常用金属材料及热处理(教师教学)
金属材料及热处理教案
金属材料及热处理教案教案标题：金属材料及热处理教案教案目标：1. 了解金属材料的基本特性和分类。
2. 理解热处理对金属材料性能的影响。
3. 学习常见的金属热处理方法及其应用。
4. 培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
教案步骤：引入：1. 通过展示一些常见的金属制品，引起学生对金属材料的兴趣，并提问学生对金属材料的了解程度。
知识讲解：2. 介绍金属材料的基本特性，如导电性、导热性、延展性等，并与非金属材料进行对比。
3. 介绍金属材料的分类，如有色金属和黑色金属，并列举常见的金属材料及其应用。
热处理概述：4. 介绍热处理的概念和作用，解释热处理对金属材料性能的影响。
5. 介绍常见的热处理方法，如退火、淬火、回火等，并讲解每种方法的原理和应用领域。
实验操作：6. 设计一个简单的金属热处理实验，如对某种金属材料进行退火处理。
7. 指导学生进行实验操作，包括材料的准备、加热过程、冷却过程等。
8. 引导学生记录实验数据，并进行数据分析和结果总结。
案例分析：9. 提供一个金属材料应用案例，如汽车发动机的曲轴材料选择和热处理方法。
10. 引导学生分析该案例中金属材料的选择原因和热处理方法的影响。
课堂讨论：11. 组织学生进行课堂讨论，让学生分享他们对金属材料及热处理的理解和应用经验。
12. 解答学生提出的问题，并对学生的回答进行指导和补充。
作业布置：13. 布置相关的课后作业，如阅读金属材料及热处理的相关资料，或进行小组研究报告等。
教学评估：14. 设计一个简单的小测验，检查学生对金属材料及热处理的理解程度。
15. 对学生的实验报告和课堂表现进行评估，评价学生的实验操作能力和数据分析能力。
教学延伸：16. 鼓励学生参加相关的科技竞赛或实验设计比赛，拓展他们对金属材料及热处理的兴趣和应用能力。
17. 提供相关的学习资源和参考书目，供学生进一步深入学习和研究。
教学反思：18. 教学结束后，对本节课的教学过程和效果进行反思，总结教学经验和改进方案。
金属材料及热处理第三版教学设计
金属材料及热处理第三版教学设计1. 课程简介本课程旨在为学生提供关于金属材料及热处理的理论基础和实践技能，包括金属材料的分类、特性及应用、常见热处理方法、热处理设备的使用和维护等内容。
通过学习本课程，学生能够全面了解金属材料及热处理领域，提升其综合素质和实践技能，为其未来的学习和职业发展打下基础。
2. 课程目标•理解金属材料分类及各类材料的特性和应用；•掌握常见的热处理方法及其原理；•熟悉热处理设备的使用和维护方法；•具备进行金属材料及热处理实验的基本技能；•能够根据工程要求选择合适的金属材料和热处理方法。
3. 课程内容章节内容第一章金属材料的分类及特性第二章金属材料的应用第三章热处理方法及其原理第四章热处理设备的使用和维护第五章典型热处理实验设计及实验操作4. 课程教学方法本课程采用“理论与实践相结合”的教学方法，注重知识点的讲解和实验操作的演示和练习。
具体教学方法如下：•课堂讲授：讲解金属材料分类、特性和应用，热处理方法及其原理等理论知识；•实验演示：现场演示常见热处理实验的设计及操作方法；•实验实践：引导学生进行典型热处理实验，并对实验结果进行分析和总结；•其他教学方法：结合案例、讨论、小组讨论等形式激发学生学习兴趣，提高教学效果。
5. 课程评估方式为确保教学效果和学生掌握程度，本课程采用多种评估方式，包括期中考试、实验报告和期末考试等。
•期中考试：覆盖第一至第三章的理论知识；•实验报告：以小组为单位进行典型热处理实验，并提交实验报告；•期末考试：覆盖全书内容，包括理论知识和实验操作技能。
6. 参考教材•《材料科学基础（第2版）》（高等教育出版社）•《热处理技术手册第3版》（机械工业出版社）•《现代热处理技术手册》（化学工业出版社）7. 教学总结本课程通过多种教学方法对金属材料及热处理的理论知识和实践技能进行了全面、系统、深入的讲解，旨在培养学生的热处理综合素质和实践能力。
