金属材料与热处理范文1
[关键词]金属材料 热处理 工艺
中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0010-01
一、金属材料结构与组织概述
从时间角度分析，在几千年之前的铁器时代中，金属材料便出现在人们身边，金属材料被制作出生产劳动工具以及其它工具，与此同时，人们也清楚认识到了热处理的作用。从当前的发展趋势分析，在近几年社会经济与科学技术的不断发展，我国金属材料加工工艺已经得到了创新发展，并在国际中占据重要地位，尤其在工业技术产业的创新发展下，越来越多的领域加强重视金属材料，应用最多的便是合金材料，从宏观角度分析，无论哪一种材料，只有将其实施热处理，将内部组织结构改善，才能发挥其作用[1]。从微观角度分析，虽然经过热处理加工工艺，金属材料发生变化，但是金属材料外部形状以及化学成分不会发生变化，仅仅改善金属构件内部的显微组织，但是从整体角度分析，金属材料的性能发生了重大变化。
二、金属材料热处理工艺的概述
所谓的热处理便是将金属的材料放到对应的容器之中，对其进行加热、保温、冷却，将材料的表面、内部结构组织进行改变，是对金属材料性能进行控制的一种工艺。从某个角度分析，金属材料热处理工艺的应用，可以进一步增强零部件耐磨损、抗疲劳的能力，还可以提高零件的整体使用强度，保证金属材料的使用寿命。当然从经济角度分析，金属材料热处理工艺能够提高经济效益，节约资源，避免产生污染[2]。热处理工艺则是相关工作人员将金属材料进行加热，在加热到一定温度之后，根据材料大小以及形状不同采取保温措施，并对其进行冷却，其中值得注意的是淬火的应用能够将材料进行加热与保温，并在此之后将材料放入到水中进行冷却，这种方式下金属材料的硬度会得到提高，但是相应的脆度也会得到加强，因此为从根本上降低物体脆性，则需要将经过淬火之后的金属工艺进行保温，而后进行冷却。
三、金属材料与热处理之间的关系
（一）热处理预热与金属材料切削性能之间的关系
从全局出发分析，在当前我国金属材料加工企业在热处理预热以及金属材料切削方面存在联系，这样一来，则可以进一步提高金属材料的属性。除此之外，在金属材料在热处理预热之后，金属材料的内部结构会产生非常大的变化，只有经过预热，金属材料的内部结构会发生变化，当然只有经过预热，才能进一步改善材料的硬度以及外形，才能将金属材料的属性得到改良。从某个角度分析，材料内部发生变化，金属材料的切削性能得到改善，切割演变的比较简单。由此可以了解到热处理预热能够给金属切割产生影响，是热处理以及金属材料之间十分重要的关键载体。
（二）热处理温度与金属材料切边之间的衡量关系
从整个热处理过程中往往最为主要的便是要将其温度掌握好，之所以需要做好这一点是因为金属材料切边会受到相关温度的影响。在经过热处理之后，物理状态、硬度以及形态会发生重大变化，性能也会产生重大变化[3]。除此之外，在经过数据计算统计之后，与实际的情况相互对比，可以清楚了解到金属切边的性能发生重大变化。因此笔者认为在金属材料与热处理中需要掌握的便是材料数据，要保证温度的合适性。
（三）热处理与金属材料韧性的关系
毋庸置疑，有非常多的金属属性存在缺陷，具有代表性的便是韧性不足、硬度不足，且有非常多的金属材料在热处理之后，其韧性会得到提高，金属材料的作用也会得到发挥。当然，在热处理之后，金属材料的强度硬度会因为内部结构发生重大变化，其状态比较稳定，性能也会得到改良。
四、金属材料锈蚀、开裂问题分析
一般情况下，在金属加热中或者冷却的过程中，如果刻意的拉伸则会改变材料本身的内部组织结构，往往会导致材料会因为外界环境影响而发生变化，从而出现铁锈，这样一来则会导致金属材料的脆性增加，出现断裂现象。从另外一个角度分析，金属材料在存放的过程中如果收到影响，那么则会导致材料本身发生变化，会出现生锈现象，如果不及时进行处理，那么则会逐渐腐蚀材料，导致金属材料表面不光滑，内部结构不完成，严重影响金属材料的实际使用。在日常工作中，需要对金属材料保管加以关注，还需要定期或者不定期的进行清理，对于还没有使用的原材料要将表明上所存在的铁锈进行清理，然后再投入使用。对于已经妥善保管的金属材料，可以在表层涂抹防锈涂层，避免材料的形状以及结构发生变化。与此同时，如果不及时将金属材料的铁锈及时清理掉，那么则会导致对环境产生污染，甚至对人员造成事故[4]。举例说明：在2005年广东某一家石油化工车间出现爆炸，造成多人伤亡，设备损害，之所以产生这种现象的原因则是缺乏对日常设备的管理与检查，管道出现锈蚀，没有经过处理，在长期腐蚀中出现慢性病。
