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金屬材料與熱處理范文第1篇

關鍵詞：熱處理 工藝 技術 展望

前言

金屬材料熱處理工藝繁復多樣，熱處理的技術也變化多端，就現(xiàn)代科技技術發(fā)展來看，金屬材料熱處理有著許許多多的方式，但是從其根本性質(zhì)上來說，行內(nèi)人士往往將其分化成兩大步驟，即組織內(nèi)部結構改變以及表面結構優(yōu)化，無論是何種新興工藝、何種變革技術，也無論是改變金屬材料的外表組織，還是改變材料的內(nèi)在結構，所有的工藝以及技術都是圍繞著這兩大核心步驟開展的，所以在本文當中，筆者針對兩大核心步驟，針對具體的問題，進行了核心的分析。

1.金屬材料熱處理新工藝與技術

1.1熱處理新工藝

近年來熱處理新工藝不斷涌現(xiàn)。例如，離子束表面改性，其優(yōu)點是不改變金屬表面化學成分，尺寸無明顯變化，不需化學用劑，也不會產(chǎn)生有害氣體；強烈淬火技術可避免鋼件開裂，減少畸變，顯著提高鋼材力學性能，延長零件的使用壽命；環(huán)己烯滲碳，此技術的優(yōu)點是工件十分干凈，可避免晶界氧化，齒根硬度可達到節(jié)圓齒面硬度的90%以上，滲劑用量很低，滲層均勻，工件畸變小，可提高滲碳溫度；鋁合金的熱等靜壓固溶時效復合處理可消除鋁合金鑄件孔隙和縮短工藝周期，降低生產(chǎn)成本，同時提高鑄件的力學性能；微波滲碳可使熱處理工藝實現(xiàn)更精確。

1.2熱處理新材料

目前，熱處理新材料主要是生態(tài)淬火劑。所謂生態(tài)淬火劑就是以植物油為基本加入添加劑的天然淬火油。常用淬火劑的有水、鹽水、熔鹽、冷熱礦物油和聚合物溶液，還有Ni3Al金屬間化合物和APM和APMT合金。Ni3Al金屬間化合物是一種新型爐內(nèi)抗?jié)B碳耐熱構件材料。采用Ni3Al構件可以減少爐子維修次數(shù)，縮短工藝周期，提高熱處理工件壽命、提高滲碳溫度、節(jié)能效果顯著，但是因為其脆性大未得到實際應用；APM 和APMT合金是用A-1粉末通過熱等靜壓、燒結和深拉延出來的。用AT1合金制造的電熱和燃氣輻射管比一般耐熱合金能經(jīng)受雙倍的熱流。

1.3新傳感技術

最新發(fā)展的傳感技術有氧探頭Oxymess，用于滲氮和氮碳共滲氮勢測控的TiO2氧探頭；氮勢傳感器HydroNit，跟蹤滲氮過程的傳感器KiNit；測控淬火槽工作狀態(tài)的Fluid Quench 傳感器；氣冷淬火的Heat Flux傳感器；真空滲碳碳勢傳感器等。

2.金屬材料熱處理工藝與技術的展望

現(xiàn)代的金屬材料熱處理工藝經(jīng)過多年的發(fā)展已然成型，現(xiàn)在最為主流的熱處理新工藝主要包括有以下四種：可控氣氛熱處理、形變熱處理、表面氣象沉積技術、真空熱處理技術，這些技術都有其自身的優(yōu)點以及缺點，由于篇幅有限，筆者僅對可控氣氛熱處理進行分析，對其優(yōu)劣程度進行探討，希望在一定范圍內(nèi)對金屬材料的技術進行展望。

