金属学与热处理总结

金属学与热处理总结（推荐8篇）

金属学与热处理总结 篇1

1热强性：在室温下，钢的力学性能与加载时间无关，但在高温下钢的强度及变形量不但与时间有关，而且与温度有关，这就是耐热钢所谓的热强性。

2形变热处理：是将塑性变形同热处理有机结合在一起，获得形变强化和相变强化综合效果的工艺方法。

3热硬性：热硬性是指钢在较高温度下，仍能保持较高硬度的性能。

4固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

5回火脆性：是指淬火钢回火后出现韧性下降的现象。

6二次硬化：某些铁碳合金（如高速钢）须经多次回火后，才进一步提高其硬度。7回火稳定性：淬火钢在回火时，抵抗强度、硬度下降的能力称为回火稳定性。8淬硬性：指钢在淬火时硬化能力，用淬成马氏体可能得到的最高硬度表示。9水韧处理：将钢加热至奥氏体区温度（1050-1100℃，视钢中碳化物的细小或粗大而定）并保温一段时间（每25mm壁厚保温1h），使铸态组织中的碳化物基本上都固溶到奥氏体中，然后在水中进行淬火，从而得到单一的奥氏体组织。

10分级淬火：将奥氏体状态的工件首先淬入温度略高于钢的Ms点的盐浴或碱浴炉中保温，当工件内外温度均匀后，再从浴炉中取出空冷至室温，完成马氏体转变。

11临界淬火冷却速度：是过冷奥氏体不发生分解直接得到全部马氏体（含残留奥氏体）的最低冷却速度。

12季裂：它指的是经冷变形后的金属内有拉伸应力存在又处于特定环境中所发生的断裂。

13奥氏体化：将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程。14本质晶粒度：本质晶粒度用于表征钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向。

二、简答： 何为奥氏体化？简述共析钢的奥氏体化过程。

答：

1、将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程。

2、它是一种扩散性相变，转变过程分为四个阶段。

（1）形核。将珠光体加热到Ac1以上，在铁素体和渗碳体的相界面上奥氏体优先形核。珠光体群边界也可形核。在快速加热时，由于过热度大，铁素体亚边界也能形核。

（2）长大。奥氏体晶粒长大是通过渗碳体的溶解、碳在奥氏体和铁素体中的扩散和铁素体向奥氏体转变。为了相平衡，奥氏体的两个相界面自然地向铁素体和渗碳体两个方向推移，奥氏体便不断长大。

（3）残余渗碳体的溶解。铁素体消失后，随着保温时间的延长，通过碳原子扩散，残余渗碳体逐渐溶入奥氏体。

（4）奥氏体的均匀化。残余渗碳体完全溶解后，奥氏体中碳浓度仍是不均匀的。只有经长时间的保温或继续加热，让碳原子进行充分地扩散才能得到成分均匀的奥氏体。奥氏体晶粒大小对冷却转变后钢的组织和性能有何影响？简述影响奥氏体晶粒大小的因素。

答：

1、奥氏体晶粒度大小对钢冷却后的组织和性能有很大影响。奥氏体晶粒度越细小，冷却后的组织转变产物也越细小，其强度也越高，此外塑性，韧性也较好。但奥氏体化温度过高或在高温下保持时间过长会显著降低钢的冲击韧度、减少裂纹扩展功和提高脆性转变温度。

2、奥氏体晶粒大小是影响使用性能的重要指标，主要有下列因素影响奥氏体晶粒大小。

（1）加热温度和保温时间的影响加热温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大。

（2）加热速度的影响加热速度越快，奥氏体的实际形成温度越高，形核率和长大速度越大，则奥氏体的起始晶粒越细小，但快速加热时，保温时间不能过长，否则晶粒反而更加粗大。（3）钢的化学成分的影响在一定含碳量范围内，随着奥氏体中含碳量的增加，碳在奥氏体中的扩散速度及铁的自扩散速度增大，晶粒长大倾向增加，但当含碳量超过一定限度后，碳能以未溶碳化物的形式存在，阻碍奥氏体晶粒长大，使奥氏体晶粒长大倾向减小。

（4）钢的原始组织的影响钢的原始组织越细，碳化物弥散速度越大，奥氏体的起始晶粒越细小，相同的加热条件下奥氏体晶粒越细小。简述影响过冷奥氏体等温转变的因素。

答：奥氏体成分（含碳量、合金元素）、奥氏体状态（钢的原始组织、奥氏体化的温度和保温时间）及应力和塑性变形。

1、含碳量的影响

亚共析钢随奥氏体含碳量增加，使C曲线右移，Ms和Mf点降低。过共析钢随含碳量的增加，使C曲线向左移，Ms和Mf点降低。

2、合金元素的影响

除Co、Al（WAl>2.5%）外，所有合金元素的溶解到奥氏体中后，都增大过冷奥氏体的稳定性，使C曲线右移，Ms和Mf点降低。

3、奥氏体状态的影响

奥氏体化温度越低，保温时间越短，奥氏体晶粒越细小，C曲线左移。

4、应力和塑性变形的影响

在奥氏体状态下承受拉应力会加速奥氏体的等温转变，承受压应力则会阻碍这种转变。

对奥氏体进行塑性变形有加速奥氏体转变的作用，C曲线左移。

4简述片状珠光体和粒状珠光体的组织和性能。

答：

1、片状珠光体 组织：WC=0.77%的奥氏体在近于平衡的缓慢冷却条件下形

成的珠光体是由铁素体和渗碳体组成的片层相间的组织。

性能：主要决定于片间距。

片间距越小，钢的断裂强度和硬度均随片间距的缩小而增大。随片间距减小，钢的塑性显著增加。片间距减小，塑性变形抗力增大，故强度。硬度提高。

2、粒状珠光体 组织：渗碳体呈颗粒状分布在连续的铁素体基体中的组织

性能：主要取决于渗碳体颗粒的大小，形态与分布。

钢的成分一定时，渗碳体颗粒越细，相界面越多，则刚的硬度和强度越高。碳化物越接近等轴状、分布越均匀，则钢的韧性越好。

粒状珠光体的硬度和强度较低，塑性和韧性较好，冷变形性能，可加工性

能以及淬火工艺性能都比珠光体好。

5何为马氏体？简述马氏体的晶体结构、组织形态、性能及转变特点。

答：是碳在α-Fe中过饱和的间隙固溶体。

2、马氏体的晶体结构在钢中有两种:体心正方结构WC<0.25%，c/a=1。

体心正方结构WC>0.25%,c/a>1。

组织形态：板条马氏体、片状马氏体

200℃以上，WC<0.2%，完全形成板条马氏体，因其体内含有大量位错又称

位错马氏体。特点强而韧

0.2%

200℃以下，WC>1.0%，完全形成片状马氏体，因其亚结构主要为孪晶又称

孪晶马氏体。特点硬而脆

4、（1）马氏体的显著特点是高硬度和高强度，原因包括固溶强化、相变强

化、时效强化、原始奥氏体晶粒大小及板条马氏体束大小。

马氏体的硬度主要取决于马氏体的含碳量。合金元素对马氏体的硬度影

响不大，但可以提高其强度。

（2）马氏体的塑性和韧性主要取决于马氏体的亚结构。

5、（1）无扩散性。奥氏体成分保留在马氏体中

（2）马氏体转变的切变共格性

（3）马氏体转变具有特定的惯习面和位向关系（4）马氏体转变是在一定温度范围内进行的 简述淬火钢的回火转变、组织及淬火钢在回火时的性能变化。答：

1、钢的回火转变包括五个方面

（1）80℃-100℃以下温度回火，马氏体中碳的偏聚，组织是马氏体

马氏体：碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体

（2）80℃-100℃回火，马氏体开始分解，组织是回火马氏体

回火马氏体：低碳马氏体和ε碳化物组成的混合物,称为回火马氏体。（3）200℃-300℃回火，残余奥氏体开始转变，组织是回火马氏体（4）200℃-400℃回火，碳化物的转变为Fe3C,组织是回火托氏体 回火托氏体：由针状α相和无共格联系的细粒状渗碳体组成的机械混合物。