在金属材料热加工中还会出现另外一个问题，即出现开裂情况，这种情况同样会对金属材料的性能造车能够影响，之所以产生开裂现象的原因是由于在热加工过程中温度忽高忽低，所以相关人员在热加工工艺处理的过程中，需要控制好温度，提高材料的韧性承受能力，形成结晶。
五、金属热处理工艺未来的发展
在当前社会经济以及科学技术的不断发展下，金属材料热处理加工已经成为了现阶段十分重要的组成内容，但是在大多数金属材料热加工的过程中，会出现断裂现象，这种情况则会严重影响了材料再结晶的效果[5]。因此在金属材料热处理加工的时候需要对温度加以控制，使其形成结晶。从另外一个角度分析，科技在发展，在进步，工业、农业在发展过程中离不开机械设备，金属材料热处理已经发展成为了最为主要的任务与内容。热处理行业看似比较良好，但是却存在危险性，且金属以及金属材料需要进行高温加工，很多生产加工设备在运行如果不更新换代，那么则会存在非常多的安全隐患，且在金属材料高温加工以及加热的时候会产生有害气体，这些有害气体如果被人们吸入到体内，则会威胁人体健康。热处理行业属于污染型行业，在进行处理的时候需要考虑环境问题，并且不应该构建在居民区以及商业区，避免对人类造成伤害。
结语：
综上所述，在科学技术的不断发展下，我国工业技术水平越来越高，其中金属材料热处理已经达到了全新的发展水平，且提高了金属材料的有序发展与进步。
参考文献：
[1]李红波.关于金属材料热处理节能新技术的运用[J].科技与企业，2016，07：219+222.
[2]王克权.苏“金属材料热处理和化学热处理的现代设备与工艺”讨论会[J]. 兵器材料科学与工程，1987，06：64-68.
[3]高志玉，薛维华. 金属热处理计算机辅助工艺设计系统研究与开发[J]. 金属热处理，2012，10：92-95.
金属材料与热处理范文2
关键词：金属材料；教学改革；学习兴趣
作为一门专业基础课程，《金属材料与热处理》对于学生来说至关重要，其主要研究的是金属材料的相关知识，包括金属材料成分以及组织等等。金属材料热处理，通常情况下是通过改变金属材料的成分和组织形式来实现金属材料的热处理，从而达到我们预期的目的。通过该门课程，学生能够对金属材料的性能有所了解，并在此基础上熟练掌握金属材料热处理的工艺方式。因此我们必须对《金属材料与热处理》该门课程进行教学改革，进一步提高学生的学习积极性，实现教学的可持续发展。
1培养学生学习兴趣，提高学生注意力
教师在具体教学活动中，应当从学生的实际情况出发，灵活的应用多元的教学方式，使学生掌握金属材料热处理的相关技能。例如教师在教学活动中，可以通过举例论证和类比论证等方式实现教学，将教学内容从学生的生活实际有机结合在一起。在向学生介绍金属材料时，教师应当避免概念的照搬，应从学生的生活情况出发举例论证，例如易拉罐是用铝做的，电视线是铜芯的，金项链是金做的等等，这样可以使广大学生了解金属材料的性质，并明确金属材料的应用范围。与此同时，教师还一可以将所要教授的内容同我国历史实际情况结合在一起。众所周知，“淬火”这一概念早在我国古代时期就已经兴起，并以热处理的发展史为线索得到了进一步的发展，在讲述着一支试试，教师就可以引用三国时期诸葛亮带兵打仗这一典故，将这一支是灌输给学生。这样有利于培养学生的学习兴趣，进一步提高学生学习的注意力，使学生养成良好的学习习惯。
2加强实验教学，打造校企合作教学模式
