金属材料与热处理第六版课程设计

金属材料与热处理第六版课程设计

一、课程设计的背景和目的

课程设计是金属材料与热处理课程的一部分,目的在于让学生通过设计项目来

深入了解金属材料的特性以及热处理的原理。课程设计主要是围绕金属材料的结构、性能、加工和热处理等方面进行,旨在通过实际设计和实验操作,培养学生的实践能力和解决问题的能力。

二、课程设计的内容和要求

1. 课程设计的内容

本次课程设计的主要内容为金属材料的成分分析与热处理工艺的应用。

2. 课程设计的要求

设计的题目、过程和方法要与课程教学相适应,具体要求如下:

•选题:选取一个现实问题或者学术问题作为设计的对象,注重实用性和创新性,同时结合金属材料与热处理的原理进行设计。

•过程:从实际需求出发,选取合适的方法进行设计,注重设计过程的实践性和规范性。

•方法:要求学生进行现场实践,综合运用理论知识、技能、方法和器材进行实验操作。

三、课程设计的实施方法

1. 教学方法

本次课程设计采取以学生为主体,教师为引导,实践性与探究性相结合的教学

方法。

2. 实践操作

课程设计要求学生到实验室进行实际操作,进行材料成分分析和热处理实验,

并对实验结果进行分析和总结。

3. 报告撰写

学生需要对本次课程设计进行总结和课程报告撰写。报告内容要求具有分析性、实用性和规范性,需要包括课程设计的背景、目的、过程和实验结果等。

四、评分标准

课程设计的评分标准主要从设计合理性、实践操作能力、报告撰写规范和思维

深度等方面进行考核。具体评分标准如下:

•设计合理性:25分

–选题合理、有现实意义。

–分析问题,设计符合要求。

•实践操作能力:30分

–操作流程规范、安全,操作技能熟练。

–结果记录准确,数据分析合理。

•报告撰写规范:20分

–文字流畅、表达清晰。

–文献来源充分、规范。

•思维深度:25分

–思路清晰、逻辑性强。

–分析深入、创新性强。

五、实施效果和心得体会

通过本次课程设计,学生能够在实践中深入理解金属材料的结构和热处理的原理,同时提高了实践操作能力和综合解决问题的能力。此外,该课程设计也激发了学生的创新意识和实践动力,有助于学生培养创新精神和解决实际问题的能力。

六、参考文献

•金属材料与热处理(第六版),赵湘民,高等教育出版社。

•金属热处理原理与技术,张汝舟,北京大学出版社。

•金属材料的热处理与应用,林泳明,机械工业出版社。

金属材料热处理教案

金属材料学教案 第一章金属的结构与结晶 1.1金属的晶体结构 1、晶体与非晶体 非晶体:在物质内部,凡原子呈无序堆积状况的,称为非晶体。 如:普通玻璃、松香、树脂等。 晶体:凡原子呈有序、有规则排列的物质,金属的固态、金刚石、明矾晶体等。 性能:晶体有固定的熔、沸点,呈各向异性,非晶体没有固定熔点,而且表现为各向同性。 2、晶体结构的概念: (1) 晶格和晶胞: 表示原子在晶体中排列规律的空间格架叫做晶格。 能完整地反映晶格特征的最小几何单元,称为晶胞。 (2) 晶面和晶向: 在晶体中由一系列原子组成的平面,称为晶面。 通过两个或两个以上原子中心的直线,可代表晶格空间排列的一定方向,称为晶向。 3、金属晶格的类型: (1) 体心立方晶格:它的晶胞是一个立方体,原子位于立方体的八个顶角上和立方体的中心。如:铬(Cr)、钒(V)、钨(W)、钼(Mo)及α-Fe (2) 面心立方晶格:它的晶胞也是一个立方体,原子位于立方体的八个顶角上和立方体六个面的中心。如:铝(Al)、铜(Cu)、铅(Pb)、镍(Ni)及γ-Fe (3) 密排六方晶格:它的晶胞是一个正六棱柱体,原子排列在柱体的每个顶角上和上、下底面的中心,另外三个原子排列在柱体内。属于这种晶格类型的金属有镁(Mg)、铍(Be)、镉(Cd)、及锌(Zn)等。 1.2 纯金属的结晶 金属由原子不规则排列的液体转变为原子规则排列的固体的过程称为结晶。 1、纯金属的冷却曲线及过冷度。 用热分析法进行研究: 实际结晶温度低于理论结晶温度这一现象称为“过冷现象”。 理论结晶温度和实际结晶温度之差称这“过冷度”(△T=To-T1)。 金属结晶时过冷度的大小与冷却速度有关。冷却速度越快,金属的实际结晶温度越低,过冷度也就越大。 2、纯金属的结晶过程。 结晶过程是晶核的形成与长大的过程。 外形不规则而内部原子排列规则的小晶体称为晶粒。 晶粒与晶粒之间的分界面称为晶界。 3、晶粒大小对金属力学性能的方面。 一般地说,在室温下,细晶粒金属具有较强的强度和韧性。