通过本课程的学习，学生能够掌握金属材料及热处理领域的基本知识和技能，为未来的学习和职业发展打下基础。
《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。
金属材料热处理教案
金属材料热处理教案标题：金属材料热处理教案目标学生群体：高中生（年级不限）教学目标：1. 了解金属材料的热处理方法及其对材料性能的影响；2. 学习不同热处理工艺的步骤和参数设定；3. 掌握金属材料热处理的实验操作技能；4. 培养学生的实验设计和数据分析能力。
教学准备：1. 提供能够展示不同金属材料的热处理前后性能变化的实例；2. 准备热处理设备和相关实验材料，如炉子、温度计、不同种类金属样本等；3. 准备实验报告模板和数据处理软件。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用展示实例引起学生对金属材料热处理的兴趣和好奇心；2. 提问引导学生思考：为什么需要对金属材料进行热处理？二、知识讲解（15分钟）1. 介绍金属材料热处理的定义和基本概念；2. 详细讲解常见的热处理方法，如退火、淬火、回火等；3. 解释不同热处理方法对金属材料性能的影响原理。
三、实验操作演示（20分钟）1. 演示一个典型的金属材料热处理实验操作流程；2. 强调安全操作措施，如佩戴防护眼镜和手套等；3. 说明实验中需注意的关键操作要点。
四、实验操作实践（30分钟）1. 学生分组进行金属材料热处理实验操作；2. 每个小组分别选择一个金属材料进行热处理，并记录实验操作步骤和参数设定；3. 学生之间相互配合完成实验，确保实验过程顺利进行。
五、实验数据处理和分析（20分钟）1. 学生使用提供的数据处理软件对实验结果进行统计和分析；2. 学生根据实验结果回答相关问题，如不同热处理方法对材料性能影响的差异；3. 鼓励学生讨论和交流实验结果，提高数据分析能力。
六、实验总结（10分钟）1. 学生撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、结果和结论；2. 学生互相交流和评价实验过程中的经验和教训；3. 教师对学生实验报告进行评价和反馈。
教学延伸：1. 鼓励学生在实验报告中提出对未来研究的问题和方向；2. 带领学生进一步了解金属材料热处理的领域应用；3. 提供其他相关资料供学生深入学习和拓展。
金属材料热处理教案
1、新课
化学成分：C=0.95～1.15%，含碳量高，保证硬度和耐磨性。
加入Cr、Mn、Si、B使淬透性↑，且在热处理后形成细小分布的碳化物。
严格限制S、P和非金属夹杂物的含量，保证力学性能和使用寿命。
一般都是高级优质钢。
4、热处理：
预备热处理：球化退火，组织为球状珠光体，降低锻造后钢的硬度，改善切削性能，为淬火作好组织准备。
最终热处理：淬火加低温回火，组织为极细的马氏体和细小分布的碳化物，提高轴承的硬度和耐磨性。
5、用途：GCr15用于中小型滚动轴承，GCrSiMn用于较大滚动轴承。
表5-5
滚动轴承的化学成分和主要性能与低合金工具钢接近，可制造刀具、冷冲模、量具和耐磨零件。
6、常用牌号、力学性能和应用见表5-5
六、超高强度钢（航空产品）：
1、化学成分：合金调质钢+多种合金元素。
2、性能：σs>1300N／mm2，σb>1400N／mm2。
3、用途：高强度、高抗氧化性、抗热疲劳性，用于超音速飞机构件。
4、常用牌号：35Si2MnMoVA、40SiMnCrWMoRe（铼）。
（四）课堂小结
点出重点，分析难点
（五）布置作业
1、复习本次课的内容
2、课后练习册
3、下一节内容预习提示。
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. 知识与技能：（1）了解金属材料的分类及性能；（2）掌握金属热处理的基本方法及其应用；（3）学会运用金属热处理知识解决实际问题。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验等途径，培养学生对金属材料的认知能力；（2）通过小组讨论、实践操作等环节，提高学生对金属热处理方法的理解和应用能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生热爱科学、勇于探索的精神；（2）培养学生珍惜资源、保护环境的意识。
