金属材料与热处理第2章教案[12、13]22
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最新《金属材料与热处理》教案第一部分:教学目标本节课的教学目标主要包括:1.了解金属材料的基本概念和分类;2.掌握热处理的基本原理和方法;3.了解金属材料的热处理工艺及其在材料性能改善中的应用。
第二部分:教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面的内容:1.金属材料的基本概念和分类:a.金属的定义和特点;b.金属材料的分类与特性。
2.热处理的基本原理和方法:a.热处理的概念和目的;b.热处理的基本原理和作用机制;c.热处理方法的分类和应用。
3.金属材料的热处理工艺及其应用:a.固溶处理的工艺过程和作用;b.淬火处理的工艺过程和作用;c.时效处理的工艺过程和作用;d.其他热处理方法及其应用。
第三部分:教学方法本节课的教学方法主要包括以下几种:1.讲授法:通过讲解理论知识,介绍金属材料的基本概念、热处理的原理和方法等内容。
2.实例法:通过案例分析和实际应用示例,加深学生对金属材料和热处理的理解和掌握。
3.实验法:通过实验演示,展示金属材料热处理的过程和效果,提高学生的实际操作能力。
4.讨论法:通过小组讨论和全班讨论,增强学生的思考和交流能力,培养学生的团队合作意识。
第四部分:教学过程设计1.导入:通过引入金属材料与热处理的实际应用和重要性,激发学生对本课程的兴趣和思考。
2.知识讲解:依次介绍金属材料的基本概念和分类,热处理的基本原理和方法,金属材料的热处理工艺及应用。
3.实验演示:进行金属材料的热处理实验演示,展示实际操作步骤和效果,并鼓励学生积极参与和实践。
4.案例分析:通过分析实际应用案例,讨论金属材料热处理在材料性能改善中的重要作用和实际应用。
5.小组讨论:将学生分为小组,安排小组讨论环节,通过讨论和交流,加深学生对金属材料和热处理的理解和掌握。
6.总结归纳:对本节课的重点内容进行总结归纳,强调学生在今后的学习和实践中应该注意的问题和要点。
7.作业布置:布置相关练习和作业,巩固学生对本节课知识的理解和掌握。
《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。
金属材料与热处理》理论课教案第一章:金属材料的概述一、教学目标:1. 了解金属材料的定义、分类和特点。
2. 掌握金属的晶体结构及金属键的基本概念。
3. 熟悉金属的性能及应用。
二、教学内容:1. 金属材料的定义与分类2. 金属的晶体结构3. 金属键的特点4. 金属的性能5. 金属材料的应用三、教学方法:1. 讲授法:讲解金属材料的定义、分类和特点,金属的晶体结构及金属键的基本概念。
2. 案例分析法:分析金属材料的性能及应用。
四、教学准备:1. 教案、教材、多媒体课件。
2. 金属材料样品、图片等教学资源。
五、教学过程:1. 导入:引导学生思考金属材料的定义及分类。
2. 讲解:详细讲解金属的晶体结构、金属键的特点,金属的性能及应用。
3. 互动:提问学生关于金属材料的问题,解答学生的疑问。
4. 案例分析:分析金属材料的性能及应用,引导学生了解金属材料在工程中的应用。
5. 总结:对本节课的内容进行总结,强调重点知识点。
六、课后作业:1. 复习本节课的内容,整理笔记。
2. 查找相关资料,了解金属材料在工程中的应用案例。
第二章:金属的塑性变形与再结晶一、教学目标:1. 了解金属的塑性变形及其原因。
2. 掌握金属的再结晶过程及影响因素。
3. 熟悉金属的冷加工和热加工工艺。
二、教学内容:1. 金属的塑性变形及其原因2. 金属的再结晶过程3. 影响再结晶的因素4. 金属的冷加工和热加工工艺三、教学方法:1. 讲授法:讲解金属的塑性变形及其原因,金属的再结晶过程及影响因素。
2. 案例分析法:分析金属的冷加工和热加工工艺。
四、教学准备:1. 教案、教材、多媒体课件。
2. 金属的塑性变形和再结晶的图片、图表等教学资源。
五、教学过程:1. 导入:引导学生思考金属的塑性变形的概念及其原因。
2. 讲解:详细讲解金属的塑性变形及其原因,金属的再结晶过程及影响因素。
3. 互动:提问学生关于金属的塑性变形和再结晶的问题,解答学生的疑问。
金属材料与热处理教案金属材料与热处理 ?2-2金属的力学性能学习目的:? 理解金属材料性能(工艺性能、使用性能)的概念、分类。
?掌握强度的概念及其种类、应力的概念及符号。
