中职金属材料与热处理教案

1、早下课题绪论国一1金属的晶体结构课型新授课课时2教具学具 电教设施挂图教 学 目 标知识 教学点通过学习使学生们了解金属晶体结构的概念， 晶体的晶格类型及晶体的缺陷。能力 培疗点品格的类型及晶体的缺陷德肯 渗透点培养学生的职业道德观及互相协作的精神教 学 重 点 难 点重点品格的类型及结构难点品格的类型学法引导1、讲授法2、讨论法教学内容 更新、补 充、删节补充金属材料与热处理相关内容、同素异形体参考资料金属学与热处理课后体会教 与学互 动设计教师活动内容学生活动内容时间（一）组织教学点名考勤，稳定学生情绪，准备上课准备上课2分（二）提出问题1、谈谈对于金属材料及热处理这门课的认识？学生思考券

2、回答5分2、什么是晶体和非晶体？所提出的问题。（三）讲授新课学生分组讨论并绪论发言一.、.基本知识1、材料的发展史20分2、什么是金属，什么是合金听讲所谓金属，就是指由单"素构成的，具有特殊的光泽、延展性、导记笔记电性、导热性的物质，如金、银、铜、铁、镒、锌、铝等。所谓合金是指有一种金属兀素与其他金属或者非金属兀素通过熔炼或其它方法合成的具有金属特性的材料。金属材料是金属和合金的总称。指金属兀素或以金属兀素为主构成，并具有金属特性的物质。3、金属组织、性能、用途的关系A章金属的结构与结晶§1-1金属的晶体结构一.、.基本知识（表1-1） p3 思考题？1、非晶体：物质内部，

3、凡原子呈无序堆积状况的。10分2、晶体：物质内部凡原子呈有序，后规则排列的物体叫。学生思考、讨论金属在固态卜， 般王日日体。准备回答晶体具有固定熔点，性能呈各向异性。非晶体没有固定熔点，性能表现为各向同性。3、晶格和晶胞：听讲晶格：表示原子在晶体中排列规律的空间格架。记笔记晶胞：能完整地反映晶格特征的最小几何单元。提示：晶胞是可以反应金属圆子排列规律的最小单元，所以一般都是取晶胞来研究金属晶格结构的。二、常见晶格类型（表 1-2）1、体心立方晶格：晶胞是一个立方体，原子位于立方体的八个顶点20分和立方体的中心。如鸨、铝、毋等。2、面心立方晶格：晶胞是个立方体，原子位于立方体的八个顶点和立方体的

4、六个面的中心。如金、银等。3、密排六方晶格：晶胞是个正六棱柱。原子除排列在柱体的每个顶点和上卜两个面的中心外，正六棱柱的中心还启三个原子。如：镁、铭、锌等提示：即使是相同的原子构成的晶体，只要原子排列的晶格形式不同，则它的之间的性能存在很大的差别，如金刚石和石墨（同素异形体）学生认真听课三、单晶体与多晶体1、多晶体结构晶粒：外形不规则而内部原子排列规则的小晶体晶界：晶粒与晶粒之间的分界面工品界20分2、单晶体结构单晶体：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

5、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。四、晶体的缺陷晶体缺陷：晶体中原子紊乱排列的现象。可分为：点缺陷、线缺 陷和面缺陷。具体如下：（表1-3）1、点缺陷晶体在三维的方向尺寸很小，不超过几个原子直径的缺陷常见的有晶格空位和间隙原子、宏观上，影响材料的强度、硬度 和导电性，同时出现在缺陷处的原子容易移动。2、线缺陷晶体在某一平面中呈线性分布的缺陷，典型的有刃型位错由于错位，内应力增大，宏观上，使金属的塑性变形更加容易3、面缺陷金属的空间分布中存在着较大的缺陷，常见的有晶界和亚晶界。高温下，晶界处原子极易扩散，常温下是金属的塑性变形的阻力 增大。宏观上，金属的强度和硬度高，力学

6、性能好。（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、习题册上的习题听讲 记笔记10分学生根据老师的提示认真回顾本次课的重点内容3、预习下一节内容教 案早下课题§1 2纯金属的结晶课型新授课课时2教具学具 电教设施挂图教 学 目 标知识 教学点通过学习使学生们了解金属的结晶过程，结晶冷却的曲线。能力 培疗点结晶的过程及晶粒大小对金属材料的影响德肯 渗透点培养学生的职业道德观及互相协作的精神教 学 重 点 难 点重点结晶的过程、晶粒大小对金属材料的影响难点结晶的过程学法引导1、讲授法2、习题法教学内容 更新、补 充、删节补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学