《金属材料与热处理》单门课程存在较为严重的重理论轻实践现象。理论课程占所有课程的比重为3/4以上，而实践课程的学时占所有课时的比重仅为1/4，这种现象导致学生实践能力不强，学生学习兴趣不高的现象。很多学生表示，在其看来《金属材料与热处理》这门课程仅仅是一门理论课程，考试时仅注意理论知识的学习就可以达到很高的分数，这在一定程度上造成了学生对该门课程的认识偏差。为此，各院校应当进一步加强实验室建设，为广大学生添置大量的实习实验设备，并在此基础上将教室搬到实验室，这样做一方面可以满足学生不断提升自身实践能力的需求，另一方面，也可以进一步加强对学生的培训力度，可以说是一举多得。与此同时，各院校还应当与企业进行联系，打造校企合作教学模式。之所以这样做的主要原因在于，该门课程的绝大多数实验难以在学校实现，需要企业参与到教学活动中来，这样可以弥补院校实验能力不足的问题。教师在校企合作模式中，应当充分发挥自身的作用，带领学生到企业进行实习，了解企业的运行模式以及企业在金属材料热处理中的发展趋势，并其带头作用，与学生进行广泛的沟通和交流，了解学生在学习过程中遇到的问题并给予解决，这样学生能够快速的掌握该门技术。
3建立全方面的评价体系，加强对学生的评价
传统考核评价大多以知识评价为主，纪在学期末的时候，通过一张试卷了解学生的学习情况，这种考核模式虽然能够体现学期内该门课程的教学水平，但也暴露出一些问题，例如导致学生对该门课程存在认识偏差，对学生考核不全面等问题。在这种考核模式下，学生仅会死读书，而不会将所学知识应用到具体实践当中去，这样做不利于学生的成长。笔者通过长期的研究与实践认为，评价体系应当成为公认的衡量教学效果的标准，应对学生的实际情况进行全面考核，只有这样才能够发挥其应有的作用。为此应当建立健全评价体系，将课堂考察和课堂提问以及口头测验和实践活动等内容融入到课堂评价体系中，增强广大学生的自律意识，进一步提高其主动学习的积极性，使学生做到认识自我，不断的调整自我，促进学生发展。除此之外，在考核命题上，广大教师应当做到与职业资格考试接轨，尽可能的减少理论考核内容，增加主观分析类型的考核，使学生在学习理论知识的基础上，能够对行业资格考试有所了解，并实现对学生理论与实践技能的全方面考察。
4结语
总而言之，我们可以通过举例教学和类比教学等方式实现学生注意力的集中，充分调动学生学习的积极性，培养学生的学习兴趣，活跃课堂气氛。当然我们也应当充分意识到，罗马非一日建成，《金属材料与热处理》该门课程的教学改革也非一日之功，但千里之行始于足下，我们可以从点滴小事做起，通过调动学生学习积极性等方式使学生感知知识，牢固的掌握知识。
参考文献：
[1]杨超,王瑞花,宋杰光,李世斌.地方高校《金属材料与热处理》课程教学改革探索[J].科技资讯,2015(27):165-166.
[2]游涛.基于S-O-R理论的金属材料与热处理教学改革[J].中国冶金教育,2012(03):18-20.
[3]王永明.金属材料与热处理教学改革与实践初探[J].今日科苑,2010(08):269.
金属材料与热处理范文3
关键词：金属材料与热处理 兴趣 教学
《金属材料与热处理》是一门专业基础课，研究的是金属材料的成分、组织及热处理方法。金属材料的热处理一般不改变工件的形状和尺寸，而是通过改变金属材料的成分、组织，从而达到改变性能，实现用途的目的。由于本课程研究的是材料内部的组织结构，许多知识点需要通过各类实验来验证。但技工学校由于实习设施的缺乏，导致很多实验不能进行，教师只能进行理论教学，因此，学生上课时普遍感觉枯燥、乏味，学起来很困难。那么，教师该怎样才能上好这门抽象难懂的课程呢？
心理学告诉我们，兴趣是人的认识需要的情绪表现，是学习动机中最有活力的部分。学习兴趣的培养、保护和发展对于激发技校学生进行专业课程的学习尤为重要。本人认为在教学过程中可通过多途径、多层次、多样化的教学设计制造专业教学的亮点，实施兴趣教学，从而让学生产生学习兴趣，维持并发展兴趣，这样才能真正地学好这门课程。通过几年的教学实践，本人总结了以下几种兴趣教学的实施手段和方法。
一、设计好课堂内容激发学生的求知欲
