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（△T=T0－ 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