金属材料及热处理教学设计

金属材料及热处理教学设计 一、课程背景 金属材料及热处理是材料科学与工程专业课程之一,为培养学生的材料科学综 合素质及工程应用能力提供了重要的学习平台。本课程主要涉及金属材料的基本知识,包括结构、物理、机械、化学特性等方面的知识,并重点介绍了金属材料的热处理方法及其对材料性能的影响。 二、课程设计目标 1.培养学生对金属材料的理解,包括金属材料的基本结构、物理、机械、 化学特性等; 2.了解金属材料中热处理方法的基本原理,以及热处理对材料性能的影 响; 3.能够根据不同材料的应用环境和使用要求,选择合适的热处理方案。 三、课程内容与教学方法 1. 课程内容 本课程共包含以下模块: •金属材料的基本概念 •金属材料的组织结构与特点 •金属材料的物理、机械与化学特性 •金属材料的常用热处理方法及其原理 •金属材料的热处理后性能变化及分析 •不同热处理方案的选择与实施

2. 教学方法 •讲授:通过授课方式介绍金属材料的基础知识和热处理方法,并结合实际案例分析。 •实验:进行金属材料的热处理实验,通过实验验证热处理对材料性能的影响,并培养学生的实验操作能力。 •讨论:通过讨论小组方式,让学生分享不同材料的热处理方案,并探讨其实际应用场景及可行性。 四、教学评估与考核 本课程的教学评估与考核主要有以下几个环节: •平时考核:针对学生的学习情况,设置不定期考核,包括课堂作业、小组讨论等,占总成绩的30%。 •实验报告:要求学生在完成实验后,撰写实验报告,详细阐述其实验过程、实验结果及分析,占总成绩的35%。 •期中考试:针对前半学期内容进行考评,占总成绩的15%。 •期末考试:针对全学期内容进行考评,占总成绩的20%。 五、课程总结 本课程注重让学生对材料科学及工程应用有一个全面的认识,通过讲授、实验及小组讨论等不同的教学方法,从不同维度全方位地探讨金属材料与热处理的基础知识及应用,培养学生的综合素质和实践能力,为其以后的学习和工作打下坚实的基础。