（5）500℃-650℃渗碳体的聚集长大和α相回复或再结晶，组织是回火索氏体

回火索氏体：回复或再结晶的铁素体和粗粒状渗碳体的机械混合物。

2、回火时力学性能变化总的趋势是随回火温度提高，钢的抗拉强度、屈服强度和硬度下降，塑性、韧性提高。简述回火脆性的分类、特点及如何消除。

答：1分类：第一类回火脆性（低温回火脆性250℃-400℃）和第二类回火脆性（高温回火脆性450℃-650℃）2特点 第一类回火脆性：（1）具有不可逆性

第二类回火脆性：（1）具有可逆性；

（2）与回火后的冷却速度有关

（3）与组织状态无关，但以M的脆化倾向 3如何消除

第一类回火脆性：无法消除,合金元素会提高脆化温度。第二类回火脆性：（1）选择含杂质元素极少的优质钢材以及采用形变热处理；

（2）加入适量的Mo、W等合金元素阻碍杂质元素在晶界上便聚；（3）对亚共析钢在A1~A3临界区可采用亚温淬火

（4）采用高温回火后快冷的方法可抑制回火脆性，但不适用于对回火脆性敏感的较大工件。叙述淬透性和淬硬性及淬透性和实际条件下淬透层深度的区别。答：

1、淬透性：是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力，它反映过冷奥氏体的稳定性，与钢的临界冷却速度有关。临界冷却速度越慢，淬透性越大。其大小以钢在一定条件下淬火获得的淬透层深度和硬度分布来表示。

2、淬硬性：是指奥氏体化后的钢在淬火时硬化的能力，主要取决于马氏体中的含碳量，含碳量越高，淬硬性越大。用淬火马氏体可能达到的最高硬度来表示。

3、实际条件下的淬透层深度：是指具体条件下测定的半马氏体区至表面的深度。

4、区别：（1）同一材料的淬透层深度与工件尺寸、冷却介质有关.工件

尺寸小、介质冷却能力强，淬透层深。

（2）淬透性与工件尺寸、冷却介质无关，它是钢的一种属性。相同奥氏体化温度下的同一钢种，其淬透性是确定不不变的。何谓淬火热应力、组织应力？影响因素都是什么？简述热应力和组织应力造成的变形规律。

答：

1、淬火热应力：工件在加热或冷却时由于内外的温度差异导致热涨（或冷缩）的不一致所引起的内应力。

2、组织应力：工件在冷却过程中，由于内外温差造成组织转变不同时，引起内外比体积的不同变化而引起的内应力。

3、影响因素：

（1）含碳量的影响：随着含碳量的增加热应力作用逐渐减弱组织应力逐渐增强。

（2）合金元素的影响：加入合金元素热应力和组织应力增加。

（3）工件尺寸的影响：a.在完全淬透的情况下随着工件直径的增大淬火后残余应力将 由组织应力性逐渐变成热应力性。

b.在未完全淬透的情况下所产生的应力特性是与热应力相似的，工件直径越大淬硬层越薄，热应力特性越明显。

（4）淬火介质和冷却方法的影响:如果在高于Ms点以上的温度区域冷却速度快而在温度低于Ms点区域冷却速度慢则为热应力性，反之则为组织应力型。

4、变形规律：

（1）热应力引起的变形①沿最大尺寸方向收缩，沿最小尺寸方向伸长；②平面凸起，直角变钝，趋于球形；③外径胀大，内径缩小。

（2）组织应力引起变形与热应力相反。何谓回火？叙述回火工艺的分类，得到的组织，性能特点及应用。

答：

1、回火：回火是指将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。

2、分类: 低温回火：（1）得到回火马氏体。

（2）在保留高硬度、高强度及良好的耐磨性的同时又适当提高了韧性，降低内应力。（3）适用于刀具、量具、滚动轴承、渗碳件及

高频表面淬火件。

中温回火：（1）得到回火托氏体。

（2）基本消除了淬火应力，具有高的弹性极限，较高的强度和硬度，良好的塑性和韧性。

（3）适用于弹簧热处理及热锻模具。

高温回火：（1）得到回火索氏体。

（2）获得良好的综合力学性能，即在保持较高的强度同时，具有良好的塑性和韧性。

（3）广泛用于各种结构件如轴、齿轮等热处理。

也可作为要求较高精密件、量具等预备热处理。简述化学热处理的一般过程；渗碳的工艺、渗层深度、渗碳后表层含碳量、用钢、热处理、组织和应用。

答：

1、过程：（1）介质(渗剂)的分解

（2）工件表面的吸收

（3）原子向内部扩散。

2、渗碳工艺：气体渗碳法，固体渗碳，离子渗碳

3、渗碳层厚度（由表面到过度层一半处的厚度）：一般为0.5-2mm。

4、渗碳层表面含碳量：以0.85%-1.05%为最好。

5、用刚：为含0.1-0.25%C的低碳钢和低碳合金钢。碳高则心部韧性降低。

6、热处理：常用方法是渗碳缓冷后，重新加热到Ac1+30-50℃淬火（分三类：遇冷直接淬火、一次淬火、二次淬火）+低温回火。

7、组织：表层：高碳M回+颗粒状碳化物+A(少量)心部：低碳M回+铁素体（淬透时）、铁素体+索氏体

金属学与热处理总结 篇2

关键词：金属学与热处理,专业基础,教学改革

众所周知, 金属材料是工业、农业、国防、科技等领域使用最广泛的材料, 在国民经济中占有非常重要的地位。金属学与热处理课程是研究金属材料及其强化方法的课程, 是冶金、材料、机械专业学生的必修课程, 专业覆盖面非常广。涉及金属学、热处理、材料学3大教学板块, 是一门理论、实践兼重的课程, 所以在教、学两方面都有一定的难度。

1 课程介绍

兰州工业学院是一所服务面向甘肃省制造业、以工科为主的大学, 《金属学与热处理》是兰州工业学院材料成型及控制工程和焊接技术及工程专业的必修的专业基础课。因课程内容基础性强, 它能充分利用学生已经学过的基础知识 (包括物理化学课程等) , 并能连接后续的材料测试、加工和应用等课程, 因此它是承接基础课和后续专业课的重要环节, 而且本课程涉及的相关知识多, 因此非常重要。

本课程以培养学生的应用能力为主要目标, 理论实践相结合, 使学生通过本课程的学习, 熟悉材料科学的相关基础知识, 掌握热处理的基本原理和工艺, 使学生具有合理选择材料 (金属材料为主) 、选用毛坯及分析毛坯结构工艺性及选用合适热处理方法的能力, 为后续部分和专业课程的学习以及将来解决材料的生产、加工等问题打下比较系统而坚实的理论基础[1,2,3,4,5,6,7]。

2 课程教学现状

2.1 课程学时有限

本课程共64学时, 其中理论讲授54学时, 实验10学时。本课程的内容体系结构包括金属学原理及热处理原理两大部分。其中金属学是研究金属或合金的化学成分、组织、结构及性能之间的相互关系及变化规律的科学。利用这条主线主要介绍晶体学基础、金属凝固理论、相图知识、金属塑性变形与断裂、金属的回复与再结晶的基本理论。而金属热处理以金属学为基础, 重点研究固态相变的规律性, 研究金属或合金热处理组织与性能之间的关系, 以及热处理理论在生产实践中的应用。理论内容较多, 知识点琐碎繁杂, 56个理论学时讲授13个章节的所有内容, 确实存在一定困难, 学生通常不易抓住重点, 普遍反映学习有难度, 对本课程的学习失去信心。

2.2 教材内容较多

本课程选用的教材为崔忠圻和覃耀春主编的《金属学与热处理》 (第2版) , 与同类教材相比, 该教材非常好地在深度和广度两个方面涵盖了本课程的理论与实践知识, 曾被评为95国优教材, 现为十一五国家级规划教材, 但是该教材出版较早, 虽然几年来经过多次再版, 但是很多材料领域的最新科技进步的前沿知识没有反映出来, 教材缺乏活力和生动性, 学生的知识面较窄, 缺乏学习兴趣。

3 教学改革

为提高这门课的教学质量, 在本课程的教学中采取了以下一些教学方法与手段:

3.1 理清教学脉络

在教材内容较多, 学时有限的情况下, 只有让学生理清全书的结构脉络, 抓住重点和难点, 才是学生学好这门课的关键。

在讲绪论时, 就向学生介绍这门课是以金属材料为研究对象, 以材料科学研究的四大要素成分、组织、工艺、性能为主线讲解, 使学生在看似抽象、复杂、枯燥的内容中寻找到其内在、本质的规律。这门课的主要研究内容可概括为一个关系:成分———组织———结构———性能;两张图:Fe-Fe3C相图 (成分、组织) 、C曲线 (制备、加工) ;三种材料:钢、铸铁、有色金属, 四种热处理:退火、正火、淬火、回火。

