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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。
金属材料及热处理第三版教学设计1. 课程简介本课程旨在为学生提供关于金属材料及热处理的理论基础和实践技能，包括金属材料的分类、特性及应用、常见热处理方法、热处理设备的使用和维护等内容。
通过学习本课程，学生能够全面了解金属材料及热处理领域，提升其综合素质和实践技能，为其未来的学习和职业发展打下基础。
2. 课程目标•理解金属材料分类及各类材料的特性和应用；•掌握常见的热处理方法及其原理；•熟悉热处理设备的使用和维护方法；•具备进行金属材料及热处理实验的基本技能；•能够根据工程要求选择合适的金属材料和热处理方法。
3. 课程内容章节内容第一章金属材料的分类及特性第二章金属材料的应用第三章热处理方法及其原理第四章热处理设备的使用和维护第五章典型热处理实验设计及实验操作4. 课程教学方法本课程采用“理论与实践相结合”的教学方法，注重知识点的讲解和实验操作的演示和练习。
具体教学方法如下：•课堂讲授：讲解金属材料分类、特性和应用，热处理方法及其原理等理论知识；•实验演示：现场演示常见热处理实验的设计及操作方法；•实验实践：引导学生进行典型热处理实验，并对实验结果进行分析和总结；•其他教学方法：结合案例、讨论、小组讨论等形式激发学生学习兴趣，提高教学效果。
5. 课程评估方式为确保教学效果和学生掌握程度，本课程采用多种评估方式，包括期中考试、实验报告和期末考试等。
•期中考试：覆盖第一至第三章的理论知识；•实验报告：以小组为单位进行典型热处理实验，并提交实验报告；•期末考试：覆盖全书内容，包括理论知识和实验操作技能。
6. 参考教材•《材料科学基础（第2版）》（高等教育出版社）•《热处理技术手册第3版》（机械工业出版社）•《现代热处理技术手册》（化学工业出版社）7. 教学总结本课程通过多种教学方法对金属材料及热处理的理论知识和实践技能进行了全面、系统、深入的讲解，旨在培养学生的热处理综合素质和实践能力。
通过本课程的学习，学生能够掌握金属材料及热处理领域的基本知识和技能，为未来的学习和职业发展打下基础。
《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。
钢的热处理课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握钢的热处理原理、方法及其应用。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解钢的热处理的基本概念、分类和作用；（2）掌握钢的热处理的方法（如退火、正火、淬火和回火）及其适用范围；（3）了解热处理过程中各种参数（如温度、时间、冷却速度等）对钢的和性能的影响。
2.技能目标：（1）能够分析钢的热处理过程中出现的问题，并提出解决方案；（2）能够根据钢的性能要求，选择合适的热处理方法；（3）能够运用热处理知识，对实际问题进行分析和判断。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对钢的热处理技术的兴趣，认识到其在现代工业中的重要地位；（2）培养学生严谨的科学态度，提高学生解决实际问题的能力；（3）培养学生团队协作精神，提高学生的沟通与交流能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个方面：1.钢的热处理基本概念、分类和作用；2.钢的热处理方法（退火、正火、淬火和回火）及其适用范围；3.热处理过程中各种参数（温度、时间、冷却速度等）对钢的和性能的影响；4.热处理实例分析，解决实际问题。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下教学方法：1.讲授法：用于讲解钢的热处理基本概念、分类和作用，以及各种热处理方法的原理和特点；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解热处理在工程中的应用，提高学生解决实际问题的能力；3.实验法：学生进行热处理实验，使学生直观地了解热处理过程，巩固所学知识；4.讨论法：分组讨论，培养学生团队协作精神，提高学生的沟通与交流能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的热处理教材，为学生提供系统、科学的学习材料；2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系；3.多媒体资料：制作精美的PPT，生动形象地展示热处理过程，提高学生的学习兴趣；4.实验设备：准备充足的热处理实验设备，确保每个学生都能动手实践，提高学生的实际操作能力。
金属材料的常规热处理生思考这样的零件具有哪些特点？二、实例导入：机械制造业中，很多机器零件要求表面耐磨损，不易产生疲劳破坏，而心部却要求有足够的塑性和韧性，如齿轮、轴、凸轮等在这种情况下，单从材料选择入手或采用普通热处理，都不能满足其要求。
满足这一要求的是钢的表面热处理。
垫。
