金属学及热处理

金属学及热处理（精选12篇）

金属学及热处理 第1篇

近期, 辽宁省人民政府办公厅发表了关于推动本科高校向应用型转变的实施意见, 基本原则在于以改革为动力, 聚焦专业设置、教学模式、教学内容、课程体系、实践教学、考核方式、教师队伍、招生制度等重点难点, 以综合改革驱动转型发展, 推动高等教育领域深刻改革, 创造新的实践经验, 形成新的运行机制和制度体系, 产出新的标志性成果[1]。 我校作为高校转型的先行者, 势必在教学改革上做出新成果。 为适应学校的转型发展, 作为一名专业课教师, 我对《 金属学及热处理》 这门课的课程改革有了初步的实施方案。

《 金属学及热处理》 不仅是材料成型及控制工程专业 ( 模具与焊接方向) 的主干课, 同时也是整个机械与运载学院的专业基础课。 本课程着重阐述金属的性能与结构、 铁碳合金的平衡结晶过程及组织、金属的塑性变形回复和再结晶、热处理原理及工艺、工程用金属材料的选用原则等。 本课程的特点是概念及知识点繁多切抽象, 而实用性却很强的一门学科。 这种学科的特点就是教师难教、学生厌学, 教师在讲解的过程中不易抓住切入点、学生在学习的过程中难得要领。 如果只靠死记硬背来学习书中繁多的小知识点, 对学生和教师来讲都是一件枯燥的事情。 所以作为《 金属学及热处理》 课程的教师, 对此课程的教学改革势在必行, 以便学生能在专业学习中提升职业技能与实践能力, 更好的适应新形势下社会对新的人才模式的需求, 为学生的就业或进一步深造打下坚实的基础。

2 课程改革的总体目标

在满足材料成型及控制工程专业人才培养目标的基本要求前提下, 充分利用有限的学时时间, 重新整合本书的知识点, 安排合理的知识结构框架, 概要的将一个个小小的知识点串成一体。 使学生深刻理解并掌握热处理的原理与工艺, 加强金属材料应用技能训练, 掌握材料现代加工理论与金属塑性成形方式, 培养学生的工程意识、创新意识和综合学习能力。 通过合理的教学环节的设置, 使学生在有限的学习时间上获得更多的收益。 培养宽口径、厚基础的高素质应用型技术人才。

3 课程改革的方法

3.1 关于学时与课程结构

对于《 金属学及热处理》 课程的学时原定为是92, 分为上下学期授课, 上学期44, 下学期48, 其中实践学时8。 教材选用的是机械工业出版社出版, 杨秀英主编《 金属学及热处理》 。 本书共十一章, 重点教学内容为第一章“ 金属材料的性能与结构”、 第四章“ 铁碳合金”、第六章“ 钢的热处理原理”及第七章“ 钢的热处理工艺”。 就以往的教学过程发现, 本书的知识点繁杂, 切好多需要记忆的东西, 理论性非常强, 这种知识结构不适合应用型人才的培养模式。 现将本书学时改为64, 一学期上完, 实践学时仍为8。 在全书的重点上做了调整, 将第一章“ 金属材料的性能与结构”、第七章“ 钢的热处理工艺”、第八章“ 金属材料”、第九章“ 非金属材料”、第十一章“ 工程用金属材料的选用”作为重点。 以突出应用为主, 理论为辅的新型教学模式。

3.2 理论教学模式的改革方法- 翻转课堂

鉴于本书的知识点繁多, 学生在学习的过程中容易产生厌烦, 以往的教学方式是传统的ppt加黑板的模式。 教师在整堂课的过程中扮演着绝对的主角, 滔滔不绝的讲授本节课的主要内容, 学生在被动接受的过程中听见这一句忘记上一句, 没有独立的思考问题的时间。 针对这样的情况我将用基于微课的翻转课堂模式来进行改革。