金属材料与热处理技术课程设计-活塞环的渗氮工艺

1、零件图 图(1)活塞油环零件图及尺寸

2、服役条件 活塞环具有密封,控油,传热,支撑四大作用。油环具有回油孔或等效结构,能从缸壁上刮下机油的活塞环。主要用来调节(或控制)气缸壁上润滑油并带有回油通道的活塞环。在高速发动机中由于要缩短活塞长度,油环一般趋向于用一个,此时强化油环结构是有必要的。 活塞环失效分析:经过长时间工作的活塞环失效的主要原因: 1)因高压的燃气介质造成腐蚀磨损。 2)因润滑不良导致与缸套间的严重划伤。 3)因长时间往复运动造成疲劳断裂而失效。 4)因弹力保持性差而失效等。 3、所需性能及主要技术要求 活塞油环所需性能:良好的耐磨性和耐蚀性,必要的机械强度和热强性,足够的弹性和弹性保持性,良好的加工性。 主要技术要求:氮化层硬度(HV 1000),有效厚度(≥800HV)≥0.1mm。脆 0.2 性1~2级,耐磨性,和耐腐蚀性要符合活塞环规范要求。 4、选择材料 由于发动机的高功率、高转速,活塞环趋向于薄环、轻量、高强度。钢质材料制成的活塞环具备这些优点,且能少、无切削加工,易自动化,成本低,有良好的可表面处理性,油耗低。随着活塞环用钢材质量的提高,它替代铸铁的部分在不断升高。对材料性能测定项目有硬度、抗拉强度、屈服强度、延伸率等。现在活塞环用钢材都能满足要求,其主要性能参见下表。 我们对上表四种钢质活塞环材料进行分析后选择一种来制造活塞油环。 钢质活塞环材料硬度取决于基体组织,采用四大公司(日立、特线、ASW、Haldex)

的公司标准。 碳素钢最低硬度HV400,标准HV500~800; 铬硅低合金钢:HV409~580; 奥氏体不锈钢:料厚≥0.3mm HV205~255;料厚<0.3mm HV250~330; 马氏体不锈钢:HV300~420或HRC38~44。 4.1 比较分析 其中,碳素钢和低合金钢耐蚀性较差,不锈钢中奥氏体硬度低,马氏体硬度高。所以选择马氏体不锈钢来生产钢质活塞油环。 从现有参考文献来看,马氏体不锈钢的氮化硬度能达到较好的水平?国内常见的马氏不锈钢有1Cr13?2Cr13?3Cr13?4Cr13等,但它们含碳量较低,用作活塞环往往导致其基体强度及弹性极限等指标难以满足使用要求?因Ni元素在氮化过程中阻碍氮的扩散作用明显,不利于氮化层深的形成,故含Ni不锈钢不纳入考虑范围? 综合考虑活塞环的基体强度?塑性与韧性?弹性极限?抗回火稳定性及热处理工艺的难易程度等相关因素,我们将6C r13Mo马氏体不锈钢作为钢质活塞油环的材料。 6Cr13Mo的化学成分 4.2 元素分析 Mo的加入可以细化晶粒,提高抗回火稳定性,也能抑制第二类回火脆性的产生? N及CrN硬度又均达l 000 HV以上,所以能够带来较大的Cr含量较高,而Cr 2 氮化硬化效果 5 活塞油环的加工工艺 5.1加工工艺路线单体毛坯粗磨→去油→调质处理→细磨→去油→半成品

金属热处理课程设计

金属热处理课程设计 金属热处理课程设计主要包括以下内容: 1. 课程概述:介绍金属热处理的基本概念、目的和重要性,以及金属热处理在工业生产中的应用领域。 2. 金属热处理工艺分类与原理:介绍不同金属热处理工艺的分类,如退火、淬火、回火等,以及各种工艺的原理和作用机制。 3. 金属热处理设备与工具:介绍金属热处理所需的常用设备和工具,如热处理炉、热处理模具、热处理工装等,以及它们的结构和使用方法。 4. 金属热处理工艺参数控制:讲解金属热处理中的关键参数,如温度、时间、冷却速率等的控制方法和技巧,以及对金属性能的影响。 5. 金属热处理工艺实验:设计金属热处理实验,包括不同工艺的试验方案和步骤,如退火试验、淬火试验等,通过实验观察和测试金属材料的性能变化。 6. 金属热处理过程模拟与分析:介绍金属热处理过程的模拟与分析方法,如热处理仿真软件的使用,以及分析金属热处理的效果和优化工艺参数。 7. 金属热处理质量控制与评价:讲解金属热处理的质量控制方法和评价标准,如金相分析、硬度测试等,以及如何判断金属热处理的质量是否合格。 8. 金属热处理的应用案例分析:选取一些典型的金属热处理应