新课讲授（75分钟）1.表面热处理的目的2.表面热处理的分类（1）钢的表面淬火○1感应加热表面淬火○2火焰加热表面淬火感应加热工作原理：感应线圈→交变磁场→感应电流→工作电阻→加热，集肤效应→表层加热，快冷→淬硬层（配合视频演示）感应加热分类：感应加热的特点及应用（2）火焰加热表面淬火学生通过老师的引导结合书本知识，掌握表面热处理的目的和分类；通过视频演示和老师的讲解掌握，感应加热表面淬火和火焰加工表面淬火的工作原理，了解两种表面热处理的特点及应用。
教师借助动画演示引导学生进行观察和总结，配合知识讲解，让学生掌握表面热处理的目的、分类、工作原理、特点及应用，讲授法结合演示法，提高课堂效率，增强课堂氛围。
以讲授型为主，结合实物演示和视频动画演示，直观，形象的展示两种表面热处理的工作原理，加强学生的课堂参与度和积极性，让教学变得更轻松，高效。
○1概念：火焰加热表面淬火是用乙炔－氧或煤气－氧等进行淬火。
示意图：（配合视频演示）火焰加热表面淬火的特点及应用1.钢的化学热处理的定义2.种类：渗碳、渗氮、碳氮共渗3.化学热处理的基本过程分解、吸收、扩散4.工艺特点（1）渗碳：○1目的与定义○2工艺参数温度：900-950℃；层深：0.2-2.0mm；硬度：58-62HRC表面wc：0.85-1.0%；组织：过共析、共析、亚共析组织；后续处理：淬火低温回火；材料：低碳钢0.15-0.25%应用：汽车齿轮、活塞销等。
目的：表面硬、耐磨，心部韧性好○3固体渗透（配合动画演示）○4气体渗碳（配合动画演示）学生通过老师的引导结合书本知识，掌握钢的化学热处理的定义和分类；通过视频演示和老师的讲解掌握化学热处理的基本过程，渗碳、渗氮、碳氮共渗的目的与定义、工艺参数。
项目教学电子教案（总第15-16 课时）一、项目名称：钢的热处理子项目名称：热处理方法及应用之钢的表面热处理及典型零件热处理技术课时安排：12 课时，本节为第 9-12 课时。
二、教学目标：知识目标：1、了解表面热处理的方法2、掌握不同表面热处理方法的应用3、掌握典型零件的热处理工艺能力目标：培养学生综合归纳总结的能力及实际应用能力情感目标：培养学生的好奇心，进取心。
三、教学重、难点：典型零件的热处理工艺设计四、教学准备教师准备：制作多媒体课件，准备教案，涉及项目任务，准备项目作业预计问题及对策预计问题：1、设计零件热处理工艺的时候预备热处理部分同学选择错误，工具钢会选择完全退火，低碳钢会选择退火；2、渗碳后的零件不设计淬火加低温回火工艺。
对策：复习退火与正火的适用钢材及渗碳后的热处理工艺。
学生准备：预习退火正火、淬火、回火工艺及应用，预习本节课内容五、教学方法（策略）：讲解法，辩论法，分组讨论法，提出问题法六、教学手段：启发，引导七、教学过程：相关知识：（知识连接）退火与正火淬火与回火教师阐述项目任务：1、什么样的零件需要表面热处理2、20钢制造的齿轮选择其表面热处理方式3、表面淬火适用什么样的钢材4、比较渗碳和渗氮的优缺点5、为什么渗碳可以使零件表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有良好的综合力学性能6、预备热处理在机械加工中一般安排在什么工序7、设计出20号钢制造的齿轮的热处理工艺8、设计出T12钢制造的锉刀的热处理工艺教师示范讲解：钢的表面热处理和化学热处理工艺的核心:使零件具有“表硬里韧”的力学性能。
方法:表面淬火化学热处理一、表面淬火1、定义：是一种不改变钢表层化学成分，但改变表层组织，且信步组织不发生变化的局部热处理工艺。
2、工艺特征：通过快速加热至淬火温度，使钢的表层奥氏体化，然后急冷以大于Vc的速度冷却，使表层形成马氏体组织，而心部仍保持不变。
3、表面淬火应用:选用中碳或中碳低合金钢。
理论课教案教师活动内容学生活动内容时间拉伸载荷压缩载荷弯曲载荷剪切载荷扭曲载荷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。
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⑴、内力的大小：外力增加时内力也增加，其数值大小与外力相等，当内力达到其极限值时，外力再增加，材料将被破坏。
⑵、内力的方向：与外力相反。
⑶、内力的作用方式：随外力的作用方式而变化。
㈢、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，m2）1Pa=1N/㎡1Mpa=1 *106 N/mm2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。
跟随老师思路,认真听讲学生分组讨论20分教师活动内容学生活动内容时间——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：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）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抗扭强度4、拉伸试验：⑴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L0＝5 d0或L0＝10 d0力－伸长曲线⑵试验力－伸长曲线△L⑶什么叫力－伸长曲线：拉力与伸长量的关系叫力－伸长曲线。
纵坐标为拉力F（N），横坐标为伸长量△L（mm）⑷通过力－伸长曲线图可以看出拉伸时的几个变形阶段：a、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。