基于微课的翻转课堂模式正风靡整个教育界, 今互联网时代流行“ 微博”、“ 微信”、“ 微电影”, 而微课显然与这些新技术形式一脉相承。若简单的说, 微课就是“ 微型的授课”或“ 微型的课程”之意[2]。“ 微课”的核心组成内容是课堂教学视频 ( 课例片段) , 同时还包含与该教学主题相关的教学设计、素材课件、教学反思、练习测试及学生反馈、教师点评等辅助性教学资源, 它们以一定的组织关系和呈现方式共同“ 营造”了一个半结构化、主题式的资源单元应用“ 小环境”。

基于微课的翻转课堂模式要求教师利用课余时间把书中的知识点进行整合, 每个知识点录制十分钟左右的视频, 并将视频放到移动终端供学生可以浏览观看。 要求学生在上课之前观看并学习本节课对应的微课, 学不懂的地方可以自己翻阅资料查找, 有疑问的地方可以记录下来。 课上的时候可以和同学之间进行讨论, 也可与教师进行交流。 当大家对微课上的所有内容都没有疑问之后, 教师就微课上的知识点进行拓展, 并利用测试环节来反馈大家的掌握程度。 这种翻转的模式交换了课堂上教师与学生的角色, 使学生成为绝对的主角, 形成了以学为主、以讲为辅的教学模式。 在翻转的过程中提升了学习能力、拓展了知识面、密切了师生关系。

3.3 实践教学模式的改革方法- 产学结合

传统的实践教学就是相对应的理论课的实验, 包括力学性能的拉伸、硬度、冲击实验, 热处理实验和金相实验。 这些传统的实验方式早已经不能顺应科技的发展。 在实践教学的改革中, 我采用产学结合的方式。 对于力学性能实验, 学生可以进冲压车间来观察金属材料的塑性成型过程, 更好的理解强度、塑性、硬度及弹性等力学性能指标。 对于热处理的实训, 带学生进模具生产厂了解模具整个生产过程中的选材及热处理工艺流程, 并由车间工人亲自传授经验。金相实验带学生科研型高校的材料实验室, 掌握先进的制备金相的方法以及学会用国际最先进的设备观察金相组织的方式。

3.4 考试环节的改革- 项目试题库

对于考试环节, 取消传统的闭卷考试形式, 采用项目试题库的形式。 将整书主要内容整合成项目试题库, 项目都是与实际生产相关的解决方案性题目。 期末时学生可以用抽题的方法确定自己的考核内容, 考试过程中可以携带书籍、电子产品等辅助设备。 最后上题目的解决方案、采用此方案的原因、方案的优缺点, 方案评估等内容。 注重对学习过程的考查和能力的评价, 建立促进学生实践能力和综合素质提高的评价方式。

结束语

《 金属学及热处理》 教学改革模式打破了传统的教学方法, 更适应当下社会提倡的人才培养模式。 学生在学习的过程中体会自学快乐、提升了解决工程实际问题的实践能力、丰富了课余时间。 作为教师, 应不断的坚持教学改革, 以不断的提高学生的解决问题能力和创新能力为宗旨, 加强对学生综合素质的培养, 为培养适应社会发展的高素质专业型人才做出应有的贡献。

摘要：为适应高等教育形式改革及新的教育模式下人才的培养要求, 材料成型及控制工程专业基础课《金属学及热处理》的教学改革势在必行。本文针对《金属学及热处理》课程的本身与教学对象的特点, 通过以往在理论与实践教学中的尝试, 对教材的内容与结构、教学方式、考试方式等方面的改革进行了探讨, 目的在于增强学生的实际应用能力, 真正的做到学有所用。

关键词：金属学及热处理,课程改革,教学方法,实践能力

参考文献

[1]辽政办发〔2015〕89号.[DB/OL]http://www.lnen.cn/zwgk/zcwj/283782.shtml

专业介绍-金属材料及热处理技术 第2篇

1.就业有保障，国企央企收入高。2.师资队伍强，教学水平高。3.龙头专业领跑，实习实训效果好。4.订单式培养，学生技能强。5.专业风气好，学生素质棒。

6.专业对口率高，学一行干一行，职业发展好。

金属材料及热处理技术

一、培养目标

该专业培养掌握专业所需要的基础知识、基本理论和操作技能，了解金属压力加工行业管理基础知识，具有较强实践能力和创新精神，具备该专业的综合职业能力和素质，能适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高技能人才。

