金属材料与热处理教案
金属材料与热处理市公开课获奖教案省名师优质课赛课一等奖教案
金属材料与热处理教案一、教学目标：1. 了解金属材料的基本概念、分类和特性；2. 掌握金属的热处理方法及其在材料强度、韧性和耐蚀性方面的应用；3. 理解金属材料热处理对微观结构的影响，并学会通过热处理改善材料性能。
二、教学内容：1. 金属材料的基本概念和分类：a. 金属材料的定义；b. 金属材料的分类：有色金属和黑色金属；c. 金属材料的特性：导电性、导热性、可塑性和延展性。
2. 金属材料的热处理方法：a. 固溶处理：概念、原理和应用；b. 淬火处理：概念、原理和应用；c. 回火处理：概念、原理和应用；d. 冷加工和时效处理：概念、原理和应用。
3. 金属材料的热处理对性能的影响：a. 强度的改善：冷加工、固溶处理和淬火处理；b. 韧性的改善：回火处理；c. 耐腐蚀性的改善：时效处理和表面处理。
4. 热处理实验：a. 实验一：固溶处理与淬火处理的实验；b. 实验二：回火处理的实验；c. 实验三：冷加工与时效处理的实验。
三、教学方法：1. 理论讲授：通过讲解金属材料的基本概念、分类和特性，以及不同热处理方法的原理和应用，使学生掌握相关知识。
2. 实验教学：通过热处理实验，让学生亲自操作并观察材料的性能变化，加深对热处理方法和影响的理解。
3. 讨论交流：组织学生讨论不同热处理方法的优缺点，以及在实际应用中的选择和搭配，培养学生的分析和判断能力。
四、教学评估：1. 实验报告：针对每个实验，学生需撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、结果及分析等内容。
2. 课堂练习：设计相关的选择题和计算题，帮助学生检验对知识掌握的程度。
3. 期末考试：综合考核学生对金属材料和热处理的全面理解，考察学生运用所学知识解决问题的能力。
五、教学资源：1. 教材：金属材料与热处理教材，包括相关理论和实验操作指南。
2. 实验设备和材料：实验室所需的金属材料和热处理设备。
六、教学进度安排：1. 第一周：金属材料的基本概念和分类；2. 第二周：固溶处理和淬火处理；3. 第三周：回火处理；4. 第四周：冷加工和时效处理；5. 第五周：热处理实验；6. 第六周：复习和期末考试。
《金属材料与热处理》教案
《金属材料与热处理》教案教案：金属材料与热处理一、教学目标：1.了解金属材料的基本性质和分类；2.掌握金属材料的热处理工艺；3.理解金属材料的结构与性能的关系。
二、教学内容：1.金属材料的概述（1）金属材料的定义和特点（2）金属材料的分类及应用领域2.金属材料的热处理（1）热处理的目的和基本原理（2）常见的热处理方法和工艺流程（3）热处理对金属材料性能的影响3.金属材料的结构与性能关系（1）金属晶体结构与性能的关系（2）金属的固溶体和析出相的形成与性能的关系三、教学过程：1.导入（15分钟）（1）讲解金属材料的定义和特点；（2）引入金属材料的分类及应用领域。
2.讲解金属材料的热处理（30分钟）（1）讲解热处理的目的和基本原理；（2）介绍常见的热处理方法和工艺流程；（3）分析热处理对金属材料性能的影响。
3.组织热处理实验（60分钟）（1）准备实验所需的金属材料和设备；（2）进行热处理实验，并观察实验结果；（3）分析实验结果，讨论热处理对金属材料性能的影响。
4.讲解金属材料的结构与性能关系（30分钟）（1）讲解金属晶体结构与性能的关系；（2）介绍金属的固溶体和析出相的形成与性能的关系。
5.总结与提问（15分钟）（1）总结金属材料与热处理的基本知识；（2）提问检查学生掌握情况。
四、教学资源：1.教材《金属材料与热处理》；2.实验室设备和金属材料。
五、教学评估：教师通过学生的表现、回答问题的情况以及实验结果的分析等来评估学生对金属材料与热处理知识的掌握程度。
六、教学反思：通过本课的教学，使学生了解到金属材料的基本性质和分类，掌握了金属材料的热处理工艺，并理解了金属材料的结构与性能的关系。
在教学中，我通过引入实验环节，增加了学生的实践操作，提高了他们对知识的理解。
同时，我也发现有些学生对金属材料的晶体结构和热处理工艺的理解有难度，需要在教学中提供更多的实例和练习。
此外，教学过程中还需要加强与学生的互动，提高他们的学习主动性和合作能力。
《金属材料与热处理》钢在加热及冷却时的组织转变课程教案
课题
钢在加热及冷却时的组织转变
教学目标
知识目标
1、了解钢加热时相转变；
2、掌握等温冷却及其产物；
3、学会C曲线分析。
课型
理论型
课时
2
教学重点
1、了解钢加热时相转变；
2、掌握等温冷却及其产物。
教学难点
学会C曲线分析。
教学方法
讲授法、展示法
教学过程
备注
第一课时
组织教学
复习并引入
分析总结
本次课介绍了钢在加热时的转变（奥氏体化）和冷却时的转变（多种产物），而冷却时所得产物的性能以及连续冷却（低温转变）的内容在下次课时进行介绍。
课件演示
重难点
重难点
作业处理
1、热处理目的？
2、热处理概念？
3、热处理使钢性能发生变化的原因？
板书设计
钢在加热及冷却时的组织转变
一、钢在加热时的组织转变
冷却方法
Rel/MPa
Rm/MPa