7、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、讨论金属如何结晶？（三）讲授新课§1-2纯金属的结晶.、.结晶的概念结晶：金属从高温液体状态冷却凝固为固体状态的过程。.、.结晶潜热结晶潜热：结晶过程中放出的热量。、纯金属的结晶过程（一）、纯金属的冷却曲线及过冷度学生活动内容准备上课学生思考并回答所提 出的问题。学生分组 讨论并发言听课 记笔记时间30分1、冷却曲线的测定：用测温的方法，描绘时间与温度之间关系。学生分组讨论并发言2、过冷度：理论结晶温度和实际结晶温度之差叫过冷度表示： T= To-Ti3、温度的大小与冷却的速

8、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。冷却曲线的坐标表示：纵坐标表示一一温度（T） 横坐标表示一一时间（t ）提问：为什么纯金属结晶时，冷却曲线有一段是水平的:由于结晶过程的结晶潜热补赏了散失在空气中的热量，因此，结晶时温度并不随时间的延长而下降。直到结晶终了学生分组讨论并发言记笔记ATi时，温度下降才快些。4、温度的大小与什么有关：与冷却的速度有关。冷却速度越快，金属的实际结晶温度越低，过冷度也就越大。时间一液态金属不同冷却速度时的冷却曲自（二）、纯金属的结晶过程晶核的形成与长大学生分组讨论并发 言：温度与结晶的关 系讨论生产中常见 的细化晶粒的方法20分分组讨论，对

9、比金刚 石和石墨认识同素异 晶转变学生认真听讲，并详 细记笔记15分晶核：作为结晶核心的微小晶体。1、单晶体：结晶后只有一个晶粒的晶体叫。2、单晶体有各向异性：因为单晶体中的原子排列位向是完全一致 的，其性能是各向异性的。3、多晶体：结晶后的晶体是许多位向不同的晶粒组成的。多晶体中各晶粒的晶格位向互不一致，各向异性彼此抵消。10分四、晶粒大小对金属材料的影响晶粒越细，金属具有较高的强度和韧性。 在实际的生产过程中,为了提高金属的力学性能，就要控制金属结晶的大小。通过研究和分析，发现晶粒的大小与结晶时的形核率有关，与晶核长大的 速度有关。形核率越高，长大的速度越慢，晶粒就越小。抓住这 个规律之后

10、，所以确认：细化晶粒的根本途径是控制形核率及长大速度。增加过冷度1、常用细化晶粒的方法：v变质处理、振动处理增加过冷度能使晶粒细化：这种方法的适应范围：中、小型铸 件。变质处理：在熔液中加一些变质剂（形核剂）这种方法可使晶粒显著增加，或者降低晶核的长大速度。加入哪些元素可细化晶粒：钢：钛（Ti） 硼（P）铝（Al）铸铁：硅铁（SiFe） 硅钙（SiCa）等振动处理：结晶时金属液加以机械、超声波、电磁振动等，使 晶格破碎。五、同素异构转变1、概念：金属结晶后，晶格类型随温度的改变而发生的变化。2、举例：纯铁的同素异构转变（图 1-7）T 1500 1400 1300 1200 11OO IOOO

11、 900 800 700 600 500 400 300 200 100O1538 度（结晶 &Fe） _1394度（丫Fe）912度（&Fe）（体心立方晶格）（面心立方晶格）（密排六方晶格）同素异构转变的特点：固态相变是需要较大的过冷度的，则体积 变化时造成较大的内应力，以致于淬火时引起应力导致工件变形 和开裂，因此要控制冷却速度，可以改变同素异构后的晶粒的大 小，从而改变金属的性能。（四）课堂小结点出重点，分析难点（五）布置作业1、复习本次课内容2、课后习题册3、预习卜f内容学生根据老师的提示 认真回顾本次课的重 点内容5分3分教 案早下课题§2-1金属材料的损坏