在“成分———组织———性能”这条主线中, 成分决定组织, 组织决定性能, 性能体现组织, 组织体现成分。我们来分析一下这条主线之间与各个章节之间的有什么样的相互关系:

3.1.1 成分

钢的成分主要是由钢的冶炼过程决定的, 钢的成分主要是由Fe、C、Si、Mn、P、S、合金等元素组成、其中Fe和C元素是最基本的两大元素, 所以我们要先学习Fe-C合金, 在学习Fe-C合金之前, 要先学习二元合金, 如果有时要特殊考虑其它某些元素对钢性能的影响, 必须学习多元合金相图来分析问题, 在多元合金相图中, 三元相图是最简单的一种, 但与二元相图比较, 三元相图的类型多而复杂。

3.1.2 组织结构

冶炼好的成分合格的钢水要经过凝固形成固态的铸坯, 因此必须学习金属的结晶过程, 金属结晶后形成的组织结构极大地影响到金属的加工性能和使用性能。铸坯或铸锭一般要加工成型材后才可使用, 因此要学习塑性变形的知识, 型材的深加工由于加工硬化而变得困难, 应当学习回复和再结晶处理。

金属与合金的熔炼及结晶、冷变形金属的回复与再结晶以及后续的热处理工艺过程中都存在扩散现象, 因此要深入了解这些过程, 就必须掌握有关扩散的知识。

3.1.3 性能

为了合理使用金属材料, 就必须掌握其性能, 并了解影响其性能的因素。影响金属材料性能的因素有内因和外因两个方面:内因是材料的化学成分和组织结构;外因是材料的加工工艺, 主要是指热处理和塑性变形, 如图1所示。尤其是热处理是改善金属材料性能的重要手段, 它是通过改变金属材料的内部组织结构来达到改善其性能的目的。而某些金属或合金不能用热处理强化, 只能采用塑性变形加工来强化性能。

老师在第一堂课讲绪论时就把课程的结构脉络讲清楚, 使学生对这门课的各个章节之间的关系搞清楚, 这样就激发了学生的学习热情, 大大调动了学习的主动性和积极性。

3.2 及时更新教学内容

教师上课前精心设计, 剔除陈旧的教学内容, 引入和补充前沿知识。为了使学生的知识结构能够跟上科技的发展, 在教学过程中, 要随时关注金属学与热处理方面的最新进展, 将其更新到教学内容中, 也可以让学生在课下上网去查阅相关的新工艺和新技术, 在课上将查阅的新资料讲给老师和同学, 充分调动学生学习的主动性, 增强学习兴趣。

在教学过程中, 也可将教师的科研成果和工程实践补充进课堂中。例如“硅钢轧制过程中气氛控制的化学热力学实验及理论研究”这个项目中, 就把“金属学与热处理”和之前学的“物理化学”课程的相关知识融合到一起, 可以先给学生介绍什么叫硅钢, 硅钢有什么用途, 硅钢的生产工艺, 硅钢生产的热处理气氛的控制, 以及用热力学原理来解释。通过这种讲授方式使学生清楚地认识到理论课程的重要性, 将理论与实践相结合在工程实践中具有重大的意义, 大大增加了学生的学习兴趣, 一定程度上拓展了学生的专业知识。

3.3 针对不同专业合理组织教学

教学中, 针对不同专业的具体情况, 讲授时有所侧重, 有所删减, 比如说材料成型及控制工程专业、焊接技术及工程专业和冶金工程专业根据专业的具体情况, 可以设置不同的讲课学时来讲授。无论多课时课程还是少课时课程, 重要的基础知识、基本理论统一要求, 保持了课程系统性。而有些知识可以有所侧重, 如对冶金工程和焊接工程专业, 以相图和结晶为重点, 扩散知识必须讲;对材料成型与控制工程专业, 分为铸造和模具两个方向, 铸造方向以相图和结晶为重点, 模具方向以形变再结晶为重点, 扩散知识可略讲。这样就保证了课程共性与个性的统一, 更重要的是满足了各专业的实际需要。

3.4 科学应用多媒体等现代化教学手段

《金属学与热处理》内容庞杂抽象, 学生对教学内容、知识点难掌控。一方面全程采取多媒体教学, 在课件中加入大量图片、视频, 图声并茂, 尽可能丰富教学内容。同时为避免学生记笔记难、无暇听课等多媒体教学的短处, 在尚未实现教学资源上网的阶段, 及时将电子版多媒体课件发给学生, 学生提前获得课件后, 课堂上更专心于听课、思考和理解。这样既提高了课堂教学效率及课后复习效果, 又便于鼓励其自学。曾经担心学生获得课件后会不听课, 实践证明这种方法和措施不仅可以提高课堂教学效率, 更重要的是大大提高了学生的学习积极性。

3.5 采取启发式、讨论式等教学方法, 提高学生的学习兴趣与积极性

为提高学生的学习兴趣, 一方面教学思路上尽可能从现象出发, 繁杂的理论分析之后, 回到实际应用, 使学生意识到学有所用;另一方面加强课堂提问, 鼓励同学积极、踊跃提出问题;同时, 针对不同的课程内容, 采取多种形式的课堂讨论, 加强习题课, 并辅以自学相结合的方式, 课后与同学及时交流, 强化了课堂教学的互动性, 使同学及时消化与巩固所学知识, 充分调动学生学习的主动性与积极性。

3.6 重视实践教学环节

材料工程专业是一个实践性很强的工科专业, 金属学与热处理课程更是与实际紧密结合的专业基础课, 因此实验教学是教学过程中的重要环节。在实验教学中基础实验与大综合性实验也都围绕这“成分———组织———性能”这条主线进行开设, 从而深化学生对基础理论、基本知识的真正理解与掌握, 达到全面、综合的专业技能训练目的, 提高学生动手解决问题的能力。

该课程可以按照这条主线设置以下几个实验项目, 如图2所示:

1) 金属化学成分分析实验:利用金属直读光谱仪和氢氧氮分析仪测定金属材料的成分。

2) 金相组织分析实验:包括对各种典型金属材料进行试样的制备与组织观察。

3) 金属力学性能测试实验:利用万能试验机、扭转试验机、冲击试验机、硬度计测定各种力学性能指标。

在课下开放实验室, 鼓励学生到实验室, 在实验老师的指导下对自己感兴趣的实验进行动手操作。还可以举办金相大赛, 通过金相技能竞赛, 为同学们提供一个实践平台, 加深同学们对本专业金相知识的了解及热爱, 将理论应用于实践, 使同学们的综合素质得到更全面的提升, 也使大家对专业的热爱转化为实际。

4 结论

总之, 金属学与热处理是一门基础理论和工程实践紧密结合的课程, 通过以上改革方式将书本上的理论知识与工程实际相接轨, 将枯燥难懂的理论内容变得鲜活起来, 让学生对这门课感兴趣, 这是我们每个专业教师必须重视的问题, 因此我们在每堂课之前都要精心设计教学内容和教学方法, 力争上好每一节课。

参考文献

[1]于景媛.《金属学与热处理》课程教学改革初探[J].实验科学与技术.2014, 12 (4) :183-185.

[2]姚永红.《金属学与热处理》学习方法浅析[J].安徽电子信息技术学院学报.2004, 3 (5) :222.

[3]王海燕.关于“金属学与热处理”课程课堂教学的思考[J].中国冶金教育.2007 (5) :31-33.

[4]何代华.金属学与热处理课程教学改革[J].中国冶金教育, 2014, (3) :5-6.

[5]程光辉.金属学与热处理课程教学改革与初步实践[J].济源职业技术学院学报.2011, 10 (4) :86-88.

[6]王豫.金属学与热处理课程教学内容和教学方法的改革实践[J].安徽工业大学学报.2001, 18 (4) :106-107.

