金属材料与热处理机械工业版授课教案
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《金属材料与热处理》课程教学大纲课程名称:金属材料与热处理适用专业:数控模具先修课程:机械制图、工程力学总学时数: 64 总学分数: 2 理论学时: 60 实践学时: 4主撰人:一、课程的地位、作用与任务本课程是机械类各专业的一门重要的专业基础课,承担了培养了解金属的组织和结构、材料的机械和力学性能以及掌握各种材料热处理方法和工艺的专业技术人才的重任;是一门融汇了多学科知识于一体,培养能够发展机电一体化技术,开发、设计机电一体生产的应用型、管理型、复合型人才的必修课。
二、课程教学的目标和基本要求通过本课程的学习,要了解和掌握常用材料的分类,牌号,性能,用途及一般的选取原则,了解钢、铁及有色金的热处理工艺原理、特点及应用。
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。
具有合理选择材料和制造热处理工艺路线的能力。
学生应在先学完《物理》《工程分子》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《机械制造》等专业课奠定基础,也为学生从事机电一体化专业方面工作打下坚实的基础。
三、课程教学内容及要求绪论(1学时)(一)教学目标通过本章学习了解金属材料的学习方法及本课程的内容(二)教学重点深刻理解本课程的内容及学习方法(三)教学内容:1.金属的发展过程2.学习本门课程的方法3.本课程的内容及重点和难点第一章金属的性能(5学时)(一)教学目标掌握金属的力学性能,了解金属的其它性能(二)教学重点掌握金属材料的主要力学性能指标,以及各性能的符号、表示方法(三)教学内容:1.金属的力学性能2.金属的工艺性能第二章金属的晶体结构与结晶(4学时)(一)教学目标掌握金属的晶体结构和结晶过程,以及金属的同素异构转变,了解本章的其它内容(二)教学重点晶格的类型及结构、纯金属的结晶过程、金属的同素异构转变的理解(三)教学内容1.金属的晶体结构2.纯金属的结晶3.金属的同素异构转变第三章金属的塑性变形与再结晶(6学时)(一)教学目标:掌握单晶体和多晶体塑性变形、回复与再结晶概念的理解(二)教学重点:单晶体和多晶体的塑性变形、再结晶的过程分析(三)教学内容:1.金属的塑性变形2.冷塑性变形对金属组织和性能的影响3.回复与再结晶4.金属的热塑性变形第四章合金的晶体结构与结晶(6学时)(一)教学目标掌握合金组织结构的分类及构成特点,二元合金相图的建立及共晶相图的分析(二)教学重点合金晶体结构的分类、共晶相图的结晶过程分析(三)教学内容:1.合金的基本概念2.合金的晶体结构3.二元合金相图第五章铁碳合金(12学时)(一)教学目标:掌握基本铁碳合金相图的画法(四)教学重点:合金相图重的特性点、线、温度以及成分(五)教学内容:1.铁碳合金的基本相2.铁碳相图第六章钢的热处理(12学时)(一)教学目标掌握钢的退火、正火、淬火、回火等热处理方法与组织转变(二)教学重点重点掌握整体热处理,退火、正火、淬火、回火的概念,目的(三)教学内容:1.钢在加热时的组织转变2.钢在冷却时的组织转变3.退火与正火4.淬火5.回火6.表面淬火与化学热处理第七章碳素钢与合金钢(8学时)(一)教学目标掌握钢的分类方法,编号和用途,了解合金元素对钢性能的影响,结构钢和工具钢的分类(二)教学重点钢的分类与编号、结构钢和工具钢的分类(三)教学内容1.钢的分类与编号2.常存杂质对钢的影响3.合金元素在钢中的作用4.结构钢5.工具钢6.特殊性能钢第八章铸铁(6学时)(一)教学目标掌握常用铸铁的性能,特点与应用(二)教学重点重点掌握灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁的牌号含义及用途(三)教学内容1.铸铁概述2.灰铸铁3.可锻铸铁4.球墨铸铁5.