A/％
Z/％
HRC
随炉冷却
530
280
32.5
49.3
15～18
空气中冷却
670～720
340
15～18
45～50
18～24油中冷却900Fra bibliotek620
18～20
48
40～50
水中冷却
1100
720
7～8
12～14
52～60
2、冷却方式的分类
等温冷却
冷却方式
连续冷却
1等温（处理）冷却
1、热处理目的？
2、热处理概念？
3、热处理使钢性能发生变化的原因？
金属的热处理与金属材料教案
金属的热处理与金属材料教案。
一、金属的热处理热处理是指对金属材料进行加热、保温、冷却等处理，来改变其组织和性能的方法。
它可以使金属材料达到所需强度、硬度、韧性和其它性能指标的目的，同时也可以改变材料的物理、化学性质。
金属热处理的种类很多，下面我们分别介绍一下。
1.固溶处理（退火）固溶处理是指将金属加热到固溶温度以上，保持一定的时间，然后冷却到室温。
该过程可以消除合金中的偏析和变质，并进一步提高材料的塑性和韧性，以及减小材料的硬度。
此外，固溶处理还可以消除材料的残留应力。
2.均质处理均质处理是一种通过在固溶时对合金液体进行搅拌，使其成分均匀分布的方法。
这个过程可以提高材料的强度，韧性和耐蚀性。
3.淬火处理淬火处理是将金属加热到固溶温度以上，然后迅速冷却到室温，以产生一定硬度的处理过程。
淬火处理可以让材料得到高强度和硬度的提高，但同时也会改变其塑性和韧性。
4.回火处理回火处理是一种将淬火后的金属加热到一定温度，然后冷却到室温的方法。
通过回火处理，可以减轻淬火处理对金属塑性和韧性的影响，使金属更加稳定可靠。
5.热处理淬火回火一体化热处理淬火回火一体化是一种新兴的热处理方法，是指在同一炉内完成淬火和回火处理的方法。
它可以有效地提高材料的强度和韧性，并减少热处理时间和设备成本。
二、金属材料教案针对金属热处理的应用和实践，我们可以制定一份科学的教案，来帮助学生更好地理解和掌握这一领域的知识。
1.教学目标了解金属热处理的原理和种类，掌握金属热处理的基本技术和方法；学习材料的组织结构和变化规律，掌握材料性能的测试和评估方法；了解金属材料的加工和应用，掌握金属制品的生产流程和技术。
2.教学内容金属材料的物理和化学性质；金属热处理的类型和原理；金属材料组织结构的分析和归类；金属材料性能测试和评估方法；金属制品加工和应用的技术流程和方法。
3.教学重点学生需要掌握金属热处理的基本技术和方法，如淬火、固溶和回火等；学生需要了解材料的组织结构和变化规律，以及如何测试和评估材料的性能。
《金属材料与热处理》教案-图文
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理论课教案章节课题课型新授课绪论§1－1金属的力学性能（一）课时2教具学具电教设施挂图教学目标教学重点难点知识金属力学性能的强度和塑性教学点能力通过学习使学生们了解力学性能的作用和试验原理培养点德育培养学生的职业道德观及互相协作的精神渗透点重点各性能的符号、表示方法难点试验原理学法引导1、讲授法2、自主探究法教学内容更新、补充、删节参考资料补充《金属材料与热处理》相关内容《金属学与热处理》课后体会教与学互动设计教师活动内容（一）组织教学点名考勤，稳定学生情绪，准备上课（二）复习提问1、谈谈对于金属材料及热处理这门课的认识？2、什么是力学性能？（三）讲授新课绪论一．讲述金属的发展过程1．古代2．近代3．现在4．未来二．学习《金属材料与热处理》的方法1．认真做好课堂笔记2．理论联系实际3．按时完成作业，有不懂的问题及时问老师。
三．《金属材料与热处理》的内容及重点和难点1．学习材料的两种性能（力学和工艺）2．金属的结构与结晶（微观角度看材料的性能）3．铁碳合金相图的纵向和横向分析4．碳素钢和铸铁的分类和用途5．几种有色金属的性能和用途、几种非金属的介绍第一章金属的性能由于中学的时候我们已经学习了金属的物理和化学性能，所以现在我们主要是介绍金属的另外两种性能------力学性能和工艺性能。
第一节金属的力学性能（一）载荷1、概念：金属材料在加工及使用过程中所受的外力。
2、分类：根据载荷作用性质分，载荷分三种：?、静载荷：大小不变或变化过程缓慢的载荷。
——如：桌上粉笔盒的受力，用双手拉住一根粉笔两端慢慢施力等。
?、冲击载荷：突然增加的载荷。
——如：用一只手捏住粉笔的一端，然后用手去弹击粉笔。
《金属材料与热处理》教案(劳人社五版)
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第1讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第2 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第3 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第4 讲
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科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第5 讲
