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晶体：是内部原子（离子、分子）按某种特定方式在三维空间内周期性规则重复排列的固体。
非晶体：内部原子无序排列的固体。
即不存在长程的周期排列晶体的特点各向异性; 晶体沿不同方向所测得的性能的不同。
如导电性，热导率，弹性模量等。
熔点; 从固态转变为液态时有固定的熔点，并发生体积的突变。
晶体结构：指晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式空间点阵：这些阵点有规律地周期性重复排列所形成的三维空间阵列晶格：人为地将阵点用直线连接起来的空间格子晶胞：构成晶格的最基本单元阵点或结点（lattice point）：构成空间点阵的每一个点。
空间点阵有14种类型，称为布拉菲点阵，将14种空间点阵归属于7个晶系晶体中原子列的方向称为晶向通过空间点阵中的任意一组阵点的平面代表晶体中的原子平面，称为晶面晶面间距；相邻两个平行晶面间的距离相交和平行于某一晶向直线的所有晶面的组合称为晶带配位数；晶体结构中任一原子周围最近邻且等距的原子数原子半径；假设为原子间距的一半。
晶胞中的原子数；完全属于一个晶胞的原子的数目致密度；晶体结构中原子体积占总体积的百分数。
1.体心立方(bcc)具有体心立方的金属有：,α-Fe ，Cr,V,Nb,Mo,W 原子半径：(√3 / 4 ) a中心原子被8个最近邻原子包围，故配位数为8。
晶胞中原子数：1+8×1/8=2。
致密度：0.68。
2.面心立方(fcc)致密度：0.74, 晶胞中原子数=4. 配位数：CN=12，常见金属γ-Fe,Cu,Ni,Al,Ag 面心立方半径=(√2 / 4 ) a3.密排六方(hcp)致密度；APF=0.74，配位数CN=12，等轴比；c/a=1.633.原子半径a/2, 晶胞原子数：6个常见金属：Zn,Mg,Be,α-Ti,α-Co.Cd密排六方的配位数和致密度与面心立方结构相同，这说明两者晶胞中的原子具有相同的紧密排列结构晶体中的原子堆垛方式计算的结果表明：面心立方和密排六方均属于最紧密的结构这个原子排列最紧密的面，对于密排六方而言是其底面，对于面心立方而言则为垂直于立方空间对角线的对角面密排六方密排面的堆垛方式是ABABABAB。
《金属材料与热处理》课程标准一、课程性质与定位《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。
（3）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。
《金属材料及热处理》课程教学大纲课程编号：081095211课程名称：金属材料及热处理英文名称：Metal Materials and heat treatment课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：48/3（讲课学时：44 实验学时：4 ）适用专业：材料成型及控制工程一、课程性质与任务金属材料及热处理是材料成形及控制工程专业的一门重要必修课,也是理论性和实践性较强的专业课。
通过本课程的学习,使学生掌握钢的退火、正火、淬火和回火等热处理工艺的基本理论,基本知识和实验技能,并能应用于实践，了解工程用钢、铸铁和有色金属的分类和特性。
本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本工艺方法的讲解；在培养实践能力方面着重培养学生不同材质的工件在不同应用场合的选择，不同材料性能的热处理工艺的选择。
培养学生的工程观念和规范意识，要善于观察、思考，勤于实践，培养学生应用理论联系实际的方法去解决工程实际问题，具有合理地选择材料并确定热处理工艺的能力。
二、课程与其他课程的联系学生应在先学完《大学物理》、《材料科学基础》、《物理化学》等课程，并经过金属工艺的生产实训，对材料及热处理方面有一定的感性认识后，再学习本课程，通过本课程的学习，为《材料的力学性能》、《铸造合金熔炼》等专业课奠定基础，也为学生从事铸造、焊接、锻造、热处理专业方面工作打下坚实的基础。