课堂教学的功能，表现在激发起学生的认识兴趣和情感，启发和引导学生的思维，让学生用最短的时间进入到课堂教学最佳状态。精彩的导入，往往能够奠定整个课堂教学艺术成功的基调。
1、重视绪论课激发学生的求知欲
俗话说“良好的开端是成功的一半”，教学也一样，一旦学生对该门学科感兴趣，他们就会深入地、兴致勃勃地学习这门课的知识。在绪论中将重点放在《金属材料与热处理》我国的对世界文明和人类进步的卓越贡献，可举以下实例：
1）我国在公园前16世纪就开始使用金属材料，殷商时代使用青铜。
2）我国还是生产铸铁最早的国家――春秋时期比欧洲早1900年。
3）我国掌握炼钢技术比其他国家早1600余年――东汉时期。
通过中华民族几个重要时期取得辉煌成就阐述，激发起了学生的民族自豪感和求知欲，还可将课程的主要内容扩展其中，为后面内容的介绍做好铺垫，为本课程的学习创设了良好的学习情境。
2、生活经验引入激发学生的求知欲
《金属材料与热处理》课程概念多、材料牌号多、理论性较强。但学生对这门课中的内容并不陌生，生活中积累了一定感性认识，在课堂导入内容设计时以学生已有的生活经验，已知的素材为出发点，老师通过生动而富有感染力的讲解、提问，以及起联想，自然地导入新课使学生感到所学的知识就是身边发生的事情，从而激发强烈的探究欲望和学习兴趣。
3、设问引疑激发学生的求知欲
教学过程是一种提出问题和解决问题持续不断的活动。学好该课程应把握“材料成分和热处理决定其组织，组织决定其性能，性能又决定其用途这以内在关系”。这一内在关系将课本的内容串接起来，彼此存在一定的联系，设问引疑主要用于由学过的知识引出新内容。
二、理论联系实际，培养学习兴趣
1、举例子，吸引学生注意力
举例教学就是贴近学生生活和经验的一种教学方法。比如在介绍金属材料时，我不是照搬概念，而是引导学生列举一些生活中的金属实物及其使用材料的例子。学生从身边的生产、生活中可以举很多例子，如“金项链是用金制作的”，“易拉罐是用铝做的”，“车床的床身材料是铸铁”，“电线是铜芯的”，“防护网是用不锈钢做的”，“香烟盒的内包装纸是锡纸”等等。
由于这些物体都是学生平时见过甚至是用着的，已有了一定程度的感性认知，因此，在讲金属的性能，如金属的导电性、导热性、耐高温性时，很多学生都能马上领悟。
举例教学，办法虽简单，却能马上贴近学生的实际生活，从而收到良好的教学效果。2、2、讲故事，挖掘学习兴趣点
在机械专业课的教学中应该善于挖掘课本知识点中的背景故事、历史故事等，将这些与专业知识息息相关的故事讲给学生听，对于提高他们的学习兴趣大有裨益。
例如，在讲到“淬火”这个单元时，以中国古代热处理的发展史为线索，挖掘出“淬火”这道热处理工艺背后的历史故事：在我国古代，公元前六世纪左右，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺得到了迅速发展。以河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟为例，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。历史故事相传，三国时诸葛亮带兵打仗，请当时的著名工匠蒲元为他的军队制造了3000把钢刀，蒲元运用了“清水淬其锋”的热处理工艺，使钢刀削铁如泥，从而大败敌军。从这些故事可知，淬火的主要目的是为了获得马氏体，提高钢的强度和硬度。
讲完故事后，再把淬火这道热处理工艺的特点及淬火冷却介质进行了补充和总结。通过对专业知识相关故事的介绍，学生对所学的课程有了较为全面的了解，这无疑比干巴巴地讲解课本内容有趣得多。
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【关键词】金属材料 热处理 课程教学改革