12、与塑性变形课型新授课课时2教具学具 电教设施挂图教 学 目 标知识 教学点金属的父形及影响因素能力 培疗点理解载荷、塑性变形、弹性变形等相关概念德肯 渗透点培养学生的职业道德观及互相协作的精神教 学 重 点 难 点重点载荷、弹性及形、塑性及形难点义形的影响因素学法引导1、讲授法2、讨论法教学内容 更新、补 充、删节补充金属材料与热处理相关内容参考资料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）导入新课1、在实际生活中金属与我们的关系如何？2、你是否见过金属的变形与断裂？（三）讲授新课§ 2-1金属材料的损坏与塑性变形一、机械

13、零件常见的损坏形式（表 2-1 ）1、变形：零件在外力的作用下，形状和尺寸法上的变化。可分为弹性变形和塑性变形。弹性变形：外力消除后能恢复的变形塑性变形：外力消除后无法恢复的永久变形 造成零件损坏的通常是塑性变形。2、断裂：零件在外力作用下发生开裂或折断3、磨损：因摩擦而是零件尺寸、表面形状和表面质量发生变化的现象二、与变形有关的几个概念、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

14、笔。、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。学生活动内容准备上课学生思考并回答所 提出的问题。听课 记笔记学生认真听讲学生分组讨论大致介绍本课程的 内容，让学生有大致 的了解15分15分拉伸载荷压缩载荷弯曲载荷听课记笔记剪切载荷扭曲载荷、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。注意：内力一定是在外力的作用下，材料内部所产生的相互作用力。2、特点、内力的大小：外力增加时内力也增加，其数值大小与外

15、力相等， 当内力达到其极限值时，外力再增加，材料将被破坏。、内力的方向：与外力相反。、内力的作用方式：随外力的作用方式而变化。、应力1、概念假设作用在零件横截面上的内力大小均匀分布，单位横截面积上的内力。即：R = F/ S（R应力，Pa; F外力，N;S横截面面积，m21Pa=1N/m2 1Mpa=1 *106 N/mrn 思考公式中的内力为什么用外力代替 ？答：内力=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内部单位面积的受力。如：相同截面的粉笔和铁棒，在相同外力的作用下的结果。（粉笔先断，说明铁棒的应力比粉笔大，即承载能力较强。）如

16、：相同截面的同一粉笔在不同的外力的作用下的结果。（作 用力大的粉笔先断，说明先断的粉笔内部单位面积的受力较大） 三、金属的变形、变形阶段弹性变形一弹一塑性变形一断裂1、弹性变形：当外力消除后变形消失，金属恢复到原来的形状。性 能和组织不发生变化。如：当铁丝受力较小时产生微量变形，松手后铁丝恢复原状， 为弹性变形。2、塑性变形：当外力消除后，金属变形不能恢复原来的形状。性能 和组织发生变化。如：当铁丝受力较大而产生弯曲，松手不能恢复原状，为塑性 变形。如：晶体的滑移与位错。学生分组讨论，并回 答学生积极思考听课记笔记15分15分上部晶体学生自己总结、金属塑性变形的影响因素1、晶粒位向的影响：提高

17、了塑性变形的抗力。2、晶界的作用：晶界越多，则晶体的塑性变形抗力越大。3、晶粒大小的影响 ：晶粒越细，塑性变形抗力就越大。细晶粒的 多晶体不仅强度较高，而且塑性和韧性也较好。小结：听讲记笔记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结构的影响主要有两个方面：10分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，还会使晶粒内部的位错 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

18、下降。学生根据老师的提 示认真回顾本次课 的重点内容10分（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；教 案早下课题这一2金属的力学性能（一）课型新授课课时2教具学具 电教设施挂图教 学 目 标知识 教学点金属力学性能的强度和塑性能力 培疗点通过学习使学生们了解力学性能的作用和试验原理德肯 渗透点培养学生的职业道德观及互相协作的精神教 学 重 点 难 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、删节补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学与热处理课后体会教 与学互 动设计教师活动

19、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、强度和判据2、韧性及其判据（三）讲授新课§2-2金属的力学性能（一）一、强度1、定义：金属在静载荷的作用下，抵抗塑性变形或断裂的性能2、表示方法：应力抗拉强度3、强度的种类 抗压强度抗弯强度抗剪强度I抗扭强度4、拉伸试验：拉伸试样：是国家规定的标准棒。拉伸试样的形状一般有圆形和矩形。试棒直径d0与长度之间的关系：两种 L 0=5 d 0 或 L 0=10 d 0力一伸长曲线试验力一伸长曲线4L什么叫力一伸长曲线：拉力与伸长量的关系叫力一伸长曲线。纵坐标为拉力F （N）,横坐标为伸长量 L （mm通过力一伸长曲线图可以