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科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第6 讲
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科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第8 讲
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科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第10 讲
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科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第13讲
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科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第15 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第16 讲。
金属材料与热处理教案
金属材料与热处理教案第一章：金属材料的概述教学目标：1. 了解金属材料的定义和分类。
2. 掌握金属材料的性质和用途。
教学内容：1. 金属材料的定义：金属材料是指由金属元素或金属合金组成的材料。
2. 金属材料的分类：金属材料主要包括纯金属和合金两大类。
3. 金属材料的性质：金属材料具有优良的导电性、导热性和韧性等。
4. 金属材料的用途：金属材料广泛应用于建筑、机械、电子等领域。
教学活动：1. 引入金属材料的概念，引导学生思考金属材料的日常应用。
2. 介绍金属材料的分类，让学生了解不同类型的金属材料。
3. 通过实例讲解金属材料的性质，如导电性、导热性和韧性等。
4. 探讨金属材料的用途，让学生了解金属材料在各个领域的重要性。
第二章：金属的结晶与晶体结构教学目标：1. 了解金属的结晶过程和晶体结构。
2. 掌握金属的晶体类型和性质。
教学内容：1. 金属的结晶过程：金属从液态转变为固态的过程称为结晶。
2. 金属的晶体结构：金属晶体主要由金属原子通过金属键相互连接而成。
3. 金属的晶体类型：金属晶体主要分为面心立方晶格和体心立方晶格两种类型。
4. 金属的晶体性质：不同晶体结构的金属具有不同的性质，如硬度和延展性等。
教学活动：1. 引入金属的结晶过程，引导学生了解结晶的基本概念。
2. 介绍金属的晶体结构，让学生掌握金属原子的排列方式。
3. 通过示意图讲解金属的晶体类型，如面心立方晶格和体心立方晶格。
4. 探讨金属的晶体性质，让学生了解不同晶体结构对金属性质的影响。
第三章：金属的塑性变形与再结晶教学目标：1. 了解金属的塑性变形和再结晶过程。
2. 掌握金属的塑性变形方式和再结晶的条件。
教学内容：1. 金属的塑性变形：金属在外力作用下发生形状改变而不断裂的过程。
2. 金属的塑性变形方式：主要包括拉伸、压缩、弯曲和扭转等。
3. 再结晶：金属在加热和冷却过程中，晶体结构发生改变的现象。
4. 再结晶的条件：再结晶发生的温度、应变量和时间等因素。
《金属材料与热处理》教案
天然水晶和普通玻璃a）天然水晶b）普通玻璃晶体内部原子排列模型晶格和晶胞示意图a）晶格b）晶胞三、金属晶格的类型、体心立方晶格（9个原子）、面心立方晶格（14个原子）、密排六方晶格（17个原子）四、单晶体与多晶体晶粒——组成金属的小晶体。
晶界——由晶粒间不规则排列的原子构成。
五、金属的晶体结构的缺陷晶体缺陷——由于各种原因，实际晶体中原子的规律排列受到干扰和破坏，使晶体中的某些原子偏离正常位置，造成原子排列的不完全性。
点缺陷——空位、间隙原子和置代原子2．线缺陷——位错位错的特点之一是很容易在晶体中移动，的运动来实现的。
在晶体中，位错的晶格畸变发生在沿半原子面端面的狭长区域，陷。
单晶体示意图 多晶体示意图刃型位错示意图 a ） 立体图 b ） 平面图课后小结】基本概念：一、晶体与非晶体 二、晶体的结构的概念 三、金属晶格的类型晶界过渡结构示意图亚晶界结构示意图钢锭浇铸示意图a）浇铸示意图b）钢锭1—盛钢桶2—滑动水口3—钢锭模4—钢液5—底盘液体 --> 晶体液体 --> 固体（晶体或非晶体）二、晶粒大小对金属材料的影响晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也愈好。
形核率——单位时间、单位体积所形成的晶核数，用字母N表示。
特点：1、金属的同素异构转变是一个重结晶过程，有恒定的转变温度；转变时需要一定的过冷度；释放结晶潜热；转变过程（晶核的形成和长大过程）2、转变时，晶核优先在原晶粒晶界中产生，大小会影响新晶粒大小，原晶粒越细，转变后可得到更细小的晶粒．内力内力——工件或材料在受到外部载荷作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的一种与外力相对抗的力。