我们俗话说的好“良好的开端是成功的一半”，所以在对学生教导这门课程时精心准备的导入语无疑会使学生对这门课程产生浓厚的求知欲，这样就可以在很大程度上为新课的教学奠定扎实的基础。比如在引导学生们学习《绪论》时，就可以从讲述人类历史上的进化的阶段上材料演变在其中的重要作用，从旧石器时代到现代，促进人类发展进化都是从人类所掌握的工具与相关制作工具的金属材料冶炼等来衡量的。最后加上现实生活中与工具材料息息相关的实际例子，在导入的同时并不断的提高学生的兴趣。最后一点就是直接从实际动手操作进行实验开始，让他们看到实验中产生的特殊现象，引起他们的好奇心。就比如在讲解关于钢在加热及冷却时的组织转变时的不同性质时，就可以通过简单的实验来解释。并导入新课。具体的操作方法，在这里就不加细说，但一定要让学生对其产生好奇心。提高其相关的学习兴趣，最后再通过试验进行一定的讲解。以促进学生知识的吸收转化。
一、采用多媒体教学以优化教学的方法
因为金属材料与热处理这门课所需的实验比较多，而我国很多学校由于受自身条件所限，在很多时候没有条件进行相关的理实一体化教学。但仅仅依靠书本上的文字与插图的话又很难达到很好的教学效果，就比如说在进行金属材料的热处理这一点时，单纯的讲解往往很难达到教学目标，大部分仅靠学生的想象力。很难形成抽象的思维感官，往往学到的也都是南辕北辙的知识。而这里，现代教学改革为我们提供了很好的参考，就比如说进行的将相关的多媒体教学引入到金属材料与热处理课程中来。当代课老师采用多媒体进行相应的演示时。学生也会有一个相对形象的概念，在学习相关理论的时候，可以结合自己亲眼所见的相互映照，对学生们的学习兴趣将会有很大的提高，也让课程的教学课堂充满趣味性。
二、通过实例，抽象变形象
像我们上面说的，对课程进行相应的多媒体教学，虽然使部分内容相对有一个较抽象的思维。但有时学生仅靠听与看对一些相关的定义的理解还是容易出现困难，甚至对一些概念依然模糊。那么视觉冲击不够的话，还是建议在这部分较难理解的内容采用亲手进行有趣的实验的方式，也许能够尽可能更直观的、更大程度上的激发学生的学习兴趣与理解能力。就比如说，在引导学生们学习“纯金属的结晶”的这一点时，因为理论知识较多，所以导致学习内容较为枯燥，还不能采用实验的方法。但我们如果按部就班的对其进行讲解的话，一是学生理解起来较困难，二是容易产生厌学情绪，并不能很好的达不到预期的教学目标。那么，我们其实可以在进行教学实践时，采用一些生活中较为常见的水结冰的全过程将其与金属的结晶过程进行类比，找出其中的共同点，让学生一想到这个知识点时。就会相应的蹦出老师进行的对比说明。这样利用学生对水的结冰过程中的感性认识，达到将一些书中的金属结晶过程中的相关基本术语与之链接后，激发学生的形象思维与抽象思维的互动，从而使知识点的理解变得简单。
三、从实际出发，提高学生的学习积极性
作为一门专业的基础课，《金属材料与热处理》在很多时候与现实生活中的问题紧密相连。相关的代课老师要学会因势利导的让学生能透过现象看本质的引导方法，利用一些课程中的知识去解释生活中所经常遇到的奇怪现象，并有目的对这些现象的本质提出讨论问题，使学生能够充分发挥自己的主观能动性，组成小组进行讨论，将一些较为不错的意见，提出来引导全班一起讨论。让学生各抒己见。最后等学生讨论完毕后，代课老师再对每一条意见与想法逐个进行点评，在点评过程中还要对学生多加鼓励。提高其学习的积极性。而且在此过程中，因为学生们由被动学习转变成为主动学习，在很大程度上激发了其思维与创造力，而且在一定程度上培养了其团体协作能力与认真分析问题的能力等。像经常做实验就会遇到的锉刀磨损过快的问题。任课老师就可以针对这些问题对学生多加鼓励，先让同学自己找原因，并进行给出解决的方案等，最后由老师对所有方案进行分析，找出其中的优点与不足，这样同学们的学习兴趣就会大大提高。
四、结束语
总而言之，老师们一定要谨记“教学有法，但教无定法。”通过不断的教学实践，为《金属材料与热处理》的这一门课的教学做出贡献，但还是希望相关的代课教师能够结合学科本身的特点，进行理论与实践相结合的方法。提高学生的学习兴趣，这样才能达到较好的教学效果。
参考文献：
[1]陈志毅.金属材料与热处理[M].中国劳动社会保障出版社， 2007.