20、看出拉伸时的几个变形阶段：a、oe：弹性变形阶段：学生活动内容时间准备上课2分学生思考券回答所提5分出的问题。10分学生分组讨论并发言听讲30分记笔记学生认真听讲并记笔 记试样变形完全是弹性的，这种随载荷的存在而产生，随载荷跟随老师的 思路进行分析认真听讲记笔记跟随老师的思路进行分析20分10分的去除而消失的变形称为弹性变形。Fe为试样能恢复到原始形状和尺寸的最大拉伸力。b、es：屈服阶段：不能随载荷的去除而消失的变形称为。在载荷不增加或略有 减小的情况下，试样还继续伸长的现象叫做屈服。屈服后，材料开始出现明显的塑性变形。Fs称为屈服载荷 c、sb：强化阶段：随塑性变形增大，试样变形抗力也逐渐

21、增加，这种现象称为 形变强化（或称加工硬化）。Fb:试样拉伸的最大载荷。 d、bz :缩颈阶段（局部塑性变形阶段）当载荷达到最大值 Fb后，试样的直径发生局部收缩， 称为“缩 颈”。工程上使用的金属材料，多数没有明显的屈服现象，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的应力称为屈服点。 用符号os表示，计算公式：bS=Fs/So 对于无明显屈服现象的金属材料可用规定残余伸长应力表示， 计算公式：（T 0.2 = Fo.2/SO o屈服点（T s和规定残余伸长应力（T 0.2都 是衡

22、量金属材料塑性变形抗力的指标。材料的屈服点或规定残余 伸长应力是机械零件设计的主要依据，也是评定金属材料性能的 重要指标。（2）抗拉强度材料在拉断前所能承受的最大应力称为抗拉强度，用符号bb表示。计算公式为：b b=Fb/So零件在工作中所承受的应力，不于允许超过抗拉强度，否则会产生断裂。二、塑性断裂前金属材料产生永久变形的能力称为塑性。塑性由拉伸 试验测得的。常用伸长率和断面收率表示。1、伸长率：试样拉断后，标距的伸长与原始标距的百分比称为伸长率。用 8 表不：Li- Lo计算公式 8 =X 100%Lo2、断面收缩率：试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分 比称为断面收缩率

23、。用力表示Ac A .计算公式0 = A0 X 100%A 0金属材料的伸长率（8 ）和断面收缩率（少）数值越大，表示材 料的塑性越好。例、有一直径do=10mm l o=100mm勺低碳钢试样，拉伸验时测得 Fs=21KN Fb=29KN d1=5.65mm, l 1=138mm 求：s、b、8、4解：(1)计算So, SiS0=兀 d02/4 =3.14 X 102/4=78.5mm2Si=兀 di2/4 =3.14 X 5.65 2/4=25mn2(2)计算(T s、(T bb s=Fs/s 0=21 X 103/78.5 =267.5Mpab b= F b/S o=29 X 103/7

24、8.5 =369.4Mpa(3)计算8、。S=(l 1-l 0)/1 0X 100%=(138-100)/100 x 100%=38%© =(S0-S1)/S 0X 100%=(78.5-25)/78.5X 100%=68%四、课堂小结点出重点：学生总结五、布置作业1、复习本次课的内容2、课后练习3、下T内容预习提示学生根据老师的提示 认真回顾本次课的重 点内容5分3分教 案早下课题这一2金属的力学性能（二）课型新授课课时2教具学具 电教设施挂图教 学 目 标知识 教学点金属力学性能的硬度、冲击韧性、疲劳强度能力 培疗点通过学习使学生们了解力学性能的作用和试验原理德肯 渗透点培养学生

25、的职业道德观及互相协作的精神教 学 重 点 难 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、删节补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学与热处理课后体会教 与学互 动设计（一）组织教学教师活动内容学生活动内容点名考勤，稳定学生情绪，准备上课（二）复习提问1、强度和判据2、韧性及其判据（三）讲授新课§2-2金属的力学性能（二）三、硬度：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。在机械制造中，有些材料是需要很高硬度的，如：车刀、 铳刀、钻头、量具、冲模等，硬度是金属材料重要的力学性能之 材料的硬度是通过试验测定出来的

