西安交通大学材料性能与测试技术实验课程教学大纲一、课程基本信息材料性能与测试技术实验课程名称Materials properties and testing techniques课程编号MATL401302321课程学分总学时理论：0实验：32上机：0课外：0学时分配（课外学时不计入总学时）口公共课程口通识课程课程类型口学科门类基础课口专业大类基础课口专业核心课口专业选修课o集中实践□1-1□1-2□2-1□2-2□3-13-2开课学期□4-1 □4-2 □5-1 □5-2先修课程材料科学基础，材料研究方法，材料力学性能教材、参考[序号】作者1，作者2.教材名称.出版地：出版者，出版年书及其他例：[1】刘国钧，陈绍业.电路分析.北京：高等教育出版社，资料1994.使用教材：[1]材料教学实验编写组主编.材料组织性能与加工技术独立实验（上册）：西安：西安交通大学出版社，2015.参考教材：[1]石德珂、金志浩主编，材料力学性能.西安：西安交通大学出版社，1998.[2]陈黄浦主编，材料力学性能实验指导书.西安：西安交通大学，2006.二、课程目标及学生应达到的能力2.1 课程的基本要求本课程是材料科学与工程的独立专业实验课程，配合《材料研究方法（英）》与《材料性能》课程教学，围绕材料微观组织结构分析与力学性能测试核心，开
西安交通大学材料性能与测试技术实验课程教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 材料性能与测试技术实验 Materials properties and testing techniques 课程编号 MATL401302 课程学分 1 总学时 32 学时分配 理论: 0 实验: 32 上机: 0 课外: 0 （课外学时不计入总学时） 课程类型 公共课程 通识课程 学科门类基础课 专业大类基础课 专业核心课 专业选修课 集中实践 开课学期 1-1 1-2 2-1 2-2 3-1 3-2 4-1 4-2 5-1 5-2 先修课程 材料科学基础，材料研究方法，材料力学性能 教材、参考 书 及 其 他 资料 [序号] 作者 1，作者 2.教材名称.出版地：出版者，出版年. 例：[1] 刘国钧，陈绍业.电路分析.北京：高等教育出版社， 1994. 使用教材： [1] 材料教学实验编写组主编.材料组织性能与加工技术独立实 验（上册）.西安：西安交通大学出版社，2015. 参考教材： [1]石德珂、金志浩主编，材料力学性能.西安：西安交通大学出 版社，1998. [2]陈黄浦主编，材料力学性能实验指导书.西安：西安交通大学， 2006. 二、课程目标及学生应达到的能力 2.1 课程的基本要求 本课程是材料科学与工程的独立专业实验课程，配合《材料研究方法（英）》 与《材料性能》课程教学，围绕材料微观组织结构分析与力学性能测试核心，开
设了一系列的基础和综合实验，包括：理解X射线衍射仪、X射线应力仪、透射电镜、扫描电镜的基本原理、结构和便用：练习使用PDF卡片及索引对多晶物质的计算机物相分析结果进行校核，用sin法测量工件中的宏观残余应力，透射电镜样品制备，选区电子衍射、明暗场像的采集与分析，利用扫描电镜进行断口观察和成分分析；了解材料在静拉伸条件下拉伸曲线、弹性模量、形变硬化指数、布氏、洛氏、维氏（小负荷）及显微硬度的测试方法：掌握常温及低温下金属材料冲击试验方法；掌握疲劳裂纹扩展门槛值测定的一般方法和数据处理过程。本课程的着重培养和启发学生的自主创新能力以及提高实验动手能力，培养学生分析问题和解决问题的能力。通过实验课程的学习，要求学生了解和掌握材料物理研究方法的主要基本实验技术。