金屬材料與熱處理教學基本要求

1、有人形容高爾夫的18洞就好像人生，障礙重重，坎坷不斷。然而一旦踏上了球場，你就必須集中注意力，獨立面對比賽中可能岀現(xiàn)的各種困難，并且承擔一切后果。也許，常常還會遇到這樣的情況：你剛剛還在為抓到一個小鳥球而歡呼雀躍，下一刻大風就把小白球吹跑了；或者你才在上一個洞吞了柏忌，下一個洞你就為抓了老鷹而興奮不已。金屬材料與熱處理教學基本要求一、課程性質與任務1、性質本課程是的一門專業(yè)必修課。本課程實踐性強，與生產(chǎn)實際聯(lián)系緊密，知識的覆蓋面 較寬，是理論與實踐的結合。2、任務本課程的主要任務是要求學生掌握金屬材料與熱處理的基本知識和基本理論，初步了解金屬材料的牌號和應用，初步作為正確應用鐵碳合金相圖確定材

2、 料的熱加工工藝。二、課程教學目標（一）知識目標1、以鐵碳合金的成分-組織-溫度-性能為主線，了解四者的相互關系和變化規(guī)律的基礎 知識，初步具有根據(jù)零件的使用要求選擇零件材料的能力。2、了解鋼材在實際加熱和冷卻時內部組織的變化及其對鋼材性能的影響， 了解各種熱處理方法的目的、工藝和應用，初步具有選擇鋼材熱處理方 法的能力。（二）能力目標1、具有根據(jù)零件的使用要求選擇零件材料的能力2、初步具有選擇鋼材熱處理方法的能力（三）思想教育目標通過本課程的學習培養(yǎng)學生實事求是的精神和理論聯(lián)系實際的工作方法。三、課程的主要教學內容和學時分配本課程的理論教學為51學時，實驗教學為9學時，合計60學時。具體安排

3、如下：教學內容理論 教 學實驗學 時合計學時(一)金屬的性能(1 )金屬的力學性能(強度、 塑性、硬度、韌性、疲勞強度)439(2)金屬的工藝性能2()金屬學基礎 知識(1 )金屬的晶體結構(晶體與 非晶體、晶體結構的基本知識、 金屬的實際晶體結構)2314(2)純金屬的結晶(純金屬的 冷卻曲線與過冷度、金屬的結晶 過程、金屬結晶后的晶粒大小、 金屬的同素異構轉變)2(3)合金的晶體結構與結晶(合 金的基本概念、合金的相結構)2(4)鐵碳合金的基本組織(鐵 素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、 萊氏體)1(5)鐵碳合金相圖(鐵碳合金 相圖的主要點、線、面，鐵碳合 金的分類、鐵碳合金相圖的應 用)4（

4、三）碳素鋼（1）常存雜質元素對非合金鋼 性能的影響（錳、硅、硫、磷、 氫）14（2）碳素鋼的分類（按鋼中含 碳量分類、按鋼的質量分類、按 用途分類、按冶煉時脫氧程度的 不同分類）1（3）碳素鋼的牌號、性能及用 途（碳素結構鋼、優(yōu)質碳素結構 鋼、碳素工具鋼、鑄鋼）2（四）鋼的熱處理（1）鋼在加熱時的組織轉變（鋼 在加熱和冷卻時的相變溫度、加 熱時奧氏體的形成、奧氏體晶粒 的長大及影響因素）2317（2）鋼在冷卻時的組織轉變（過 冷奧氏體等溫轉變曲線、過冷奧 氏體等溫轉變產(chǎn)物的組織及性 能、過冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉 變）4（3）鋼的退火與正火2（4）鋼的淬火（鋼的淬火工藝、 鋼的淬透性和淬硬性、淬火

5、缺 陷）2（5 ）鋼的回火（淬火鋼在回火 時組織與性能的變化、回火的種 類及應用、回火脆性）2（6）鋼的表面熱處理與化學熱 處理（表面熱處理、化學熱處理、 表面熱處理與化學熱處理的區(qū) 別）2（五）合金鋼（1）合金元素在鋼中的作用（合 金元素在鋼中的存在形式及作 用、合金元素對鋼的熱處理和力 學性能的影響）16（2）合金鋼的分類與編號（合金鋼的分類、合金鋼牌號表示方法）1（3）合金結構鋼（低合金結構鋼、 合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金彈簧 鋼、滾動軸承鋼）2（5）合金工具鋼（合金刃具鋼、合 金模具鋼、合金量具鋼）1（6）特殊性能鋼（不銹鋼、耐熱鋼、 耐磨鋼）1（六）鑄鐵（1 ）鑄鐵概述（鑄鐵的特點