二、专业特色

该专业以首钢为依托，坚持工学结合的订单式人才培养模式，培养的学生具有金属材料加工和机、电、液压控制技术等方面的知识和技能，择业面宽、适应能力强。统计数据表明：每年该专业的就业率都达到100%，专业对口率90%以上。近几年，该专业毕业生都提前半年被首钢迁钢公司、首钢首秦公司、首钢京唐公司等签约，各用人单位对本专业毕业生的素质和能力均给予了高度评价。

三、核心课程

金属学及热处理、机械工程基础、工程制图、电气技术、金属塑性变形与轧制理论、计算机辅助设计、计算机程序设计等。板带钢生产、加热工艺与设备、型线材与管材生产、控制轧制和控制冷却技术、轧钢机械设备、车间设计基础、专业英语、新技术讲座等。

四、毕业后可适应的工作范围

在金属材料和热处理行业从事：原料准备、钢坯加热、钢材轧制、热处理、钢材精整、质量检验与控制、设备安装与维护、车间生产与管理、产品销售、计算机控制与维护等工作。适合的工作岗位有技术员、工艺员、生产操作员、设备员、质量检验员、材料员、营销员、生产组织及管理的工段长、班组长等。

五、毕业生所需取得证书

金属学及热处理 第3篇

教育学意义上的“体验”既是一种活动过程,也是活动的结果。作为一种活动过程,指学生亲身经历某件事并获得相应的认识与情感;作为一种活动结果,指学生从其亲历中获得的认识结果和情感体验。体验教学是指在教学中教师积极创设各种情景,引导学生由被动到主动,由依赖到自主,由接受性到创造性地对教育情景进行体验,并且在体验中学会避免、战胜和转化消极的情感和错误认识,发展、享受和利用积极的情感与正确的认识,使学生充分感受蕴藏于这种教学活动中的欢乐与愉悦,从而达到促进学生自主发展的目的。体验教学法的优势体现在以下几个方面。

一、体验教学不仅是理解知识的需要,更能激发学生活力,促进学生成长

对于充满枯燥名词概念的本课程来讲,知识的理解显得尤其关键。如果一味地板书讲解,学生必然囫囵吞枣,一知半解。古代思想家朱熹就曾指出,教人未见意趣,必不乐学。笔者在教学实践中,着力采用情绪辐射,使枯燥内容趣味化、形象化,便于学生理解。例如:“纯金属的结晶”这一部分内容是比较难以理解的,倘若只是按部就班地叙述结晶过程及其基本规律,乏味的内容会使学生很快失去兴趣。笔者在教学实践中采用生动的例子比喻描述:在下课十分钟休息时,将全班同学比喻为若干个液态原子,上课铃响后(即达到一定过冷度),暗示同学们应该按座位坐好了,就像液态纯金属冷却到熔点时就应该结晶,可是同学们依然沉浸在下课时的无序状态,而由下课时的无序状态过渡到上课时的有序排列则需要榜样的力量。于是,通常是班干部率先回到座位,如同在无序的液态原子中先形成晶核;接着,他们再影响其余同学回到座位,如同晶核通过吸收周边原子实现晶核长大。最终,全班同学都回到各自的座位,相当于纯金属由无序的液态转变为有序的晶态。实践证明,这样形象地描述纯金属的结晶过程,充分发挥了教师主导作用,调动了学生主体积极性,收到了良好的教学效果。