从材料力学性能实验的基本原理出发，着重介绍了材料力学性能基本实验原理和测试方法，要求学生掌握主要力学性能指标的原理和测试方法。通过这些实验教学提高学生的动手能力，掌握实验数据分析方法与技巧，激发学生的创新思维能力，培养学生在团队中独立或合作开展工作的能力。2.2课程的目标及学生应该达到的能力1.开展实验并分析实验结果的能力掌握X射线粉末衍射原理及设备操作，掌握X射线sin法测量宏观应力原理、仪器操作及数据处理方法，掌握双喷减薄法制备透射电子显微镜样品的工艺方法，掌握选区电子衍射谱的采集及分析方法，掌握名暗场像采集方法并对图像衬度进行合理解释，掌握断口形貌观察方法并对图像衬度进行合理解释，掌握能谱仪工作原理及操作技能；掌握金属材料常规力学性能的测量过程，并学会计算力学性能指标；掌握用图解法测定试样弹性模量；掌握材料形变硬化指数的测试过程，并用计算法测定试样（材料）形变硬化指数；掌握正确选择和使用硬度计；掌握用能量法确定金属材料冷脆转变温度：掌握疲劳裂纹扩展门槛值测定的实验过程和数据处理过程。能够对实验获得的材料结构与性能方面的结果进行分析和讨论，并能对实验结果进行对比分析和合理的解释。支撑毕业要求指标点4-3：能按照实验方案选择和搭建试验系统，安全有效的开展试验，正确采集实验数据，并能够对收集的材料结构与性能方面的结果进行分析和讨论
设了一系列的基础和综合实验，包括：理解 X 射线衍射仪、X 射线应力仪、透射 电镜、扫描电镜的基本原理、结构和使用；练习使用 PDF 卡片及索引对多晶物质 的计算机物相分析结果进行校核，用 sin 2法测量工件中的宏观残余应力，透射 电镜样品制备，选区电子衍射、明暗场像的采集与分析，利用扫描电镜进行断口 观察和成分分析；了解材料在静拉伸条件下拉伸曲线、弹性模量、形变硬化指数、 布氏、洛氏、维氏（小负荷）及显微硬度的测试方法；掌握常温及低温下金属材 料冲击试验方法；掌握疲劳裂纹扩展门槛值测定的一般方法和数据处理过程。 本课程的着重培养和启发学生的自主创新能力以及提高实验动手能力，培养 学生分析问题和解决问题的能力。通过实验课程的学习，要求学生了解和掌握材 料物理研究方法的主要基本实验技术。从材料力学性能实验的基本原理出发，着 重介绍了材料力学性能基本实验原理和测试方法，要求学生掌握主要力学性能指 标的原理和测试方法。通过这些实验教学提高学生的动手能力，掌握实验数据分 析方法与技巧，激发学生的创新思维能力，培养学生在团队中独立或合作开展工 作的能力。 2.2 课程的目标及学生应该达到的能力 1.开展实验并分析实验结果的能力 掌握 X 射线粉末衍射原理及设备操作，掌握 X 射线 sin 2法测量宏观应力原 理、仪器操作及数据处理方法，掌握双喷减薄法制备透射电子显微镜样品的工艺 方法，掌握选区电子衍射谱的采集及分析方法，掌握名暗场像采集方法并对图像 衬度进行合理解释，掌握断口形貌观察方法并对图像衬度进行合理解释，掌握能 谱仪工作原理及操作技能；掌握金属材料常规力学性能的测量过程，并学会计算 力学性能指标；掌握用图解法测定试样弹性模量；掌握材料形变硬化指数的测试 过程，并用计算法测定试样（材料）形变硬化指数；掌握正确选择和使用硬度计； 掌握用能量法确定金属材料冷脆转变温度；掌握疲劳裂纹扩展门槛值测定的实验 过程和数据处理过程。能够对实验获得的材料结构与性能方面的结果进行分析和 讨论，并能对实验结果进行对比分析和合理的解释。 支撑毕业要求指标点 4-3：能按照实验方案选择和搭建试验系统，安全有效 的开展试验，正确采集实验数据，并能够对收集的材料结构与性能方面的结果进 行分析和讨论