二、教学内容1. 金属材料的分类及性能（1）金属材料的分类：黑色金属、有色金属及合金；（2）金属材料的性能：力学性能、物理性能、化学性能。
2. 金属热处理的基本方法（1）退火：降低硬度、提高韧性；（2）正火：提高硬度、降低韧性；（3）淬火：提高硬度、降低韧性；（4）回火：调整硬度与韧性。
3. 金属热处理的应用（1）金属零件的制造与修复；（2）金属工具的制造与维护；（3）金属设备的改进与优化。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）金属材料的分类及性能；（2）金属热处理的基本方法及其应用。
2. 教学难点：（1）金属热处理过程中温度、时间、冷却速度等参数的控制在实际应用中的重要性；（2）金属热处理对金属性能的影响规律。
四、教学方法1. 采用讲授法，系统地向学生介绍金属材料与热处理的基本知识；2. 利用实验法，让学生直观地了解金属热处理的过程及效果；3. 通过小组讨论法，培养学生合作探究、解决问题的能力。
五、教学安排1. 第一课时：金属材料的分类及性能；2. 第二课时：金属热处理的基本方法；3. 第三课时：金属热处理的应用；4. 第四课时：金属热处理实践操作；5. 第五课时：总结与拓展。
六、教学评价1. 课堂评价：通过提问、讨论、实验操作等方式，了解学生在课堂上的学习情况；2. 作业评价：通过学生提交的作业，检查学生对金属材料与热处理知识的掌握程度；3. 实验报告评价：对学生在实践操作中的表现进行评价，包括操作技能、问题解决能力等。
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。
中职金属材料和热处理教学案
中职金属材料和热处理教学案一、教学目标：1.理解金属材料的基本性质和特点。
2.了解金属材料的分类、组织结构和力学性能。
3.掌握金属热处理的原理和方法。
4.学会金属材料的选择和热处理工艺的设计。
5.培养学生的实践动手能力和解决实际问题的能力。
二、教学重点：1.金属材料的分类、组织结构和力学性能。
2.金属热处理的原理和方法。
3.金属材料的选择和热处理工艺的设计。
三、教学内容：1.金属材料的分类。
2.金属材料的组织结构和力学性能。
3.金属热处理的概念和作用。
4.金属热处理的分类和方法。
5.金属材料的选择和热处理工艺的设计。
四、教学方法：1.综合讲授与案例分析相结合的方法。
2.多媒体教学与实验教学相结合的方法。
3.互动授课与计划安排相结合的方法。
五、教学步骤：1.导入：通过实例引入课题，例如汽车发动机的高温工作条件下需要具备什么样的材料和热处理工艺。
2.知识讲解：a.金属材料的分类：根据成分等特征，将金属材料分为有色金属和黑色金属。
根据组织结构，将金属材料分为铸造材料、锻造材料、热处理材料和复合材料。
b.金属材料的组织结构和力学性能：解释金属材料的晶体结构和相图，介绍金属材料的强度、韧性、塑性等力学性能。
c.金属热处理的概念和作用：解释什么是金属热处理，以及热处理对金属材料的影响，如提高强度、改善韧性等。
d.金属热处理的分类和方法：介绍常见的金属热处理方法，如退火、正火、淬火、调质等，以及各自的作用和过程。
e.金属材料的选择和热处理工艺的设计：讲解如何根据工作条件和要求选择合适的金属材料，以及如何设计适当的热处理工艺。
3.案例分析：a.通过实际案例分析，让学生了解金属材料和热处理在工程中的应用和意义，如航空航天、汽车制造、电子产品等。
b.给定特定工作条件和要求，要求学生选择合适的金属材料和热处理工艺，并设计相应的工艺流程。
4.实验教学：a.组织学生进行一些基础的金属材料实验，如金相分析、硬度测试，以巩固所学知识。
金属材料及热处理电子教案
1.1常用金属材料及性能1.1.1常用金属材料常用金属材料主要指钢、铸铁、有色金属等，它们具有良好的性能，是工业领域的主要材料。