26、，而硬度试验有三种：广布氏硬度硬度T洛氏硬度维氏硬度1、布氏硬度：（1）布氏硬度的测试原理：用一定直径的球体（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， 然后用测量表面压痕直径来计算硬度准备上课学生思考并回答所提 出的问题。学生分组讨论并发言用HBS (HBW表示:HBS (HBW =0.1022F二D - D - D2时间2分5分10分听讲记笔记20分当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）试验力保持白时间（

27、1015不标注）。例：170HBs10/1000/30保持30秒 :验压力9807N 钢球直径 10 mm硬度符号（布氏）硬度值170练习：530HBW5/750表示用直径5mm勺硬质合金球，在 7355N的 试验力作用下，保持 105s时测得的布氏硬度值为 530。（3）应用范围及优缺点：测定灰铸铁、有色金属各种软钢等硬度不是很高的材料。学生认真听讲并记笔 记优点：能准确反映出金属材料的平均性能。缺点：操作时间长，压痕测量较费时。2、洛氏硬度（1）测试原理：20分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。表不符号：HR

28、(2)标尺及其适用范围：跟随老师的 思路进行分析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、日C三种，其中C标尺应用最为广泛。见表：P212-2不同标尺的洛氏硬度值不能直接进行比较，可换算。表示方法：符号 HR前面的数字表示硬度值，HR后面的字母表示不同洛氏硬度的标尺。(3)优缺点：优点：操作简单迅速，能直接从刻度盘上读出硬度值；压痕小，可测成品及较薄工件；测硬度范围大。缺点：数值波动大3、维氏硬度。原理：与布氏硬度试验相同。测量压痕对角线长度，从表中查出。表示：与布氏硬度相同。如：640HV30表示用294.2N试验力，保持10S15S测定的维氏硬 度值为64

29、0。可测较薄的材料，也可测量表面渗碳、渗透层的硬度，可测定很软到很硬的各种金属材料的硬度、准确。四、冲击韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧性。常用一次摆锤冲击弯曲，试验来测定金属材料的冲击韧性。1、冲击试样；2、冲击试样的原理及方法：冲击韧度越大，表示材料的冲击韧性 越好。认真听讲3、小能量多次冲击试验。五、疲劳强度1、疲劳概念：在交变应力作用下，零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金 属的疲劳。记笔记2、疲劳破坏的特征、疲劳断裂时无明显的宏观朔性变形，断裂前没有预兆，而是突然破坏；、引起疲劳断裂的应力很低，常常低于材

30、料的屈服点；、疲劳破坏的宏观断口由两部分组成。3、疲劳曲线和疲劳极限15分疲劳曲线是指交变应力与循环次数的关系曲线。跟随老师的思路进行分析四、课堂小结点出重点：学生总结五、布置作业1、复习本次课的内容2、课后练习3、下T内容预习提示学生根据老师的提示 认真回顾本次课的重 点内容5分3分教 案早下课题这一3金属的工艺性能课型新授课课时2教具学具 电教设施挂图教 学 目 标知识 教学点金属铸造性能、锻压性能、焊接性能、热处理性能能力 培疗点通过学习使学生们了解工艺性能的作用德肯 渗透点培养学生的职业道德观及互相协作的精神教 学 重 点 难 点重点各性能的概念、含义、热处理性能难点试验原理学法引导1

31、、讲授法 2、自主探究法教学内容 更新、补 充、删节补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学与热处理课后体会教 与学互 动设计教师活动内容学生活动内容时间（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、常用的三种硬度测试方法（三）讲授新课§2-3金属的工2性能一、金属材料的一般加工过程（p24 图2-14）二、工艺性能的概念：金属材料对不向加工工艺方法的适应能力。包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性 能。具体内容如下：1:铸造性（可铸性）：指金属材料能用铸造的方法获得合格铸件 的性能。铸造性主要包括流动性，收缩性和偏析。流动性是指液 态金属充满铸

