金属材料与热处理第六版

教学授课计划序号 授课班级 授课日期 授课题目绪论 目的要求 重点难点 组织教学 总结复习旧课导入新课（）分钟 提问1、 2、 3、 4、 教学方式、手段、媒介 1 授课计划（ 75分钟） 一、人类认识和使用材料的各个阶段 1.石器时代 距今 6000 至 4000 年左右，分为旧石器时代和新石器时代。旧石器时代，人类 只会采用敲打而成的石头作为简单的工具；新石器时代，人类已学会通过磨制的方 法将石头制成工具，后期还学会用泥土来制作陶器 2.青铜器时代 青铜时代约从公元前 4000 年至公元初年， 希腊、 埃及始于公元前 3 000 年以前， 中国始于公元前 1 800 年。青铜器时代标志着人类开始学会冶炼和使用金属材料 铁器时代 世界上最早锻造出铁器的是赫梯王国（今土耳其境内） ，距今约 3400 年。由于 铁器比青铜器的硬度高 4 倍，所以极大地促进了社会生产力的发展 3.钢铁时代 18 世纪的工业革命使人类使用材料的历史产生了重大突破，人类掌握了炼钢的 方法。钢铁时代的到来和蒸汽机的发明，使人类的生产力有了空前的发展，人们不 再简单的使用工具，而开始使用真正意义的机器，这标志着工业时代的来临 4.人工合成材料时代 20 世纪初酚醛树脂的合成标志着人类进入到了人工合成材料时代。目前，传统 合成材料已有几十万种， 而新材料的数量正在以每年约5％的速度增长； 世界上现有 800 多万种人工合成的化合物，而且还以每年25 万种的速度增长，其中相当一部分 将成为工业化生产的新材料，为人类社会和科学技术的发展服务 5.金属由单一元素构成的具有特殊的光泽、延展性、导电性、导热性的物 质，如金、银、铜、铁、锰、锌、铝等。 合金由一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方 法合成的具有金属特性的材料。 金属材料金属及其合金的总称，即指金属元素或以金属元素为主构成 的，并具有金属特性的物质。 金属材料金属及其合金的总称，即指金属元素或以金属元素为主构成 的，并具有金属特性的物质。 二.课程主要内容 1．金属材料的基本知识主要介绍金属的晶体结构及变形的相关知识 2．金属的性能主要介绍金属的力学性能和工艺性能。 3．金属学基础知识主要介绍铁碳合金的组织及铁碳合金相图 。 4．金属材料及其应用 主要介绍碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等金属材料的常用牌号、 成分、组织、性能及用途，并介绍了国外常用金属材料的牌号和新型工程材料的相 关知识。 5．热处理的基本知识 主要介绍热处理的原理（钢在加热、保温、冷却时的组织转变）、热处理的工艺 （退火、正火、淬火、回火、表面热处理等）及常用材料的典型热处理工艺。 备注 总结巩固新课（ 5 ）分钟 2 布置作业（ 5 ）分钟 参考资料 教学后记 编写日期年月日教师签字 教学授课计划序号 授课班级 授课日期 授课题目第一章金属的结构与结晶1－1金属的晶体结构 目的要求 重点难点 组织教学 总结复习旧课导入新课（）分钟 3 提问1、 2、 3、 4、 教学方式、手段、媒介 授课计划（分钟） 一、晶体与非晶体 存在状态结构特点 液态 物质气态晶体 固态 非晶体 晶体和非晶体的对比 项目 定义 晶体非晶体 备注 原子呈有序、有规则排列的物质原子呈无序、无规则堆积的物质 性能 特点 具有规则的几何形状 有一定的 熔点，性能呈各向异性 没有规则的几何形状 有固定的熔点，性能呈各向同性 典型 物质 石英、云母、明矾、食盐、硫酸 铜、糖、味精 玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶 二、金属的晶格类型 晶格类型金属中原子排列的规律。 