《金属材料与热处理》教学体会 篇3

一、利用通俗实例，提高学生学习兴趣

《金属材料与热处理》这门课的特点是名词多、概念多、术语多，需要记忆的内容多，与现实生活的联系少，有时教师在课堂上讲得口干舌燥，学生却像雾里看花，不知所云，上课睡觉，学习兴趣低下，甚至到了教师不愿讲、学生不愿学的地步。要想讲好这门课，笔者认为，应多举一些与现实生活相关的例子，提高学生的学习兴趣和学习的积极性、主动性。为提高课堂教学效果，必须对《金属材料与热处理》的教学内容加以 “炒制”，加些“调味品”，创造现代教学所倡导的情景教学教育，以强化教学效果。例如，在介绍“金属的疲劳与韧性”这一章节时，笔者首先介绍疲劳与韧性的概念、特征，然后列举一些学生所熟悉的例子加以说明，如为何金属材料在使用时会导致突然断裂，甚至造成重大的人员伤亡和物质损失？

教学中，笔者首先向学生介绍一些工程材料，如钢、铝、塑料等，常用来制造一些结构件，如汽车车轴和飞机机翼等。那么，对于这些材料，究竟有哪些要求呢？这时，笔者就开始引导学生思考：“大家都看过电影《泰坦尼克号》，电影中那艘1912年制造完成的‘泰坦尼克号’邮轮在当时是最为豪华的，号称‘永不沉没’。但是，在首次航行中它就沉没于冰海，成为20世纪令人难以忘怀的悲惨海难。为什么号称‘不会沉没’的邮轮在撞上冰山后不到3小时就沉没了呢？再如，二战期间美国赶制了数百艘T-2型邮轮。令人不可思议的是，许多这样的邮轮虽然成功地逃过了纳粹U型潜艇的袭击，却毫无预兆地在航行中断裂为两截。其中，有的邮轮甚至发生在平静的港湾，造成重大的人员伤亡和物质损失。如何才能有效地延缓金属的疲劳，延长其使用寿命，减少损失呢？零件为什么会出现疲劳呢？”通过这样的启发，使学生带着疑问去听课，学生的好奇心一下子被调动起来了，听课的积极性自然提高了。这时，笔者再详细介绍有关疲劳断裂的特征：疲劳断裂并没有明显的宏观塑性变形，而是突然地破坏；引起疲劳断裂的应力很低，常常低于材料的屈服点；疲劳破坏的宏观断口有两部分组成，即疲劳裂纹的策源地及扩展区（光滑部分）和最后断裂区（毛糙部分）。机械零件之所以产生疲劳断裂，是由于材料表面或内部有缺陷（夹渣、划痕、尖角等）。这些地方的局部应力大于屈服点，从而产生局部塑性变形，导致开裂。这些微裂缝随应力循环次数的增加而逐渐扩展，直至最后承载面积大大减小，以致不能承受所加载荷而突然断裂。那么，如何预防呢？措施主要是提高材料自身质量，提高零件的加工质量、合金化、热处理，改善零件的结构形状，合理使用等。通过以上学习，使学生明白“泰坦尼克号”沉没九十多年的未解之谜。由于早年的“泰坦尼克号”采用了航行环境温度下有缺口敏感且硫、磷含量高的鋼板，这些材料冲击韧性很差，特别在低温环境中脆性更大，容易产生疲劳，当邮轮与冰山相撞时，材料很容易断裂。这是钢材的韧性、疲劳与人身安全的一个突出例证。美国赶制的数百艘T-2型邮轮，由于时间紧、任务重，材料表面及其内部有缺陷，从而引发了疲劳破坏。通过具体的案例，学生一下子就明白了，且全神贯注、饶有兴趣地掌握了这一教学上的疑难点。

二、以民间俗话为先导，由表面现象探索本质，提高学生学习的积极性

不少民间广为流传的俗语成语，很多是由劳动实践经验积累所得，贴近生活。在《金属材料与热处理》教学中，要努力挖掘教材的隐含内容，力求用俗语总结纯理论性的知识。上课时，以学生能接受的俗语成语，引导学生由表及里地进行学习。例如，在讲述感应加热表面淬火时，教材介绍感应加热表面淬火是利用涡流的集肤效应，对工件进行加热，淬硬层深度取决于电流的频率，并与电流的频率成反比。也就是说，电流的频率越高，淬硬层深度越浅；电流的频率越低，淬硬层深度越深。但是，一部分学生不能理解这样的解释。怎么办？笔者就列举厨师们常说的“小火慢炖”以及“开锅煮馅，盖锅煮皮”。“小火慢炖”，就是说炖肉时，用小火慢慢炖，开锅的频率较低，能量向下，肉才能炖烂；如果是大火，表面炖熟了，炖烂了，但里面还是生的。“开锅煮馅，盖锅煮皮”，意思是说“肉饺子难熟的是馅，好熟的是饺子皮。煮时，开锅后饺子下锅，等开锅后，掀开锅盖煮饺子。这样，开锅的频率低，能量向下，肉馅易熟；但煮素饺时，好熟的是馅，难熟的是皮，煮时应该盖住锅盖煮，开锅的频率高能量集中在表面，饺子皮容易煮熟。”由于和实际生活相结合，可以使学生容易理解且牢记，提高学生学习的积极性和主动性。

三、注意图形结合，辅之形象记忆

图画和图表可对知识的记录和传播起很大的作用。爱因斯坦认为，文字和数字在他的思维过程中发挥的作用并不重要。他不是沿纯数字或文字的推理方式思考，而是运用直观和空间的方式，形象地思考。在《金属材料与热处理》教学中，注重图形结合，再辅之以形象记忆，可以使学生较轻松地掌握那些需记忆的内容。例如，在讲述“铁碳合金相图”这一章节时，笔者首先介绍何谓铁碳相图，铁碳相图的横坐标、纵坐标各表示什么，为何铁碳相图只研究到含碳量6.69%的渗碳体？将问题提出后，加以解答，随之将挂图挂上，让学生熟悉相图的形状，并让学生看书，在看书的过程中能够提出问题。教师在讲课的过程中，加以解答。由于学生对相图有所了解，所以讲解时，最好是边讲、边画。讲解相图时，着重讲解各点、线的含义（图表表示）及其组织随温度变化的规律，举出一些具体的铁碳合金。例如，含碳量1.2%的钢在1300℃、1000℃、800℃、700℃、600℃及常温下的组织和性能，并加以说明钢的性能为何与含碳量有关，要求学生也熟练掌握相图、分析相图。

四、借助多媒体教学，调动学生学习兴趣

借助多媒体教学，可以使学生充分应用视觉和听觉去获取知识。在介绍热处理方法时，由于学生大多数来自农村，对热处理不了解，可是退火、正火、淬火、回火等热处理工艺受设备条件限制，在实际教学过程中又难以现场操作演示。如果仅凭挂图及几个应用实例分析，很难把枯燥、抽象的内容讲“活”，从而使学生由听不懂转为不愿听，使教学效果大打折扣。而结合计算机多媒体教学手段，则可把热处理工艺过程直观、形象地展现给学生，使学生有身入其境之感，好像亲自参与了操作。这将给教学增加很多的趣味与生动，在很大程度上调动学生的学习兴趣与热情，使学生充分应用视觉和听觉去获取知识，大大提高教学效果，起到事半功倍的作用。学生也会由听得懂到愿意听，由愿意学到学得会，提高教学效果，达到教学目的。

从多年的教学实践工作来看，笔者认为，要想讲好《金属材料与热处理》这门课，教师不能机械地把教材和参考书上的内容灌输给学生，而要认真钻研教材和参考书，创造性地使用教材，以各章节的重点和难点为依据，把自己对教材和参考书的理解，与所讲解的知识融会贯通，对问题的讲解不在深度而在透彻，多列举一些与现实生活密切联系且学生易理解的例子，同时借助多媒体教学，将理论联系实际，与学生的生产实习相结合。这样，学生就会愿意学、学得好、学得会，从而最终达到教学目的。

金属材料与热处理 第六章 篇4

一、名词解释

1.钢的热处理

钢的热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。

2.等温冷却转变

等温冷却转变是指工件奥氏体化后，冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保持时，过冷奥氏体发生的相变。

3.连续冷却转变

连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生的相变。

4.马氏体

马氏体是碳或合金元素在α-Fe中的过饱和固溶体。

5.退火

钢的退火是将工件加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。

6.正火

正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。

7.淬火

钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体组织的热处理工艺。

8.回火

回火是指工件淬硬后，加热到Ac1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。

9.表面热处理

表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。

10．真空热处理

在低于一个大气压（10-1~10-3Pa）的环境中加热的热处理工艺，称为真空热处理。

11.渗碳

为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度，将工件在渗碳介质中加热、保温，使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。