32、模的能力，收缩性是指铸件凝固时，体积收缩的程 度，偏析是指金属在冷却凝固过程中，因结晶先后差异而造成金 属内部化学成分和组织的不均匀性。2:可锻性：指金属材料在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹 的性能。它包括在热态或冷至下能够进行锤锻，轧制，拉伸，挤 压等加工。可锻性的好坏主要与金属材料的化学成分有关。3:切削加工性（可切削性，机械加工性）：指金属材料被刀具切 削加工后而成为合格工件的难易程度。切削加工性好坏常用加工 后工件的表面粗糙度，允许的切削速度以及刀具的磨损程度来衡 量。它与金属材料的化学成分，力学性能，导热性及加工硬化程 度等诸多因素有关。通常是用硬度和韧性作切削加工性好坏的大 致

33、判断。一般讲，金属材料的硬度愈高愈难切削，硬度虽不高， 但韧性大，切削也较困难。4:焊接性（可焊性）：指金属材料对焊接加工的适应性能。主要 是指在一定的焊接工2条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 它包括两个方面的内容：一是结合性能，即在一定的焊接工艺条 件下，一定的金属形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在 一定的焊接工艺条件下， 一定的金属焊接接头对使用要求的适性。 5:热处理（1）:退火：指金属材料加热到适当的温度，保持一定的时 间，然后缓慢冷却的热处理工艺。常见的退火工艺有：再结晶退 火，去应力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：主要是 降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工

34、或压力加工，减 少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理作好组 织准备等。（2）:正火：指将钢材或钢件加热到Ac3或Acm （钢的上临界点温度）以上 3050C,保持适当时间后，在静止的空气中冷 却的热处理的工2。 正火的目的：主要是提高低碳钢的力学性能， 改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷，为后道热处理作好 组织准备等。（3）:淬火：指将钢件加热到 Ac3或Ac1 （钢的下临界点温 度）以上某一温度，保持一定的时间，然后以适当的冷却速度，准备上课学生思考券回答所提 出的问题。跟随老师的思路进行分析听讲记笔记听讲记笔记2分5分20分50分获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常

35、见的淬火工艺有 盐浴淬火，马氏体分级淬火，贝氏体等温淬火，表面淬火和局部 淬火等。淬火的目的：使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件 的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。(4):回火：指钢件经淬硬后，再加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。常见的回火 工艺有：低温回火，中温回火，高温回火和多次回火等。回火的 目的：主要是消除钢件在淬火时所产生的应力，使钢件具有高的 硬度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韧性等。(5)调质：指将钢材或钢件进行淬火及回火的复合热处理工 艺。使用于调质处理的钢称调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合 金结构钢。(6):化学热处

36、理：指金属或合金工件置于一定温度的活性 介质中保温，使一 种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分，组织和性能的热处理工艺。常见的化学热处理工艺有：渗碳， 渗氮，碳氮共渗，渗铝，渗硼等。化学热处理的目的：主要是提 高钢件表面的硬度，耐磨性，抗蚀性，抗疲劳强度和抗氧化性等。(7):固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使 过剩相充分溶解到 固溶体中后快速冷却， 以得到过饱和固溶体的 热处理工艺。固溶处理的目的：主要是改善钢和合金的塑性和韧 性，为沉淀硬化处理作好准备等。(8):沉淀硬化(析出强化)：指金属在过饱和固溶体中溶 质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致 硬化的

37、一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经 冷加工后，在400500c或700800c进行沉淀硬化处理，可获得很高的强度。(9):时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸 造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持，其性能，形状，尺 寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度， 并较长时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理， 若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现 象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力， 稳定组织和尺寸，改善机械性能等。(10):淬透性：指在规定条件下，决定钢材淬硬深度和 硬度分布的特性。钢材淬透性好与差，常用淬

38、硬层深度来表示。 淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。钢的淬透性主要取决于它 的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温 度和保温时间等因素有关。淬透性好的钢材，可使钢件整个截面 获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂， 以减少变形和开裂。(11)：临界直径(临界淬透直径)：临界直径是指钢材在 某种介质中淬冷后，心部得到全部马氏体或50叫氏体组织时的最大直径，一些钢的临界直径一般可以通过油中或水中的淬透性 试验来获得。听讲记笔记听讲记笔记听讲记笔记(12):二次硬化：某些铁碳合金(如高速钢)须经多次回火后，才进一步提高其硬度。这种硬化现象，称为二次硬化， 它是由于特