任何一种材料，在未受到外力作用时，内部原子之间都有平衡的相互作用的原子力，以保持其固定的形状。
当受到外力作用时，原来的平衡被破坏，其中任何一个小单元都和邻近的各小单元之间产生了新的力（内力）强调：内力是在外力作用下，材料内部产生的那部分相互作用力。
金属材料及热处理教案
根据载荷作用性质的不同分为：
（1）静载荷：指大小不变或变化过程极其缓慢的载荷
（2）冲击载荷：指在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷
（3）交变载荷：指大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷
根据载荷作用形式的不同分为：
拉、压、弯曲、剪切以及扭转等
（注：使用不同类型的试样（V型缺口或U型缺口）进行试验时，冲击韧度分别标记为akv或aku）
2、小能量多次冲击
实践表明：承受冲击载荷的机械零件，大多数情况下是因小能量多次冲击而遭到破坏的，所以对材料进行小能量多次冲击试验是很重要的。一次冲击韧度高的材料，小能量多次冲击抗力不一定高，反之也一样。金属材料受大能量冲击载荷作用时，其冲击抗力主要取决于冲击韧度ak的大小，而在小能量多次冲击条件下，其冲击抗力主要取决于材料的强度和塑性。
教学难点
如何明确学习这门课的目的和内容
教学用具
利用教室中的各种金属物体
教学方法
阅读教学法、归纳法、举例分析法
教学过程设计
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、组织教学
二、导入新课
三、新课教学
绪论是本课程的第一节课，也是学好本课程的动员课。因此，讲好本节课对学生以后的学习好本课程具有非常重要的意义。让学生明确学习本课程的目的，了解本课程的性质、任务及内容范围，并了解我国在金属材料及热处理方面的发展概况及所取的成就，以提高学生的学习兴趣。
200至200学年第学期
_____________________课程
教
案
课程编码：______________________________________
金属材料与热处理教案
金属材料的损坏和塑性变形一、教学目标专业能力：了解金属材料的失效形式，塑性变形的基本原理，提高对金属材料的性能的认识。
社会能力：培养学生探索知识的能力，分析问题和解决问题的能力，并培养学生之间的配合互助，动手能力，以及团队精神。
方法能力：通过举例分析，让学生能触类旁通，达到灵活运用知识。
二，分析教材《金属材料与热处理》：全国中等职业技术学校机械类通用教材，中国劳动社会保障局出版社出版。
《金属材料的损坏与塑性变形》是理解金属材料性能的基础，内容抽象，理论性强。
学生对内力、应力的理解存在一定的难度，教师在教学过程中，可以例举生活实例旁通讲解，便于学生理解掌握。
通过多媒体课件，以及各种实验的演示，以及让学生动手实操，一可以活跃课堂气氛，二可以提高学生的学习兴趣，三可以提高学生的感观认识，并培养学生的观察问题、分析问题和解决问题的能力。
三、分析教学对象四、教学重点与难点教学重点：正确理解内力、应力的含义。
教学难点：应力的应用意义。
五、教学方法讲授、提问引导、图片展示、举例分析、实验/课件演示、任务驱动、小组竞赛六、教学课时2个课时八、学内容与过程来用学生便于理【新课讲授】§2-1 金属材料的损坏与塑性变形一、与变形相关的概念㈠、载荷1、概念金属材料在加工及使用过程中所受的外力。
2、分类根据载荷作用性质分，载荷分三种：⑴、静载荷：大小不变或变化过程缓慢的载荷。
——如：桌上粉笔盒的受力，用双手拉住一根粉笔两端慢慢施力等。
⑵、冲击载荷：突然增加的载荷。
——如：用一只手捏住粉笔的一端，然后用手去弹击粉笔。
⑶、变交载荷：大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷。
——如：通过在黑板上绘图分析自行车轮转动时辐条的受力。
根据载荷作用形式分，载荷又可以分为拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭曲载荷等。
拉伸载荷压缩载荷弯曲载荷（通过自己的动手，清楚分清载荷的分类）剪切载荷扭曲载荷㈡、内力1、概念材料受外力作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的与外力相对抗的力。
金属材料与热处理教案
绪论引入：材料金属材料机械行业本课程的重要性主要内容：金属材料的基本知识（晶格结构及变性）金属的性能（力学及工艺性能）金属学基础知识（铁碳相图、组织）热处理（退火、正火、淬火、回火）学习方法：三个主线重要概念①掌握基本理论②成分组织性能用途热处理③理论联系实际引入：内部结构决定金属性能内部结构？第一章：金属的结构与结晶§1-1 金属的晶体结构★学习目的：了解金属的晶体结构★重点: 有关金属结构的基本概念：晶面、晶向、晶体、晶格、单晶体、晶体，金属晶格的三种常见类型。