可控氣氛熱處理是近年來成熟的金屬材料熱處理技術這一，是一種通過對爐內(nèi)的氣溫控制從而控制金屬材料熱處理程度的方式。也是一種通過還原、滲碳等方式從而改變金屬材料表面組織的經(jīng)典方式之一。工藝當中所提到的保護氣氛，是一種可控性的能夠有效防止金屬表面氧化損耗的氣體介質(zhì)，可控氣氛有著以下五項優(yōu)點是：第一，優(yōu)化金屬材料表面，通過可調(diào)控的方式，調(diào)控便面的完善功能，從而控制剛性程度以及柔性程度的完美融合，從而保障金屬材料表面的優(yōu)越性；第二，對鋼件金屬材料的保護程度大大提升，由于鋼件材料在熱處理加工的過程當中氧化嚴重脫碳程度超標，所以一般的熱處理工藝無法最大程度的保障鋼件材料的表面剛度，而可控氣氛熱處理卻能完美的做到這一點，不僅能夠起到保護作用，甚至是能完美的避過這一缺點；第三，由于是對金屬材料的表面處理，所以無論是在拋光的光亮程度，還是工件的具體尺寸要求，都實現(xiàn)了可調(diào)控性能，最大程度的保障了工件的尺寸精度；第四，在其他熱處理工藝實踐過程當中，滲碳都是按照比例進行調(diào)控施工的，但是比例只能在理論上確保金屬材料表面的完善，卻無法做到可調(diào)控，也就是所一旦施工當中出現(xiàn)誤差，那么就會破壞金屬材料便面的滲碳，而可控制氣氛熱處理卻能夠在技術操作的過程當中完善這一點，從最大程度上做到了過程可調(diào)控；第五，完全實現(xiàn)碳穿透處理，不僅改變了表層的結構，還改變了深度組織結構，使熱處理加工工藝更加完善。在可控氣氛熱處理當中，還有一種吸熱式氣氛熱處理工藝，它的主要施展對象是高碳鋼繼進行保護。

綜上所述，我們可以在現(xiàn)有的金屬材料熱處理技術當中找到其未來將要發(fā)展的方向，第一無論是對組織內(nèi)部的改變還是對表面化的處理，可控制是其發(fā)展的第一要素，第二金屬材料通過熱處理成型容易，但是一旦進行深層次加工也就是所謂的“精藝工件”加工，就無法改變其材料本身所帶來的具體特性，所以未來的發(fā)展方向已定要在可調(diào)節(jié)成品工件上下工夫，第三，尺寸以及完善的工藝程度是金屬材料熱處理的最主要追求，所以作為作為現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝來說，一方面要保障精準程度，另一方面要保障經(jīng)濟程度，第四上文所提到的可控氣氛熱處理只是現(xiàn)代金屬材料熱處理的工藝之一，其發(fā)展雖然普及但是卻主要做用于鋼件的熱處理，局限性很大，所以在未來的金屬材料熱處理的發(fā)展過程當中，還應當針對具體材料對熱處理工藝進行改進，爭取將金屬熱處理工藝與技術普及到全方位的領域當中。

結束語

通過現(xiàn)代技術的不斷進步，金屬材料熱處理的工藝以及技術逐漸的靠向調(diào)整組織結構、控制表面處理兩大方向。從根本上說組織結構調(diào)整在于上文中所提到的四大步驟，這是從內(nèi)部結構調(diào)整金屬材料的最好方式，比如通過控制鋼鐵的加熱溫度，將金屬原本的缺陷得以彌補，也可以提高鋼鐵的硬度和韌性，而表面處理也是類似的，一般就是：滲氮、滲碳、滲氮共滲等幾種工藝方式，將這些技術作用于金屬材料熱處理的表面，從而改變其表面構架，所以在未來的金屬材料熱處理發(fā)展當中，正確的方向應當是滿足內(nèi)部穩(wěn)定、構建外部優(yōu)化的發(fā)展模式。

參考文獻：

[1]劉培生，李鐵藩.多孔金屬材料的應用[J].功能材料，2001，32（1）：12～15

[2]王燕.納米金屬材料[J].金屬功能材料，2004（2）：10

[3]樊東黎.熱處理技術進展[J].金屬熱處理，2007，32（4）：1～14

金屬材料與熱處理范文第2篇

《金屬材料與熱處理》課程是一門從生產(chǎn)實踐中發(fā)展起來的，又直接為生產(chǎn)服務的專業(yè)基礎課，具有很強的實踐性，同是它還是個傾向于敘述性質(zhì)的課程體系，有著高度濃縮的基礎理論。理論性強，微觀概念多?！督饘俨牧吓c熱處理》課程，不像物理、力學等有著嚴密的邏輯推導和計算過程，也不像機械制圖等相關課程，比較直觀生動?！督饘俨牧吓c熱處理》課程總的特點是理論性非常強，涉及的原子、分子水平的微觀概念很多。特別是與金屬學相關的部分，如晶體結構、晶體缺陷、位錯運動以及凝固結晶、相的概念、組織轉變等，這些概念都是微觀和抽象的，學生無法通過推導計算獲得，更無法通過肉眼直接觀察和親身體驗到，有時候需要通過一定的空間想象力來理解它們。這樣就導致教師講授起來有一定困難，而學生學習起來感到難以理解，從而感覺枯燥、乏味，失去學習的興趣。本人從事《金屬材料與熱處理》教學多年，就其學習方法談點個人體會。