6、和 分類、鑄鐵的石墨化及影響因 素）14（2 ）常用鑄鐵（灰鑄鐵、球墨 鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵）及 其熱處理2（3 ）合金鑄鐵（耐磨鑄鐵、耐 熱鑄鐵、耐蝕鑄鐵）1（七）有色金屬及銅及銅合金24只有憑借毅力，堅持到底，才有可能成為最后的贏家。這些磨練與考驗使成長中的青少年受益匪淺。在種種歷練之后，他們可以學會如何獨立處理問題；如何調節(jié)情緒與心境，直面挫折，抵御壓力；如何保持積極進取的心態(tài)去應對每一次挑戰(zhàn)。往往有著超越年齡的成熟與自信，獨立性和處理問題的能力都比較強。有人形容高爾夫的18洞就好像人生，障礙重重，坎坷不斷。然而一旦踏上了球場，你就必須集中注意力，獨立面對比賽中可能岀現(xiàn)的各種困難，并

7、且承擔一切后果。也許，常常還會遇到這樣的情況：你剛剛還在為抓到一個小鳥球而歡呼雀躍，下一刻大風就把小白球吹跑了；或者你才在上一個洞吞了柏忌，下一個洞你就為抓了老鷹而興奮不已。硬質合金鋁及合金1硬質合金1總復習33總學時數(shù)5160課程的實踐環(huán)節(jié)安排序號實驗名稱主要內容1實驗1 :拉伸、硬度及 沖擊試驗拉伸實驗、硬度實驗、沖擊實驗2實驗2：鐵碳合金平衡 組織觀察實驗觀察退火狀態(tài)的工業(yè)純鐵、20鋼、45鋼、T8 鋼、T12鋼試樣。3實驗3 :鋼的熱處理及其硬度測定碳的質量分數(shù)對鋼熱處理后的性能的影響； 冷卻速度對鋼熱處理后性能的影響；回火溫 度對鋼熱處理后性能的影響四、課程學分：4分五、課程教學內容

8、與要求：(一) 金屬的性能教學目的和要求：1、明確熔點、密度、熱膨脹性、導電性、磁性及耐腐蝕性的概念；2、掌握Rm Rel、A、Z、HBW HRC a k、R-1的含義、使用范圍;教學內容：A .理論教學強度、塑性、硬度、韌性、疲勞強度(2) 金屬工藝性能金屬的鑄造性能、金屬的鍛壓性能、焊接性能、切削加工性能和熱處理性 能重點、難點：金屬力學性能指標的表示方法和實際應用。B 實驗：拉伸、硬度及沖擊試驗。(二) 金屬學基礎知識教學目的和要求：1、掌握鐵碳合金中的基本相和組織；2、熟悉鐵碳合金相圖；3、了解純金屬與合金的結晶過程教學內容：A .理論教學：(1) 金屬的晶體結構晶體與非晶體、晶體結構

9、的基本知識、金屬的實際晶體結構(2) 純金屬的結晶純金屬的冷卻曲線與過冷度、金屬的結晶過程、金屬結晶后的晶粒大小、 金屬的同素異構轉變(3) 合金的晶體結構與結晶合金的基本概念、合金的相結構(4) 鐵碳合金的基本組織鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體(5) 鐵碳合金相圖Fe-FesC相圖的主要點、線、區(qū)；鐵碳合金的分類；鐵碳合金相圖的應 用實驗1 :鐵碳合金平衡組織觀察實驗重點、難點：鐵碳合金相圖(三) 碳素鋼教學目的和要求：1、掌握碳素鋼的概念，碳和常存元素對鋼性能的影響2、掌握碳素鋼的分類、牌號、性能及要求。教學內容：A .理論教學：(1) 常存雜質元素對非合金鋼的性能的影響錳的影響、