?掌握拉伸试验的测定方法;力——伸长曲线的几? 个阶段;屈服点的概念。
教学重点与难点1、理解力——伸长曲线是教学重点;2、强度、塑性是教学难点。
教学过程:复习载荷可分为:静载荷、冲击载荷、交变载荷。
内力、应力的概念。
新课:?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。
力学性能包括:强度、硬度、塑性、硬度、冲击韧性。
一、强度: ? 概念:金属在静载荷作用下,抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。
强度的大小用应力来表示。
根据载荷作用方式不同,强度可分为:抗拉强度、抗压 ? 根据载荷作用方式不同强度可分为:抗拉强度抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度等。
一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。
1、拉伸试样:拉伸试样的形状一般有圆形和矩形。
Do:直径 Lo:标距长度长试样:Lo10do 短试样:Lo5do力-伸长曲线: 如下图,以低碳钢为例纵坐标表示力F,单位N;横坐标表示伸长量?L,单位为mm。
(1)oe:弹性变形阶段: 试样变形完全是弹性的,这种随载荷的存在而产生,随载荷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。
(2)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(3)sb:强化阶段: 随塑性变形增大,试样变形抗力也逐渐增加,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。
(4)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”。
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。
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第1讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第2 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第3 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第4 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第5 讲
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科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第6 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第7 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第8 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第9 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第10 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第11 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第12 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第13讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第14 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第15 讲
课时计划
科目金材与热处理班级高机电1221 教师检查人周第讲总第16 讲。
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。
金属材料与热处理电子教案《金属学与热处理》教案前言“学校是培养人才的重要园地,教育是崇高的社会公益事业”。