用案例,如钢铁材料的淬火处理、铝合金的时效处理等,进行详细的分析和讨论。 9. 金属热处理的新技术与发展趋势:介绍金属热处理领域的新技术和发展趋势,如表面改性技术、激光热处理等,以及它们在实际工程中的应用前景。 10. 金属热处理的安全与环保:强调金属热处理过程中的安全和环保意识,包括操作安全、废物处理等方面的内容。 以上是金属热处理课程设计的一般框架,具体的课程内容和教学方法可以根据实际情况进行调整和补充。

金属材料与热处理教案

第一、二教案 A:课题:绪论 B:课型:新课 C:教学目的与要求 1、了解学习本课程的目的 2、了解本课程的基本内容及其发展史 3、了解金属材料在各行业中的应用 D:教学重点与难点 无 E:教学过程 绪论 一、学习本课程的目的 本课程是研究金属材料的成份、组织、热处理与金属材料的性能间的关系和变化规律的学科。 二、本课程的基本内容 1、主要内容: 包括金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理和金属材 料等。 2、金属的性能主要介绍: (1)金属的力学性能和工艺性能; (2)金属学基础知识讲述金属的晶体结构、结晶及金属的塑性变形,铁碳合金的组织及铁碳合金相图; (3)钢的热处理讲述热处理的原理和工艺; (4)金属材料讲述碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属及硬

质合金等金属材料的牌号、成分、组织、热处理、性能及用途。 3、学习本课程的方法 理论联系实际、注意观察现实生活中所接触到的金属材 料。 三、金属材料与热处理的发展史 金属材料的使用在我国具有悠久的历史。 四、金属材料在工业农业上的应用。 F:小结 G:布置作业:预习第一章序论及第一章第一小节

第三、四教案 A:课题:金属的性能 B:课型:新课 C:教学目的与要求 1、掌握金属材料性能(工艺性能、使用性能)的概念、分类 2、掌握力学性能概念及其指标 3、掌握载荷的性质、名称、分类 4、掌握强度的概念及其种类、应力的概念及符号 D、教学重点与难点: 1、金属材料的性能是教学重点 2、金属材料的强度概念及种类是教学难点 E、教学过程: 第一章金属的性能 概论: 1、金属材料的性能包括:使用性能和工艺性能。 2、使用性能:是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能,包括 ①物理性能(如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性 等)。②化学性能(如抗腐蚀性、抗氧化性等)。③力学性能(如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等)。④工艺性能。 第一节金属的力学性能 一、力学性能的概念:力学性能是指金属在外力作用下所表现出来 的性能。

《金属材料与热处理》课程标准

《金属材料与热处理》课程标准 《金属材料与热处理》是机械类专业必修的技术基础课。该课程理论性较强,新概念较多,同时又与生产实际有着密切联系。为了使学生较好地消化所学知识,在学习本课程前,学生应安排金工实习,使他们对金属冶炼、加工及热处理有一个概括认识。主要讲授金属材料典型组织、结构的基本概念,金属材料的成分、组织结构变化对性能的影响,热处理的基本类型及简单热处理工艺的制定,合金钢种类、牌号、热处理特点及应用,为学生从事机械设计、制造及相关的工作打下基础。 二、课程设计与理念 本课程是根据高职教育数控技术专业人才培养目标,遵循以“就业为导向,能力为本位”的职教理念设计的。具体体现在以下几点: 1.贴近生产岗位。本书以企业需求为基本依据,加强实践性教学,以满足企业岗位对高技能人才的需求作为课程教学的出发点,紧扣国家最新颁布的相关行业岗位的国家职业标准和职业技能鉴定规范,使本书内容与相关岗位对从业人员的要求相衔接。 2.借鉴国内外先进职业教育教学模式,突出项目教学,适应学分制。 3.理论与实践一体化。培养理论联系实际,学以致用,在“做中学”的优良学风,突出实践,立足于实际运用,突出“以就业为导向“、“以能力为本位”的职教思想,精选从行业岗位提炼出来的案例进行教学训练,浅显、实用、紧密结合生产实际,将能力与技能培养贯穿于始终。 4.参照国家职业资格认证标准,实施项目教学,项目制作课题的考评标准具体明确, 直观实用,可操作性强。