12.渗氮

在一定温度下于一定介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为渗氮，又称氮化。

二、填空题

1.整体热处理分为和

2.根据加热方法的不同，表面淬火方法主要有：表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热 表面淬火等。

3.化学热处理方法很多，通常以渗入元素命名，如、硼 等。

4.热处理工艺过程由三个阶段组成。

5.共析钢在等温转变过程中，其高温转变产物有：、和。

6.贝氏体分和两种。

7.淬火方法有：单介质淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火等。

8.常用的退火方法有：、和等。

9.常用的冷却介质有、、等。

10.常见的淬火缺陷有与、与开裂 等。

11.感应加热表面淬火法，按电流频率的不同，可分为 高频感应加热表面淬火、中频感应加热表面淬火 和 工频感应加热表面淬火 三种。而且感应加热电流频率越高，淬硬层越 浅。12．按回火温度范围可将回火分为 低温回火、中温回火和高温回火三种。

13．化学热处理是由、和三个基本过程所组成。

14．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为碳三种。

三、选择题

1．过冷奥氏体是温度下存在，尚未转变的奥氏体。

A．Ms；B.Mf；C.A1。

2.过共析钢的淬火加热温度应选择在，亚共析钢则应选择在A.Ac1+30℃～50℃；B.Accm以上；C.Ac3+3 0℃～50℃。

3.调质处理就是 的热处理。

A.淬火+低温回火；B.淬火+中温回火；C.淬火+高温回头。

4.化学热处理与其它热处理方法的基本区别是。

A.加热温度；B.组织变化；C.改变表面化学成分。

5.零件渗碳后，需经

A.淬火+低温回火；B.正火；C.调质。

四、判断题

1.淬火后的钢，随回火温度的增高，其强度和硬度也增高。(错)

2.钢的最高淬火硬度，主要取决于钢中奥氏体的碳的质量分数。(对)

3.钢中碳的质量分数越高，其淬火加热温度越高。(错)

4.高碳钢可用正火代替退火，以改善其切削加工性。(错)

5.钢的晶粒因过热而粗化时，就有变脆的倾向。(对)

6．热应力是指钢件加热和(或)冷却时，由于不同部位出现温差而导致热胀和(或)冷缩不均所产生的内应力。(对)

五、简答题

4.完全退火、球化退火、与去应力退火在加热规范、组织转变和应用上有何不同？ 答：

5.正火和退火有何异同？试说明二者的应用有何不同？

答：正火主要适用于低碳钢，冷却方式为空气冷却；退火主要适用中碳钢和高碳钢，冷却方式为炉内冷却。

6.今有经退火后的45钢，组织为F＋P，在700℃、760℃、840℃加热，保温一段时间后水冷，所得到的室温组织各是什么？

答：在700℃加热，保温一段时间后水冷，所得到的组织各是F＋P；在760℃加热，保温一段时间后水冷，所得到的组织各是F＋M；在840℃加热，保温一段时间后水冷，所得到的组织各是M。

7.淬火的目的是什么？亚共析钢和过共析钢的淬火加热温度应如何选择？

淬火的目的主要是使钢件得到马氏体(和贝氏体)组织，提高钢的硬度和强度，与适当的回火工艺相配合，更好地发挥钢材的性能潜力。

亚共析钢淬火加热温度为Ac3以上30℃～50℃，因为在此温度范围内，可获得全部细小的奥氏体晶粒，淬火后得到均匀细小的马氏体。若加热温度过高，则引起奥氏体晶粒粗大，使钢淬火后的性能变坏；若加热温度过低，则淬火组织中尚有未溶铁素体，使钢淬火后的硬度不足。

共析钢和过共析钢淬火加热温度为Ac1以上30℃～50℃，此时的组织为奥氏体加渗碳体颗粒，淬火后获得细小马氏体和球状渗碳体，能保证钢淬火后得到高的硬度和耐磨性。如果加热温度超过Accm，将导致渗碳体消失，奥氏体晶粒粗化，淬火后得到粗大针状马氏体，残余奥氏体量增多，硬度和耐磨性降低，脆性增大；如果淬火温度过低，可能得到非马氏体组织，则钢的硬度达不到要求。

8.回火的目的是什么？工件淬火后为什么要及时回火？

回火的目的是消除和减小内应力，稳定组织，调整性能，以获得较好的强度和韧性配合。淬火钢的组织主要由马氏体和少量残余奥氏体组成(有时还有未溶碳化物)，其内部存在很大的内应力，脆性大，韧性低，一般不能直接使用，如不及时消除，将会引起工件的变形，甚至开裂。

10.渗碳的目的是什么？为什么渗碳后要进行淬火和低温回火？

答：渗碳的目的是提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度。渗碳后的工件，都要进行淬火和低温回火，目的是为了使工件表面获得高的硬度(56～64HRC)、耐磨性和疲劳强度，而心部仍保持一定的强度和良好的韧性。

11.用低碳钢和中碳钢制造齿轮，为了使齿轮获得表面具有高硬度和高耐磨性，其心部具有一定的强度和韧性，各需采取怎样的热处理工艺？热处理后组织有何差别？

答：对于低碳钢制造的齿轮，为了使齿轮获得表面具有高硬度和高耐磨性，其心部具有一定的强度和韧性，需采取渗碳→淬火→低温回火热处理工艺。处理后的组织：表层是回火马氏体（高碳），心部是回火马氏体（低碳）。

金属热处理名词概念 篇5

【比容差应变能】由于新相和母相的比容往往不同，故新相形成时的体积变化将受到周围母相的约束而产生弹性应变能，称为比容差应变能Es。

【伪共析】从这一转变过程和转变产物的组成相来看，与钢中共析转变(即珠光体转变)相同，但其组成相的相对量(或转变产物的平均成分)却并非定值，而是依奥氏体的碳含量而变，故称为伪共析转变。

【惯习面】在许多固态相变中，新相与母相间往往存在一定的取向关系，而且新相往往又是在母相一定的晶面族上形成，这种晶面称为惯习面。

【共格界面】当界面上的原子所占位置恰好是两相点阵的共有位置时，两相在界面上的原子可以一对一地相互匹配。

【半共格界面】当错配度增大到一定程度时，便难以继续维持完全共格，这样就会在界面上产生一些刃型位错，形成界面上两相原子部分地保持匹配的半(或部分)共格界面，以补偿原子间距差别过大的影响，使弹性应变能降低。

【非共格界面】当两相界面处的原子排列差异很大，即错配度很大时，其原子间的匹配关系便不再维持。这种界面称为非共格界面。

【等温转变（IT）曲线】在实际工作中，人们通常采用一些物理方法测出在不同温度下从转变开始到转变不同量，以至转变终了时所需的时间，做出“温度—时间—转变量”曲线，通称为等温转变曲线，缩写为TTT(Temperature-Time-Transformation)或IT（Isothermal Transformation)曲线。

【CT曲线】如果转变在连续冷却过程中进行，则有过冷奥氏体连续冷却转变图，又称CT或CCT(Continuous Cooling Transformation)图。

【韧脆转变温度】(简称：NDT)主要针对钢铁随着温度的变化其内部晶体结构发生改变，从而钢铁的韧性和脆性发生相应的变化。

第二章 奥氏体

【奥氏体】奥氏体是碳在-Fe中的间隙固溶体

【组织遗传】在生产中有时能遇到这样的情况，即过热后的钢(过热是指加热温度超过临界点太多，引起奥氏体晶粒长大，结果在冷却后得到的组织，如马氏体或贝氏体，也十分粗大)再次正常加热后，奥氏体仍保留原来的粗大晶粒，甚至原来的取向和晶界。这种现象称为组织遗传。