“教育是一个系统工程,要不断提高教学质量和教育水平……”。
“学校的根本任务是培养人才,培养社会主义的建设者和接班人,而教学工作是人才培养的中心环节之一。
因此,教学工作是学校的中心工作”。
作为大学教师如何落实党和国家交给我们培养四有人才的伟大使命,这是每一个燕山大学教师值得深思的问题。
教学质量是高等学校的生命线,而教学及教学研究、课程建设则是每个教师重要的日常工作,加强课程建设积极开展教学研究迅速提高教学质量则是直接关系到能否培养出合格的社会主义的建设者和接班人的大问题,在倡导“加强基础,拓宽专业,提高能力,素质教育”的今天,课程建设及教学研究显得尤其重要。
《金属材料》是我校冶金系、机械系金属材料、冶金、机械类冷、热加工各专业必修课,也是机械类冷、热加工各专业重要的技术基础课。
本课程的任务是从机械工程材料的应用角度出发,阐明工程材料的基础理论,了解材料的化学成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系;介绍常用工程材料及其应用等基本知识。
本课程的目的是使学生们通过课堂教学和实验教学,掌握工程材料的基本理论及基本知识和实验技能,具备根据机械零件使用条件和性能要求,对结构零件进行合理的选材及制定零件加工工艺路线的初步能力。
纵观金属材料所含内容可知,该课程内容较为庞杂。
具有三多一少的特点;即所谓内容头绪多(含材料结构、钢的热处理原理及工艺、非金属材料、金属材料等等)、原理规律多(涉及原理、规律几十个)、概念定义多、以及理论计算少(除相图计算外,基本没有计算的内容)。
由于该课程具有上述特点,加之有些微观结构看不见、摸不到,而且课程内容枯燥、乏味,因此,教师感到难教,学生感到难学。
为冶金系相关课程建设,以利于提高“金属材料”今后教学质量及课程建设,特撰写本教案。
总纲一、课程性质及教学目的:金属材料是冶金技术、材料压力加工、机械制造、机械设计、机械电子等冶金材料类、机械类和近机类各专业的技术基础课。
金属材料的损坏和塑性变形一、教学目标专业能力:了解金属材料的失效形式,塑性变形的基本原理,提高对金属材料的性能的认识。
社会能力:培养学生探索知识的能力,分析问题和解决问题的能力,并培养学生之间的配合互助,动手能力,以及团队精神。
方法能力:通过举例分析,让学生能触类旁通,达到灵活运用知识。
二,分析教材《金属材料与热处理》:全国中等职业技术学校机械类通用教材,中国劳动社会保障局出版社出版。
《金属材料的损坏与塑性变形》是理解金属材料性能的基础,内容抽象,理论性强。
学生对内力、应力的理解存在一定的难度,教师在教学过程中,可以例举生活实例旁通讲解,便于学生理解掌握。
通过多媒体课件,以及各种实验的演示,以及让学生动手实操,一可以活跃课堂气氛,二可以提高学生的学习兴趣,三可以提高学生的感观认识,并培养学生的观察问题、分析问题和解决问题的能力。
三、分析教学对象四、教学重点与难点教学重点:正确理解内力、应力的含义。
教学难点:应力的应用意义。
五、教学方法讲授、提问引导、图片展示、举例分析、实验/课件演示、任务驱动、小组竞赛六、教学课时2个课时八、学内容与过程来用学生便于理【新课讲授】§2-1 金属材料的损坏与塑性变形一、与变形相关的概念㈠、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:⑴、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。
⑵、冲击载荷:突然增加的载荷。
——如:用一只手捏住粉笔的一端,然后用手去弹击粉笔。
⑶、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。
拉伸载荷压缩载荷弯曲载荷(通过自己的动手,清楚分清载荷的分类)剪切载荷扭曲载荷㈡、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。
《金属材料与热处理》理论课教案章节一: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. 掌握金属的晶体结构和性质。
教学内容:1. 金属材料的定义和分类。
2. 金属的晶体结构:面心立方晶格、体心立方晶格、密排六方晶格。
3. 金属的性质:导电性、导热性、韧性、硬度等。
教学方法:1. 讲授法:讲解金属材料的定义和分类,引导学生理解金属的晶体结构。
2. 案例分析法:分析不同金属材料的性质及应用。
教学活动:1. 导入:引导学生回顾已学的材料科学基础知识。