2.使用现代工具的能力熟练掌握X射线衍射仪、X射线应力仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜等现代物理研究技术的基本原理和使用方法，透射电子显微镜、扫描电子显微镜样品的制备技术，X射线衍射、X射线应力、选区电子衍射、明暗场像数据的分析方法及相关数据分析软件；利用相关数据分析软件对金属材料力学性能指标进行计算和分析。支撑毕业要求指标点5-2：针对具体的复杂工程问题，能够采用金相显微镜、SEM、TEM、XRD等先进材料测试表征仪器及常用专业软件，对典型材料的成分、结构及性能进行解析、模拟和预测。3.应对复杂工程问题能力掌握X射线粉末衍射法结合PDF卡片索引对多晶物质进行物相分析；掌握X射线应力仪并使用sin"法测量工件中的宏观残余应力：掌握透射电子显微镜中选区电子衍射谱的采集及分析，名暗场像的采集及分析；掌握利用扫描电子显微镜观察断口形貌，进行断裂类型识别；掌握金属材料常规力学性能的测定方法；掌握材料弹性模量的测试原理和方法：掌握材料形变硬化指数的测试原理和方法，；掌握各种金属材料的布氏、洛氏、维氏（小负荷）及显微硬度的试验原理和测试方法；掌握测量和计算金属材料冲击韧性值的方法；掌握疲劳裂纹扩展门槛值测定的一般方法。支撑毕业要求指标点5-3：能够选用和开发与材料体系相适应的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具解析材料领域的复杂工程问题，并能针对具体的对象和方法分析其局限性。4.在团队中独立或合作开展工作的能力既注重培养学生的独立思考能力，同时注重培养学生的领袖气质、大局意识、分工协作精神和组织协调能力。支撑毕业要求指标点9-2：具有组织、协调和指挥能力，能在项目小组或团队中承担个体、团队骨干成员
2.使用现代工具的能力 熟练掌握 X 射线衍射仪、X 射线应力仪、透射电子显微镜、扫描电子显微镜 等现代物理研究技术的基本原理和使用方法，透射电子显微镜、扫描电子显微镜 样品的制备技术，X 射线衍射、X 射线应力、选区电子衍射、明暗场像数据的分 析方法及相关数据分析软件；利用相关数据分析软件对金属材料力学性能指标进 行计算和分析。 支撑毕业要求指标点 5-2：针对具体的复杂工程问题，能够采用金相显微镜、 SEM、TEM、XRD 等先进材料测试表征仪器及常用专业软件，对典型材料的成分、 结构及性能进行解析、模拟和预测。 3.应对复杂工程问题能力 掌握 X 射线粉末衍射法结合 PDF 卡片索引对多晶物质进行物相分析；掌握 X 射线应力仪并使用 sin 2法测量工件中的宏观残余应力；掌握透射电子显微镜中 选区电子衍射谱的采集及分析，名暗场像的采集及分析；掌握利用扫描电子显微 镜观察断口形貌，进行断裂类型识别；掌握金属材料常规力学性能的测定方法； 掌握材料弹性模量的测试原理和方法；掌握材料形变硬化指数的测试原理和方 法，；掌握各种金属材料的布氏、洛氏、维氏（小负荷）及显微硬度的试验原理 和测试方法；掌握测量和计算金属材料冲击韧性值的方法；掌握疲劳裂纹扩展门 槛值测定的一般方法。 支撑毕业要求指标点 5-3：能够选用和开发与材料体系相适应的技术、资源、 现代工程工具和信息技术工具解析材料领域的复杂工程问题，并能针对具体的对 象和方法分析其局限性。 4.在团队中独立或合作开展工作的能力 既注重培养学生的独立思考能力，同时注重培养学生的领袖气质、大局意识、 分工协作精神和组织协调能力。 支撑毕业要求指标点 9-2：具有组织、协调和指挥能力，能在项目小组或团 队中承担个体、团队骨干成员