1貼近學生喜好，引發(fā)學生興趣

心理學告訴我們，興趣是人的認識需要的情緒表現(xiàn)，是學習動機中最具活力的部分。學習興趣的培養(yǎng)、保護和發(fā)展對于激發(fā)高職學生進行專業(yè)課程的學習尤為重要。許多學生不是不想學，而是由于缺乏必要的學習興趣，沒有學習動力，時間一長甚至發(fā)展到厭學的程度?！督饘俨牧吓c熱處理》這門課程體系相對獨立，與其它學科銜接不多，學生在學習該課程之前，對其了解不多。因此，教師給學生上好第一堂課就顯得尤為重要。為此應注重介紹：能源、信息和材料早已被列為現(xiàn)代文明社會的三大支柱，材料對科技進步、國防建設和經(jīng)濟發(fā)展都是一個關鍵性領域，起著先導和基礎作用，各行各業(yè)都離不開材料的研究與應用。例如在課堂中可列舉同學們熟悉的實際事例，結合授課內(nèi)容潛移默化、正確引導，讓學生體會材料科學的奇妙性和材料的重要性，認識學習這門課程的意義。另外在課堂中充分利用網(wǎng)絡多媒體技術輔助教學。多媒體技術是現(xiàn)代化教學的非常有效的輔助工具，教師要注重利用并充分發(fā)揮多媒體的特點，制作形象生動的多媒體課件。對那些學生難以理解、教師又難以講解的比較抽象的內(nèi)容，比如晶體結構原理、合金結晶過程、位錯類型及運動過程等，通過收集以及自己動手制作一些簡單的動畫，生動形象地來演示復雜的變化過程。這樣不僅加深了學生對相關知識的理解掌握，同時還活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學生的學習興趣。如對鋼鐵材料的熱處理工藝等，注意并積極收集工程訓練實習以及工廠企業(yè)的熱處理工藝過程的錄像資料，在講解課本內(nèi)容的同時輔助播放實際熱處理過程錄像，注重理論與實際相結合，使課程內(nèi)容具有真實感，更利于學生理解和掌握。

2貼近生活，使抽象的問題生活化

在《金屬材料與熱處理》教學中，要努力挖掘教材隱含內(nèi)容，力求用俗語來總結描述純理性的知識，上課時用學生生活中接觸到的事物或者大家耳熟能詳?shù)纳畛ＷR、成語來幫助學生由表及里地學習。例如：在鋼的熱處理教學過程中，在講解“鋼的淬火”時可以引入每個學生都玩過的“木頭人”游戲，更好地了解淬火鋼的不穩(wěn)定性和殘余內(nèi)應力的產(chǎn)生；把“鋼的回火”可以說成是對淬火鋼進行溫室按摩，根據(jù)按摩時候的溫度和放松程度的不同可以得到不同性能的鋼，讓學生在很輕松的氣氛中了解了熱處理的方法和作用。學生進行車工實習時，讓學生從實踐中親身體會了材料豐富的知識內(nèi)涵。又比如，在講到鑄鐵的時候可以引出“恨鐵不成鋼”的俗語，再簡單分析眾多家長對孩子的殷切希望，在調(diào)動每位被寄予厚望的學生學習情緒的基礎上，提出：“鋼和鐵有什么聯(lián)系？”“它們之間又有什么不同？”“鋼比鐵性能好在哪里？”“是什么原因造成了鋼與鐵的不同？”帶著這些問題進入課程很容易帶動學生的學習熱情。當講到鐵碳合金相圖應用時，先問為何要“趁熱打鐵”，在學生積極思維狀態(tài)下，把鋼加熱到1000℃至1250℃，此時鋼組織為單相奧氏體，塑性好。并由此實質(zhì)內(nèi)容作適當引伸，以提醒學生把握良好的學習機會和人生機遇。