金属材料与热处理范文5
铁碳合金相图的识读和应用是《金属材料与热处理》教学中的一个难点，如何突破难点，达到好的教学效果，是教师经常讨论的问题，本文对解决这一难点进行探讨并提出一些见解和解决方法。
关键词
力学性能 内部组织 同素异构转变 铁碳合金相图 化学成分
“金属材料与热处理”是技校理论教学课程中一门与生产实践联系比较密切的课程，是机械专业学生学习各专业工艺学与生产实习课的基础。通过对这门课的学习，不仅可以帮助学生掌握常用钢材料的成分、组织、性能及热处理工艺之间的相互关系，同时可以培养学生正确选择和合理使用材料、制订和掌握热处理工艺规范等多方面的能力。
本课程主要包括：①金属的性能；②金属学的基础知识；③钢的热处理；④常用金属材料等内容。其中第二部分金属学的基础知识是整门课程的基础知识，它3介绍金属和合金的晶体结构及其结晶过程；铁碳合金相图的建立、识读和应用。如果这部分基础知识没有掌握好，那么学生对前面所讲的金属性能的知识只会一知半解，而后部分钢的热处理和常用的金属材料的知识就会没办法理解和掌握。所以第二部分知识是这门课程整个教学内容的重点，它起到一个承前启后、画龙点睛的作用：同时由于这部分知识的内容较为抽象（如合金的晶体结构，结晶的过程：铁碳合金相图的建立过程）没有具体实验和教具可以演示，加上技校学生没有实践感性认识的基础，缺少对这部分知识的感知认识，致使在教学中学生学和老师教都存在一定的难度。下面我就这一重难点的突破，作一些初浅的探讨。
一、深入分析，找出突破口
金属学的基础知识这部分内容主要有3个章节的教学内容，学生在学习过程中普遍对第四章“铁碳合金的组织”，“铁碳合金相图的建立、识读、应用”等几个知识点较难理解和掌握，而教师对这部分知识在教学过程也常常出现很难讲明讲透的现象。其实在这个难点的处理上，我们只要深入分析，找出知识贯穿点，就很容易找到突破口。我们可以给学生列一关系式进行分析如图：
碳
组成
温度
决定
材料的内部组织
铁 ————
———— 材料的力学性能
各种微量元素
材料的化学成分 材料的选用
这个关系式清楚地告诉我们材料的选用是根据钢材的力学性能（强度、硬度、塑性、韧性等）来确定的，材料的力学性能是由材料的内部组织来确定的，而内部组织的转变则是由温度变化和材料的化学成分不同而引起的，并且材料的化学成分是由碳、铁和一些微量元素组成，其中变化最大的是碳的含量，决定了材料的内部组织的变化。通过这样分析，学生就很容易理解：为什么含碳量越多钢材的强度越高，而塑性、韧性则降低？因为含碳量的大小改变了材料的内部组织，组织变化必然引起力学性能变化：为什么相同成分的钢材加温到相同高的温度，由于采用不同冷却方式，最终得到力学性能也不同？因为温度变化改变钢材内部组织而引起力学性能变化。很清楚，问题的关键就是钢材内部组织，则钢材内部组织就是难点的切入点。只要了解了铁碳合金内部组织的定义、性能、变化原因，那么识读铁碳合金相图就会迎刃而解。
二、深入浅出，化繁为简
铁碳合金的组织在教科书中介绍较为抽象。例如：固溶体的概念，书上的定义是“一种组元的原子溶入到另一组元的晶格中所形成的均匀固相。”这样的解释很难让学生。例如：固溶体的概念，书上的定义是“一种组元的原子溶入到另一组元的晶格中所形成的均匀固相。”这样的解释很难让学生理解。如果我们在教学过程中，通过实际的例子告诉学生，当纯铁加热到熔化后，碳元素可以溶解到铁水中去，铁水凝固成固态时，碳元素仍被留在铁中，这种在固态下溶解有其他元素的组织叫做“固溶体”，又因为纯铁在固态下有同素异构转变，即有α-Fe和γ-Fe两种晶格，其对碳元素的溶解能力不同，所以就形成了两种固溶体，分别叫做“铁素体”和“奥氏体”，它是铁碳合金基本组织中的两个组织。这样解释，学生的思路就会很清晰，将复杂的抽象的概念简单化，很容易理解和掌握知识并收到良好的教学效果。同样在分析铁碳合金相图时，我们也可以先将图中标注的铁碳合金组织化繁为简，采用简单易懂的语言、文字来讲解铁碳合金组织的定义。并将其归纳如下表：转贴于 铁碳合金组织
组织名称
符号
组织类型
含碳量
晶格类型
力学性能
铁素体
F
固溶体
0~0.0218％
α-Fe体心立方晶格