课程目标与专业毕业要求的关联关系毕业要求56781011122349课程目标课程目M标1H课程目标2课程目H标3M课程目标 4注：1,23...12对应于专业认证毕业要求12条。课程目标与专业毕业要求的关联关系用H/M/L标注。三、教学内容简介序号知识点参考学时章节名称1.X射线衍射技术实验X射线衍射的原理，X1.1利用X射线衍射仪进行多晶体1射线测宏观残余应力的4物质的相分析原理。1.2宏观残余应力的测定透射电子显微镜的原理2.透射电子显微分析技术实验2.1透射电子显微镜样品的制备与特点，透射电子显微2.2透射电子显微镜结构原理及典型镜对样品的要求，选区28组织的观察电子衍射的原理与特2.3透射电子显微镜的选区电子衍射点，明暗场像的原理与和明暗场像观察特点，图相衬度的原理。扫描电子显微镜的原3.扫描电子显微镜及电子探针理、特点、对样品的要分析技术实验求，扫描电子显微镜图33.1扫描电子显微镜的结构原理及图4像衬度的原理，电子探相衬度与断口形貌观察针（尤其是能谱）的原3.2电子探针结构原理及分析方法理与特点
课程目标与专业毕业要求的关联关系 毕业要求 课程目标 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 课 程 目 标 1 M 课 程 目 标 2 H 课 程 目 标 3 H 课 程 目 标 4 M 注：1,2,3.12 对应于专业认证毕业要求 12 条。课程目标与专业毕业要求的 关联关系用 H/M/L 标注。 三、教学内容简介 序号 章节名称 知识点 参考学时 1 1. X 射线衍射技术实验 1.1 利用 X 射线衍射仪进行多晶体 物质的相分析 1.2 宏观残余应力的测定 X 射线衍射的原理，X 射线测宏观残余应力的 原理。 4 2 2. 透射电子显微分析技术实验 2.1 透射电子显微镜样品的制备 2.2 透射电子显微镜结构原理及典型 组织的观察 2.3 透射电子显微镜的选区电子衍射 和明暗场像观察 透射电子显微镜的原理 与特点，透射电子显微 镜对样品的要求，选区 电子衍射的原理与特 点，明暗场像的原理与 特点，图相衬度的原理。 8 3 3. 扫描电子显微镜及电子探针 分析技术实验 3.1 扫描电子显微镜的结构原理及图 相衬度与断口形貌观察 3.2 电子探针结构原理及分析方法 扫描电子显微镜的原 理、特点、对样品的要 求，扫描电子显微镜图 像衬度的原理，电子探 针（尤其是能谱）的原 理与特点。 4
拉伸试验机的基本工作原理，掌握金属材料常规力学性能的测定方法，拉伸力学性能指标测量和计算方法；材料4.材料静态力学性能实验4.1金属材料静态室温拉伸实验弹性模量及形变硬化指4.2金属材料弹性模量（E）测定数的测试原理和方法；1044.3金属材料形变硬化指数（n）测定各种金属材料的布氏、4.4硬度实验洛氏、维氏（小负荷）及显微硬度的试验原理和测试方法，根据材料特性和尺寸正确选择和使用硬度计。冲击试验机结构、工作原理及正确使用方法，常温及低温下金属材料5.材料动态力学性能实验冲击试验方法；金属材5.1材料缺口冲击韧性实验料疲劳裂纹扩展门槛值655.2金属材料疲劳裂纹扩展门槛值实测定和计算方法，采用验逐级降力法测定试验数据，确定疲劳裂纹门槛值
4 4. 材料静态力学性能实验 4.1 金属材料静态室温拉伸实验 4.2 金属材料弹性模量（E）测定 4.3 金属材料形变硬化指数（n）测定 4.4 硬度实验 拉伸试验机的基本工作 原理，掌握金属材料常 规力学性能的测定方 法，拉伸力学性能指标 测量和计算方法；材料 弹性模量及形变硬化指 数的测试原理和方法； 各种金属材料的布氏、 洛氏、维氏（小负荷） 及显微硬度的试验原理 和测试方法，根据材料 特性和尺寸正确选择和 使用硬度计。 10 5 5. 材料动态力学性能实验 5.1 材料缺口冲击韧性实验 5.2 金属材料疲劳裂纹扩展门槛值实 验 冲击试验机结构、工作 原理及正确使用方法， 常温及低温下金属材料 冲击试验方法；金属材 料疲劳裂纹扩展门槛值 测定和计算方法，采用 逐级降力法测定试验数 据，确定疲劳裂纹门槛 值。 6