3教學結合實習與實踐，緊密聯(lián)系實際

《金屬材料與熱處理》因其具有很強的實踐性，因此在教學過程中可以采用理論結合實際、帶學生下車間參觀等教學方法，通過學生在車間的生產(chǎn)實習和對生活中機械產(chǎn)品的認識以及對周圍機械行業(yè)的大體了解，讓《金屬材料與熱處理》內(nèi)容與之對接，來提高學生的學習動力。學生進行車工實習之后，將“車削下的鐵屑為何變成藍黑色”等問題也可以引到熱處理中。再如：學生鉗工實習之后的小作品小鐵榔頭敲擊后，鐵榔頭工作面凹凸不平，而另一個被熱處理過的鐵榔頭工作面平整如初。同種材料所制的兩個鐵榔頭為何性能不一樣？讓學生從實踐中親身體會了材料豐富的知識內(nèi)涵。

金屬材料與熱處理范文第3篇

一、利用通俗實例，提高學生學習興趣

《金屬材料與熱處理》這門課的特點是名詞多、概念多、術語多，需要記憶的內(nèi)容多，與現(xiàn)實生活的聯(lián)系少，有時教師在課堂上講得口干舌燥，學生卻像霧里看花，不知所云，上課睡覺，學習興趣低下，甚至到了教師不愿講、學生不愿學的地步。要想講好這門課，筆者認為，應多舉一些與現(xiàn)實生活相關的例子，提高學生的學習興趣和學習的積極性、主動性。為提高課堂教學效果，必須對《金屬材料與熱處理》的教學內(nèi)容加以 “炒制”，加些“調(diào)味品”，創(chuàng)造現(xiàn)代教學所倡導的情景教學教育，以強化教學效果。例如，在介紹“金屬的疲勞與韌性”這一章節(jié)時，筆者首先介紹疲勞與韌性的概念、特征，然后列舉一些學生所熟悉的例子加以說明，如為何金屬材料在使用時會導致突然斷裂，甚至造成重大的人員傷亡和物質(zhì)損失？

教學中，筆者首先向學生介紹一些工程材料，如鋼、鋁、塑料等，常用來制造一些結構件，如汽車車軸和飛機機翼等。那么，對于這些材料，究竟有哪些要求呢？這時，筆者就開始引導學生思考：“大家都看過電影《泰坦尼克號》，電影中那艘1912年制造完成的‘泰坦尼克號’郵輪在當時是最為豪華的，號稱‘永不沉沒’。但是，在首次航行中它就沉沒于冰海，成為20世紀令人難以忘懷的悲慘海難。為什么號稱‘不會沉沒’的郵輪在撞上冰山后不到3小時就沉沒了呢？再如，二戰(zhàn)期間美國趕制了數(shù)百艘T-2型郵輪。令人不可思議的是，許多這樣的郵輪雖然成功地逃過了納粹U型潛艇的襲擊，卻毫無預兆地在航行中斷裂為兩截。其中，有的郵輪甚至發(fā)生在平靜的港灣，造成重大的人員傷亡和物質(zhì)損失。如何才能有效地延緩金屬的疲勞，延長其使用壽命，減少損失呢？零件為什么會出現(xiàn)疲勞呢？”通過這樣的啟發(fā)，使學生帶著疑問去聽課，學生的好奇心一下子被調(diào)動起來了，聽課的積極性自然提高了。這時，筆者再詳細介紹有關疲勞斷裂的特征：疲勞斷裂并沒有明顯的宏觀塑性變形，而是突然地破壞；引起疲勞斷裂的應力很低，常常低于材料的屈服點；疲勞破壞的宏觀斷口有兩部分組成，即疲勞裂紋的策源地及擴展區(qū)（光滑部分）和最后斷裂區(qū)（毛糙部分）。機械零件之所以產(chǎn)生疲勞斷裂，是由于材料表面或內(nèi)部有缺陷（夾渣、劃痕、尖角等）。這些地方的局部應力大于屈服點，從而產(chǎn)生局部塑性變形，導致開裂。這些微裂縫隨應力循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸擴展，直至最后承載面積大大減小，以致不能承受所加載荷而突然斷裂。那么，如何預防呢？措施主要是提高材料自身質(zhì)量，提高零件的加工質(zhì)量、合金化、熱處理，改善零件的結構形狀，合理使用等。通過以上學習，使學生明白“泰坦尼克號”沉沒九十多年的未解之謎。由于早年的“泰坦尼克號”采用了航行環(huán)境溫度下有缺口敏感且硫、磷含量高的鋼板，這些材料沖擊韌性很差，特別在低溫環(huán)境中脆性更大，容易產(chǎn)生疲勞，當郵輪與冰山相撞時，材料很容易斷裂。這是鋼材的韌性、疲勞與人身安全的一個突出例證。美國趕制的數(shù)百艘T-2型郵輪，由于時間緊、任務重，材料表面及其內(nèi)部有缺陷，從而引發(fā)了疲勞破壞。通過具體的案例，學生一下子就明白了，且全神貫注、饒有興趣地掌握了這一教學上的疑難點。