1．钢含碳量小于2%的铁碳合金都称为钢。
钢的品种很多,性能各异，钢的分类钢碳素钢合金钢碳素结构钢碳素工具钢合金结构钢合金工具钢特殊性能钢普通碳素结构钢优质碳素结构钢优质碳素工具钢高级优质碳素工具钢钢按照化学成分, 可分为碳素钢和合金钢。
(1)碳素钢碳素钢是指含碳量小于2.11%，含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。
碳素钢按碳含量的不同,分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
低碳钢：含碳量在0.25%以下。
中碳钢：含碳量在0.25~0.60%之间。
高碳钢：含碳量在0.60以上。
按用途又可将碳钢分为结构钢和工具钢。
结构钢：主要用于制造机械零件和工程构件。
这类钢一般属于低碳钢和中碳钢。
工具钢：主要用于制造各种刀具、量具和模具等。
这类钢一般属于高碳钢。
（2）合金钢合金钢是在碳素钢的基础上,在炼钢过程中有意向钢中加人某种或某几种元素(称合金元素)而形成的钢。
按用途分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。
合金结构钢：用来制造承受载荷较重的或截面尺寸较大的重要机械零件。
合金工具钢：用于制作刀具、模具、量具等。
特殊性能钢：具有特殊的物理或化学性能,用于制作有特殊性能要求的零件,如不锈钢就属于特殊性能钢。
2．铸铁铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合金。
工业上常用的铸铁含碳量为2.5%~4%。
由于铸铁含有较多的碳和杂质,其力学性能一般说来比钢差，不能锻造。
最常用的铸铁品种是灰铸铁。
根据化学成分和石墨形态的不同，铸铁有普通灰铸铁、孕育铸铁、合金铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁等很多品种，每一品种又根据力学性能列出若干牌号，以供不同条件下使用。
3．有色金属工程上，将除钢铁以外的金属或合金，称为非铁金属或有色金属。
如铜、铝、钼、镁、钛等。
有色金属具有某些特殊的物理、化学和力学性能。
如铜具有良好的导电、导热、抗蚀、抗磁等性能；钼、镁、钛等合金密度小，强度高，具有优异的耐腐蚀性能。
金属材料与热处理(全)精选全文
2、常用的细化晶粒的方法：
A、增加过冷度
B、变质处理 C、振动处理。
三、同素异构转变
1、金属在固态下，随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的现象称为 同素异构转变。
2、具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的同素 异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母α，β，γ， δ等表示。
用HBS（HBW）表示，S表示钢球、W表示硬质合金球 当F、D一定时，布氏硬度与d有关，d越小，布氏硬度值越大，硬度越高。 （2）布氏硬度的表示方法：符号HBS之前的数字为硬度值符号后面按以下顺 序用数字表示条件：1）球体直径；2）试验力；3）试验力保持的时间 （10~15不标注）。
应用范围：主要适于灰铸铁、有色金属、各种软钢等硬度不高的材料。
2、洛氏硬度
（1）测试原理：
采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头，压入金属表面后，经规定保持时间后即 除主试验力，以测量的压痕深度来计算洛氏硬度值。
表示符号：HR
（2）标尺及其适用范围：
每一标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。常用的洛氏硬度标 尺是A、B、C三种，其中C标尺应用最为广泛。
见表：P21 2-2
§2-2金属的力学性能
学习目的：★了解疲劳强度的概念。 ★ 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬
度测试及表示的方法。 ★掌握冲击韧性的测定方法。 教学重点与难点 ★布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬度测
试及表示的方法。
§2-2金属的力学性能 教学过程：
复习：强度、塑性的概念及测定的方法。
2、 非晶体：在物质内部，凡原子呈无序堆积状态的（如普通玻璃、松 香、树脂等）。 非晶体的原子则是无规律、无次序地堆积在一起的。
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。
金属材料与热处理教案
金属材料与热处理教案
教案目标：金属材料与热处理教案的目标是帮助学生了解金属材料的性质和热处理对其性能的影响，同时培养学生的实践技能和问题解决能力。
1.理解金属材料：通过教师讲解和讨论，学生将了解金属的特点、组织结构和性质，包括导热性、导电性、塑性等。
2.热处理基础：介绍热处理的概念和分类，包括退火、淬火、回火等方法，让学生理解不同热处理方法对材料性能的影响。
3.热处理的应用：通过案例分析和实例展示，让学生了解热处理在金属制造和工程实践中的应用，如强化材料、调整硬度和改善韧性等。
4.实践技能培养：组织实验或实践活动，让学生亲自参与热处理过程，学习和掌握常见的金属热处理方法和技术。
5.问题解决能力培养：通过引导学生思考和讨论，提出与热处理相关的问题和挑战，激发学生的创造力和解决问题的能力。
6.教学资源拓展：引导学生使用多种资源，如图书、互联网资料和专业期刊，进一步了解金属材料和热处理的相关知识和最新研究成果。
7.总结反思：通过小结和讨论，帮助学生回顾学习过程，总结所学知识和技能，并分享彼此的收获和体会。
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、课程概述《金属材料与热处理》是材料科学与工程专业的一门专业课程，属于材料工程学科的一部分。
本课程综合应用了材料科学、热力学、固态物理、材料物理、材料化学等多门学科的基本原理，旨在介绍金属材料的组织结构、力学性能和热处理过程等内容。
通过本课程的学习，学生将掌握金属材料的基本特性和加工性能，了解金属材料的热处理方法和工艺流程，以及热处理对材料性能的影响。
二、课程目标1.了解金属材料的基本组织结构、力学性能和热处理原理。
2.掌握金属材料的力学性能测试和分析方法。
3.熟悉金属材料的常见热处理工艺和设备。
4.了解热处理对金属材料性能的影响及其应用。
三、教学内容与方式1.基本金属材料的组织结构-金属晶体结构-晶体缺陷与异质相-金属的晶格缺陷与固溶体-金属的晶粒组织与晶界-金属的位错与塑性变形-金属的相图与相变2.金属材料的力学性能-应力与应变-弹性力学与塑性力学-变形与强化机制-韧性与脆性-疲劳与断裂3.金属材料的热处理原理-固溶处理-时效处理-冷却处理-淬火处理-热处理设备与工艺4.热处理对金属材料性能的影响及应用-结构与性能的关系-热处理工艺对性能的影响-热处理在材料设计与加工中的应用教学方式主要采用理论讲授、实验演示、案例分析和学生讨论等方式相结合，注重理论与实践相结合，培养学生的综合应用能力和问题解决能力。
四、教学评价结合学生的平时表现、课堂参与度、实验报告和期末考试等内容进行综合评价。
对于学生可以根据个人学习情况提供不同形式的评价方式，包括课堂讨论、课堂作业、小组项目、期末实验等。
五、教材参考书1.《金属材料导论》第四版，杨宗忱编著，高等教育出版社。
2.《材料科学基础》第二版，韩士忠主编，高等教育出版社。
3.《金属学与热处理实验》第三版，张敏等编著，机械工业出版社。
《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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常用金属材料及热处理（教师教学）
模块一普通金属材料与热处理项目二热处理任务一:钢的普通热处理一、实验目的一、了解碳钢的基本热处理(退火、正火、淬火和回火)工艺方法2.研究冷却条件对碳钢性能的影响 3.分析调质温度对碳钢性能的影响二。