2. 讲解:详细讲解金属材料的定义、分类和晶体结构。
3. 讨论:分组讨论金属材料的性质及应用。
章节二:金属的加工工艺教学目标:1. 了解金属的加工工艺及分类。
2. 掌握金属的铸造、焊接、热加工和冷加工等工艺。
教学内容:1. 金属的加工工艺及分类。
2. 铸造工艺:砂铸、熔铸等。
3. 焊接工艺:气体保护焊、电弧焊等。
4. 热加工工艺:锻造、热处理等。
5. 冷加工工艺:车削、铣削、磨削等。
教学方法:1. 讲授法:讲解金属的加工工艺及分类。
2. 案例分析法:分析不同金属加工工艺的应用。
教学活动:1. 导入:引导学生回顾已学的金属材料基础知识。
2. 讲解:详细讲解金属的加工工艺及分类。
3. 讨论:分组讨论不同金属加工工艺的应用。
章节三:金属的热处理教学目标:1. 了解热处理的定义和分类。
2. 掌握退火、正火、淬火和回火等热处理工艺。
教学内容:1. 热处理的定义和分类。
2. 退火:降低硬度、提高韧性。
3. 正火:提高硬度、提高强度。
4. 淬火:提高硬度、提高强度、降低韧性。
5. 回火:降低硬度、提高韧性。
教学方法:1. 讲授法:讲解热处理的定义、分类及各种热处理工艺。
2. 案例分析法:分析不同热处理工艺的应用。
教学活动:1. 导入:引导学生回顾已学的金属材料和加工工艺知识。
2. 讲解:详细讲解热处理的定义、分类及各种热处理工艺。
3. 讨论:分组讨论不同热处理工艺的应用。
《金属材料与热处理》理论课教案一、教学目标1. 让学生了解金属材料的分类、性能及应用。
2. 使学生掌握金属热处理的基本原理、工艺及应用。
3. 培养学生具备金属材料选择和热处理工艺设计的基本能力。
二、教学内容1. 金属材料的分类及性能2. 金属热处理的基本原理3. 常见热处理工艺及操作4. 金属热处理的应用领域5. 金属材料的选择与热处理工艺设计三、教学方法1. 采用讲授法,讲解金属材料的分类、性能及应用,金属热处理的基本原理、工艺及应用。
2. 采用案例分析法,分析实际工程中的金属材料选择和热处理工艺设计。
3. 采用讨论法,引导学生探讨金属热处理技术的发展趋势。
四、教学准备1. 教材:《金属材料与热处理》2. 教学PPT3. 案例素材4. 讨论话题五、教学过程1. 导入:介绍金属材料与热处理在工程中的应用,引发学生兴趣。
2. 教学内容讲解:a. 金属材料的分类及性能b. 金属热处理的基本原理c. 常见热处理工艺及操作d. 金属热处理的应用领域3. 案例分析:分析实际工程中的金属材料选择和热处理工艺设计。
4. 小组讨论:探讨金属热处理技术的发展趋势。
5. 课堂小结:总结本节课的重点内容。
6. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对金属材料分类、性能及应用的理解。
2. 案例分析报告:评估学生对实际工程案例中金属材料选择和热处理工艺设计的能力。
3. 小组讨论:观察学生在讨论金属热处理技术发展趋势时的表现,评估其分析问题和合作能力。
七、教学反思1. 教师需在课后对教学效果进行反思,分析学生的反馈意见,评估教学方法的适用性。
2. 根据学生掌握情况调整教学计划,优化教学内容,提高教学质量。
八、课程拓展1. 邀请行业专家进行专题讲座,介绍金属材料与热处理在实际工程中的应用案例。
2. 组织学生参观金属材料生产企业,了解金属热处理工艺流程。
九、课后作业1. 复习课堂所学内容,重点掌握金属材料的分类、性能及应用,金属热处理的基本原理、工艺及应用。
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所含原子数 1/8×8+1=2(个)(2)、面心立方晶格:面心立方晶格的晶胞也是由八个原子构成的立方体,但在立方体的每个面上还各有一个原子。
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。
教学时数:2课时
课题:§2.2纯金属的结晶
教学目标:
1.了解纯金属的结晶过程。
2.掌握晶粒大小对金属材料性能的影响。
3.掌握金属同素异构转变。
教学重点:
1.晶粒大小对金属材料性能的影响。
2.金属的同素异构转变。
教学难点:
金属的同素异构转变。
教学步骤:
(复习提问)
1.什么是晶体、非晶体?
2.什么是晶格、晶胞、有哪三种晶格类型?
3.晶体在结构上有哪些缺陷?
(引入新课)
同学们都知道,一杯水在它的凝固点(零度)以下会结成冰,那么加热融化成液体的金属在不断冷却后到某一个温度时会变成什么呢?