★难点：金属的晶体缺陷及其对金属性能的影响。
一、晶体与非晶体1、晶体：原子在空间呈规则排列的固体物质称为“晶体”。
（晶体内的原子之所以在空间是规则排列，主要是由于各原子之间的相互吸引力与排斥力相平衡的结晶。
）规则几何形状性能特点：熔点一定各向异性2、非晶体：非晶体的原子则是无规则、无次序的堆积在一起的（如普通玻璃、松香、树脂等）。
二、金属晶格的类型1、晶格和晶胞晶格：把点阵中的结点假象用一序列平行直线连接起来构成空间格子称为晶格。
晶胞：构成晶格的最基本单元2、晶面和晶向晶面：点阵中的结点所构成的平面。
晶向：点阵中的结点所组成的直线由于晶体中原子排列的规律性，可以用晶胞来描述其排列特征。
（阵点（结点）：把原子（离子或分子）抽象为规则排列于空间的几何点，称为阵点或结点。
点阵：阵点（或结点）在空间的排列方式称晶体。
）晶胞晶面晶向3、金属晶格的类型是指金属中原子排列的规律。
7个晶系 14种类型最常见：体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格（1）、体心立方晶格：(体心立方晶格的晶胞是由八个原子构成的立方体，并且在立方体的体中心还有一个原子 )。
属于这种晶格的金属有：铬Cr、钒V、钨W、钼Mo、及α-铁α-Fe所含原子数 1/8×8+1=2（个）（2）、面心立方晶格：面心立方晶格的晶胞也是由八个原子构成的立方体，但在立方体的每个面上还各有一个原子。
金属材料与热处理教案
金属材料与热处理教案一、教学目标1. 让学生了解金属材料的分类及性质，认识常见金属材料。
2. 使学生掌握金属热处理的基本原理和方法，了解热处理对金属性能的影响。
3. 培养学生运用金属热处理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 金属材料的分类及性质2. 金属热处理的基本原理和方法3. 热处理对金属性能的影响4. 常见金属材料的热处理工艺5. 金属热处理在工程中的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：金属材料的分类及性质，金属热处理的基本原理和方法，热处理对金属性能的影响。
2. 教学难点：金属热处理的基本原理，热处理对金属性能的影响。
四、教学方法1. 采用多媒体教学，展示金属材料及热处理的相关图片和视频。
2. 利用实物模型或教具，直观地展示金属材料的性质和热处理过程。
3. 采用案例分析法，让学生了解金属热处理在工程中的应用。
4. 开展小组讨论，培养学生团队合作精神。
五、教学安排1. 第一课时：金属材料的分类及性质2. 第二课时：金属热处理的基本原理和方法3. 第三课时：热处理对金属性能的影响4. 第四课时：常见金属材料的热处理工艺5. 第五课时：金属热处理在工程中的应用六、教学评价1. 课堂问答：通过提问，检查学生对金属材料分类、性质以及热处理基本原理和方法的掌握情况。
2. 小组讨论：评估学生在案例分析中的参与程度，以及对金属热处理在工程应用中的理解。
3. 课后作业：布置相关练习题，检验学生对课堂内容的吸收和运用能力。
七、教学资源1. 多媒体课件：包括金属材料图片、热处理视频、动画等。
2. 实物模型或教具：展示金属材料和热处理过程。
3. 案例资料：涉及金属热处理在工程中的应用实例。
4. 练习题库：供课后作业使用。
八、教学拓展1. 邀请行业专家进行讲座，介绍金属热处理在实际生产中的应用和最新发展动态。
2. 组织学生参观金属加工工厂，实地了解金属热处理的过程和设备。
3. 开展课后研究项目，鼓励学生探索金属热处理技术的新应用。
中职金属材料与热处理教案
1、多晶体构造
晶粒：外形不规则而部原子排列规则的小晶体
晶界：晶粒与晶粒之间的分界面
2、单晶体构造
单晶体：只由一个晶粒组成的晶体。其晶格排列方位完全一致。必须是人工制作。
注意：普通金属都是多晶体，虽然每个晶粒各向异性，但是由于各个晶粒的相位不同，加之晶界的作用，则使各晶粒的各向异性相互抵消，因而整个多晶体呈现出无相性。即各项同性。
小结：
细晶粒的金属具有较高的强度、塑性及韧性。
四、金属材料的冷塑性变形与加工硬化
冷塑性变形对金属组织构造的影响主要有两个方面：
1、产生纤维组织
金属的塑性变形，在外形变化的同时，晶粒的形状也会发生变化。通常晶粒会沿变形方向压扁或拉长。如以下图。
2、形变强化〔加工硬化〕
冷塑性变形除了使晶粒的外形发生变化外，还会使晶粒部的位错密度增加，晶格畸变加剧，从而使金属随着变形量的增加，使其强度、硬度提高，而塑性、韧性下降。
听 课
记笔记
学生分组讨论
并发言
听 讲
提 问
学生分组讨论并发言
记笔记
学生分组讨论并发言：温度与结晶的关系
讨论生产中常见
的细化晶粒的方法
分组讨论，比照金刚石和石墨认识同素异晶转变
学生认真听讲，并详细记笔记
学生根据教师的提示认真回忆本次课的重点容
2分
5分
30分
10分
20分
15分
5分
3分
教 案
章节
课题
§2－1金属材料的损坏与塑性变形
1Pa=1N/㎡1Mpa=1 *106N/mm2
思考公式中的力为什么用外力代替.