二、以民間俗話為先導，由表面現(xiàn)象探索本質(zhì)，提高學生學習的積極性

不少民間廣為流傳的俗語成語，很多是由勞動實踐經(jīng)驗積累所得，貼近生活。在《金屬材料與熱處理》教學中，要努力挖掘教材的隱含內(nèi)容，力求用俗語總結純理論性的知識。上課時，以學生能接受的俗語成語，引導學生由表及里地進行學習。例如，在講述感應加熱表面淬火時，教材介紹感應加熱表面淬火是利用渦流的集膚效應，對工件進行加熱，淬硬層深度取決于電流的頻率，并與電流的頻率成反比。也就是說，電流的頻率越高，淬硬層深度越淺；電流的頻率越低，淬硬層深度越深。但是，一部分學生不能理解這樣的解釋。怎么辦？筆者就列舉廚師們常說的“小火慢燉”以及“開鍋煮餡，蓋鍋煮皮”?！靶』鹇裏酢?，就是說燉肉時，用小火慢慢燉，開鍋的頻率較低，能量向下，肉才能燉爛；如果是大火，表面燉熟了，燉爛了，但里面還是生的?！伴_鍋煮餡，蓋鍋煮皮”，意思是說“肉餃子難熟的是餡，好熟的是餃子皮。煮時，開鍋后餃子下鍋，等開鍋后，掀開鍋蓋煮餃子。這樣，開鍋的頻率低，能量向下，肉餡易熟；但煮素餃時，好熟的是餡，難熟的是皮，煮時應該蓋住鍋蓋煮，開鍋的頻率高能量集中在表面，餃子皮容易煮熟。”由于和實際生活相結合，可以使學生容易理解且牢記，提高學生學習的積極性和主動性。

三、注意圖形結合，輔之形象記憶

圖畫和圖表可對知識的記錄和傳播起很大的作用。愛因斯坦認為，文字和數(shù)字在他的思維過程中發(fā)揮的作用并不重要。他不是沿純數(shù)字或文字的推理方式思考，而是運用直觀和空間的方式，形象地思考。在《金屬材料與熱處理》教學中，注重圖形結合，再輔之以形象記憶，可以使學生較輕松地掌握那些需記憶的內(nèi)容。例如，在講述“鐵碳合金相圖”這一章節(jié)時，筆者首先介紹何謂鐵碳相圖，鐵碳相圖的橫坐標、縱坐標各表示什么，為何鐵碳相圖只研究到含碳量6.69%的滲碳體？將問題提出后，加以解答，隨之將掛圖掛上，讓學生熟悉相圖的形狀，并讓學生看書，在看書的過程中能夠提出問題。教師在講課的過程中，加以解答。由于學生對相圖有所了解，所以講解時，最好是邊講、邊畫。講解相圖時，著重講解各點、線的含義（圖表表示）及其組織隨溫度變化的規(guī)律，舉出一些具體的鐵碳合金。例如，含碳量1.2%的鋼在1300℃、1000℃、800℃、700℃、600℃及常溫下的組織和性能，并加以說明鋼的性能為何與含碳量有關，要求學生也熟練掌握相圖、分析相圖。

四、借助多媒體教學，調(diào)動學生學習興趣

借助多媒體教學，可以使學生充分應用視覺和聽覺去獲取知識。在介紹熱處理方法時，由于學生大多數(shù)來自農(nóng)村，對熱處理不了解，可是退火、正火、淬火、回火等熱處理工藝受設備條件限制，在實際教學過程中又難以現(xiàn)場操作演示。如果僅憑掛圖及幾個應用實例分析，很難把枯燥、抽象的內(nèi)容講“活”，從而使學生由聽不懂轉為不愿聽，使教學效果大打折扣。而結合計算機多媒體教學手段，則可把熱處理工藝過程直觀、形象地展現(xiàn)給學生，使學生有身入其境之感，好像親自參與了操作。這將給教學增加很多的趣味與生動，在很大程度上調(diào)動學生的學習興趣與熱情，使學生充分應用視覺和聽覺去獲取知識，大大提高教學效果，起到事半功倍的作用。學生也會由聽得懂到愿意聽，由愿意學到學得會，提高教學效果，達到教學目的。