四、教学安排详表教学方式章节学时教学要求对课程目标的教学内容（授课、实验、分配顺序（知识要求及能力要求）支撑关系上机、讨论）课程目标1介绍X射线衍射的原理，X射线衍理解X射线衍射仪的基本原理、结构和使用，练习使用授课、实验、课程目标2射仪的原理与结构，PDF卡片的使用PDF卡片及索引对多晶物质的计算机物相分析结果进讨论课程目标3方法行校核课程目标4课程目标1理解X射线应力仪的基本结构及宏观残余应力的测定授课、实验、课程目标2残余应力的基本概念，三类残余应力2n方法，用sinz4法测量工件中的宏观残余应力，利用传讨论的分类，残余应力的测定原理课程目标3递函数对测量误差进行定量评估课程目标4透射电子显微镜对样品的要求，常见课程目标1授课、实验、了解和掌握各种材料透射电子显微镜样品制备过程和3透射电子显微镜样品制备方法及各课程目标2讨论方法，重点掌握金属材料双喷电解减薄制样工艺自优缺点课程目标4熟悉透射电子显微镜的基本结构和工作原理，了解从装入样品到摄像记录的操作规程，了解金属薄膜组织形貌课程目标1透射电子显微镜的原理与结构，选区授课、实验、观察过程，学习分析钢中典型组织图像：课程目标2电子衍射的原理与分析，明暗场像衬S讨论了解选区电子衍射的原理和必要性，选择合适的样品，课程目标3度的原理与分析通过名暗场像操作的实验，了解名暗场像成像原理，掌课程目标4握名暗场像实验程序了解扫描电镜基本结构和工作原理，了解扫描电镜图像课程目标1扫描电子显微镜的原理与结构，电子授课、实验、衬度原理及应用，观察断口形貌，识别新裂类型：课程目标2S讨论课程目标3探针（尤其是能谱）的原理与应用了解电子探针仪的结构特点、工作原理及分析方法，了课程目标4解扫描电镜能谱仪的工作原理及定性分析方法
四、教学安排详表 章节 顺序 教学内容 学时 分配 教学方式 （授课、实验、 上机、讨论） 教学要求 （知识要求及能力要求） 对课程目标的 支撑关系 1 介绍 X 射线衍射的原理，X 射线衍 射仪的原理与结构，PDF 卡片的使用 方法 2 授课、实验、 讨论 理解 X 射线衍射仪的基本原理、结构和使用，练习使用 PDF 卡片及索引对多晶物质的计算机物相分析结果进 行校核 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 2 残余应力的基本概念，三类残余应力 的分类，残余应力的测定原理 2 授课、实验、 讨论 理解 X 射线应力仪的基本结构及宏观残余应力的测定 方法，用 sin 2法测量工件中的宏观残余应力，利用传 递函数对测量误差进行定量评估 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 3 透射电子显微镜对样品的要求，常见 透射电子显微镜样品制备方法及各 自优缺点 4 授课、实验、 讨论 了解和掌握各种材料透射电子显微镜样品制备过程和 方法，重点掌握金属材料双喷电解减薄制样工艺 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 4 4 透射电子显微镜的原理与结构，选区 电子衍射的原理与分析，明暗场像衬 度的原理与分析 4 授课、实验、 讨论 熟悉透射电子显微镜的基本结构和工作原理，了解从装 入样品到摄像记录的操作规程，了解金属薄膜组织形貌 观察过程，学习分析钢中典型组织图像； 了解选区电子衍射的原理和必要性，选择合适的样品， 通过名暗场像操作的实验，了解名暗场像成像原理，掌 握名暗场像实验程序 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 5 扫描电子显微镜的原理与结构，电子 探针（尤其是能谱）的原理与应用 4 授课、实验、 讨论 了解扫描电镜基本结构和工作原理，了解扫描电镜图像 衬度原理及应用，观察断口形貌，识别断裂类型； 了解电子探针仪的结构特点、工作原理及分析方法，了 解扫描电镜能谱仪的工作原理及定性分析方法 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4