蠕墨铸铁6.合金铸铁第九章非铁金属及硬质合金(4学时)(一)教学目标了解常见的有色金属,掌握铝合金与铜合金,铝合金与铜合金的应用及牌号表示(二)教学重点掌握铝合金与铜合金,铝合金与铜合金的应用及牌号表示(三)教学内容:1.铝及铝合金2.铜及铜合金3.钛及钛合金4.轴承合金5. 硬质合金四、实验学时分配五、考核方式1、笔试(占总成绩的60%)2、平时成绩(占总成绩的40%)出勤(占总成绩的10%)+作业(占总成绩的10%)+期中成绩(占总成绩的20%)考试形式:闭卷考试六、教材与参考书1.教材:《金属材料与热处理》,李炜新主编,高职高专“十一五”机电类专业规划教材, 2007年2.参考书:《金属材料及热处理》,王英杰、金升主编,教育部高职高专规划教材,2006年旧版《金属材料及热处理》,上海工业大学史美堂主编,上海科大出版社,1980年1月版。
《金属材料及热处理》课程教学大纲课程名称:《金属材料及热处理》制定时间:2014.4课程代码:略所属专业部:加工制造部制定人:龙泽会批准人:一、基本信息课程类型:专业基础课堂教学学时: 72 先修课程:机械制图授课对象:职业高中后续课程:机械设计二、课程设计1.课程目标设计(1)能力目标总体能力目标:获得常用机械工程材料方面的实践应用能力。
单项能力目标:①会评价工程材料力学性能指标。
C平衡相图解决工程问题;②运用Fe-Fe3③能为工程零件及结构正确选材;④能为工件制定的热处理工艺参数。
(2)知识目标:通过本课程的学习,应使学生达到下列基本要求:①掌握金属学基础理论金属材料。
②掌握常用金属材料的牌号、性能、应用范围。
③掌握金属热处理的工艺、组织转变和应用范围。
④掌握金属与合金结晶的基本理论。
⑤掌握金属与合金的晶体结构和塑形变形与再结晶的基本知识;⑥掌握常用二元合金相图的分析方法。
⑦掌握常用工程合金的合金化原理、组织、性能及使用。
⑧了解钢铁热处理原理及方法,正确选用、合理使用金属材料及热处理方法;2.课程内容设计(作业次数16次,每次作业 1-2题)3.能力训练项目设计4.进度表设计期末考试统一命题,统一评分标准,统一考试时间。
闭卷考试,考试时间为90分钟。
总分100分。
三、教材、资料教材名称:黄武全符旭主编,金属材料及热处理,机械工业出版社。
2012.9参考资料:机械基础刘晓芬主编电子工业出版社 2010版。
《金属材料与热处理》教学大纲开课系:机械工程系适应专业:检测技术及应用、焊接技术及自动化、材料成型与控制学制:三年总学时:84 其中理论学时:68 实践学时:16学分:5.3一、课程性质和任务《金属材料与热处理》是材检测技术及应用专业的一门专业基础课。
它的开设为材料类专业奠定理论基础。
它的任务是阐述金属与合金成分、加工工艺、组织结构与性能之间的关系;阐述合金化,控制结晶、塑性变形、热处理等强化手段的基本理论;使学生掌握选用金属材料、金属热处理方法的基本知识,以及金相分析的基本方法。
二、课程教学目标(一)知识教学目标1)掌握金属与合金结晶的基本理论;2)掌握金属与合金的晶体结构和塑性变形与再结晶的基本知识;3)掌握常用二元合金相图的分析方法;4)掌握常用工程合金的合金化原理、组织、性能及使用;5)了解钢铁热处理原理及方法;6)为正确选用、合理使用金属材料及热处理方法打下基础。
(二)能力培养目标1)掌握评价工程材料力学性能指标方法;2)运用Fe-Fe3C平衡相图解决工程问题;3)能为工程零件及结构正确选材;4)能为工件制定的热处理工艺参数。
(三)素质教育目标1)拥护党的基本路线,树立正确的世界观和人生观,具有较好的道德修养和身心素质,具有一定的社会交往和团结协作能力;2)具有创新意识和创业精神,具有良好的职业道德和敬业精神;3)对祖国传统文化有一定了解,具有较强的口头与书面表达能力,具有较强的社会适应能力和知识更新能力;4)毕业前应取得中/高级热处理工职业资格证书。
