处理工艺(重点)
理解:1.热锻模的常用材料及选用原则;2.热挤压模的常用材料及选用
原则;3.压铸模的常用材料及选用原则
应用:1.分析主要热作模具的制造工艺路线;2.分析锤锻模、热挤压模、
热切边模的热处理工艺实例;3.热作模具的选材、强化处理及使用
寿命的比较
(三)塑料模具的选材与热处理工艺(重点)
理解:1.依据塑料模具服役条件和制品质量选择模具材料;2.依据塑料
制品的生产批量选择模具材料;3.塑料模具结构零件材料的选择。
应用:1.分析塑料模具的制造工艺路线;2.分析预硬型塑料模具钢、淬
硬型塑料模具钢和渗碳型塑料模具钢的热处理特点
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第六章 非金属材料与复合材料简介
一、学习目的与要求
通过本章的学习,要求考生了解工程塑料、合成橡胶、陶瓷材料和复合材料
成分组成、性能特点、成型方法与应用范围。
二、考核知识点与考核目标
(一)工程塑料(次重点)
识记:1.塑料;2.塑料的组成;3.添加剂的类型;4.塑料的分类
理解:1.塑料的性能特点;2.热塑性塑料与热固性塑料的性能特点比较;
3.常用工程塑料的名称、性能特点与用途;4.塑料制品切削加工
的特点;5.塑料制品的连接方法与应用;6.塑料制品表面处理方
法与目的
应用:1.分析塑料注塑成型、挤压成型、吹塑成型、压制成型、浇注成型
的原理与应用
(二)合成橡胶(一般)
识记:1.橡胶;2.橡胶的组成;3.配合剂的类型。
理解:1.橡胶的性能特点;2.橡胶的分类及应用
(三)陶瓷材料(一般)
识记:陶瓷材料的分类
理解:1.陶瓷材料的性能特点;2.常用陶瓷材料的性能及应用
(四)复合材料(一般)
识记:1.复合材料;2.复合材料的组成;3.复合材料的分类
理解:1.复合材料的性能特点;2.常用纤维增强复合材料的性能及应用
第三部分 有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中,按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定
其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系,后者必须建立在前者的
基础上,其含义是:
识记:能知道有关的名词、概念、知识的含义,并能正确认识和表述,是低
层次的要求。
理解:在识记的基础上,能全面把握基本概念、基本原理、基本方法、能掌
握有关概念、原理、方法的区别于联系,是较高层次的要求。
应用:在理解的基础上,能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的
多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题,是最高层次的要求。
二、教材
指定教材:工程材料与热处理、黄晓明、机械工业出版社、2009 年版。
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三、自学方法指导
1.在开始阅读指定教材某一章之前,先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点
及对知识点的能力层次要求和考核目标,以便在阅读教材时做到心中有
数,有的放矢。
2.阅读教材时,要逐段细读、逐句推敲,集中精力,吃透每一个知识点,对
基本概念必须深刻理解,对基本理论必须彻底弄清,对基本方法必须牢固
掌握。
3.在自学过程中,既要思考问题,也要做好阅读笔记,把教材中的基本概念、
原理、方法等加以整理,这可从中加深对问题的认知、理解和记忆,以利
于突出重点,并涵盖整个内容,可以不断提高自学能力。
4.完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识,培养分析
问题、解决问题及提高能力的重要环节,在做练习之前,应认真阅读教材,
按考核目标所要求的不同层次,掌握教材内容,在练习过程中对所学知识
进行合理的回顾与发挥,住在理论联系实际和具体问题具体分析,解题时
应注意培养逻辑性,针对问题围绕相关知识点进行层次(步骤)分明的论
述或推导,明确各层次(步骤)间的逻辑关系。
四、对bet98助学的要求
1.应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2.应掌握各知识点要求达到的能力层次,并深刻理解对各知识点的考核目标。
3.辅导时,应以考试大纲为依据,指定的教材为基础,不要随意增删内容,
以免与大纲脱节。
4.辅导时,应对学习方法进行指导,宜提倡“认真阅读教材,刻苦钻研教材,
主动争取帮助,依靠自己学通”的方法。
5.辅导时,要注意突出重点,对考生提出的问题,不要有问即答,要积极启
发引导。
6.注意对考生能力的培养,特别是自学能力的培养,要引导考生逐步学会独
立学习,在自学过程中善于提出问题、分析问题,作出判断,解决问题。
7.要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事,在各个能
力层次中会存在着不同难度的试题。
8.助学学时:本课程共 3 学分,建议总课时 54 学时,其中助学课时分配如
下:
章 次  内 容  学 时
第一章  金属材料及其性能  8
第二章  金属学及热处理基础  10
第三章  模具用钢  12
第四章  模具钢热处理工艺分析及应用  12
第五章  模具的选材及热处理工艺实例  8
第六章  非金属与复合材料简介  4
合 计  54
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五、关于命题考试的若干规定
1.本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章,适当
突出重点。
2.试卷中对不同能力层次的试题比例大致是:“识记”为 40%、“理解”为
45%、“应用”为 15%。
3.试题难易程度应合理:易、较易、较难、难比例为2:3:3:2。
4.每份试卷中,各类考核点所占比例约为:重点占 60%,次重点占 30%,
一般占 10%。
5.试题类型一般分为:单项选择题、填空题、名词解释题、简答题、论述题
等。
6.考试采用闭卷笔试,考试时间 150 分钟,采用百分制评分,60 分合格。
六、题型示例(样题)
一、单项选择题(本大题共■小题,每小题■分,共■分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其选出并将“答题卡”
上的相应字母涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。
1.下列模具钢中,淬透性最好的是
A.T8A  B.GCr15  C.Cr12  D.T10A
2.下列合金钢中,属于耐蚀型塑料模具钢的是
A.0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)  B.3Cr2Mo
C.18Ni  D.20Cr
二、填空题(本大题共■小题,每小题■分,共■分)
1.冷作模具钢的强韧化处理工艺主要包括: 、 、微细化处理、等温和
分级淬火等。
2.拉丝模的失效形式主要是 和 等。
三、名词解释题(本大题共■小题,每小题■分,共■分)
1.低变形冷作模具钢
2.韧性
四、简答题(本大题共■小题,每小题■分,共■分)
1.简述冷镦模的主要失效形式。
2.什么是氮碳共渗?有何主要工艺特点?
五、综合应用题(本大题共■小题,每小题■分,共■分)
1.试叙述如何根据塑料制品种类和质量要求选用塑料模具钢。每类塑料模具钢至少写出
两种典型钢号。
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