三、课程目标 1.总体目标 通过本课程的学习培养学生实事求是的精神和理论联系实际的工作方法。 2.技能与知识目标 (1)具有根据零件的使用要求选择零件材料的能力。 (2)初步具有选择钢材热处理方法的能力。 33)了解金属学的基本知识。 (4)掌握常用金属材料的牌号、性能及用途。 (5)了解金属材料的组织结构与性能之间的关系。 (6)了解热处理的一般原理及其工艺。 (7)了解热处理工艺在实际生产中的应用。 3.能力与素质目标 使学生掌握金属材料与热处理的基本知识,为学习专业理论,掌握专业技能打好基础。 四、课程教学内容及学时分配

《金属材料与热处理》课程标准

《金属材料与热处理》课程标准 一、课程性质、定位与设计思路 (一)课程性质 本课程是机械制造及自动化专业高职学生的一门必修专业基础课,讲授金属材料与热处理相关理论知识的专业课。主要内容包括:金属材料的分类,金属材料的结构,金属材料的性能测试,铁碳合金组织,金属材料的常规热处理,金属材料的表面热处理,金属材料的工程选用等。使学生初步认识材料的性能、了解晶体结构、掌握铁碳合金相图、掌握常用材料的牌号及其用途,并能够合理选择热处理方法。 课程名称金属材料与热处理课程代码 课程类型课程性质学分 学时32 理论19 实验13 上机实践 前导课程机械制图 后续课程机械制造基础机械加工工艺数控加工焊接工艺。。。 适用专业机械设计及制造,机械制造及自动化,焊接技术 (二)课程定位 通过本课程的学习,学生具有处理简单的金属材料与热处理力学性能测试和硬度性能测试的能力,具有分析金属的晶体结构、二元合金相图和铁碳合金相图的基本能力,具有初步的钢热处理知识,并应用钢热处理知识完成钢的热处理能力,具有鉴别金属材料与的能力,具有选择热处理方式的能力,具有选择机械工程常用材料的能力。同时通过对典型机械材料的分析,培养学生分析问题、解决问题的能力。 (三)课程设计思路

本课程是根据高职教育机械设计及制造专业人才培养目标,通过素质教育、金属材料与热处理知识提升、技能操作以及策略的制定与应用,充分体现素质、知识、能力“三位一体”的要求。本课程应用项目任务驱动和项目问题引入来激发学生的学习动机和兴趣,遵循以“校企合作,工学结合”的教学理念设计课程。 1.主要结构 课程教学内容根据高职学生对金属材料理论知识和应用能力的要求,精简学科理论知识,突出理论与实际的“前因后果”关系,按照“感性认识→理性认识→综合利用”对教学内容进行序化,使学生由浅入深,从具备金属材料的基本概念和初步鉴别能力,到掌握金属材料的本质和具备显微鉴别能力,再到具备金属材料及热处理的工程应用能力。 2.课程设计理念 (1)贴近生产岗位。本标准以企业需求为基本依据,加强实践性教学,以满足企业岗位对高技能人才的需求作为课程教学的出发点,使本书内容与相关岗位对从业人员的要求 相衔接。 (2)借鉴国内外先进职业教育教学模式,突出项目教学。 (3)工学结合。培养理论联系实际,学以致用,在“做中学”的优良学风。突出实践,立足于实际运用。 (4)充分应用多媒体教学的优势,很多的知识以图、表、视频、动画等方式进行展现。 (5)实施项目教学,项目制作课题的考评标准具体明确,直观实用,可操作性强。 (6)突出高职教育特点,重视实践教学环节,培养学生的创新能力和实践能力。 (四)本课程对应的职业岗位标准 本课程的学习内容,与机械加工类的职业岗位的要求是相符的,如:中高级

