金属材料与热处理硬度教案
《金属材料及热处理》培训教案
《金属材料及热处理》教案适用专业：材料成型与控制工程（本科）授课教师：唐明华2009年2月绪论一.本课程的性质《金属材料及热处理》课程是机械类各专业的一门必修课，是一门重要的技术基础课。
计划讲课：32学时，实验：6学时，学分：2个。
大家知道不管是服装设计师，还是家用电器设计师，以及各种机械设备、汽车、船舶、飞机和军用装备设计师，在他们精心设计出自己的作品后，都需要选用恰当的材料来制造，从而保证制成的产品具有最佳形貌和性能。
如果选材不当，将会使所设计制造出产品，不能发挥出最佳性能，并可能导致其使用寿命大大降低；或因选材不当，导致成本太高，失去其应有的市场竞争力。
所以，从事机械设计与制造的各类工程技术人员，都必须对其经常使用的各类材料有一定的了解。
工程材料：主要是指机械、船舶、建筑、化工、交通运输、航空航天等各项工程中经常使用的各类材料。
工程材料主要包括金属材料和非金属材料两大类，金属材料又可分为黑色金属材料和有色金属材料两类，黑色金属材料主要指各类钢和铸铁，有色金属材料主要指铝及铝合金、铜及铜合金以及滑动轴承合金等；非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料和复合材料等。
当今社会科学技术突飞猛进，新材料层出不穷，而且使用量也不断增加，但到目前为止，在机械工业中使用最多的材料仍然是金属材料。
金属材料长期以来得到如此广泛应用，其主要原因是，因为它具优良的使用性能和加工工艺性能。
金属材料的使用性能：机械性能（如强度、硬度、塑性、韧性等），物理性能（如导电、导热、电磁、膨胀等），化学性能（如抗氧化性、耐腐蚀性等）。
金属材料的加工工艺性能：铸造性能（如流动性、收缩性等），锻造性能（如压力加工成型性等），切削加工性能（如车、铣、刨、磨的切削量，光洁度等），焊接性能（如熔焊性、焊缝强度、偏析等），热处理性能（如淬透性、回火稳定性等）。
由于不同的材料具有不同的性能，因此它们的应用场合也就不同。
如在航天工业中铝及铝合金得到了广泛应用，是因为铝合金具有重量轻强度高的特性。
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。
金属热处理硬度检测方法及操作技巧
头在材料表面施加冲击载荷，然后测量压痕的直径和深度来确定材料的冲击Fra bibliotek性。03
微小布氏硬度测试
这种方法主要用于测试微小或薄型金属材料的硬度。它使用一个微小的
球形压头在材料表面施加压力，然后测量压痕的直径来确定材料的硬度
。
布氏硬度测试的操作步骤
选择合适的压头和压力
根据材料类型和硬度范围选择压 头（如硬质合金或金刚石）和压 力，确保满足相关标准。
02
布氏硬度测试 (Brinell Hardness Test)
布氏硬度测试的种类
01
静态布氏硬度测试
这是最常见的布氏硬度测试方法，主要用于测试金属材料。它使用一个
硬质的球形压头在一定压力下压入材料表面，然后测量压痕的直径来确
定硬度。
02
动态布氏硬度测试
这种方法主要用于测试金属材料的冲击韧性。它使用一个硬质的球形压
热处理硬度检测的重要性
01
02
03
评估材料性能
硬度检测可推断材料的强 度、耐磨性、耐腐蚀性等 指标，评估其在不同环境 下的表现。
优化热处理工艺
通过比较不同工艺下的硬 度，选择最佳参数，提高 产品质量和性能。
诊断材料缺陷
硬度检测能检测气孔、裂 纹、夹杂等缺陷，为生产 质量控制提供依据。
热处理硬度检测的种类
热处理硬度检测方法及操作技巧
目录
• 热处理硬度检测概述 • 布氏硬度测试 (Brinell Hardness Test) • 洛氏硬度测试 (Rockwell Hardness Test) • 维氏硬度测试 (Vickers Hardness Test) • 热处理硬度测试的注意事项
01
热处理硬度检测概述
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。
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巩固知识 点
标
2、让同学举出生活中怎么判断材料的硬度
练
习 归
小结：重点掌握几个重要的概念：硬度，布氏硬度和洛氏硬度
纳 梳理知识点 总
结
作
布置作业： 书 P：32 6、7、8
更好的理解 材料的性能
业
1、金属的硬度
2、两种硬度的适应范围
3、两者的区别 板
书
设
计
教
需要结合实际生活中的物体做详实的讲解让 本节课需要对实际生活有一定的了解， 学生更好地理解。
学
反
思
4
五莲县职教中心 材料
课精品教案
姓 名
吕全良
单 位
综合一部
科 目
材料
课
题 名 称
硬度
课 型
新授
所
在 章 节
第二章
教案顺序
5
项目 教内来自容理论依据材
本课程是机械类专业的一门专业基础课， 为学习专业技术课 和培养专业岗位能力服务。 而， 绪论作为本课程的开篇部分 占据重要地位，是今后学习的基础。 以后专业课的 基础
情
分
析 演示教学、课堂讨论法 教 学 方 法 课堂实际需要
多媒体 教 学 手 段
依据课程需要
项目
步骤
教师活动
1
学生活动
设计意图
导
让学生尝试自 己举例 用现实中的实例来引入新课的学习 调动学生的 积极性
入
新
课 让学生跟 好的理解知 识点
1、 材料抵抗局部变形特别是塑性变形压痕或划痕的能 力称为硬度。 1、布氏硬度： （1） 布氏硬度的测试原理： 用一定直径的球体
地
位 教 教 学 1、 掌握金属材料硬度的概念、分类 2、 掌握硬度试验法 3、掌握其区别和内在联系
本门课程的需 要
目 材 标
1、金属材料的硬度是教学重点
分析教材
重 点 分
1、金属材料的硬度区别和联系教学难点
分析教材
难 点 析 学 中职学生基础差，对学习的热情差，但是，由于学生刚来， 根据与学生的 而且刚接触这门课， 所以只要带动学生的兴趣， 就能提高学 交流 生的学习热情。
教
（钢球或硬质合金） ，以规定的试验力压入试样表 面，经规定保持时间后卸除试验力，然后用测量表
新 学
面压痕直径来计算硬度 用 HBS （ HBW ） 表 示 ： HBS （ HBW ）
课 过
讲 程
1、 讨 论 生 活 中的晶体 2F =0.102 和非晶体 πD − D − D 2 2、 举 出 体 心 当 F、D 一定时，布氏硬度与 d 有关，d 越小， 立 方 晶 格 的事例
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
解
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； 试验力； 试验力保持的时间 2） 3） （10~15 不标注） 。 下图是硬度计
项目
步骤
教师活动
学生活动
设计意图
2
教
新
课
学
讲
过
解
程
3
达
1、让同学们回答材料的硬度的概念