10、硅的影響、磷的影響、硫的影響(2) 碳素鋼的分類按鋼中含碳量分類、按鋼的質量分類、按用途分類、按冶煉時脫氧程度不 同分類(3) 碳素鋼的牌號、性能及用途碳素結構鋼、優(yōu)質碳素結構鋼、碳素工具鋼、鑄鋼重點、難點；碳素鋼的分類、牌號、成分、熱處理、性能及主要用途。(四) 鋼的熱處理教學目的和要求：1、了解熱處理的概念和熱處理對產(chǎn)品質量、壽命及改善工藝性能 的關系；2、熟悉淬火、退火、正火、回火熱處理的方法，適用范圍和處理 后性能變化與冷加工的關系3、了解表面淬火、化學熱處理的目的和處理后性能與冷加工的關系4、了解熱處理可能出現(xiàn)的缺陷和消除方法。教學內容：A .理論教學：(1) 鋼在加熱時的組織轉變鋼

11、在加熱和冷卻時的相變溫度、加熱時奧氏體的形成、奧氏體晶粒的長大 及影響因素(2) 鋼在冷卻時的組織轉變過冷奧氏體等溫轉變曲線、過冷奧氏體等溫轉變產(chǎn)物的組織及性能、 過冷. 奧氏體的連續(xù)冷卻轉變(3) 鋼的退火與正火鋼的退火、鋼的正火(4) 鋼的淬火鋼的淬火工藝、鋼的淬透性與淬硬性、淬火缺陷(5) 鋼的回火淬火鋼在回火時組織與性能的變化、回火的種類及應用、回火脆性(6) 鋼的表面熱處理與化學熱處理表面熱處理、化學熱處理、表面熱處理與化學熱處理的區(qū)別實驗：鋼的熱處理及其硬度測定重點、難點掌握各種熱處理工藝的目的，工藝參數(shù)的確定，主要性能及用途(五) 合金鋼教學目的和要求：1、認識常用合金元素的符號

12、；2、掌握合金鋼的分類、牌號的表示方法；3、熟悉常用合金鋼的牌號、性能及應用范圍教學內容：A .理論教學：(1) 合金元素在鋼中的作用合金元素在鋼中的存在形式及作用、合金元素對鋼的熱處理和力學性能的 影響。(2) 合金鋼的分類與編號合金鋼的分類、合金鋼牌號表示方法(3) 合金結構鋼低合金結構鋼、合金滲碳鋼、合金調質鋼、合金彈簧鋼、滾動軸承鋼(4) 合金工具鋼。合金刃具鋼、合金模具鋼、合金量具鋼(5) 特殊性能鋼不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼重點難點：合金鋼的分類、牌號、成分、熱處理、性能及主要用途。六、鑄鐵教學目的和要求：1、熟悉鑄鐵的分類方法、牌號、性能及用途；2、了解鑄鐵與鋼的性能、成分上的差別(

13、優(yōu)點、缺點)3、了解白口鑄鐵與灰口鑄鐵在性能上的差別。教學內容：A .理論教學：(1) 鑄鐵概述鑄鐵的特點和分類、鑄鐵的石墨化及影響因素(2) 常用鑄鐵灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵(3) 合金鑄鐵只有憑借毅力，堅持到底，才有可能成為最后的贏家。這些磨練與考驗使成長中的青少年受益匪淺。在種種歷練之后，他們可以學會如何獨立處理問題；如何調節(jié)情緒與心境，直面挫折，抵御壓力；如何保持積極進取的心態(tài)去應對每一次挑戰(zhàn)。往往有著超越年齡的成熟與自信，獨立性和處理問題的能力都比較強。有人形容高爾夫的18洞就好像人生，障礙重重，坎坷不斷。然而一旦踏上了球場，你就必須集中注意力,獨立面對比賽中可能岀現(xiàn)的各

14、種困難，并且承擔一切后果。也許，常常還會遇到這樣的情況：你剛剛還在為抓到一個小鳥球而歡呼雀躍，下一刻大風就把小白球吹跑了；或者你才在上一個洞吞了柏忌，下一個洞你就為抓了老鷹而興奮不已。耐磨鑄鐵、耐熱鑄鐵、耐蝕鑄鐵。重點難點：鑄鐵的分類、常見鑄鐵的牌號、性能及應用。七、有色金屬及硬質合金教學目的和要求：1、了解銅及合金的分類、牌號、特點和應用2、了解鋁及合金的分類、牌號、特點和應用3、了解硬質合金的分類、牌號特點及應用4、教學內容：(1) 銅及銅合金純銅、銅合金的分類及牌號(2) 鋁及鋁合金純鋁、鋁合金的分類及牌號(3) 硬質合金硬質合金的性能特點、常用的硬質合金重點難點：銅合金的分類及牌號、硬

