數據庫在材料科學相關本科課程教學中的應用

摘 要：數據庫在《材料科學基礎A》和《金屬材料學》課程中的應用使得教學變得更為形象生動，富有趣味。重點介紹了《材料數據庫》和《工程材料數據庫》在相關本科課程中的應用情況。

關鍵詞：數據庫；本科課程教學；材料數據庫；工程材料數據庫

在《材料科學基礎A》和《金屬材料學》等課程相關章節的教學中，作者嘗試將一些數據庫資源用來進行教學，取得了不錯的教學效果。數據庫資源主要選擇了兩種：《材料數據庫》和《工程材料數據庫》。

《材料數據庫》是由中國科學院金屬研究所于1992年建立的。金屬研究所是著名的材料科學與工程研究基地，為國家經濟和國防建設發揮了重要作用。金屬研究所的研究內容廣泛，涉及材料研究的大多數領域，因此，《材料數據庫》涵蓋內容較為廣泛，主要包括：納米材料數據、高溫合金數據、鈦合金數據、精密管材數據、材料連接數據、材料腐蝕數據和失效分析數據等。在《材料科學基礎A》第十一章《工程用鋼》中高溫合金相關內容的介紹時，采用了《材料數據庫》中“高溫合金數據庫”的內容。內容包括：材料牌號、化學成分、熱導率、比熱、熱膨脹系數等物理性能、彈性性能、硬度性能、沖擊性能、持久強度、熱疲勞等力學性能，見圖1。

《工程材料數據庫》是由機械科學研究院、北京機科易普軟件有限公司開發研制的，數據庫涵蓋內容廣泛、全面，包括常用材料數據、常用零件材料、材料牌號對照和型材四大部分。常用材料數據部分的“材料分類查詢”非常方便快捷，我們可以迅速查詢到工具鋼、軸承鋼、碳素結構鋼、合金結構鋼、有色金屬、生鐵、鑄鐵、鑄鋼、粉末冶金、不銹鋼、耐熱鋼及合金、彈簧鋼、冷鐓鋼等相關資料和數據，見圖2。《工程材料數據庫》被用來講授《材料科學基礎A》和《金屬材料學》等課程相關章節內容時，同學們反映非常熱烈，表示出了很大的興趣。

比如，介紹到Cr13系列不銹鋼時，選擇3Cr13為大家詳細做了一些介紹。《工程材料數據庫》中包含了3Cr13不銹鋼相關的化學成分、物理性能、化學性能、力學性能、工藝性能、材料用途等內容，見圖3。從《工程材料數據庫》中我們可以了解3Cr13的詳細化學成分（圖3a）；了解3Cr13的密度、電阻率和熱導率相關數據（圖3b）；了解3Cr13不同直徑鋼材不同熱處理制度下的抗拉強度、屈服強度、伸長率和斷面收縮率、沖擊性能和硬度值等（圖3c）；了解3Cr13鍛造時的開鍛溫度和終鍛溫度（圖3d）。另外，我們也可以從《工程材料數據庫》中得知，3Cr13可以作刃具、噴嘴、閥座和閥門等用途。

鋼3Cr13的相關內容

（作者單位 江蘇科技大學）