金属热处理课程设计

金属热处理课程设计 一、课程设计背景 金属热处理是金属加工过程中重要的一步,能够改善金属材料的性质、提高机 械强度、耐热性、抗腐蚀性、耐磨性和硬度等指标。因此,在工业制造领域中,金属热处理是不可或缺的一环。 目前,随着金属加工行业的发展壮大,对于金属热处理课程的需求也越来越大。因此,开展金属热处理课程设计具有非常重要的意义。 二、课程设计目标 本次课程设计的目标是,通过设计实际的金属热处理工艺,让学生了解并掌握 金属热处理的基本理论和实践技能,提高学生的实际操作技能,培养学生的实践能力和团队协作能力。 三、课程设计内容和过程 课程设计内容 1.金属材料基础知识和性质分析; 2.金属热处理技术基础理论; 3.热处理设备和工具的介绍和使用; 4.热处理工艺参数选择和控制; 5.热处理效果检验和分析。

课程设计过程 第一步:金属材料的选择和准备 根据课程设计的要求,学生需要根据实际情况,选择适合进行热处理的金属材料。在选择之后,还需要对该材料进行一定的预处理和准备工作。 第二步:热处理工艺参数的选择和控制 学生需要通过学习金属热处理的基础理论,选择合适的热处理工艺参数。在此基础上,还需要对热处理设备进行正确的设置和操作,确保工艺参数的准确控制。 第三步:热处理效果检验和分析 在完成热处理工艺之后,学生需要对热处理效果进行检验和分析。通过对热处理后的材料进行实验室测试和分析,来验证热处理工艺的有效性和正确性。 四、课程设计评价和总结 本课程设计是为了培养学生的实际操作技能,提高学生的实践能力和团队协作能力。在课程设计的过程中,学生需要深入了解金属材料基础知识和热处理技术基础理论,掌握热处理工艺参数的选择和控制技能,以及掌握热处理效果检验和分析的方法。 通过本次课程设计,学生将加深对金属热处理技术相关知识的理解和应用能力的提高。希望本次课程设计能够达到预期效果,为学生提供更加全面和实用的知识技能,为金属加工行业培养更多的人才。

金属材料与热处理第六版课程设计

金属材料与热处理第六版课程设计 一、课程设计的背景和目的 课程设计是金属材料与热处理课程的一部分,目的在于让学生通过设计项目来 深入了解金属材料的特性以及热处理的原理。课程设计主要是围绕金属材料的结构、性能、加工和热处理等方面进行,旨在通过实际设计和实验操作,培养学生的实践能力和解决问题的能力。 二、课程设计的内容和要求 1. 课程设计的内容 本次课程设计的主要内容为金属材料的成分分析与热处理工艺的应用。 2. 课程设计的要求 设计的题目、过程和方法要与课程教学相适应,具体要求如下: •选题:选取一个现实问题或者学术问题作为设计的对象,注重实用性和创新性,同时结合金属材料与热处理的原理进行设计。 •过程:从实际需求出发,选取合适的方法进行设计,注重设计过程的实践性和规范性。 •方法:要求学生进行现场实践,综合运用理论知识、技能、方法和器材进行实验操作。 三、课程设计的实施方法 1. 教学方法 本次课程设计采取以学生为主体,教师为引导,实践性与探究性相结合的教学 方法。

2. 实践操作 课程设计要求学生到实验室进行实际操作,进行材料成分分析和热处理实验, 并对实验结果进行分析和总结。 3. 报告撰写 学生需要对本次课程设计进行总结和课程报告撰写。报告内容要求具有分析性、实用性和规范性,需要包括课程设计的背景、目的、过程和实验结果等。 四、评分标准 课程设计的评分标准主要从设计合理性、实践操作能力、报告撰写规范和思维 深度等方面进行考核。具体评分标准如下: •设计合理性:25分 –选题合理、有现实意义。 –分析问题,设计符合要求。 •实践操作能力:30分 –操作流程规范、安全,操作技能熟练。 –结果记录准确,数据分析合理。 •报告撰写规范:20分 –文字流畅、表达清晰。 –文献来源充分、规范。 •思维深度:25分 –思路清晰、逻辑性强。 –分析深入、创新性强。

《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。 六、教学资源 1. PowerPoint课件; 2.实验设备和金属材料样品; 3.教科书和参考书籍。 以上为《金属材料与热处理》教案,1200字。