金屬材料與熱處理范文第4篇

        眾所周知，《金屬材料與熱處理》這門課是工科專業(yè)學生必修的專業(yè)基礎課。針對每個專業(yè)自身的特點，筆者對這門課采取區(qū)別處理教材內(nèi)容的教學方法，盡量做到突出重點，因材施教，減少學生在學習專業(yè)課時對金屬學原理的模糊理解，使學生真正了解本專業(yè)在生產(chǎn)工藝制定上的依據(jù)所在，以便更好地掌握本專業(yè)的工藝技術要求。 

        俗話說：“萬丈高樓平地起”，基礎沒打好，何以建高樓。同樣的道理，沒有把專業(yè)基礎課講深入、學透徹，怎么能更好地理解后面的專業(yè)課知識，因此專業(yè)基礎課的講授一定要精細而有針對性。 

        二、“金屬的塑性變形與再結晶”一章的教學處理  

        1、回復和再結晶。 

        在《冷軋生產(chǎn)工藝》教學中，我們將會提到“在冷軋的過程中需要進行中間軟化退火”，學生常常對此工藝過程很不解。究其原因，就是缺乏冷塑性變形對金屬塑性與組織影響的深刻理解。 

        在軋制工藝中常常提及再結晶溫度和再結晶退火。本教材“再結晶”這部分內(nèi)容僅從概念的角度介紹，較抽象。學生對再結晶定義的理解易出現(xiàn)困難，對再結晶溫度的概念更是弄不清楚。建議這部分內(nèi)容盡可能多的采用有趣、直觀、多樣的方式進行啟發(fā)式教學，比如我們可以舉例班內(nèi)每個同學相當于原子，整個班集體就好比我們所講述過的晶格，“空位”相當于一個或幾個同學缺勤，“間隙原子”相當于班內(nèi)的某位同學未按排列整齊的座位去坐，而胡亂地坐在了某個位置，“錯位”相當于幾位同學位置錯排等等，多列舉生活、生產(chǎn)中的實例，以學生為中心，活躍課堂氣氛，將抽象、深奧的知識用生動形象的語言和舉例，深入淺出地講授給學生，使學生能夠相對容易地理解和吸收，且能舉一反三，應用到實際中，使學生能更多地感知知識、更牢地掌握知識，以達到“講的透、學的活、記得住、用得上”的教學目標。 

        同時在軋鋼班教學中，要讓學生了解到再結晶溫度不僅與金屬的變形程度有關，還與金屬的保溫時間、金屬中存在的雜質(zhì)以及其原始晶粒大小都有關系。只有把影響再結晶溫度的因素闡述清楚了，學生對再結晶溫度才會有一個較為清晰的認識。這為熱軋生產(chǎn)中的冷卻工藝和冷軋生產(chǎn)中的再結晶退火工藝的講解掃除了理論認知的障礙。 

        2、再結晶晶粒的大。  

        再結晶晶粒的大小是金屬在壓力加工生產(chǎn)中的重要問題之一，它將直接影響金屬的使用性能、工藝性能以及表面質(zhì)量。 

        教材只給出“再結晶晶粒長大應當注意避免”這一結論，對再結晶晶粒大小在軋制加工中的意義及相關影響因素缺乏分析，這往往給后續(xù)軋鋼工藝中對加熱溫度、最大變形量的選擇帶來不必要的疑惑。 

       另外，還有必要通過實例說明，讓學生了解影響再結晶晶粒大小與合金成分、原始晶粒大小、加熱溫度及時間、變形程度、加熱速度都有密切關系。這為生產(chǎn)工藝課中講解：“加熱制度要遵循加熱時間盡量短，加熱速度盡量快的原則”提供了理論依據(jù)，學生在學專業(yè)課時才會知其所以然，從而更能激發(fā)學生探索知識奧秘的興趣。 

        再比如“當加熱溫度一定時變形程度對再結晶晶粒的大小有一定影響”，這在冷軋生產(chǎn)中有重要的指導意義。通過對再結晶晶粒大小與變形程度的關系分析，讓學生了解到軋件要在多大的變形程度下才能使金屬產(chǎn)生再結晶，在什么條件下退火會得到極粗的晶粒，粗晶粒會使金屬的力學性能降低，所以在實際冷軋生產(chǎn)中要避開臨界變形程度，采取合適的變形量，以免造成再結晶后的粗晶粒。這樣的講解使我們的知識點有了連貫性，避免出現(xiàn)知識脫節(jié)現(xiàn)象。 