答：力=外力
2、意义
用"应力〞可以表示不同材料的承载能力〔见各种手册中的强度指标〕，也可以在现有外力下材料部单位面积的受力。
金属材料与热处理教案
生产生活中常见到一些机械零件因受力过大被破坏，而失去工作能力。如：拧断
的钥匙、弯曲的自行车辐条、 扣的螺栓等。总结机械零件常见损坏形式
变形
V断裂
磨损
主要原因：材料的实际使用性能达不到工作要求。
使用性能：为保证机械零件或工具正常工作，材
巳料应具务的性能（力学、物理、化学性能等）。此性能决定了金属村性能料的应用范围、安全可靠性和使用寿命等。
2.晶界的作用
晶界处原子排列比较紊乱，阻碍位错的移动，因而阻碍了滑移。晶界越多， 则晶体的塑变抗力越大。
3.晶粒大小的影响
在一定体积的晶体内，晶粒数目越多，晶界就越多，晶粒就越细，且不同位 向的晶粒也越多，1因而塑性变形抗力也越大。细晶粒的多晶体不仅强度较高，且 塑性和韧性也较好，故生产中总是尽可能细化晶粒。
1.载荷
载荷一一金属材料在加工及使用过程中所受的外力。
根据载荷作用性质的不同分：
（1）静载荷大小不变或变化过程缓慢的载荷。
（2）冲击载荷一一在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷。
（3）交变载荷一一大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷。
力一一物体之间的相互作用，是使物体发生加速度和发生形变的外因。物体 受力后一变形（材料学是从微观角度来研究物体受外力后发生变形甚至破坏的规 律）
t\T
纯金属结晶时的冷却曲线,。
a）理论结晶温度b）实际结晶温度
a)b)
纯金属的结晶条件:
纯金属结晶的条件就是应当有一定的过冷度
属不同的sw&wn曲线
冷却速度越大，则过冷度越大。
2.纯金属的结晶过程
金属结晶的微观过程一一结晶过程是形核和长大的过程
《金属材料与热处理》教案
《金属材料与热处理》教案一、教学目标1.了解金属材料的基本性质和分类；2.了解金属材料的热处理方法和原理；3.掌握金属材料的常见热处理工艺；4.培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
二、教学内容1.金属材料的基本性质和分类：(1)金属的特性和性质；(2)常见的金属材料分类。
2.金属材料的热处理方法和原理：(1)热处理的基本概念；(2)热处理的分类和目的；(3)热处理的原理和影响因素。
3.金属材料的常见热处理工艺：(1)退火；(2)淬火；(3)回火；(4)面冷加工；(5)预冷加工。
4.实践操作：(1)反射性金属的固溶处理；(2)不锈钢的淬火和回火处理；(3)铝合金的时效处理。
三、教学方法1.教师讲授与学生讨论相结合的方式，让学生主动参与教学过程；2.提倡学生自主学习、实践操作和解决问题。
四、教学过程1.导入（15分钟）教师介绍金属材料的重要性和广泛应用，激发学生的学习兴趣。
2.金属材料的基本性质和分类（30分钟）教师讲授金属材料的基本性质和分类，包括金属的特性和性质、常见的金属材料分类等。
同时，引导学生思考金属材料的热处理意义。
3.金属材料的热处理方法和原理（40分钟）教师讲解热处理的基本概念、分类和目的，同时介绍热处理的原理和影响因素。
通过示意图和实例，让学生更好地理解和记忆。
4.金属材料的常见热处理工艺（40分钟）教师依次介绍金属材料的常见热处理工艺，如退火、淬火、回火、面冷加工和预冷加工。
结合实例和实验，深入分析每种工艺的原理和应用范围。
5.实践操作（50分钟）学生分组进行实践操作，如反射性金属的固溶处理、不锈钢的淬火和回火处理、铝合金的时效处理等。
学生通过实际操作，深化对热处理工艺的理解和掌握。
6.总结与展望（15分钟）学生进行课堂总结，并展望热处理在金属材料改性和加工中的重要性。
教师进行点评和总结。
五、教学评价1.学生的课堂表现，包括听课态度、课后作业等；2.学生的实践操作结果和报告；3.学生对热处理的理解和运用能力。
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绪论引入:材料金属材料机械行业本课程得重要性主要内容：金属材料得基本知识(晶格结构及变性）金属得性能(力学及工艺性能）金属学基础知识（铁碳相图、组织）热处理(退火、正火、淬火、回火)学习方法：三个主线重要概念①掌握基本理论②成分组织性能用途热处理③理论联系实际引入：内部结构决定金属性能内部结构？第一章:金属得结构与结晶§1-１金属得晶体结构★学习目得:了解金属得晶体结构★重点：有关金属结构得基本概念:晶面、晶向、晶体、晶格、单晶体、晶体,金属晶格得三种常见类型.★难点：金属得晶体缺陷及其对金属性能得影响.一、晶体与非晶体1、晶体:原子在空间呈规则排列得固体物质称为“晶体"。
（晶体内得原子之所以在空间就是规则排列，主要就是由于各原子之间得相互吸引力与排斥力相平衡得结晶。
）规则几何形状性能特点: 熔点一定各向异性2、非晶体：非晶体得原子则就是无规则、无次序得堆积在一起得(如普通玻璃、松香、树脂等）。