《金属热处理原理与工艺》课程设计

2.1、什么是热处理 所谓钢的热处理,就是对于固态范围内的钢,给以不同的加热、保温和冷却,以改变它的性能的一种工艺。钢本身是一种铁炭合金,在固态范围内,随着加温和冷却速度的变化,不同含炭量的钢,其金相组织发生不同的变化。不同金相组织的钢具有不同的性能。因此利用不同的加热温度和冷却速度来控制和改变钢的组织结构,便可得到不同性能的钢。例如,含炭量百分之0.8的钢称为共析钢,在723摄氏度以上十时为奥氏体,如果将它以缓慢的速度冷却下来,它便转变成为珠光体。但如果用很快的速度把它冷却下来,则奥氏体转变成为马氏体。马氏体和珠光体在组织上决然不同,它们的性能差别悬殊,如马氏体具有比珠光体高的多的硬度和耐磨性。因此,钢的热处理在钢的使用和加工中,占有十分重要的地位。 2.2、热处理的作用 机床、汽车、摩托车、火车、矿山、石油、化工、航空、航天等用的大量零部件需要通过热处理工艺改善其性能。拒初步统计,在机床制造中,约60%~70%的零件要经过热处理,在汽车、拖拉机制造中,需要热处理的零件多达70%~80%,而工模具及滚动轴承,则要100%进行热处理。总之,凡重要的零件都必须进行适当的热处理才能使用。 材料的热处理通常指的是将材料加热到相变温度以上发生相变,再施以冷却再发生相变的工艺过程。通过这个相变与再相变,材料的内部组织发生了变化,因而性能变化。例如碳素工具钢T8在市面上购回的经球化退火的材料其硬度仅为20HRC,作为工具需经淬火并低温回火使硬度提高到60~63HRC,这是因为内部组织由淬火之前的粒状珠光体转变为淬火加低温回火后的回火马氏体。同一种材料热处理工艺不一样其性能差别很大。热处理工艺(或制度)选择要根据材料的成份,材料内部组织的变化依赖于材料热处理及其它热加工工艺,材料性能的变化又取决于材料的内部组织变化,材料成份-加工工艺-组织结构-材料性能这四者相互依成的关系贯穿在材料加工的全过程之中。

金属材料与热处理教案

基本概念: 一、晶体与非晶体 晶体:表示的是原子呈有序和有规则排列的物质。(各向异性) 非晶体:表示是原子呈无序的杂乱无章的排列形式的物质。(各向同性) 晶体和非晶体的对比 项目晶体非晶体 定义原子呈有序、有规则排列的 物质 原子呈无序、无规则堆积的物 质 性能特点 具有规则的几何形状 有一定的熔点,性能呈各向 异性 没有规则的几何形状 有固定的熔点,性能呈各向同 性 典型物质石英、云母、明矾、食盐、 硫酸铜、糖、味精 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡 胶 二、晶体的结构的概念(基本概念:) 1、晶格:表示原子在晶体中排列的有规律的空间格架。 2、晶胞:能够完整地反映晶格特征的最小几何单元。 3、晶面:金属晶体中通过原子中心的平 面。 4、晶向:通过原子中心的直线,可代表 晶格空间的一定方向。

单晶体——晶体内部原子的排列位向是完全一致的晶体。 多晶体——由许多晶粒组成的晶体。 单晶体表现出各向异性,多晶体显示出各向同性,也称“伪无向性”。 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。 1. 点缺陷——空位、间隙原子 和置代原子 无论是空位、间隙原子还是置代 原子,在其周围都会使晶格产生变 形,这种现象 称为晶格畸变。 上述三种晶体缺陷造成的晶格畸变区仅限于缺陷原子周围的较小 区域,故统称 为点缺陷。 2.线缺陷——位错 位错的特点之一是很容易在晶体中移动,金属材料的塑性变形就是通过位错的运动来实现的。 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,故称为线缺陷。 单晶体示意图 多晶体示意图

金属材料与热处理教案设计

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

相关文档
最新文档