三、课程教学目标1.掌握固态相变的基本理论，了解钢在加热与冷却时组织的转变规律，理解材料成分-组织-性能之间的关系；（支撑毕业能力要求1.2，1.3）2.掌握钢的退火、正火、淬火与回火的应用及工艺参数的制定，从而对材料及其热处理具有一定的分析和研究能力，对于实际工件能够给出较合理的热处理工艺；（支撑毕业能力要求2.1，2.3）3.对于已有热处理工艺造成的工程问题，能够分析存在问题的原因，优化热处理工艺；（支撑毕业能力要求4.2）4.了解特殊热处理工艺特征和应用；（支撑毕业能力要求1.2）5.了解常用金属材料（工程用钢、铸铁和有色合金）的特性，能够根据使用环境和性能要求选择合适的金属材料。
金属材料与热处理课程标准课程名称：金属材料与热处理课程性质：职业能力必修课学分：4计划学时：64＜理论56,实践8〕适用专业：机械设计与制造17.1〔一〕前言1.课程定位：本课程是机械类各专业一门重要的技术基础课.其主要内容包括：金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理、常用金属材料与非金属材料的牌号等.是机械类各技术专业必须掌握的一门综合性应用技术基础课程.本课程的任务是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.通过本课程的学习,应使学生达到下列基本要求：2.设计思路3.与前后课程的联系前续课程为《机械制图》,《高等数学》,后续课程包括《机械设计基础》、《互换性与技术测量》、《机械制造基础》；〔二〕课程目标1.总体目标2.具体目标＜1＞知识目标1〕了解金属学的基本知识；2〕掌握常用金属材料的牌号、性能与用途；3〕了解金属材料的组织结构与性能之间的关系；4〕了解热处理的一般原理与其工艺；5〕了解热处理工艺在实际生产中的应用；<2>能力目标1〕初步具有选用工程材料的能力；2〕初步具有在实际生产中应用热处理工艺的能力；<3>素质目标1〕培养学生具有创新精神和实践能力；2〕培养严谨的科学态度和良好的职业道德；3.学时分配（三）课程内容与要求绪论第一章•金属材料的性能:第二章常见金属的结构与结晶第四章二元合金第五章铁碳合金第六章钢的热处理第七章合金钢第八章特殊性能钢寻酒0B1S耳g酱曲逑□! > WU冈亘/imj可HawvHl*vHl*冈冈n>/g同®§=DrwvHl*游nnj>CXCf潯«烟B vHl*刪Illi =Drin夷i帝艸曲电［靠诺圉另彳》■甫巻丰乍常：皿d点潯«2«B斗删H曲因1.教材选用和编写建议〔1〕选用教材《金属材料与热处理》、机械工业、丁仁亮（2）参考教材[1]邓文英.金属工艺学:上册.第4版.:高等教育,2001.[2]刘世荣.金属学与热处理.:机械工业,1985.[3]戴枝荣.工程材料与机械制造基础-工程材料.:高等教育,1992.[4]陈培里.工程材料与热加工.:高等教育,2007.2.教学建议〔1〕本课程采用实物、教具、多媒体、仿真软件等形式辅助教学,突出感性认知,帮助学生理解.〔2〕根据课程的教学目标,应注重实践教学,在教学过程中,多联系实际生产需求,多去实训中心,加强对学生动手能力的培养.在实践教学中注重学生安全意识的培养,加强其职业素质的培养,提高学生的综合素质.3.教学考核评价建议结合课堂提问、学生作业、平时测绘、动手操作能力与考试情况,综合评价学生成绩.本课程考试成绩与平时成绩相结合.考试成绩占70%,平时成绩占30%.4.课程资源的开发与利用〔1〕常用课程资源的开发和利用挂图、幻灯片、投影仪、视听光盘、多媒体软件、仿真软件等,这些资源有利于次创设形象生动的工作情境,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握,建议加强常用课程资源的开发,建立多媒体课程资源的数据库.〔2〕积极开发和利用网络课程资源充分利用电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、教育和电子论坛等网上信息资源,使教学从单一媒体向多媒体转换,使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变,使学生从单独的学习向合作学习转变.。
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对《金属材料与热处理》一章的教学处理
一、前言
众所周知，《金属材料与热处理》这门课是工科专业学生必修的专业基