5)熟悉英语专业术语,借助工具书,能够阅读、翻译专业资料,英语应用能力达到河北省A级水平;6)掌握一定的计算机基础知识,能熟练使用办公自动化软件,计算机应用能力能达到河北省一级水平;三、教学内容和要求课题一纯铁的几种晶体结构转变教学内容金属金属的晶体结构纯铁的同素异构转变晶体缺陷教学要求了解金属的特性认识体心立方、面心立方和密排六方晶格掌握铁在不同温度下的结构了解空位、位错等缺陷实验1:结晶过程的观察课题二铸件晶粒大小的控制教学内容2.1 金属结晶的过程2.2 影响晶粒大小的因素2.3 晶粒大小对性能的影响2.4 控制铸件晶粒大小的措施教学要求2.1 认识形核、长大过程,2.2 了解冷却速度、过冷度和形核率间的关系2.32.4 掌握实际生产中控制铸件晶粒大小的措施实验2:金相显微镜的使用及金相试样的制备实验3:热分析法测定二元合金相图课题三铁碳合金相图分析及应用教学内容3.1 Fe-Fe3C相图分析及铁碳合金分类2 典型合金结晶过程及组织3 含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响3.4 铁碳合金相图应用教学要求3.1 掌握Fe-Fe3C相图的点、线、相区。
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理论课教案章节课题课型新授课绪论§1-1金属的力学性能(一)课时2教具学具电教设施挂图教学目标教学重点难点知识金属力学性能的强度和塑性教学点能力通过学习使学生们了解力学性能的作用和试验原理培养点德育培养学生的职业道德观及互相协作的精神渗透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、删节参考资料补充《金属材料与热处理》相关内容《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)复习提问1、谈谈对于金属材料及热处理这门课的认识?2、什么是力学性能?(三)讲授新课绪论一.讲述金属的发展过程1.古代2.近代3.现在4.未来二.学习《金属材料与热处理》的方法1.认真做好课堂笔记2.理论联系实际3.按时完成作业,有不懂的问题及时问老师。
三.《金属材料与热处理》的内容及重点和难点1.学习材料的两种性能(力学和工艺)2.金属的结构与结晶(微观角度看材料的性能)3.铁碳合金相图的纵向和横向分析4.碳素钢和铸铁的分类和用途5.几种有色金属的性能和用途、几种非金属的介绍第一章金属的性能由于中学的时候我们已经学习了金属的物理和化学性能,所以现在我们主要是介绍金属的另外两种性能------力学性能和工艺性能。
第一节金属的力学性能(一)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,然后用手去弹击粉笔。
金属材料与热处理教案课程名称金属材料与热处理教师x x章节内容绪论§1-1金属的晶体结构审批意见授课班级08机械维修1、2 授课日期2008.9.10授课时数 2 授课方法讲授法仪器教具挂图教学目的要求1、了解金属的晶体结构;2、掌握纯金属的结晶过程。
教学重点和难点重点:金属晶格的三种类型难点:金属界晶的基本过程。
课堂练习题作业布置习题册一、1,2、3二、1-5三、1四、1 、五、1、5 教学内容、方法和过程附记绪论1、学习本课程的目的金属材料:是现代机械制造业的基本材料,广泛地应用在制造生产和商品。
热处理:人处理的方法很多,都是由加热、保温、冷却三个阶段组成。
因此,只有认真的学好金属材料及热处理这门课程,才能更好的掌握金属材料的使用性能和工艺性能,为以后的工作和学习打下良好的基础,2、本课程的基本内容本教材的内容大致分为四个部分:金属的性能,金属学的基础知识,钢的热处理和常用的金属材料。
另外教材还简单的介绍了钢的火花鉴别以及非金属材料等内容。
其中,每一个部分都有其独立性,有它自己解决的问题,但各部分之间又有内在的联系,这是一门系统性很强的学科,每一部分的内容相辅相成,同样重要。