39、殊碳化物析出和(或)由于参与奥氏体转变为马氏体 或贝氏体所致。(13):回火脆性：指淬火钢在某些温度区间回火或从回火 温度缓慢冷却通过该温度区间的脆化现象。回火脆性可分为A 类回火脆性和第二类回火脆性。第一类回火脆性又称不可逆回火 脆性，主要发生在回火温度为250400c时，在重新加热脆性消失后，重复在此区间回火，不再发生脆性，第二类回火脆性又称 可逆回火脆性，发生的温度在400650C,当重新加热脆性消失后，应迅速冷却，不能在 400650c区间长时间停留或缓冷，否 则会再次发生催化现象。回火脆性的发生与钢中所含合金兀素后 关，如镒，铭，硅，馍会产生回火脆性倾向，而铝，鸨有减弱回 火脆性倾向

40、。 四、课堂小结点出重点：热处理性能 五、布置作业1、复习本次课的内容2、课后练习3、下T内容预习提示听讲记笔记学生根据老师的提示 认真回顾本次课的重 点内容10分3分教 案早下课题§2-4力学性能试验课型新授课课时2教具学具 电教设施拉力机硬度试验机教 学 目 标知识 教学点掌握拉伸试验、硬度试验的操作步骤以及结论能力 培疗点会使用拉力机硬度试验机德肯 渗透点培养学生的职业道德观及互相协作的精神教 学 重 点 难 点重点拉伸试验、硬度试验的操作步骤以及结论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、删节补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学与热处理课后

41、体会教 与学互 动设计教师活动内容学生活动内容时间(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、常用的三种硬度测试方法(三)讲授新课§2-4力学性能试验一、拉伸试验1、实验目的(1)观察拉伸过程中各种现象(屈服、强化、缩颈、断裂)(2)测量低碳钢的下屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。(3)测量铸铁的抗拉强度2、实验设备拉伸试验机、游标卡尺3、试件本次试验试件的直径取 d=10mm标准长度取 50mm4、实验步骤(1)试件准备 将加工好的试件，用刻划机将标准长度按每格 10mm 刻划成五格(铸铁试件/、刻)。(2)测量试件的原始尺寸(3)试验机准备调整(4)安装

42、试件(5)加载测试(6)观察与记录(7)测量试件的最终尺寸5、注后事项(1)测量直径时候，在各截面的相互垂直的两个方向上个进一次，取平均值。(2)铸铁试件测试时，不可标记且只记录最大载荷。6、实验记录以及数据处理二、洛氏硬度测试1、实验目的(1)熟悉常用硬度试验机的结构(2)掌握洛氏硬度的测量原理及测试方法2、试验设备材料(1) HR-150型洛氏硬度试验机(2)直径40mm 10mm2淬火状态的 45钢试块及W 18Cr4V切刀 刀片各一块(3) 120°金刚是圆锥压头(HRC3、实验步骤(1)根据被测试的试样的估计硬度选择压头和硬度标尺(2)加预载(3)加主载(4)卸主载(5)在

43、同一被测面内不同位置重复测量三个点准备上课学生思考券回答所提 出的问题。跟随老师的思路进行分析听讲记笔记听讲记笔记2分5分30分20分4、注息事项(1)试样的两大平面应磨平、光洁、无油污、氧化皮裂纹及凹坑，载物台及压头表面清洁。(2)压头要装牢听讲(3)试样要放平稳，不口有滑动及明显及形，并保证压头的中心 线与被测面相垂直(4)加载和卸载时都要缓慢无冲击。5、填写实验报告三、布氏硬度试验1、实验目的(1)熟悉常用硬度试验机的结构记笔记(2)掌握布氏硬度的测量原理及测试方法2、试验设备以及材料听讲20分(1) TH600型布氏硬度试验机和读数显微镜(2)试样厚10mm勺正火状态45钢一块3、实验

44、原理布氏硬度的测定原理是用一定大小的试验力F(N),把直径为D (mn)的淬火钢球或硬质黄金球压入被测金属的表向，保持规定时间后卸除试验力，用读数显微镜测出压痕平均直径d (mm),然后按公式求出布氏硬度HB值，或者根据d从已备好的布氏硬度表中查出HB值。4、实验步骤(1)确定实验条件(2)压紧试件(3)加载与卸载(4)读取实验数据5、注后事项记笔记6、填写实验报告学生根据老师的提四、课堂小结示认真回顾本次课的10分点出重点：热处理性能重点内容五、布置作业1、下T内容预习提示2、课后练习3分教 案早下课题§3- 1合金及其组织课型新授课课时2教具学具 电教设施挂图教 学 目 标知识