第三章 珠光体

【屈氏体】其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，根据片层间距分为屈氏体和索氏体。

在光学显微镜下可以分辨的（片层间距为0.25~1.9μm），称为珠光体。

无法分辨（片层间距为30~80nm）的称为屈氏体（托氏体也译做屈氏体）。介于两者之间的称为索氏体。

【索氏体】

【上临界冷却速度】Vc称为淬火临界冷速, 又称为上临界冷速。

【下临界冷却速度】

【完全退火】一般是指加热使钢完全得到奥氏体后慢冷的工艺。

【扩散退火（均匀化退火）】扩散退火的目的是消除钢锭或大型钢铸件中不可避免的成分偏析，尤其是在高合金钢中，应用更为普遍。

【球化退火】球化退火的目的是得到球化渗碳体组织，这是任何一种钢具有最佳塑性和最低硬度的一种组织，良好的塑性是由于有一个连续的、塑性好的铁素体基体。

【低温退火】低温退火的目的是消除因冷加工或切削加工以及热加工后快冷而引起的残余应力，以避免可能产生的变形、开裂或随后处理的困难。

【再结晶退火】这种退火的目的是为了使冷变形钢通过再结晶而恢复塑性，降低硬度，以利于随后的再变形或获得稳定的组织。

【周期球化退火】加热到Ac1以上20℃左右，然后在略低于A1的温度等温，又称等温球化退火。

【等温球化退火】在A1上、下20℃左右交替保温，又称周期球化退火。

第四章 马氏体

【马氏体】马氏体是碳在-Fe中的过饱和固溶体，通常以符号，或M来表示，【KS关系】Kurdjumov和Sachs采用X-射线极图法测出碳钢(1.4C)中马氏体()和奥氏体()之间存在着下列取向关系：{011}//{111}，<111>//<011>

【宏观惯习面】实际上“宏观惯习面”是两相的界面，“微观惯习面”才是真正的惯习面．

【微观惯习面】

【位错马氏体】低碳的位错型马氏体就具有较高的塑性和韧性，只是马氏体的塑性和韧性随碳含量增高而急剧降低罢了

【孪晶马氏体】片状马氏体是在中、高碳(合金)钢及Fe-Ni(大于29％)合金中形成的一种典型的马氏体组织。其特征是相邻的马氏体片一般互不平行，而是呈一定的交角排列。它的空间形态呈双凸透镜片状，故简称为片状马氏体。由于它与试样磨面相截而往往呈现为针状或竹叶状，故也称为针状或竹叶状马氏体。又由于这种马氏体的亚结构主要为孪晶，故还有孪晶马氏体之称。

【板条马氏体】板条状马氏体是在低、中碳钢及马氏体时效钢、不锈钢，Fe-Ni合金中形成的一种典型的马氏体组织，其特征是每个单元的形状呈窄而细长的板条，并且许多板条总是成群地、相互平行地连在一起，故称为板条状马氏体，也有群集状马氏体之称。

【热弹性马氏体】马氏体片可随温度降低而长大，随温度升高而缩小，亦即温度的升降可引起马氏体片的消长。具有这种特性的马氏体称为热弹性马氏体。

【变温马氏体】

【等温马氏体】

【隐晶马氏体】片状马氏体的最大尺寸取决于原始奥氏体晶粒大小，奥氏体晶粒越大，则马氏体片越大，当最大尺寸的马氏体片小到光学显微镜无法分辨时，便称为隐晶马氏体。

【奥氏体稳定化】以上这些由于外界条件的变化而引起奥氏体向马氏体转变呈现迟滞的现象称为奥氏体稳定化。

【奥氏体热稳定化】所谓奥氏体的热稳定化是指钢在淬火冷却过程中由于冷却缓慢或中途停留而引起奥氏体向马氏体转变呈现迟滞的现象。

【奥氏体机械稳定化】在Md(形变诱发马氏体转变温度)点以上的温度对奥氏体进行大量塑性形变，将会抑制在随后冷却时的马氏体转变，使Ms点降低，即引起奥氏体稳定化，称为奥氏体的机械稳定化。

第五章 贝氏体

【上贝氏体（羽毛状贝氏体）】它是由成束的、大体上平行的板条状铁素体和条间呈粒状或条状的渗碳体(有时还有残余奥氏体)所组成的非片层状组织。

【下贝氏体】

【粒状贝氏体】粒状贝氏体一般是在低、中碳合金钢中存在，它是在稍高于其典型上贝氏体形成温度下形成的。是由条状亚单元组成的板条状铁素体和在其中呈一定方向分布的富碳奥氏体岛(有时还有少量碳化物)所构成的复相组织。

【魏氏体】

【魏氏铁素体】亚共析钢来说，是指从晶界向晶内生长形成的一系列具有一定取向的片(或针)状铁素体，通称为魏氏铁素体，【魏氏渗碳体】过共析钢来说，是指类似形态的渗碳体，通称为魏氏渗碳体。

第七章淬火

【不完全淬火】

【完全淬火】由于Ac3 + 30~50℃这一淬火加热温度处于完全奥氏体的相区，故又称作完全淬火。

【等温淬火】有两种等温淬火法，即贝氏体等温淬火法与马氏体等温淬火法。

贝氏体等温淬火法是将加热好的工件置于温度高于Ms点的淬火介质中，保持一定时间，使其转变成下贝氏体，然后取出空冷。

马氏体等温淬火法是将加热好的工件置于温度稍低于Ms点的淬火介质中保持一定时间，使钢发生部分马氏体转变，然后取出空冷。

【分级淬火】分级淬火法是将加热好的工件置于温度稍高于Ms点的热态淬火介质中(如融熔硝盐、熔碱或热油)，保持一定时间，待工件各部分的温度基本一致时，取出空冷(或油冷)。

【亚温淬火】所谓亚温淬火即亚共析钢的不完全淬火，或称临界区淬火、两相区加热淬火，是指将具有平衡态或非平衡态原始组织的亚共析钢，加热至铁素体+奥氏体双相区的一定温度区间（Ac1-Ac3），保温一定时间后进行淬火的热处理工艺。

【淬透性】所谓钢的“淬透性”，是指钢在淬火时能够获得马氏体组织的倾向(即钢被淬透的能力), 它是钢材固有的一种属性。

【淬硬性】淬硬性也叫可硬性，它是指钢的正常淬火条件下，所能够达到的最高硬度。

【组织应力】由于工件的表层和心部发生马氏体转变的不同时性而造成的内应力称为组织应力。

第八章 回火

【回火】将淬火后的钢在Ac1以下的温度加热、保温，并以适当速度冷却的工艺过程称为回火。

【二次硬化】二某些淬火合金钢在500～650℃回火后硬度增高，在硬度-次硬化：是指回火温度曲线上出现峰值的现象。

【回火脆性（回火脆化）】与强度和塑性的变化都不同，随着回火温度的提高，冲击韧性不是单调地降低或升高，而是可能出现两个马鞍形，回火时这种韧性下降的现象，通称为回火脆性或回火脆化。

一定成分的淬火钢在350~550℃回火较长时间或回火后慢冷通过这个温度区间时会变脆,这种现象称为回火脆性，简称TE。

【回火屈氏体】碳钢中温回火后的组织中，渗碳体颗粒开始发生粗化和球化，但其尺寸仍很小，无法在光学显微镜下分辨，这种组织又称回火屈氏体。

【回火索氏体】钢经高温回火后，得到由铁素体和弥散分布于其中的细粒状渗碳体组成的回火索氏体组织。

【调质处理】调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。即淬火+高温回火=调质处理。

第九章 钢表面处理

【高温碳氮共渗】高温碳氮共渗主要是渗碳，但氮的渗入使碳浓度很快提高，从而使共渗温度降低和时间缩短。碳氮共渗温度为830～850℃，保温1～2小时后，共渗层可达0.2～0.5mm。

【低温碳氮共渗】以渗氮为主，也称软氮化，是较新的化学热处理工艺。常用的共渗介质是尿素。处理温度一般不超过570℃，处理时间很短，仅１~3小时，软氮化表层硬而具有一定韧性，不易发生剥落现象。

【正火】将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上40~60℃或更高的温度，保温达到完全奥氏体化后，在空气中冷却的简便、经济的热处理工艺。