础课。针对每个专业自身的特点，笔者对这门课采取区别处理教材内
容的教学方法，尽量做到突出重点，因材施教，减少学生在学习专业
课时对金属学原理的模糊理解，使学生真正了解本专业在生产工艺制
定上的依据所在，以便更好地掌握本专业的工艺技术要求。
俗话说：“万丈高楼平地起”，基础没打好，何以建高楼。同样的道理，
没有把专业基础课讲深入、学透彻，怎么能更好地理解后面的专业课
知识，因此专业基础课的讲授一定要精细而有针对性。
二、“金属的塑性变形与再结晶”一章的教学处理
1、回复和再结晶。
在《冷轧生产工艺》教学中，我们将会提到“在冷轧的过程中需要进
行中间软化退火”，学生常常对此工艺过程很不解。究其原因，就是缺
乏冷塑性变形对金属塑性与组织影响的深刻理解。
在轧制工艺中常常提及再结晶温度和再结晶退火。本教材“再结晶”
这部分内容仅从概念的角度介绍，较抽象。学生对再结晶定义的理解
易出现困难，对再结晶温度的概念更是弄不清楚。建议这部分内容尽
可能多的采用有趣、直观、多样的方式进行启发式教学，比如我们可
以举例班内每个同学相当于原子，整个班集体就好比我们所讲述过的
晶格，“空位”相当于一个或几个同学缺勤，“间隙原子”相当于班内
的某位同学未按排列整齐的座位去坐，而胡乱地坐在了某个位置，“错
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位”相当于几位同学位置错排等等，多列举生活、生产中的实例，以
学生为中心，活跃课堂气氛，将抽象、深奥的知识用生动形象的语言
和举例，深入浅出地讲授给学生，使学生能够相对容易地理解和吸收，
且能举一反三，应用到实际中，使学生能更多地感知知识、更牢地掌
握知识，以达到“讲的透、学的活、记得住、用得上”的教学目标。
同时在轧钢班教学中，要让学生了解到再结晶温度不仅与金属的变形
程度有关，还与金属的保温时间、金属中存在的杂质以及其原始晶粒
大小都有关系。只有把影响再结晶温度的因素阐述清楚了，学生对再
结晶温度才会有一个较为清晰的认识。这为热轧生产中的冷却工艺和
冷轧生产中的再结晶退火工艺的讲解扫除了理论认知的障碍。
2、再结晶晶粒的大。
再结晶晶粒的大小是金属在压力加工生产中的重要问题之一，它将直
接影响金属的使用性能、工艺性能以及表面质量。
教材只给出“再结晶晶粒长大应当注意避免”这一结论，对再结晶晶
粒大小在轧制加工中的意义及相关影响因素缺乏分析，这往往给后续
轧钢工艺中对加热温度、最大变形量的选择带来不必要的疑惑。 另外，
还有必要通过实例说明，让学生了解影响再结晶晶粒大小与合金成分、
原始晶粒大小、加热温度及时间、变形程度、加热速度都有密切关系。
这为生产工艺课中讲解：“加热制度要遵循加热时间尽量短，加热速度
尽量快的原则”提供了理论依据，学生在学专业课时才会知其所以然，
从而更能激发学生探索知识奥秘的兴趣。
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再比如“当加热温度一定时变形程度对再结晶晶粒的大小有一定影
响”，这在冷轧生产中有重要的指导意义。通过对再结晶晶粒大小与变
形程度的关系分析，让学生了解到轧件要在多大的变形程度下才能使
金属产生再结晶，在什么条件下退火会得到极粗的晶粒，粗晶粒会使
金属的力学性能降低，所以在实际冷轧生产中要避开临界变形程度，
采取合适的变形量，以免造成再结晶后的粗晶粒。这样的讲解使我们
的知识点有了连贯性，避免出现知识脱节现象。
3、金属组织的变化。
（1）晶粒被拉长成纤维状的性能。
冷轧后晶粒组织将发生变化，变化后性能如何？这就要求我们在讲解
该部分内容时让学生了解到由于纤维组织的存在，变形金属的横向（垂
直于延伸方向）机械性能降低，而呈现各向异性。
（2）亚结构细化。
可通过较为形象的模型教学让学生了解到什么是亚结构，亚结构细化
增加滑移阻力，引出形变强化产生的原因。
（3）变形织构。
这个知识点在教材上没有提到，笔者认为在给轧钢专业的学生讲授金
属的塑性变形这章时应补充这一内容。学生只有了解到这一知识点后，
才能理解我们在冷轧生产中为什么要采用大轧制力轧制，需要润滑轧
制等等轧制工艺的原因。
在教学中让学生了解到金属与合金经过冷变形后，由于出现变形织构
而使金属呈现各向异性。在实际冷轧生产中，因为各向异性使金属在