金属材料与热处理时从生产实践中发展起来的一门学科,他也是一门与生产实践联系紧密的课程,因此在学习过程重要理论联系实际,培养同学们分析问题和解决问题的能力。
3、金属材料与热处理的发展史金属材料的使用在我国具有较悠久的历史,如:公元16世纪,到公元前1066年的殷商时代,我国已经大量的使用青铜器,比较有名的由重达875公斤的司母戊大方鼎的造型,体积已经说明当时实用金属材料的高超技术。
战国后期,铸铁也得到了迅速发展,与国外相比,我国铸铁生产比西方早100年。
在热处理方面,西汉时期就有了利用水淬火的记载,出土的许多文物如:刀、剑经过金相检验,也可以证明有比较成熟的热处理方法。
举例:普通的玻璃、松香、树脂 举例:固态金属、合金教 学 内 容 、方 法 和 过 程附 记4、金属材料在工业上的应用目前的机械工业部门所用的材料90%以上是金属材料,金属材料已经广泛的用于我国的工、农业生产当中。
大学金属材料及热处理教案一、课程名称:金属材料及热处理二、授课对象:大学材料学专业本科生三、课程目的:本课程旨在为学生提供金属材料及其热处理方面的知识,让学生了解不同金属材料的组成结构、性能及其加工、成形、热处理等过程,掌握金属材料及其热处理相关工艺,培养学生对金属材料及其应用的综合认识。
四、教学要求:学生需要具备基本的材料学、物理学、化学等知识基础,以及一定的计算机应用能力和实验操作能力。
五、教学内容和教学方式:1. 金属材料组成结构与性能:(1)金属材料的分类和组成,包括铁基合金和非铁基合金。
(2)晶体学基础知识:晶体的几何形态、晶体缺陷及其对材料性质的影响。
(3)不同金属材料的物理性质和力学性能,如强度、塑性、硬度等。
(4)金属材料在不同环境下的腐蚀和耐蚀性能。
教学方式:理论课2. 金属材料加工和成形:(1)金属材料的加工和成形方法,包括锻造、轧制、拉伸等。
(2)不同加工和成形方法的原理及其对材料性能的影响。
(3)冷加工和热加工的比较。
(4)金属材料的塑性变形和断裂行为。
教学方式:理论课+实验课3. 热处理工艺:(1)金属材料的热处理基础知识,包括回火、淬火、退火等。
(2)不同热处理工艺的原理及其对材料性能的影响。
(3)热处理中的相变和组织结构变化。
(4)热处理质量的检测方法。
教学方式:理论课+实验课6. 教材和参考资料:教材:《金属材料及热处理》参考资料:(1)《材料科学基础(上册)》、《材料科学基础(下册)》、《物理冶金学》等材料学教材。
(2)《金属热处理技术》、《热处理工艺》等相关热处理专业书籍。
(3)《金属学概论》、《材料工程》等工科类书籍。
七、考核方式:1. 学生平时表现和参与度:10%2. 期末考试成绩:60%3. 作业、实验和报告:30%注:考试内容包括理论知识和实验操作等,平时评定综合考虑学生的参与度、作业完成情况以及实验室操作能力等。
八、教学质量保障措施:1. 结合学生的实际情况,合理安排教学计划。
金属材料与热处理教案教案标题:金属材料与热处理教学目标:1. 理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及其在材料性能改善中的应用。
3. 掌握金属材料的热处理工艺参数的选择与调控。
4. 培养学生的实验操作能力和分析问题的能力。
教学内容:1. 金属材料的基本性质和分类a. 金属的晶体结构和晶体缺陷b. 金属的力学性能和物理性能c. 常见金属材料的分类及应用领域2. 金属材料的热处理方法a. 固溶处理b. 淬火处理c. 回火处理d. 等温处理e. 热处理工艺流程及其原理3. 金属材料的热处理工艺参数的选择与调控a. 温度选择b. 时间选择c. 冷却速率选择d. 热处理工艺参数对材料性能的影响4. 实验操作与分析a. 金属材料的样品制备b. 热处理实验的设计与操作c. 实验结果的观察与分析d. 结果与理论知识的对比与讨论教学方法:1. 授课法:通过讲解金属材料的基本性质和分类,以及热处理方法和工艺参数的选择与调控,使学生对金属材料与热处理有一个整体的了解。