实验原理1。
钢的淬火所谓淬火是将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上30 ~ 50℃，保温后放入各种冷却介质中(V冷却应大于V接近)，获得马氏体组织碳钢的淬火组织由马氏体和一定量的残余奥氏体组成。
为了正确淬火钢，必须考虑以下三个重要因素:淬火加热温度、保温时间和冷却速度(1)淬火温度的选择和正确加热温度的选择是保证淬火质量的重要环节淬火期间的特定加热温度主要取决于钢的碳含量，并且可以根据相图来确定(如图4所示)对于亚共析钢，加热温度为+30 ~ 50℃，如果加热温度不足(低于)，淬火组织中会出现铁素体，导致强度和硬度降低。
过共析钢在+30 ~ 50℃淬火后，可获得细小的马氏体和粒状渗碳体后者可以提高钢的硬度和耐磨性。
(2)保温时间的测定淬火加热时间是将样品加热到淬火温度所需的时间和保持在淬火温度保温所需的时间之和加热时间与钢的成分、工件的形状和尺寸、所需的加热介质和加热方法等因素有关，一般可根据经验公式估算。
碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。
表1碳钢在箱式电炉中加热时间的确定；加热圆柱形工件成形方形板成形温度(℃)分钟/700 800 900 1000 1.5 1.0 0.8 0.4保温时间分钟/2.21.51.20 0.6分钟/毫米厚度冷却速度对每毫米厚度321.608 (3)的影响冷却是淬火的关键过程，它直接影响钢淬火后的组织和性能在冷
却过程中，冷却速度应大于临界冷却速度，以确保获得马氏体结构。
在此前提下，冷却应尽可能缓慢进行，以降低钢的内应力，防止变形和开裂。
因此，根据c曲线(如图2所示)，淬火可以在过冷奥氏体对于快速冷却最不稳定的温度范围(650-550℃)内进行(即，与c曲线的“尖端”相切)，而在较低温度(300-100℃)下冷却速度尽可能小。
为了保证淬火效果，适当的冷却方法(如双液淬火、分级淬火等)。
)应被选中。
不同的冷却介质在不同的温度范围内具有不同的冷却速率。
各种冷却介质的特性如表2所示。
表2冷却速度(℃/秒)冷却介质650 ~ 550℃，18℃，50℃，10%氯化钠(18℃)，10%氢氧化钠(18℃)，10%氢氧化钠(18℃)，蒸馏水(50℃)，硝酸盐(200℃)，菜籽油(50℃)，矿用机油(50℃)，600 100 1200 800 250 350 200 150 300 ~ 200℃270 270 300一些精密零件在使用过程中会因变形导致尺寸变化而失去精度甚至开裂。
因此，钢必须在淬火后回火。
不同的回火工艺可以使钢获得所需的性能。
表4-2显示了45钢在不同温度下淬火和回火后的组织和性能表3 45钢不同温度调质后的组织和性能类型低回火中回火高回火高回火回火回火回火温度(C) 150 ~ 250 350 ~ 500 500 ~ 650回火组织回火马氏体+残余奥氏体+碳化物回火屈氏回火索氏体回火硬度(HRC) 60 ~ 57 35 ~ 45 20 ~ 33高性能特征硬度对于碳钢来说，回火温度和保温时间是选择回火工艺时要考虑的两个主要因素。
回火温度:在实际生产中，通常以图纸要求的硬度作为选择回火温度的依据。
各种钢的回火温度与硬度的关系曲线可在相关手册中找到。
几种常见碳钢(45、T8、T10和T12钢)的回火温度和硬度之间的关系见表4。
表
4不同温度回火的硬度值回火温度(℃) 150 ~ 200℃200 ~ 300℃300 ~ 400℃400 ~ 500℃500 ~ 600℃45钢60 ~ 54 50 ~ 40 50 ~ 40 40 ~ 33 33 ~ 24 T8钢64 ~ 60 55 ~ 45 55 ~ 45 45 ~ 35 35 ~ 27 T10钢64 ~ 6 2 56 ~ 47 56 ~ 47 47 ~ 38 38 ~ 27 T12例如，45钢回火温度的经验公式为:t (℃) ≈ 200+k (60-χ)，其中:k系数，当回火后所需的硬度值为> > HRC30时，k = 11当。