        3、金屬組織的變化。  

        （1）晶粒被拉長成纖維狀的性能。

        冷軋后晶粒組織將發(fā)生變化，變化后性能如何？這就要求我們在講解該部分內(nèi)容時讓學生了解到由于纖維組織的存在，變形金屬的橫向（垂直于延伸方向）機械性能降低，而呈現(xiàn)各向異性。 

        （2）亞結構細化。

        可通過較為形象的模型教學讓學生了解到什么是亞結構，亞結構細化增加滑移阻力，引出形變強化產(chǎn)生的原因。 

        （3）變形織構。

        這個知識點在教材上沒有提到，筆者認為在給軋鋼專業(yè)的學生講授金屬的塑性變形這章時應補充這一內(nèi)容。學生只有了解到這一知識點后，才能理解我們在冷軋生產(chǎn)中為什么要采用大軋制力軋制，需要軋制等等軋制工藝的原因。 

        在教學中讓學生了解到金屬與合金經(jīng)過冷變形后，由于出現(xiàn)變形織構而使金屬呈現(xiàn)各向異性。在實際冷軋生產(chǎn)中，因為各向異性使金屬在不同的方向顯示著不同的力學性能，因而導致加工困難。通過這樣的解釋，學生對冷軋生產(chǎn)中的一些工藝要求就理解了。 

金屬材料與熱處理范文第5篇

本人從加強實踐性教學環(huán)節(jié)及大力培養(yǎng)學生動手能力的角度，闡述了金屬材料與熱處理課程改革的必要性，并從教材內(nèi)容、教學模式和評價方法等方面展開論述。

一、教材內(nèi)容的改革與實踐

自從我擔任這門課的科任以來，我們學校一直采用中國勞動社會保障出版社出版的教材，無論是第四版還是第五版，教材在內(nèi)容編排上面相對于我們學校的學生基礎和教學條件來說都存在一定的差距。在教學實踐中，針對采用的教材較抽象，理論性較強，不利于培養(yǎng)學生動手能力等不足，我建議將采用的《金屬材料與熱處理》教材內(nèi)容進行如下編排，全書共分金屬學基礎知識篇鋼的熱處理篇、材料工程與應用篇等三個部分：

（1）金屬學基礎知識篇分成金屬的力學性能及鐵碳合金相圖兩個項目。

（2）鋼的熱處理篇分成45鋼（亞共析鋼）的退火T12鋼（過共析鋼）的退火45鋼（亞共析鋼）的正火T12鋼（過共析鋼）的正火45鋼制小軸（亞共析鋼）的淬火與高溫回火T12鋼制銼刀（過共析鋼）的淬火與低溫回火。

（3）的材料與應用篇分成金屬的晶體結構及變形的相關知識和碳素鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及硬質(zhì)合金等金屬材料的常見牌號、性能及用途兩個項目。

二、教學模式的改革與實踐

傳統(tǒng)的教學模式雖然有其自身的優(yōu)勢：如傳授知識系統(tǒng)、嚴密，較好地發(fā)揮了教師的主導性。但弊病也十分明顯：其一，教材抽象，體系嚴密，學生難以學習；其二，學生的主體地位難以體現(xiàn)；其三，重理論輕實踐 學生動手的能力比較差，與素質(zhì)教育的要求不相適應；其四，以教師為中心，只強調(diào)教師的“教”而忽視學生的“學”。在這樣的教學模式中，學生參與教學活動的機會少，動手更少，大部分時間處于被動接受狀態(tài)，學生的學習主動性很難發(fā)揮，更不利于創(chuàng)新、創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)，不利于學生的發(fā)展， 《金屬材料與熱處理》教材理論性過強，內(nèi)容抽象又枯燥，還缺乏與實際的聯(lián)系。為切實提高課堂教學效果，必須對的教學內(nèi)容加以“炒制”，適當加些“調(diào)味品”，創(chuàng)設現(xiàn)代教學所倡導的情景教學以強化教育效果。

（一）以俗話（成語）為先導，由現(xiàn)象探本質(zhì)