——固态或固体的金属。
举例:Fe在1538°C以上会变成液体,以下就是固体。
(讲授新课)
金属结晶形成的组织直接影响金属的性能,所以,研究金属的结晶过程,对改善其组织和性能具有重要意义。
一.金属的结晶过程
1.结晶
纯金属或合金由液态转变为固态的过程称为结晶。
2.结晶潜热
在结晶过程种会放出一定的热量。
3.纯金属的结晶过程
纯金属的结晶过程可用热分析法进行研究,将纯金属加热熔化成液体,然后以缓慢的速度冷却,在冷却过程中,每隔一定时间测量一次温度,最后记录下来的数据绘制在温度-时间坐标图上,并画出一条温度与时间的关系曲线。
这条曲线称为冷却曲线。
(1)过冷度△T
理论结晶温度(T0)和实际结晶温度(T1)之间存在的温度差。
△T=T0-T1
(2)金属结晶时,过冷度的大小与冷却速度有关,冷却越快,其实际结晶的温度就越低,过冷度△T也就越大。
(3)问题:
纯金属结晶时,其冷却曲线为何有一段水平线?
——由于结晶过程中释放出的结晶潜热补偿了向外界散失的热
量。
(4)金属的结晶过程由晶核的产生和长大两个基本过程组成,并且这两个过程是同时进行的。
①产生——新晶核不断产生
则结晶后得到金属晶粒数目多,晶粒细。
②长大——旧晶核不断长大
则结晶后得到金属晶粒数目少,晶粒粗。
(5)注意
纯金属的结晶过程是在冷却曲线的水平段内发生的,实际上是新
晶核不断产生,同时旧晶核不断长大的过程。
图2-7 纯金属的冷却曲线
二.金属结晶后的晶粒大小
1.晶粒大小对力学性能的影响
晶粒越细小,金属的强度、硬度就越高,塑性、韧性就越好。
原因:
晶粒越小,晶界就越曲折,晶粒与晶粒间相互咬合的机会就越多,越不利于裂纹的扩展,强度和韧性就越好。
晶粒越细,塑性变形就可分散在更多的晶粒内进行,使塑性变形越均匀,内应力集中越小,塑性变形就越好。
2.晶粒大小的控制
(1)增加冷过度
随冷过度增加,生核速度(形核率)和晶核长大速度(长大率)都会增加。
但是形核率增加要快,产生的晶核数显著增加。
(2)变质处理
在浇注前向金属液体中加入少量其他物质,主要是大量难熔的固体微粒充当人工合金。
(3)附加振动
在结晶过程中,采用机械振动、超声波振动、电磁振动等方法。
使正在生长的晶粒破碎而细化,又可使破碎的枝晶尖端起晶核作用,增大形核率,从而细化晶粒。
三.金属的同素异构体
1.大多数金属的晶格类型是固定不变的,但是铁、锰、锡、钛等金属的晶格类型都会随温度的升高或降低而发生变化。
2.概念
金属在固态下,随温度的变化而发生晶格类型改变的现象称为同素异构转变。
3.纯铁的冷却曲线
图2-8 纯铁的冷却曲线
1538°C ——纯铁的理论结晶温度
770°C ——纯铁磁性转变的临界温度
(巩固练习)
问:金属结晶的必要条件是什么?过冷度与冷却速度有何关系?
答:过冷是金属结晶的必要条件。
过冷度越大,冷却速度越快。
(课堂小结)
1.什么是结晶,由哪两个基本过程组成?
2.纯金属的结晶过程。
3.同素异构转变的概念和曲线。
4.主要温度点
(1)1358°C——纯铁的理论结晶温度,此线以下即为体心立方的
δ
-
Fe
(2)1394°C—。
—6同素异构转变温度,此线以下转变为面心立
方的r-Fe。
(3)912°C——同素异构转变温度,此线以下转变为体心立方的Fe
∂。
-
(4)770°C——纯铁磁性转变的临界温度,此线以下纯铁才具有磁
性,此点称为“居里点”。
(作业布置)
课堂作业:
判断题
(1)纯金属的结晶过程是一个恒温过程。
(2)所有金属都具有同素异构转变现象。
课后作业:
1.名词解释
结晶、冷过度、变质处理、同素异构转变。
2.简答题
(1)晶粒大小对金属力学性能有何影响?细化晶粒的方法有哪些?
(2)什么是金属的同素异构转变?试以纯铁为例分析同素异构转变过程。
(教后感)。