拉伸试验机的构造及工作原理，材料了解试验机的基本工作原理和试验机控制参量设置方课程目标1授课、实验、在静拉伸条件下拉伸曲线的测试方法，掌握金属材料常规力学性能的测定方法，测量和计课程目标3讨论法，主要力学性能指标的计算方法、算金属材料的力学性能指标（强度、断后伸长率、断面课程目标4物理意义及其在工程应用中的作用。收缩率、弹性模量、形变硬化指数）了解布氏、洛氏、维氏、显微硬度计测试原理和适用场课程目标1布氏、洛氏、维氏（小负荷）及显微授课、实验、课程目标3硬度的试验原理、测试方法及测试过合，学会根据材料特性和尺寸，正确选择和使用布氏、讨论程，硬度实验方法的异同点洛氏、维氏、显微硬度计。课程目标4冲击试验机结构、工作原理及正确使掌握测量和计算金属材料冲击韧性值，掌握用能量法确课程目标1用方法，冲击断口特征；疲劳试验机授课、实验、定金属材料冷脆转变温度：掌金属材料疲劳裂纹扩展课程目标34讨论的工作原理，金属材料疲劳裂纹扩展门槛值测定和计算方法，采用逐级降力法测定试验数课程目标4据，确定疲劳裂纹门槛值。门槛值测定和计算方法
6 拉伸试验机的构造及工作原理，材料 在静拉伸条件下拉伸曲线的测试方 法，主要力学性能指标的计算方法、 物理意义及其在工程应用中的作用。 6 授课、实验、 讨论 了解试验机的基本工作原理和试验机控制参量设置方 法，掌握金属材料常规力学性能的测定方法，测量和计 算金属材料的力学性能指标（强度、断后伸长率、断面 收缩率、弹性模量、形变硬化指数） 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 7 布氏、洛氏、维氏（小负荷）及显微 硬度的试验原理、测试方法及测试过 程，硬度实验方法的异同点 4 授课、实验、 讨论 了解布氏、洛氏、维氏、显微硬度计测试原理和适用场 合，学会根据材料特性和尺寸，正确选择和使用布氏、 洛氏、维氏、显微硬度计。 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 8 冲击试验机结构、工作原理及正确使 用方法，冲击断口特征；疲劳试验机 的工作原理，金属材料疲劳裂纹扩展 门槛值测定和计算方法。 6 授课、实验、 讨论 掌握测量和计算金属材料冲击韧性值，掌握用能量法确 定金属材料冷脆转变温度；掌握金属材料疲劳裂纹扩展 门槛值测定和计算方法，采用逐级降力法测定试验数 据，确定疲劳裂纹门槛值。 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4
五、实践环节对课程目标的支实验编号实验名称实验内容教学方法撑关系课程目标1实验前预习，集中讲X射线衍射仪进行多1.X射线衍射仪简介课程目标21课，自主实验，完成晶体物质的相分析课程目标32.X射线衍射物相分析实验报告课程目标41.X射线应力仪简介课程目标1实验前预习，集中讲X射线宏观残余应力2.宏观残余应力测量原理简介课程目标22课，自主实验，完成测定课程目标3作图法求20csin24直线的斜率，并用应力常数计3.1实验报告算应力值课程目标4课程目标1透射电子显微镜样品的机械预减薄实验前预习，集中讲1.3电子显微镜样品制备使用双喷电解抛光仪减薄金属样品课，自主实验，完成课程目标22.