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1、金属材料与热处理教学计划与教学大纲一、课程名称：金属材料与热处理二、使用专业：数控技术应用三、前言本课程是一门传授金属材料与热处理相关理论知识的专业课。主要内容包括：金属的性能，金属学基础知识，钢的热处理，常用金属材料及非金属材料的牌号、性能及用途等。四.课程目标和要求知识目标：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。能力目标：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。五、学时分配表章节内容总学时讲授学时实验学时绪论11第一章 金属的结构与结晶33*1-1 金属的晶体结构2*1-2 纯金属的结晶1第二章 金属材料的性
2、能8622-1 金属材料的损坏与塑性变形22-2 金属的力学性能4*2-3 金属的工艺性能实验一 材料力学性能2第三章 铁碳合金1082*3-1 合金及合金组织1*3-2 铁碳合金的基本组织与性能1*3-3 铁碳合金相图33-4 碳素钢3实验二 铁碳合金平衡组织2第四章 钢的热处理16142*4-1 热处理的原理及分类1*4-2 钢在加热及冷却时的转变34-3 热处理的基本方法64-4 钢的表面热处理24-5 零件的热处理分析2*实验三 热处理2第五章 合金钢885-1 合金元素在钢中的主要作用15-2 合金钢的分类和牌号15-3 合金结构钢45-4 合金工具钢2*5-5 特殊性能钢*5-6
3、钢的火花鉴定第六章 铸铁44*6-1 铸铁的组织与分类2*6-2 常用铸铁简介2第七章 有色金属及硬质合金44*7-1 铜及铜合金1*7-2 铝及铝合金1*7-3 钛及钛合金*7-4 硬质合金2单元测验4机动2总计60546备注：1、表中带*号且无课时的为不学内容。 2、表中带*号且有课时的为选学内容。六、教学内容及要求 绪 论教学要求： 1、明确学习本课程的目的。 2、了解本课程的基本内容和学习特点。教学内容： 1、学习金属材料与热处理的目的 2、金属材料与热处理的基本内容 3、金属材料与热处理的发展史 4、金属材料在生产中的应用教学建议： 1、结合实际生产授课，以激发学生学习本课程的兴趣。
4、 2、展望金属材料与热处理的发展前景。 第一章 金属的结构与结晶教学要求： 1、了解金属的晶体结构，了解晶体的结构缺陷。 2、了解纯金属的结晶过程。 3、掌握晶粒大小对金属材料性能的影响和纯铁的同素异构转变。教学内容： 1-1 金属的晶体结构 一、晶体与非晶体 二、金属的晶格类型 三、单晶体与多晶体 四、晶体的缺陷 12纯金属的结晶 一、纯金属的结晶过程 二、晶粒大小对金属材料的影响 三、同素异构转变13 观察结晶过程（实验）教学建议： 1、晶体结构较抽象，可使用模型配合讲课。 2、讲透同素异构转变与结晶过程之间的异同点。 第二章 金属的性能教学要求： 1、掌握金属的力学性能，包括强度、塑性、
5、硬度、冲击韧性、疲劳等概念及各力学性能的衡量指标。 2、了解机械零件失效的形式，了解金属塑性变形的基本原理及塑性变形对金属性能的影响。 3、了解金属的工艺性能及其相关影响因素。 4、熟悉布氏硬度、洛氏硬度的测量方法。教学内容： 21 金属材料的损坏与塑性变形 一、与变形相关的几个概念 二、金属的变形 2-2金属的力学性能 一、强度 二、塑性 三、硬度 四、冲击韧性 五、疲劳强度 2-3 金属的工艺性能 一、铸造性能 二、锻压性能 三、焊接性能 四、切削加工性能 五、热处理性能2-4 力学性能实验教学建议： 1、力学学性能是本章的重点，应多列举其在生产中的应用。 2、有条件的学校可作拉伸实验和硬
6、度实验。第三章 铁碳合金教学要求： 1、了解合金的概念及合金组织的基本类型。 2、掌握铁碳合金的基本组织，包括概念、牌号、性能等。 3、掌握简化的FeFe3C相图中的主要特性点、特性线的含义及典型铁碳合金的结晶过程。 4、掌握含碳量对钢组织及性能的影响。 5、了解碳素钢的分类、牌号、性能及用途。 6、了解钢的火花鉴别方法。教学内容： 31合金的组织 一、合金的基本概念 二、合金的组织 32铁碳合金的基本组织与性能 一、 铁素体 二、奥氏体 三、渗碳体 四、珠光体 五、莱氏体 33铁碳合金相图 一、铁碳合金的组成 二、FeFe3C相图中特性点、线的含义及各区域内的组织 三、铁碳合金的分类 四、典