45、教学点通过学习使学生们了解什么是合金及合金的组织。能力 培疗点掌握合金组织的分类及构成特点德肯 渗透点培养学生的职业道德观及互相协作的精神教 学 重 点 难 点重点合金组织的分类及构成特点难点合金组织的分类及构成特点学法引导讨论法、训练法、自主探究法教学内容 更新、补 充、删节补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学与热处理课后体会教与学互动设计教师活动内谷(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、金属工艺性能包括哪些?(三)讲授新课 金属材料的分类T福造做闲学生活动内容准备上课学生思考并回答所提 出的问题。学生分组 讨论并发言黑 色 金 属合金钢II合金_L亘钢I听课

46、 记笔记时间2分5分10分金属材料麻口铸铁灰铸铁 IT可锻铸铁T 球缨铸铁I铜及合金1 I铝及合金 T钛展合孝1 -L轴承告有§3 1合金及其组织一.、.合金的基本概念(1)合金：以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过 熔合而获得的具有金属特性的材料。即合金是由两种或两种以上 的元素所组成的金属材料。(2)组元：组成合金最简单的、最基本的、能够独立存在的元 物质，简称元(3)相：合金中成分、结构及性能相同的组成部分。(4)组织：合金中不同相之间相互组合配置的状态。换言之， 数量、大小和分布方式不同的相构成了合金不同的组织。提问：相与组元的区别：答：(1)相是合金中同一化学成分、

47、同一聚集状态，并以界面 相互分开的各个均匀组成部分。(2)组元是组成合金的基本独立物质，组元可以是金属和 非金属，也可以是化合物。二.、合金的组织合金组织的分类：1、固熔体固熔体是一种组元的在子深入另一组元的晶格中所形成的均 匀固相。溶入的元素称为溶质，而基体元素称为溶剂。固溶体仍 然保持溶剂的晶格类型。(1)隙固溶体溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固溶体称为间隙固溶 体。记笔记学生仔细思考，并分 组讨论，得出答案记笔记30分教 案跟随老师的 思路进行分析30分o:溶质原子o:溶质原子记笔记溶剂原子：溶剂原子（2）置换固溶体溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固容体称为置 换固溶

48、体。跟随老师的 思路进行分析二、金属化合物合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称 为金属化合物。其性能物特点是熔点高，硬度高，脆性大。金属 化合物能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韧性会降低。三、混合物学生根据老师的提示认真回顾本次课的10分重点内容两种或两种以上的相按一定质量分类组成的物质称为混合物。（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3、预习下一节内容早下课题§3-2铁碳合金的基本组织与性能课型新授课课时2教具学具 电教设施挂图教 学 目 标知识 教学点铁碳合金基本组织的种类及性能能力 培疗点理解铁碳合金基本组织的种类及其性

49、能德肯 渗透点培养学生的职业道德观及互相协作的精神教 学 重 点 难 点重点铁碳合金基本组织的性能及特点难点铁碳合金基本组织的性能及特点学法引导1、讲授法2、讨论法教学内容 更新、补 充、删节补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学与热处理课后体会教 与学互 动设计教师活动内容学生活动内容时间(一)组织教学点名考勤，稳定学生情绪，准备上课(二)导入新课1、什么是铁碳合金？2、你所想象的铁碳合金有哪几种？(三)讲授新课§3-2铁碳合金的基本组织与性能一、铁碳合金的相及组织1、铁素体：(1)概念：碳溶解在 ”-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。(2)符号：F,体心立方晶格(3)溶解能力：溶解度很小，在7270c时，碳在a-Fe中的最大溶碳量为0.0218%,随温度的降低逐渐减小。(4)性能：由于铁素体的含碳量低，所以铁素体的性能与纯铁相似。即有良好的塑性和韧性，强度和硬较低。2、奥氏体：(1)概念：碳溶解在 丫 一Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。(2)智p . A,回心立方日日格(3)溶碳能力：较强。在11480C时可溶C为2.11%,在7270c时，可溶C为0.77%。(4)性能：强度、硬度不高，具有良好的塑性，是绝大多数钢在高温进行锻造和扎制时所要求的组织。3、渗碳体：(1)概念：含碳里为 6.69%的铁与碳