实验报告课程目标43.:使用离子减薄仪减薄金属样品透射电子显微镜实物介绍1课程目标1透射电镜结构原理及2通过在透射电子显微镜上对钢中典型组织的观实验前预习，集中讲典型组织的观察，选区察，了解金属薄膜组织形貌观察过程，学习典型课，自主实验，现场课程目标2A电子衍射和明暗场像组织的分析选区电子衍射谱分课程目标3观察学习选区电子衍射操作与数据分析析，完成实验报告课程目标43.4.明暗场像的采集与衬度分析扫描电镜结构原理及扫描电子显微镜的实物介绍1课程目标1图像衬度与断口形貌实验前预习，集中讲2.利用二次电子信号观察断口形貌课程目标25观察，扫描电子显微镜对表面形貌衬度和原子序数衬度的观察，了解扫课，自主实验，完成3.课程目标3下的EDS原理及分析描电子显微镜衬度原理及应用实验报告课程目标4方法4、扫描电镜能谱仪实物介绍、操作及数据分析
五、实践环节 实验编号 实验名称 实验内容 教学方法 对课程目标的支 撑关系 1 X 射线衍射仪进行多 晶体物质的相分析 1. X 射线衍射仪简介 2. X 射线衍射物相分析 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 2 X 射线宏观残余应力 测定 1. X 射线应力仪简介 2. 宏观残余应力测量原理简介 3. 作图法求 2-sin 2直线的斜率，并用应力常数计 算应力值 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 3 电子显微镜样品制备 1. 透射电子显微镜样品的机械预减薄 2. 使用双喷电解抛光仪减薄金属样品 3. 使用离子减薄仪减薄金属样品 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 4 4 透射电镜结构原理及 典型组织的观察，选区 电子衍射和明暗场像 观察 1. 透射电子显微镜实物介绍 2. 通过在透射电子显微镜上对钢中典型组织的观 察，了解金属薄膜组织形貌观察过程，学习典型 组织的分析 3. 学习选区电子衍射操作与数据分析 4. 明暗场像的采集与衬度分析 实验前预习，集中讲 课，自主实验，现场 选区电子衍射谱分 析，完成实验报告 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4 5 扫描电镜结构原理及 图像衬度与断口形貌 观察，扫描电子显微镜 下的 EDS 原理及分析 方法 1. 扫描电子显微镜的实物介绍 2. 利用二次电子信号观察断口形貌 3. 对表面形貌衬度和原子序数衬度的观察，了解扫 描电子显微镜衬度原理及应用 4. 扫描电镜能谱仪实物介绍、操作及数据分析 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 2 课程目标 3 课程目标 4
1.实验设备及操作过程介绍2.测量试样尺寸，正确安装试样，调试试验机控制参量，进行实验实验前预习，集中讲课程目标1金属材料静态室温拉63实验结束后正确的测量试样尺寸，计算出相应的课程目标3课，自主实验，完成伸实验力学性能指标。实验报告课程目标44.准确画出试样尺寸图，画出试样宏观新口示意图（韧性断口和脆性断口）实验过程及测试流程介绍1.实验前预习，集中讲课程目标1金属材料弹性模量（E）测量试样尺寸，学习正确安装试样，进行实验2.7课，自主实验，完成课程目标3测定实验结束后正确的测量试样尺寸，计算出相应的3.实验报告课程目标4弹性模量，绘制应力一应变曲线和试验记录表实验过程及测试流程介绍1.测量试样尺寸，学习正确安装试样，在老师的指2.实验前预习，集中讲课程目标1金属材料形变硬化指导下调试试验机控制参量，进行实验8课，自主实验，完成课程目标3数（n）测定3.实验结束后正确的测量相关数据，计算出材料形实验报告课程目标4变硬化指数（n），绘制应力-应变曲线和试验记录表1：布氏、洛氏、维氏、显微硬度计测试原理和适用场合介绍实验前预习，集中讲课程目标19课程目标3硬度实验2.布氏、洛氏、维氏、显微硬度计操作过程演示课，自主实验，完成3.根据不同的材料和工件尺寸选择合理的硬度测量实验报告课程目标4方法，得出正确的硬度值