二、金属晶格得类型1、晶格与晶胞晶格：把点阵中得结点假象用一序列平行直线连接起来构成空间格子称为晶格.晶胞:构成晶格得最基本单元2、晶面与晶向晶面：点阵中得结点所构成得平面。
晶向：点阵中得结点所组成得直线由于晶体中原子排列得规律性，可以用晶胞来描述其排列特征。
(阵点(结点）:把原子（离子或分子）抽象为规则排列于空间得几何点,称为阵点或结点。
点阵：阵点(或结点）在空间得排列方式称晶体。
)晶胞晶面晶向3、金属晶格得类型就是指金属中原子排列得规律。
7个晶系 1４种类型最常见:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格(1)、体心立方晶格:(体心立方晶格得晶胞就是由八个原子构成得立方体,并且在立方体得体中心还有一个原子）。
属于这种晶格得金属有：铬Cr、钒Ｖ、钨Ｗ、钼Ｍｏ、及α—铁α-Fe 所含原子数 1/8×8+1=2（个)(2）、面心立方晶格：面心立方晶格得晶胞也就是由八个原子构成得立方体,但在立方体得每个面上还各有一个原子。
属于这种晶格得金属有：Al、Cu、Ｎi、Pb(γ-Fｅ）等所含原子数1／８×8+6×1/２=4（个）（3）、密排六方晶格：由1２个原子构成得简单六方晶体，且在上下两个六方面心还各有一个原子，而且简单六方体中心还有3个原子。
属于这种晶格得金属有铍（Be）、Ｍg、Zｎ、镉(Ｃd)等。
所含原子数 1/6×6×2+1／2×2+3=6(个）三、单晶体与多晶体金属就是由很多大小、外形与晶格排列方向均不相同得小晶体组成得,１、晶界：晶粒间交界得地方称为晶界。
2、单晶体:只由一个晶粒组成得晶体.（晶格排列方位完全一致.必须人工制作，如单晶硅。
)３、多晶体:整个物体就是由许多杂乱无章得排列着得小晶体组成得。
(普通金属材料都就是多晶体)四、晶体得缺陷1、晶体缺陷：晶体中出现得各种不规则得原子堆积现象。
1）点缺陷空位、间隙原子与置代原子晶体中得空位、间隙原子、杂质原子都就是点缺陷。
影响：使材料强度硬度电阻增加２)线缺陷位错可认为就是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体得位错局部滑移而造成。
滑移部分与未滑移部分得交界线即为位错线.影响：使金属材料得塑性变形更加容易3)面缺陷晶界与亚晶界影响：使金属变形阻力增大,晶界越多，金属材料力学性能越好§1—2纯金属得结晶学习目得：★掌握金属结晶得概念，纯金属冷却曲线、及过冷度。
★掌握纯金属得结晶过程.★熟悉掌握晶粒大小对金属力学性能得影响及常用细化晶粒得方法.★同素异构转变得概论，掌握铁得同素异构转变式.教学重点与难点：★细化晶粒得方法及晶粒大小对力学性能得影响就是教学得难点。
★纯金属冷却曲线及过冷度就是教学重点。
教学过程复习旧课：1、晶体结构得概念。
2、常见得三种金属晶格类型。
3、晶体得缺陷。
导入新课:金属由原子不规则排列得液体转变为原子规则排列得固体得过程称为结晶。
一、纯金属得结晶过程1、纯金属得冷却曲线及过冷度。
1）金属得结晶必须在低于其理论结晶温度（熔点Tｏ）下才能进行。
2）理论结晶温度与实际结晶温度之差称这“过冷度”（△T=Tｏ－Ｔ1）。
3）金属结晶时过冷度得大小与冷却速度有关。
(冷却速度越快,金属得实际结晶温度越低，过冷度也就越大。
）2、纯金属得结晶过程在一定过冷度得条件下，金属液通过晶核形成、晶核长大形成枝晶来完成其结晶过程。
如课本图示。
晶核产生(形核）长大二、晶粒大小对金属材料得影响（一般室温下,细晶粒金属具有较高得强度与韧性。
)1、金属晶粒大小取决于结晶时得形核率、长大速度。
细化晶粒，则要形核率越高、长大速度越慢。
２、常用得细化晶粒得方法：增加过冷度变质处理振动处理.三、同素异构转变１、金属在固态下,随温度得改变有一种晶格转变为另一晶格得现象称为同素异构转变.2、具有同素异构转变得金属有:铁、钴、钛、锡、锰等。
同一金属得同素异构晶体按其稳定存在得温度，由低温到高温依次用希腊字母α,β，γ，δ等表示。
3、纯铁得同素异构转变：１5３8 ℃13９4℃912℃δ—Ｆe →γ—Fｅ→α– Fe体心面心体心4、金属得同素异构转变，也称为“重结晶”。
其与液态金属结晶有许多相似处：有一定转变温度,有过冷现象; 有潜热放出与吸收; 也由形核、核长大来完成。
不同处：∵属固态相变，∴转变需较大得过冷度；新晶核优先在原晶界处形核；转变中有体积得变化，会产生较大内应力。
【小结】【作业】P1１４、５、6第二章金属材料得性能学习目得:★理解金属材料性能(工艺性能、使用性能）得概念、分类.★掌握强度得概念及其种类、应力得概念及符号。
★掌握拉伸试验得测定方法；力——伸长曲线得几个阶段；屈服点得概念。
教学重点与难点１、理解力——伸长曲线就是教学重点；2、强度、塑性就是教学难点.§2-1 金属材料得损坏与塑性变形弯曲零件常见损坏形式断裂（不利）磨损有利面：（塑性变形）：成型强化（改善组织性能)一、与变形相关得几个概念1、载荷（金属材料所受外力)载荷可分为:静载荷、冲击载荷、交变载荷。