2. 实验法:设计金属材料的热处理实验,让学生亲自进行实验操作,观察和记录实验结果,并进行结果的分析与讨论。
3. 讨论法:鼓励学生在课堂上提问和讨论,促进学生的思维活跃和问题解决能力的培养。
教学步骤:1. 导入:介绍金属材料与热处理的重要性和应用领域,激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解:讲解金属材料的基本性质和分类,以及热处理方法和工艺参数的选择与调控。
3. 实验操作:组织学生进行金属材料的热处理实验,指导学生进行实验操作并记录实验结果。
4. 结果分析:学生根据实验结果进行分析,与理论知识进行对比与讨论,总结热处理对材料性能的影响。
5. 拓展延伸:介绍金属材料热处理在实际工程中的应用案例,拓展学生的知识视野。
6. 小结与作业布置:对本节课的内容进行小结,并布置相关的作业任务,巩固学生的学习成果。
教学评估:1. 实验报告评估:评估学生的实验报告,包括实验操作的准确性和结果分析的合理性。
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。
授课教案
课程名称:金属学及热处理(1)
院(系):装备制造工程分院
专业:材料成型及控制工程
授课班级:081041-2
教师姓名:杨秀英
职称:教授
沈阳理工大学应用技术学院
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沈阳理工大学应用技术学院教案。
《金属材料与热处理》课程教学大纲课程代号:教学课时:60学时学分:一、课程的地位与任务1、性质本课程是对中等学校学生进行冶金专业教育的基础课程,是冶金专业学生必须掌握的基础知识。
2、主要任务本课程的主要任务是要求学生掌握金属材料与热处理的基本知识和基本理论,初步了解金属材料的牌号和应用,初步作为正确应用铁碳合金相图确定材料的热加工工艺。
3、目的本课程开设的目的是使学生了解金属材料基础知识,为今后进一步学习和应用金属材料打下初步的基础。
二、课程的主要教学内容和学时分配本课程的理论教学为51学时,实验教学为9 学时,合计60学时。
三、课程的基本要求1、熟悉金属材料的基本性能及其表示方法;2、掌握金属学基础知识;3、掌握常用金属材料的分类、牌号、性能和用途;4、懂得金属材料热处理的概念、目的、方法及其实际应用。
课程各部分的主要内容要求:(一)金属的性能教学目的和要求:1、明确熔点、密度、热膨胀性、导电性、磁性及耐腐蚀性的概念;2、掌握σs、σb、б、ψ、αK、HBS、HRC的含义、使用范围;教学内容:A.理论教学(1)金属的力学性能强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度(2)金属的物理性能与化学性能金属的物理性能、金属的化学性能重点、难点:金属力学性能指标的表示方法和实际应用。
B.实验:拉伸、硬度及冲击试验。
(二)金属学基础知识教学目的和要求:1、掌握铁碳合金中的基本相和组织;2、熟悉铁碳合金相图;3、了解纯金属与合金的结晶过程教学内容:A.理论教学:(1)金属的晶体结构晶体与非晶体、晶体结构的基本知识、金属的实际晶体结构(2)纯金属的结晶纯金属的冷却曲线与过冷度、金属的结晶过程、金属结晶后的晶粒大小、金属的同素异构转变(3)合金的晶体结构与结晶合金的基本概念、合金的相结构(4)铁碳合金的基本组织铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体(5)铁碳合金相图Fe-Fe3C相图的主要点、线、区;铁碳合金的分类;典型铁碳合金的接近能够过程分析;铁碳合金相图的应用实验1 :铁碳合金平衡组织观察实验重点、难点:铁碳合金相图(三)非合金钢教学目的和要求:1、掌握碳素钢的概念,碳和常存元素对钢性能的影响2、掌握碳素钢的分类、牌号、性能及要求。