6 金属材料静态室温拉 伸实验 1. 实验设备及操作过程介绍 2. 测量试样尺寸，正确安装试样，调试试验机控制 参量，进行实验 3. 实验结束后正确的测量试样尺寸，计算出相应的 力学性能指标。 4. 准确画出试样尺寸图，画出试样宏观断口示意图 （韧性断口和脆性断口） 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 7 金属材料弹性模量（E） 测定 1. 实验过程及测试流程介绍 2. 测量试样尺寸，学习正确安装试样，进行实验 3. 实验结束后正确的测量试样尺寸，计算出相应的 弹性模量，绘制应力-应变曲线和试验记录表 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 8 金属材料形变硬化指 数（n）测定 1. 实验过程及测试流程介绍 2. 测量试样尺寸，学习正确安装试样，在老师的指 导下调试试验机控制参量，进行实验 3. 实验结束后正确的测量相关数据，计算出材料形 变硬化指数（n），绘制应力-应变曲线和试验记录 表 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 9 硬度实验 1. 布氏、洛氏、维氏、显微硬度计测试原理和适用 场合介绍 2. 布氏、洛氏、维氏、显微硬度计操作过程演示 3. 根据不同的材料和工件尺寸选择合理的硬度测量 方法，得出正确的硬度值 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4
1：冲击试验机构造、工作原理及操作过程介绍2.测量试样尺寸，正确安装试样，进行实验，记录冲击试验值实验前预习，集中讲课程目标1材料缺口冲击韧性实10课，自主实验，完成课程目标33.实验结束后正确绘制材料的温度和冲击韧性值曲验线，正确确定材料的冷脆转变温度实验报告课程目标44.准确画出试样尺寸图，画出试样宏观断口示意图（韧性断口和脆性断口）1.疲劳试验机工作原理及操作过程介绍2.测量试样尺寸，正确安装试样，调试试验机控制实验前预习，集中讲课程目标1金属材料疲劳裂纹扩参量，进行逐级降力法实验11课程目标3课，自主实验，完成展门槛值实验3.观察和记录疲劳载荷循环周次和对应的裂纹长度实验报告课程目标44.求出da/dN和△K，作出lg（da/dN）-Ig（△K）曲线，确定疲劳裂纹门槛值
10 材料缺口冲击韧性实 验 1. 冲击试验机构造、工作原理及操作过程介绍 2. 测量试样尺寸，正确安装试样，进行实验，记录 冲击试验值 3. 实验结束后正确绘制材料的温度和冲击韧性值曲 线，正确确定材料的冷脆转变温度 4. 准确画出试样尺寸图，画出试样宏观断口示意图 （韧性断口和脆性断口） 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4 11 金属材料疲劳裂纹扩 展门槛值实验 1. 疲劳试验机工作原理及操作过程介绍 2. 测量试样尺寸，正确安装试样，调试试验机控制 参量，进行逐级降力法实验 3. 观察和记录疲劳载荷循环周次和对应的裂纹长度 4. 求出 da/dN 和△K，作出 lg（da/dN）- lg（△K） 曲线，确定疲劳裂纹门槛值 实验前预习，集中讲 课，自主实验，完成 实验报告 课程目标 1 课程目标 3 课程目标 4