【碳势】表征含碳气氛在一定温度下改变钢件表面含碳量的能力的参数。通常可用低碳钢箔在含碳气氛中的平衡含碳量来表示。

【合金渗碳体】

【晶界强化】向钢中加入一些微量的表面活性元素，如硼和稀土元素等，产生内吸附现象浓集于晶界，从而使钢的蠕变极限和持久强度显著提高的方法。

【固溶强化】通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。

【固溶处理】指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

【弥散强化】弥散强化指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段。

【带状组织】金属材料内与热形变加工方向大致平行的诸条带所组成的偏析组织

【机械驱动力】

参考资料

金属学与热处理总结 篇6

联系电话：***

相信您的信任与我的实力将为我们带来共同的成功！一片叶子，也应该找到它自己的位置。

联系电话：*** 一片叶子，也应该找到它自己的位置。

联系电话：*** 陈 桂 文 个 人 简 历

求职意向：金属热处理技术员或与金属材料相关的工作。

◆个人概况

姓 名：陈桂文 政治面貌： 党 员

毕业院校：桂林电子科技大学材料科学与工程学院 专 业：材料科学与工程（主修金属材料热及处理）

电 话： *** 电子邮箱：chenguiwen2012@163.com 外语能力： 大学英语四级 兴趣爱好：读书、运动、思考，擅长篮球。

计算机使用能力：以优秀的成绩通过广西区二级（C语言）、全国一级等级考试，熟练掌握PPT、WORD、EXCEL，能运用PS、会声会影等。

◆主修课程

《金属材料与热处理》、《热处理技术》、《材料科学基础》、《机械设计基础》、《材料力学性能》、《工程材料力学性能》、《材料现代分析方法》、《工程力学基础》、《专业外语》、《物理化学》、《高分子材料》、《电工与电子技术》等。每门专业课程成绩都80以上，专业基础知识扎实，理论联系实际能力强。

◆实践能力

科研经历：大三学年开始进入学院“表面改性”实验室，参与老师课题研究（如：双层辉光等离子稀土钇钨钼表面高速钢的研究）。在课题研究过程中，掌握了渗碳、渗氮、渗金属、淬火、回火、金相的制备与分析等热处理工艺，并能熟练运用多种硬度检测仪以及材料分析设备。经过一年多的科研实践，更进一步的掌握所学的理论知识，理论联系实际能力也进一步提高。

专业实习：大一学年参加为期两周的金工实习，期间先后参加了车工，焊接，线切割，钳工，铣工等工种的实习；大

二、大三学年在桂林漓江信息产业集团有限责任公司、万向钱潮汽车底盘部件有限公司、漓江机械厂生产实习一个月。实习期间担任小组长，组织同学们按时上下班，保证了小组的出勤率最高。

学生工作：曾在学院担任团委组织部部长、10级新生助理班主任、08级年级团总支书记等，在职期间兢兢业业、努力刻苦，辅导员曾对我说：“把工作交给你我就放心了”。

社会实践：大

一、大二学年（担任队长）均参与暑期社会实践活动，所在的团队均获得校级优秀团队、实践论文三等奖、暑期社会实践先进个人称号。

◆获奖情况

2009年：校级一等奖学金（1人/学年）、三好学生标兵（1人/学年）、国家励志奖学金、校级暑期社会实践优秀团队、实践论文三等奖；

2010年：校级二等奖学金（专业8%）、优秀学生干部、优秀共青团干部、校级暑期社会实践优秀团队、实践论文三等奖、社会实践先进个人；

2011年：广西区优秀学生干部（1人/学年）、桂林市优秀共青团员（1人/学年）、校级二等奖学金、优秀学生干部。

相信您的信任与我的实力将为我们带来共同的成功！

金属学与热处理总结 篇7

关键词：行动课程,教学改革,三阶段教学

《金属材料与热处理》是中等职业学校机械类专业的一门必修课, 课程主要讲授金属材料的性能、合金材料的特性与用途及钢的热处理等知识。通过该课程的学习使学生掌握金属材料的基本理论知识, 能正确地选择并合理地使用金属材料, 能合理安排金属材料的热处理工艺, 充分发挥金属材料的性能, 使学生在学校所学知识与生产实践相结合, 学生在工作后能尽快适应工作需要。

《金属材料与热处理》课程的教学现状与存在问题

第一, 《金属材料与热处理》课程专业性较强、概念抽象、偏重于实验, 而一般的中等职业学校又不具备应有的实验条件。目前, 在本课程的教学中, 绝大多数教师还是以课堂讲授为主, 借助于黑板或多媒体课件, 给学生分析金属的力学性能及组织结构, 介绍钢的热处理以及常用金属材料———碳钢、合金钢、铸铁、有色金属及合金的一些基本知识。故而学生对该课程的知识难于理解, 学习难度大, 学习感到枯燥乏味;教师教起来也很辛苦, 教学难度较大。尽管有些教学经验丰富的教师会在教学中结合实际, 多讲些生产、生活中的实例, 引发学生的学习兴趣, 但因没有实践教学, 大多数学生没有较深的认识, 更不知如何去应用, 教学效果不佳。

第二, 目前, 中职学校普遍存在着学生厌学、教师厌教的问题。导致这种局面的原因很多, 其一, 按义务教育的评价标准, 中职生源均被认为是“能力和素质低下”的学生, 并且这些年来随着高校扩招, 中职生的总体素质每况愈下。其二, 教师的学生观未能转变, 教师应当用一种全新的、先进的学生观来看待学生, 那就是基于多元智能理论的学生观。这种学生观认为, 中职学生与普高学生的差异, 不是智力水平的差异, 而是智力类型的差异。也就是说, 普高学生的智力类型适于“学科课程”的学习, 即适于概念、原理、公式、定理等理论性知识的学习;而中职学生的智力类型可能更适于“行动课程”的学习, 即适于动手操作、现场实践、手脑并用等技能性知识的学习。其三, 课程模式陈旧、脱离学生实际、课程结构与学生的认知结构错位, 教学方法与普教雷同, 与学生的智力类型严重脱节, 导致教学效果低下, 学生缺乏学习兴趣和积极性, 教师缺乏工作的成就感。

如何在教学过程中激发学生的学习兴趣, 充分调动起学生对本课程的学习积极性, 是教师的首要任务。在教学过程中, 把那些抽象且难于理解的内容, 通过形象、恰当的实例加以体现, 使学生对金属材料与热处理等领域知识有一个感性认知, 笔者对《金属材料与热处理》课程进行了如下教学探索。

教学改革与实践的探索

根据以上分析, 不难看出:对于中职学生来说, 不应采用与普通高中学生相同的教学方法;而应该根据他们的智力类型, 多让他们进行现场实践, 在做中学, 在学中做。这样, 学生才有兴趣、有积极性, 才能获得好的教学效果。

本着这种想法, 并受德国“双元制”培训的启发, 笔者决定对自己担任的《金属材料与热处理》课程进行教学改革。整个教学围绕着材料选择和安排热处理工艺两个教学活动展开。教学分为三阶段, 第一阶段:基础知识介绍;第二阶段:材料选择;第三阶段:安排热处理工艺并进行实践和对比。需要特别说明的是, 本课程的教学需与钳工实训课在同一个学期开展。

(一) 学习基础知识

要让学生具备一定的材料选择能力, 首先要让学生了解一些必备的基础知识, 如金属材料的力学性能 (强度、硬度、韧性、塑性等) 以及钢的化学成分、组织、性能之间的关系等。

金属材料的力学性能在本阶段的教学中, 要借助于拉伸试验, 让学生清楚何谓金属材料的强度、硬度、韧性、塑性等, 它们分别用哪些指标来衡量。如何衡量。教师通过引导学生分析齿轮 (已在机械制图、机械基础里学过) 的性能要求, 让学生知道学习这部分内容的用途;然后, 给出一些学生了解的零件, 让他们分析这些零件的力学性能要求。

钢的化学成分、组织、性能之间的关系在本阶段的教学中, 要借助于铁碳合金的平衡组织观察实验, 让学生清楚三种钢的室温平衡组织分别是什么;随着钢中含碳量的增加, 钢的组织和力学性能怎样变化。在钳工实训课里, 分别给学生20、45、T8、T12钢等四种钢料, 让学生依次锉削或锯割, 通过他们亲身感受来加深对结论的理解和记忆。

(二) 根据使用要求选择材料并加工成工具

根据要求选择材料教师先以锉刀 (学生进行钳工实训, 对锉刀很熟悉) 为例, 分析如何根据工件的服役条件来选择材料, 然后教师将学生按学习能力强弱, 均匀分成4组, 每一组确定一名组长, 接下来教师布置工作任务, 让学生对给出的零件或工具进行材料选择。第一组:螺丝刀;第二组:弹簧;第三组:手锤;第四组:刮刀。同时宣布考核标准。让学生通过本过程, 掌握材料选择的步骤:了解工件的服役条件→确定它的性能要求→选择满足条件的材料等。学生完成任务后, 以小组为单位进行汇报, 其他小组成员进行评定, 教师进行总结。

加工成工具教师按照学生选择的材料进行备料, 各小组成员领料, 并按要求尺寸加工出成品 (此过程主要在钳工车间进行, 应与钳工教学结合起来) 。如果学生在加工过程中出现问题和困难, 教师要及时给予帮助。