近似于铁，温度、硬度不高，塑性、韧性良好
奥氏体
A
固溶体
0.77％~2.11％
γ-Fe面心立方晶格
强度、硬度不高，塑性好（易锻造）
渗碳体
Fe3C
金属化合物
0.69％
斜方晶体
硬而脆，塑性、韧性很差
珠光体
P
机械混合物
0.77％
α-Fe体心立方晶格
介于铁素体和渗碳体
高温莱氏体
Ld
机械混合物
4.3％
γ-Fe面心立方晶格
介于奥氏体和渗碳体
低温莱氏体
L’d
机械混合物
4.3％
α-Fe体心立方晶格
介于奥氏体和渗碳体
通过对合金组织的分析，让学生掌握了铁碳合金组织的概念、性质，同时也要让学生了解铁碳合金组织是如何随温度变化而发生转变的，在这个难点的突破方法上，教师可以以“金属同素异构转变”这个知识点作为切入口。我们知道金属在固态下随温度的改变；由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为同素异构转变。以纯铁为例，液态纯铁在1538℃进行结晶，得到具有体心立方晶格δ-Fe，继续冷却到1394℃时发生同素异构转变，δ-Fe转变为面心立方晶格γ-Fe，再冷却到912℃时又发生同素异构转变，γ-Fe转变为室温体心立方晶格的α-Fe。由于金属晶格存在着随温度改变而发生晶格变化的特性，导致金属组织随温度的变化而发生转变。以铁碳合金组织为例，铁碳合金组织是由基体纯铁和碳组成，温度变化使基体纯铁晶格发生转变，不同晶格的基体和不同含量的碳组合，就会出现不同的铁碳合金组织，这就是铁碳合金组织会随温度变化而产生变化的原因。清楚这点后，我们再对照看铁碳合金相图就一目了然。温度、含碳量、材料组织、力学性能等，在图中就能分析得很清楚。例如：温度为600℃，含碳量为4.6％的钢材的组织是Ld+Fe3C-莱氏体+渗碳体，力学性能是脆而硬的组织。而含碳量为0.45％的钢材室温组织为F+P-铁素体+珠光体，这种组织的力学性能是有一定强度、硬度、并具有良好的塑性、韧性。
三、归纳总结，加深理解和记忆
前面我们将重点、难点的知识内容作了具体分析讲解，为了加深学生对这部分知识点的理解和记忆，达到更好的教学效果，最后还可以将金属的基础知识这部分教学内容归纳小结为：
1、金属的晶体结构是由原子有规则的排列所形成，原子排列的具体方式不同，便组成了几种不同类型的晶格（体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格）。
2、纯铁组织中不同类型晶格对碳元素的溶解能力不相同，形成不同类型的铁碳合金基本组织。
3、纯铁在固态下，随温度转变会出现不同的晶格类型。这种现象称为同素异构转变。
4、铁碳合金的5种基本组织（铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体）由于各自基体中的含碳量不同，表现出来的力学性能就不一样，组织之间会随温度改变而发生相互之间的转变。如：含碳量为0.77％的钢，在8000℃时的组织是奥氏体，而在室温下组织转变为珠光体。转变的原因是由于铁碳合金的基体铁发生同素异构转变。
金属材料与热处理范文6
(一)内容庞杂，理论性强，名词概念多。该课程涉及冶金学、金属学、材料学、力学、工艺学等方面的基础知识，是一门综合性很强的课程，其中每一章节均涉及大量的新概念和新名词，这给初学者带来较大的困难。
(二)课程实践性强，与生产实际关系密切，相关理论在生产实践中有很大的灵活度和综合性。这对实践经验和系统理论都不具备的学生而言，学习起来就增加了相当大的难度。
(三)相关理论的系统性强，结构严密，前后内容密切相关。学生要想学好这门课程不仅要系统掌握相关理论知识，而且要有一定的分析、综合和总结的能力。
所以在实施教学过程中，教师应提高授课技巧和应用各种教学方法。切忌从头到尾的“满堂灌”。要提高课堂教学的效果，必须在以下几个方面下工夫。
一、设计好开场和收尾