2、内力材料受外力时,为使其不变形，材料内部产生一种与外力相抗得力。
3、应力得概念。
横截面上得内力二、金属得变形外力作用下：弹性变形弹-塑性变形断裂塑性变形得影响因素:1、晶粒位相得影响２、晶界得作用3、晶粒大小得影响三、金属材料得冷塑性变形与加工硬化加工硬化:有利面:强化金属不利面：再加工(切屑，进一步加工）困难§2—２金属得力学性能学习目得:★了解疲劳强度得概念。
★掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度得概念、硬度测试及表示得方法。
★掌握冲击韧性得测定方法。
教学重点与难点★布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度得概念、硬度测试及表示得方法。
教学过程：力学性能得概念：力学性能就是指金属在外力作用下所表现出来得性能.力学性能包括:强度、硬度、塑性、硬度、冲击韧性.ﻩ一、强度：①概念:金属在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂得能力称为强度。
强度得大小用应力来表示。
ﻩ②根据载荷作用方式不同,强度可分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度与抗扭强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低得指标。
１、拉伸试样：拉伸试样得形状一般有圆形与矩形。
Do：直径Ｌo:标距长度长试样:Lo=10ｄoﻩ短试样:Lo＝5ｄo力-伸长曲线：如下图,以低碳钢为例纵坐标表示力Ｆ,单位N;横坐标表示伸长量△L，单位为mm。
ﻩ(1）oe：弹性变形阶段：ﻩ试样变形完全就是弹性得,这种随载荷得存在而产生,随载荷得去除而消失得变形称为弹性变形。
Fe为试样能恢复到原始形状与尺寸得最大拉伸力.ﻩ（２）es：屈服阶段:ﻩ不能随载荷得去除而消失得变形称为。
在载荷不增加或略有减小得情况下，试样还继续伸长得现象叫做屈服。
屈服后,材料开始出现明显得塑性变形.Fs称为屈服载荷（3）sｂ：强化阶段:随塑性变形增大，试样变形抗力也逐渐增加，这种现象称为形变强化（或称加工硬化）。
Fb:试样拉伸得最大载荷。
(4)bｚ：缩颈阶段(局部塑性变形阶段）ﻩ当载荷达到最大值Fb后，试样得直径发生局部收缩，称为“缩颈”.工程上使用得金属材料,多数没有明显得屈服现象，有些脆性材料,不但没有屈服现象，而且也不产生“缩颈"。
如铸铁等。
3、强度指标:（1)屈服点：在拉伸试验过程中,载荷不增加（保持恒定），试样仍能继续伸长时得应力称为屈服点。
用符号Fｅl表示，计算公式：Fel=Ｆs/Ｓｏ对于无明显屈服现象得金属材料可用规定残余伸长应力表示,ﻩ计算公式：σ0、2=Ｆ0、２/Sｏ屈服点σｓ与规定残余伸长应力σ0、2都就是衡量金属材料塑性变形抗力得指标。
ﻩ材料得屈服点或规定残余伸长应力就是机械零件设计得主要依据,也就是评定金属材料性能得重要指标。
(2)、抗拉强度：бb材料在断前所能承受得最大应力、бb= Fｂ/ So注:零件在工作中所受得应力，不允许超过бb,否则会断裂、∴它也就是零件设计\选材得重要依据、ﻩ二、塑性：ﻩ断裂前金属材料产生永久变形得能力称为塑性。
塑性由拉伸试验测得得。
常用伸长率与断面收率表示。
ﻩ１、伸长率：ﻩ试样拉断后，标距得伸长与原始标距得百分比称为伸长率。
用δ表示:ﻩ计算公式:A=(ｌ1－l0）／ｌ0 ×100％ﻩ2、断面收缩率:试样拉断后，缩颈处横截面积得缩减量与原始横截面积得百分比称为断面收缩率。
用ψ表示ﻩZ=(ＳO－S1）/ＳO ×１00％ﻩ金属材料得伸长率(δ)与断面收缩率（ψ）数值越大,表示材料得塑性越好。
ﻩ例、有一直径dO=10ｍm，lo=100mm得低碳钢试样，拉伸验时测得FＳ=21KＮ，Fb＝２9KN，d1=5、65mm,l1=1３8mm，求：Ｒeｌ、Ｒm、Ａ、Z。
解:(1)计算SO,Ｓ1ﻩS０=πd02／4=３、１4×１02/4=７8、5ｍｍ２ﻩS１¬=πd12／４=3、１4×5、652/4＝25mm2（２)计算σs、σbFeｌ＝FS/ＳO=21×103/78、５＝2６7、5MpaFm=Fｂ/SO＝２9×１03/７8、5=3６9、４Mpａ(3）计算A、ＺA=（l1-l0）/l0×1０0％=（138－1０0）/１0０×100％＝３８% Z=（S０－S１)/S0×100%=（７8、５—2５)/78、5×1０0％=６8%小结：抗拉强度就是零件设计＼选材得重要依据、Ａ、Ｚ得值越大,表示材料得塑性就越好。
作业：P32 3、4、5复习:强度、塑性得概念及测定得方法。
新课:三、硬度●材料抵抗局部变形特别就是塑性变形压痕或划痕得能力称为硬度。
（就是衡量材料软硬程度得指标）●根据硬度得试验方法可以把硬度分为：布氏硬度试验方法、洛氏硬度试验方法、维氏硬度试验方法.1、布氏硬度(1)布氏硬度得测试原理:用一定直径得球体(钢球或硬质合金）,以规定得试验力压入试样表面,经规定保持时间后卸除试验力，然后用测量表面压痕直径来计算硬度。