15、質合金的分類及牌號六、教學實施建議1、教學方法(1) 討論式教學：適當減少大課講授學時，增加討論課，通過討論，提出 問題，解決問題，獲得知識。課堂討論是教學工作中的一個重要環(huán)節(jié)，通過對 講課中的一些重點和難點的討論，進一步掌握本課程的重點、基本概念和基本 理論，培養(yǎng)和鍛煉了學生分析問題和解決問題的能力。課堂討論小課進行。我 們還安排了現(xiàn)場討論課，結合實物選材討論。學生在總結中反映結合實際，生 動活潑、大有益處。(2) 開放式教學：充分利用計算機多媒體教學和網(wǎng)絡教學手段，以及圖 書館資源，學生進行開放式的自主學習。研制了工程材料網(wǎng)絡課程。已經(jīng)在教 學中發(fā)揮重要作用。工程材料網(wǎng)絡課程采用文本、視頻

16、、音頻、動畫、圖片等 多種媒體，提高學生學習興趣。具有人機交互功能，設有討論區(qū)，可進行師生 只有憑借毅力，堅持到底，才有可能成為最后的贏家。這些磨練與考驗使成長中的青少年受益匪淺。在 種種歷練之后，他們可以學會如何獨立處理問題；如何調節(jié)情緒與心境，直面挫折，抵御壓力；如何保 持積極進取的心態(tài)去應對每一次挑戰(zhàn)。往往有著超越年齡的成熟與自信，獨立性和處理問題的能力都比 較強。有人形容高爾夫的18洞就好像人生，障礙重重，坎坷不斷。然而一旦踏上了球場，你就必須集中注意力，獨立面對比賽中可能岀現(xiàn)的各種困難，并且承擔一切后果。也許，常常還會遇到這樣的情況：你剛剛還在為抓到一個小鳥球而歡呼雀躍，下一刻大風就

17、把小白球吹跑了；或者你才在上一個洞吞了柏忌，下一個洞你就為抓了老鷹而興奮不已。之間、學生之間交流活動。設計有習題集及虛擬實驗。習題均由計算機進行判 斷答案是否正確。讓學生在解答問題時獲得知識。走出課堂，利用圖書館資源， 指導學生閱讀文獻，進行開放式的自主學習。使學生了解材料和材料工程學科 前沿知識，以有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。保證了該課程教學質量的不斷提高。 走出學校，組織學生參觀航天局宇航中心、核能所，聯(lián)系工程實際學習，在實 際中獲取知識?；蚪Y合教師科研項目進行課外活動，(3) 現(xiàn)場式教學：根據(jù)課程內容開設，組織學生到工廠進行現(xiàn)場教學和 現(xiàn)場討論，將書本上圖例和實際零件和生產(chǎn)工藝結合起來.把

18、材料的熱處理工藝 和工廠的實際工藝對照起來講，同時還可了解新材料、新工藝的研究和發(fā)展情 況。注重學生素質教育和能力提高。在實驗教學中利用創(chuàng)新綜合性實驗，使學生 對材料的選用、熱處理方法選用和材料性能的測定有一個全面的學習和實踐過 程，它有助于學生完整地掌握材料科學的基本知識，非常有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新 思維和實踐能力的培養(yǎng)。2、評價方法(1) 布置作業(yè)12-15次。(2) 期末考試可以米取閉卷方式，也可以米取開卷方式。(3) 期評成績=期末考試成績+平時成績。期末考試成績占期評成績的50流右，平時成績占期評成績的 50流右。3、教學條件建立機械工程實驗中心，其中包括力學性能實驗室、金相觀察實驗室、熱處 理實驗室、鋼的火花鑒別實驗室。配備 金屬材料與熱處理的實驗儀器設備， 為實驗教學和改革提供環(huán)境和條件。4、教學資源開發(fā)力求為教學工作的開展構建一個更加完善的