不少民間廣為流傳的俗語（成語），其中很多是勞動實踐經(jīng)驗積累，很貼近生活。在《金屬材料與熱處理》教學中，要努力挖掘教材隱含內(nèi)容，力求用俗語來總結純理性的知識。例如：第一章鋼鐵的冶煉教學中，可先拋出“恨鐵不成鋼”，簡單分析眾多家長“望子成龍”心情，在調(diào)動每位被寄厚望的學生學習情緒基礎上，問“鐵怎樣才能成鋼？”，“鋼比鐵性能好在哪里？”然后引導學生探索“鋼鐵是怎樣煉成的……”；又如講到金屬材料力學性能時，首先，分析古代眾多雄偉壯觀的宮殿等古建筑都靠木材這種脆性材料支撐起來的事實后，點出“立木頂千斤”，繼而引出鑄鐵等脆性材料抗壓性能遠比抗拉性能好，故脆性材料常作受壓件的實質(zhì)內(nèi)容；當講到鐵碳合金相圖應用時，先問為何要“趁熱打鐵”？在學生積極思維狀態(tài)下，把鋼加熱到1000℃至1250℃，此時鋼組織為單相奧氏體，塑性好。并由此實質(zhì)內(nèi)容作適當引伸，以提醒學生把握良好學習機會和好的人生機遇。

（二）以“趣”為主線，緊密結合實際

記得孔子說過“知之者不如好知者，好之者不如樂之者”。興趣是最好的老師，若學生對教學內(nèi)容感興趣，就會產(chǎn)生求知欲及學習動力。故對此可挖掘教材內(nèi)容，有目的地設計些“興奮點”以激發(fā)學生興趣。如在上熱處理這章內(nèi)容時，先設計些觀察思考題，如“鋸條兩端為何是黑的？”“車削下的鐵屑為何是藍黑色？”等。帶著好奇的學生在老師引導下把興趣移到有關熱處理這些枯燥、抽象的學習內(nèi)容上，另外還可采用靈活多樣的教學手段激發(fā)興趣，如變換教學方法，理論多結合實際，帶學生下車間參觀。

（三）注意圖形結合，輔之形象記憶

圖畫和圖表可對知識的記錄和傳播起很大的作用。愛因斯坦認為，文字和數(shù)字在他的思維過程中發(fā)揮的作用并不重要，他不是沿純數(shù)字或文字的推理方式思考而是運用直觀和空間的方式形象地思考。在《金屬材料與熱處理》教學中注重圖形結合，再輔之以形象地記憶，使學生較輕松地掌握那些需借助記憶的內(nèi)容。例如，講鐵同素異構轉變內(nèi)容時注重：符號、文字、數(shù)字、圖形四結合；在鐵碳合金重點章節(jié)教學中，充分注重圖形結合，可打亂教材課節(jié)內(nèi)容的編排順序，掛出鐵碳合金相圖引導學生學習五種金屬組織及性能，分析一定含碳量的合金在溫度變化時的相變過程。并結合形象記憶法記憶相圖五個重要的相變溫度。

（四）形象生動，借助現(xiàn)代化教育手段

科學研究表明，眼、耳等多種感官并用，學習效率最高。可是退火、正火、淬火、回火等熱處理工藝受設備條件限制，沒有現(xiàn)場操作演示。若僅憑掛圖及幾個應用實例分析很難把枯燥、抽象的內(nèi)容講“活”，而結合錄像或計算機多媒體和網(wǎng)絡化教育手段，則可把熱處理工藝過程直觀形象地展現(xiàn)給學生。這將給課堂增加很多的趣味與生動，可以很大程度地調(diào)動學生學習興趣與熱情，使學生充分利用視覺和聽覺去獲取知識，提高學習效果。

三、評價方法的改革與實踐

以往評價一個學生的學習掌握程度往往是通過考試的100%成績來去評定的，現(xiàn)在我主要是采用平時的“獎罰分明的評分方式”，學生的平時成績占60%（平時成績主要是根據(jù)參與教學過程的程度和作業(yè)方面來進行評定），考試成績占40%。通過這樣子的評分，使得學生更加愿意和積極參與到教學活動中來，達到提高學生的動手和思考能力的目的。

總之，《金屬材料與熱處理》這門機械類基礎課，需要加強實踐性教學環(huán)節(jié)及大力培養(yǎng)學生動手能力的角度，通過教材內(nèi)容、教學模式和評價方法等方面進行改革，可以提高課堂效率，提高學生的學習興趣和教學的效果。

參考文獻：

[1]唐電，邱玉朗.中國古代金屬熱處理

[2]劉振武，姜建華，徐觀明.情趣教學法實驗研究