一堂课的结构布局中，开头和结尾很重要。好的开头，能引人入胜。好的结尾，能耐人寻味。一个好的开头是教师与学生建立感情的第一座桥梁，可为一堂课的讲解定下基调，使一堂课进行的自然和谐，浑然一体。巧妙地导入新课，可以激发学生的求知欲望。为本课程的下一步教学打下良好的基础。例如：在本课程的第一节课《绪论》的讲解中，为了激发学生对这门功课的学习热情，克服对新课程的畏惧感，使同学们对金属材料有一个近在身边的感觉，我就精心挑选了建设2008北京奥运会主体育场――鸟巢的选材故事作为本课程导人的开场白。“鸟巢”结构设计奇异新颖，钢结构最大跨度达343米。如果使用普通钢料，厚度至少要达到220mm。这样一来。“鸟巢”钢材重量将超过8万吨。而且钢板太厚，焊接起来更加困难。工程设计人员从实际需要出发，选择了低合金高强度钢Q460作为施工材料。而这种材料国内没有厂家生产，一般要从国外进口。
“特殊钢能不能实现国产?办奥运就是要拉动自主创新。填补空白。只要能在国内生产就坚决不进口!”北京奥组委官员的态度非常坚决。后来在国内科研人员的努力下，终于研发了Q460这种低合金高强度钢材。2005年7月，400吨Q460成为“鸟巢”钢筋铁骨中最坚硬的一部分。更值得国人骄傲的是，在科研人员和全国各大钢厂的共同努力下，奥运工程中的所有钢材全都实现了国产化。
同学们听完这个真实的故事都很感动和振奋，激发了学习的热情，这样新课就自然导人教学计划之中。
一堂课的结尾，要给学生留下思索的余地，要把课堂的尾收好，必须有课终小结，其目的是为了使学生对这堂课所讲授的内容有个完整深刻的印象，能把握重点和难点，便于课后进一步复习和钻研问题。一堂课讲完，并非教学的终点。对学生来说绝不是万事大吉，提出让学生思考的问题和拓宽思考的路子，有意识地立疑，从而激发学生课后钻研的兴趣。总之，结尾无定式，好的结尾是教学艺术的集中体现，是课堂授课不可忽视的环节。
二、利用好提问和演示
课堂提问主要有两大作用，一是检查学生对所学内容的掌握情况。通过提问启发。引导和错误纠正，督促学生准确掌握重要的概念。二是提问要因势利导。课堂提问是启发学生思维活动的一种方式。教师要鼓励学生勇于回答问题，敢于发表不同意见，对回答错了的同学，也要给予信任和期待，不要讽刺、挖苦，伤害他们的自尊心，遇到学生不能作答时。可给予启发诱导。
而恰当的课堂演示。则可把一些深奥难懂的问题直观的反映出来，使学生通过获得的感性认识加强对知识点的理解。从而达到深入浅出的教学效果。
例如在讲授“韧性”的相关概念时，首先应让学生了解不同的材料对不同的载荷的抵抗能力是不同的。我们可以通过下面的演示来加以验证。
演示一：在等长等粗的一根粉笔和一块橡皮泥上吊挂砝码，结果橡皮泥很快不堪重负。弯曲折断了，而粉笔没有折断。说明在静载荷作用下橡皮泥的强度低于粉笔。
演示二：用手指头轻弹橡皮泥和粉笔，结果是橡皮泥弯曲但没有断裂；粉笔断成两截飞出。结论是在冲击载荷作用下橡皮泥的抗冲击能力优于粉笔。
通过演示比较，学生立即就感受到了“不同载荷作用下截然不同的抵抗效果”。从而引出韧性的概念――材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧性。并进一步引出冲击韧性的测试方法及相关指标、
事实证明，这种简单的演示试验，对帮助学生准确理解和掌握概念起到了不可小视的作用。
三、把握好“悬念”设置时机
设置“悬念”是启发学生智慧的有效方法。是启发式教学的主要方面。设置“悬念”是一种教学艺术，它不同于一般的课堂提问，不是让学生当场回答，而是提出问题让学生思考，给学生在思维上造成“悬念”，使学生处于积极思维跃跃欲试的状态，这样可使学生带着问题钻研教材，把精力集中在突破难点、寻找答案上。设置“悬念”的方法很多，要根据讲授的内容，学生的情绪灵活掌握。也可通过一段故事引出“悬念”。比如在讲授碳素钢这一章时。必须要讲解碳素钢中存在的杂质对机械性能的影响。如果采用平铺直叙的讲解法，很难提起学生的兴趣。因此我就在上课时先讲解了著名的泰坦尼克号邮轮沉没的故事。泰坦尼克号邮轮堪称当时世界上最大、最豪华，设计最先进的邮轮，但就是这艘被称为“永不沉没”的海上都城在与冰山的一次冲撞后。产生了90多米长的大裂纹，并在短短的3个小时后就沉没了。这是人类航海史上的一次悲剧，它的沉没也是近一百年来的未解之谜。后来科学家对邮轮的残骸进行分析，认为事故的发生与材料的力学性能有密切的关系。