7、型铁碳合金结晶过程分析 五、铁碳合金的成分、组织与性能的关系 六、FeFe3C相图的应用教学建议： 1、通过铁碳合金相图分析,讲明相图在生产中的应用。 2、因碳铁合金组织的内容较为抽象,有条件的学校应作金相实验。 34 碳素钢 一、钢中常存元素及其对性能的影响 二、碳素钢的分类 三、碳素钢的牌号及用途 35 观察铁碳合金的平衡组织（实验） 目的：1了解金相显微镜的基本构造与使用方法 2 观察和识别碳钢及白口铁的平衡组织第四章 钢的热处理教学要求： 1、了解热处理的基本原理。 2、掌握钢的退火、正火、淬火、回火及表面热处理的方法和目的及应用场合。 3、掌握常用工件热处理的方法。教学内容： 4-1
8、 热处理的原理及分类 4-2 钢在加热及冷却时的组织转变 一、钢在加热时的组织转变 二、钢在冷却时的组织转变 4-3 热处理的基本方法 一、退火与正火 二、淬火与回火 44 钢的表面热处理 一、表面淬火 二、化学热处理 45 零件的热处理分析 一、热处理的技术条件 二、热处理的工序位置 三、典型零件的热处理分析 46 钢的热处理（实验） 47 参观热处理车间 教学建议： 1、钢在冷却属时的组织转变主要讲述转变后的组织及其性能. 2、有条件的学校可让学生进行简单工件的热处理操作。为增强学生的感性认识,应组织学生参观热处理车间。第五章 合金钢教学要求： 1、了解合金元素在钢中的作用。 2、掌握常用
9、合金钢的牌号、性能及热处理方法。 3、了解钢的选用知识教学内容： 51 合金元素在钢中的主要作用 一、强化铁素体 二、形成合金碳化物 三、细化晶粒 四、提高钢的淬透性 五、提高钢的回火稳定性 52 合金钢的分类和牌号 一、合金钢的分类 二、合金钢的牌号 53合金结构钢 一、低合金结构钢 二、合金渗碳钢 三、合金调质钢 四、合金弹簧钢 五、滚动轴承钢 54合金工具钢 一、合金刃具钢 二、合金模具钢 三、合金量具钢 55特殊性能钢 一、不锈钢 二、耐热钢 三、耐磨钢56 钢的火花鉴别（实验） 一、火花鉴别的原理及火花组成 二、火花鉴别方法教学建议 ： 1、重点讲述常用钢的牌号、成分、性能及用途。
10、2、通过对合金元素在钢中作用的讲解，使学生掌握合金钢的特点。 3、重点讲述常用合金钢的牌号、性能、热处理方法及应用。 4、若讲授钢的火花鉴别一节，可组织学生自磨火花，并仔细观察，鉴别常用钢的不同火花。 第六章 铸 铁教学要求： 1、了解铸铁的分类。 2、掌握灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁的牌号。 3、了解灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁的组织、性能及主要用途。教学内容： 6-1 铸铁的组织与分类一、 铸铁的分类二、 铸铁的石墨化三、 灰铸铁的组织与性能的关系 6-2 常用铸铁简介一、灰铸铁 二、可锻铸铁 三、球墨铸铁 四、蠕墨铸铁 五、常用铸铁的热处理6-3 铸铁的高温石墨化退火（实
11、验）教学建议： 1、重点分析铸铁与钢的性能差异。 2、重点讲解石墨的形状、数量、大小及分布状况对铸铁性能的影响。 第七章 有色金属及硬质合金教学要求： 1、了解常用有色金属及其合金的牌号、性能及用途。 2、掌握常用硬质合金的牌号、性能及主要用途。教学内容： 71铜及铜合金 一、纯铜 二、铜合金 72铝及铝合金 一、铝及铝合金的性能特点 二、铝及铝合金的分类、代号、牌号和用途 7-3钛及钛合金 一、纯钛 二、钛合金 74硬质合金 一、硬质合金的性能特点 二、常用的硬质合金75 比较常用有色金属及硬质合金的性能（实验） 目的：1、了解常用有色金属及硬质合金的成分、牌号和应用 2、增强对常用有色金属及硬质合金的感性认识 3、加深对常用有色金属及硬质合金性能的了解 教学建议： 1、本章内容作一般介绍。 2、着重讲述硬质合金的性能及用途。七、考核方式 考查八、推荐教材和教学参考书 教 材：金属材料与热处理，单小君 编著，中国劳动社会保障出版社，2011年。九、说明 (1)认真贯彻理论联系实际的原则，注重学生素质的全面提高。 (2)在组织教学时，应根据所学工种，结合实际生产，选择不同的学习内容，学时表中记有“”的为选学内容。 (3)加强实验和参观，增强感性认识和动手能力。