晶格为了清楚地表示晶体中原子排列的规律，将原子简化为一个质点，再用假 想的线将它们连接起来，形成一个能反映原子排列规律的空间格架。 晶胞晶格中能够完整地反映晶体晶格特征的最小几何单元。 4 三、单晶体与多晶体 晶粒组成金属的小晶体。 晶界由晶粒间不规则排列的原子构成。 四、晶体的缺陷 晶体缺陷由于各种原因，实际晶体中原子的规律排 列受到干扰和破坏，使晶体中的某些原子偏离正常位 置，造成原子排列的不完全性。 总结巩固新课（ 5 ）分钟 布置作业（ 5 ）分钟 参考资料 教学后记 编写日期年月日教师签字 教学授课计划序号 授课班级 授课日期 5 授课题目1－2纯金属的结晶 目的要求 重点难点 组织教学 总结复习旧课导入新课（）分钟 提问1、 2、 3、 4、 教学方式、手段、媒介 授课计划（分钟） 结晶金属从高温液体状态冷却凝固为原子有序排列的固体状态的过程。 结晶潜热结晶的过程中放出的热量。 一、纯金属的结晶过程 过冷度理论结晶温度和实际结晶温度 （T1）之间存在的温度差（△TT0－ T1） 。 金属结晶时，冷却越快，其实际结晶的温度就越低，过冷度△T也就越大。 二、晶粒大小对金属材料的影响 晶粒愈细，强度、硬度愈高，塑性、韧性也愈好。 形核率单位时间、单位体积所形成的晶核数，用字母N表示。 细化晶粒的方法 （1）增加过冷度 （2）变质处理 6 备注 （3）振动处理 三、同素异构转变 金属的同素异构转变在固态下，金属随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶 格的现象 19 世纪末，著名物理家居里在实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热 到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫 “居里点”。 居 里点也称居里温度或磁性转变点 总结巩固新课（ 5 ）分钟 布置作业（ 5 ）分钟 参考资料 教学后记 编写日期年月日教师签字 7 教学授课计划序号 授课班级 授课日期 授课题目1－3观察结晶过程（实验） 目的要求 重点难点 组织教学 总结复习旧课导入新课（）分钟 提问1、 2、 3、 4、 教学方式、手段、媒介 8 授课计划（分钟） 一、实验目的 1．通过观察透明盐类的结晶过程及组织特征，理解金属的结晶理论。 2．通过观察铸锭表面，建立金属晶体以树枝状形态成长的直观认识。 二、实验原理 由于液态金属的结晶过程难以直接观察，而盐类也是晶体物质，其溶液的结晶过程 和金属很相似，区别仅在于盐类是在室温下依靠溶剂蒸发使溶液过饱和而结晶，金 属则主要依靠过冷，故完全可通过观察透明盐类溶液的结晶过程来了解金属的结晶 过程。 三、实验器材 1. 生物显微镜和放大镜。 2. 接近饱和的氯化铵或硝酸铅水溶液（由实验室预先制好） 。 3. 干净玻璃片和吸管。 4.酒精灯或电吹风。 5. 有枝晶的金属铸件实物。 备注 总结巩固新课（ 5 ）分钟 布置作业（ 5 ）分钟 参考资料 教学后记 编写日期年月日教师签字 9 教学授课计划序号 授课班级 授课日期 授课题目 第二章 金属材料的性能2－1金属材料的损坏与塑性变形 目的要求 重点难点 组织教学 总结复习旧课导入新课（）分钟 提问1、 2、 3、 4、 教学方式、手段、媒介 10 授课计划（分钟） 一、与变形相关的几个概念 1．载荷 载荷金属材料在加工及使用过程中所受的外力。 根据载荷作用性质的不同分 （1）静载荷大小不变或变化过程缓慢的载荷。 （2）冲击载荷在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷。 （3）交变载荷