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。
4.4钢的表面热处理教学设计
教学内容：1、钢材进行表面热处理的原因
2、表面热处理的方法、种类及特点
教学目标：
知识目标：1、掌握钢材进行表面热处理的原因
2、掌握表面热处理的方法、种类及特点
能力目标：培养学生理论联系实际、分析问题和解决问题的能力。
教学重点：钢材进行表面热处理的原因
教学难点：表面热处理的方法、种类及特点
教学辅助：多媒体课件
教学课时：50分钟
教学过程：
一组织教学
点名,稳定学生情绪
二复习提问
1、什么是回火，目的是什么？
2、回火过程分几个阶段？
3、回火分为哪几种，分别达到什么样的组织及特点？
4、什么是调质处理，什么是回火脆性？
三讲解新课
在机械设备中，有许多的零件是在冲击载荷、扭转载荷及摩擦条件下工作的，如齿轮、活塞销、曲轴，它们要求表面具有很高的硬度
和耐磨性，而心部要具有足够的塑性和韧性。
为满足这类零件的性能需求，实际生产中一般按照心部的力学性能进行选材和常规热处理，然后再通过避免热处理的方法强化零件表面的力学性能，以达到“外硬内韧”的要求。
常用的表面热处理方法有表面淬火和化学热处理两种。
一、表面淬火
概念：表面淬火时一种仅对工件表层进行淬火的热处理工艺。
原理：通过快速加热，使钢的表层奥氏体化，在热量尚未传到零件中心时就立即予以冷却淬火的方法。
它不改变钢的表层好像成分，但改变了表层组织。
范围：中碳钢和中碳合金钢。
种类：火焰加热表面淬火，感应加热表面淬火，电接触表面加热淬火，激光加热表面淬火。
常用的有前两种。
1、火焰加热表面淬火：应用氧--乙炔或其他可燃气体火焰进行表面加热淬火。
淬硬层深度一般为2--6mm。
特点：加热温度及淬硬层深度不易控制，易产生过热和加热不均匀的现象，淬火质量不稳定。
但不需要特殊设备，适用于单件或小批量生产。
2、感应加热表面淬火：利用感应电流通过工件所产生的热效应进行表面加热淬火。
特点：加热速度快，仅需要几秒或几十秒的时间；由于速度快，奥氏体晶粒不易长大，淬火后表层获得细针状马氏体，硬度高，淬火
质量好；淬硬层深度容易控制，易实现机械化和自动化，但设备复杂、成本高，适用于大批量生产。
二、化学热处理
将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。
它不仅改变了钢的表层组织，还改变了表层的化学成分。
化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属等。
1、化学热处理的过程：
（1）分解：介质在一定温度下发生化学分解，产生可渗入元素的活性原子。
（2）吸收：活性原子被工件表面吸收，形成固溶体或化合物。
（3）扩散：渗入工件表层的活性原子，有表面向中心迁移的过程，形成一定厚度的渗层。
扩散过程要在有浓度差和一定的加热条件下进行。
2、钢的渗碳
通过表层渗入碳原子提高钢件表层的含碳量。
渗碳零件必须用低碳钢或低碳合金钢来制造，并在渗碳后进行热处理。
渗碳工件的工艺路线为：
锻造→正火→机械加工→渗碳→淬火+低温回火
渗碳方法可分为固体渗碳、盐浴渗碳及气体渗碳三种。
渗碳层深度取决于保温时间，一般按每小时0.2mm--0.5mm的速度估算，可根据所需渗碳层厚度决定保温时间。
一般零件渗碳后，其表面含碳量控
制在0.85%--1.05%，含碳量从表层到心部逐渐减少，心部仍保持原来低碳钢的含碳量。
在缓慢冷却条件下，渗碳层的组织由表面向中心依次为：过共析组织，共析组织，亚共析组织，中心为原来的亚共析组织。
渗碳工件经淬火及低温回火后，表层显微组织为细针状马氏体和均匀分布的细小颗粒状渗碳体，硬度高达58--64HRC。
心部由于是低碳钢，显微组织依然是铁素体和珠光体，具有良好的综合力学性能，即较高的韧性和适当的强度。
3、钢的渗氮
表层渗入氮原子的表面热处理工艺。
目的是提高零件表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性及疲劳强度。
特点：渗氮表层中形成稳定的金属氮化物，具有很高的硬度和耐磨性，一般不需要淬火，而且具有较高的红硬性。
渗氮层可防止水、蒸汽、碱性溶液的腐蚀。
工件变形小。
但由于生产周期长，成本高，渗氮层薄而脆不宜承受集中的重载荷。
一般用于处理重要和复杂的精密零件。
渗氮工件的工艺路线为：
锻造→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→去应力退火→粗磨→渗碳→精磨或研磨。
渗氮方法有气体渗氮和离子渗氮。
4、碳氮共渗
在一定温度下，将碳、氮原子同时渗入工件表层奥氏体中，并以渗碳为主的化学热处理，气体碳氮共渗最为常用。
气体碳氮共渗的温度为820--870℃，共渗层表面含碳量为0.7%--1.0%，含氮量为0.15%--0.5%。
热处理后表层组织为含碳、氮的马氏体及呈均匀分布的细小碳氮化合物。
碳氮共渗时加热温度低，工件变形小，生产周期短，渗层具有高硬度、高耐磨性和高疲劳强度。
常用于处理汽车和机床上的齿轮、蜗杆及轴等。
软氮化：以渗氮为主的碳氮共渗。
四小结
1、表面热处理的概念和目的。
2、表面热处理的分类及特点。
五布置作业
课本P81-14，15
教学后记：讲理论的时候要结合实际举例，这样效果会更好。