(三) 安排热处理工艺

介绍常用热处理方法让学生了解退火、正火、淬火和回火的目的、操作方法、处理后的组织 (非重点, 提一下) , 掌握其应用。

确定热处理方法教师先以锉刀为例, 介绍一下它的热处理:为改善组织, 消除应力, 改善切削加工性而进行的预先热处理———球化退火;为获得高硬度、高耐磨性而进行的最终热处理———淬火+低温回火。接下来, 让学生确定自己加工出来的工件的热处理方法, 并以小组为单位进行汇报, 其他小组成员进行评定, 教师进行总结。

进行工具热处理实践教师根据学生确定的热处理方法确定它们的热处理工艺, 然后让学生按照热处理工艺对本组剩余的四个工件进行相应热处理。由于是高温作业, 在学生动手之前, 教师一定要跟学生强调操作安全, 并做好演示工作。

使用工具把学生制作的工具一部分进行热处理一部分不进行热处理, 使用并对比这两部分工件, 记录工件失效前的使用时间。让学生对工件热处理前后的使用寿命进行对比, 从而得出结论, 并以小组为单位进行原因分析。

当然, 在学生不能亲自动手去做每个实验的情况下, 也应尽可能地利用现代化的教学设备, 如计算机多媒体和网络教学手段, 把一些金属工艺过程直观形象地展现给学生。这也将给课堂增加很多的趣味与生动, 可以很大程度地调动学生学习兴趣与热情, 使学生充分利用视觉和听觉去获取知识, 提高学习效果。总之, 将教材中难以理解的知识点, 恰当地选用一些现实生活中的例子与大家所熟悉的俗语, 就能更好地加深学生对知识的理解与掌握, 而且会记忆深刻, 在教学中起到事半功倍的效果。

参考文献

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[2]蒋开曙, 郭庆荣.多媒体教学中值得注意的问题[J].机械职业教育, 2008 (12) .

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[5]姜大源.职业教育研究新论[M].北京:教育科学出版社, 2007.

[6]高志彦.就业导向:高职教育新发展观[N].中国教育报, 2004-02-22.

金属材料与热处理课程教学探析 篇8

关键词：教学方法；实验；多媒体；学习兴趣

中图分类号：G424.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）09-0085-02

金属材料与热处理是机械类专业必修的技术基础课，理论性和实践性都很强，课程内容涉及面广，且专业术语和抽象性概念较多，学生很难理解和掌握，其中晦涩难懂术语的掌握难度最大。针对以上情况，教师应深入研究教学方法，采取多种教学方法达到教学目。根据多年的教学实践及知识间的内在联系，以提高教学效果为目的，研究多样化的教学方法，为提高该课程的教学质量提供参考。

1 把握教学重点

金属材料与热处理课程由2个部分组成，分别是金属材料和热处理。以材料性能为例，重点解析教学的重点内容。在实践中，学生首先接触的是材料用途。材料用途和工作条件对材料性能提出相应的要求，如刀具硬度要高，坦克履带的耐磨性要好。材料性能会随周围介质的变化而变化，这取决于其内部组织结构对周围介质的适应性。周围介质的组织结构不同，材料的性能也不同；在液态组织和固态组织中，材料的性能也不同。材料性能不同的主要原因是成分比例配对不同。只有找到合适的比例，才能配对出适用的材料。

在教学中，老师应掌握“要了解材料用途必须先了解材料性能”这个关键，抓住教授课程的重点内容，一层一层地深入研究，并把这些理论传授给学生。

2 改进课堂教学方法

2.1 运用生活实例讲课

在教学中，教师可选择学生熟悉且与教学内容有关的生活实例，激发学生的兴趣，使学生们参与到课堂教学中，提高教学质量。例如，老师讲解金属材料的概念时，不应只局限于教材，而是应该引导学生列举生产、生活中熟悉的金属制品，如铸铁制做的铁锅、黄铜制做的弹壳、镁铝合金制做的照相机和计算机外壳等，增加学生对金属材料的感性认识。此后再讲解金属的导电性、导热性、耐高温性时，学生们就会兴趣盎然。

2.2 多用多媒体教学

随着现代网络技术的飞速发展，多媒体教学方法得到普遍应用。多媒体教学具有信息容量大、直观形象、易于接受等特点。在进行金属材料与热处理课程教学时，可以收集大量与教学内容紧密相关的短片、图片及三维动画，展示材料组织结构、合金的凝固与扩散过程、钢的加热及冷却、铁碳合金相图等，把抽象的内容通过生动的视频表达出来，加强学生对教学内容的理解。工厂生产、加工设备工作过程及具体工艺操作，通过视频演示可以极大地发学生的学习兴趣，巩固传统理论教学效果。

2.3 培养学生查阅资料能力

学生在学习或工作中，只有不断提高自身的职业素养和职业技能，才能更好地服务于企业。其中，查阅和应用资料手册是学生必须掌握的技能之一。在教学过程中，教师有目的地布置应用、查阅表格、图表、手册的任务，可以逐渐加强学生查阅和应用资料的能力。在讲课过程中，老师应借用曲线、图像、表格等内容表达、分析授课内容，并指导学生查表、对照、换算，培养其相关能力。例如，要求学生对所选择材料的热处理加热温度、冷却方式及能达到的性能等进行比较。这样的查阅训练，可使学生加深图像、表格、曲线的认知程度，加强常用钢材热处理规范及其性能等数据的查询熟练度。

3 增强实践教学环节

金属材料与热处理课程与生产实践密切相关，是一门实践性很强的学科。在学院实验设施和经费不足的情况下，为激发学生的学习兴趣、提高教学质量，老师应积极创造条件，设计一些易于操作的实验内容，通过实验来验证理论内容。

3.1 增加课堂实验

在讲授金属材料的力学性能——硬度时，可以让同学们比较石头和粉笔的硬度。用简单易做的实例展示不同材料的硬度差别，既浅显又易懂，还有助于提升学生的学习兴趣。

3.2 加强实训操作

可在钳工实训室进行钢火花鉴别实验。老师课前先做好准备工作：粗的低碳钢铁钉及报废的中碳钢车刀柄、高碳钢錾子、高速钢白钢条，让学生在砂轮机上磨削这4种合金钢，让其观察合金钢火花的形态、亮度、色彩差别，老师再对钢火花鉴别实验进行分析、归纳、总结，使学生明确其鉴别原理和方法。采用这种方法，可以使学生的知识得到巩固、消化和升华。

3.3 参观科研院所

目前，辽宁省铁岭技师学院机械专业的教学条件有限，实验设备和师资力量比较匮乏。在此情况下，教师可以与一些科研机构取得联系，带领学生到科研机构的实验室参观，即弥补实验教学不足，增长学生见识。如在讲授金属力学性能时，可以带领学生去科研机构参观，材料拉伸实验、硬度测试、冲击韧性实验、用光谱议检测元素等，都可以采用参观的方式教学。参观及科研人员讲解，可使学生验证理论，开拓知识视野。

3.4 增设综合性实验

综合性和設计性实验可以把实验和理论知识串连起来，有效巩固所学知识，激发学生的参与意识，提高他们分析问题、解决问题的能力。比如在进行金相组织观察实验时，为避免单纯利用显微镜观察枯燥，可对实验内容进行适当调整，选择一些材料加工企业热处理后的报废、过热和过烧零件，让学生将其与合格零件进行比较，先完成性能检测，再观察金相组织，最后依据所学理论加以解释。要完成这些工作，必须查阅相关文献资料或与教师进行讨论，可使学生的参与兴趣得到极大提高，对实际零件的不同处理状态有更深层次认识。

4 结语

在金属材料与热处理课程教学中，教师必须深入研究教学方法，根据课程特点采用行之有效的效学方法，充分调动同学们的学习兴趣和主动性。采用举例、多媒体、实验教学的目的是激发学生的学习兴趣和求知欲望，提高他们的综合素质，为现代社会培养高技能人才。

参考文献

[1] 宋莉.《金属材料与热处理》教学方法探析[J].课程教育研究：学法教法研究，2015（21）：127.

[2] 汪云.谈培养职业技术人才的金属材料与热处理教学中的有效途径[J].中小企业管理与科技，2016（13）：124-125.

[3] 曾艳玲.《金属工艺学》中“金属材料与热处理”教学实践探索[J].锻压装备与制造技术，2015（4）：96-98.