二、体验教学强调学生的直接经验,鼓励学生对教科书的自我解读,自我理解,尊重学生的个人感受和独特见解

前苏联教育家苏霍姆林斯基指出:“在学生的脑力劳动中,摆在第一位的不是背书,而是让学生本人进行思考。”孔子云:“学而不思则罔”因为思维活动产生于问题,没有问题或感觉不到问题的存在,就不会去思考,学习就不会有心得。从“提出问题”到“解决问题”,不仅是体验的结果,更是体验的全过程。过冷奥氏体等温转变图(即C曲线)是本课程一大难点,仅凭教师在黑板上绘图讲解,效果恐怕难以保证,学生的探究能力培养更是差强人意。笔者在实践中,采用先果后因,反向探究的方式,加强学生的体验,着力培养学生探究能力。即首先制作课件,让学生自主观察珠光体,贝氏体和马氏体的显微组织照片,并进行区别对比。提出“奥氏体有多种转变产物”的问题后,学生立即对奥氏体转变的温度及方式产生兴趣,乐于探究。此时要注意不能立即展示C曲线图,否则学生的畏难情绪可能占据体验情感中心,那就前功尽弃了。“孕育期”、“鼻尖”等名称的适时提出,给予了学生良好的情感体验,并带着相关问题自主学习,此图的领悟就是水到渠成的事情了。

三、体验教学不仅是一种教学方法,更彰显了“以人为本”的现代教学理念,是值得研究的重要课题

学生的体验总体说来有个先被动再到主动的过程,教师讲课要力求深刻,揭示事物的本质和内在联系,学生的体验才可能具有连贯性和稳定性,达到教学相长的教学目标。

金属材料及热处理技术 第4篇

1.1 黑色金属

黑色金属主要指铁、铬和锰等金属材料。其中钢铁材料在工程中应用最为广泛, 以铁碳为主要元素的合金, 它们的性能根据含碳量的不同而变化。因这三种金属都是冶炼钢铁的主要原料, 在国民经济中占有极其重要的地位, 所以黑色金属产量是衡量一国家国力的重要标志, 我国产量约占世界金属总产量的95%。

1.2 有色金属

有色金属是指除钢铁外的所有金属及其合金, 因其金属具备不同颜色的金属光泽而被称为有色金属。例如铜呈现紫色;铝呈现银白色等。根据有色金属的密度不同, 可以分为轻金属 (如铝、钛、镁等) 和重金属 (铜、锌、银、镍等) 。有色金属中在工业上应用最为广泛的是铜和铝。各种有色金属因其不同的性能可按照其作用和比例加入钢材中, 从而获得具有较好性能和用途的各种合金钢。

2 热处理技术

金属材料经过热处理后具有更加优良的使用性能和完美的内在品质, 热处理工艺因而有金属材料改性的“孵化器”之称。热处理技术主要用于钢的后期处理之中, 即将钢在固体状态下通过加热、保温和不同的冷却方法, 改变其组织结构与性能的工艺。热处理工艺的特点在于它并不改变工件的外部形状和内部化学组成, 而是改变工件的内部显微结构或表面的化学成分从而改善工件的使用性能。

传统的热处理工艺按照目的、加热条件及特点的不同, 可以分为基本热处理、表面热处理和化学热处理三类。同时, 热处理技术随着金属材料与现代科学技术的发展也有了非凡的进步, 而且其应用领域也不断扩大。在处理方法上, 除传统的热处理工艺, 出现了新型的工艺, 如真空热处理技术、感应淬火热处理、离子、激光等。本文简要的介绍对比传统和新型两种热处理方法:

2.1 传统热处理技术

2.1.1 基本热处理:

指对加工件进行适当的温度加热从而改善工件的整体组织和性能的热处理。一般分为退火、正火、淬火和回火等工艺, 各工艺的温度--时间曲线如图1所示。

(1) 退火:将金属或合金加热到适当的温度、保持一定的时间、缓慢冷却的热处理工艺即为退火, 退火降低硬度、提高塑性、方便切削加工或压力加工、减少或消除内部残余应力、稳定尺寸等。根据对金属材料最终使用性能的要求不同, 将退火工艺细分为完全退火、不完全退火、消除应力退火、等温退火和球化退火等。 (2) 正火:将金属材料加热到Ac3 (Acm) 以上温度, 适当保温, 从炉中取出在静止的空气中冷却的热处理工艺即为正火。其目的与退火相似, 即细化晶粒、均匀组织、降低应力。但是区别在于由于正火工艺中冷却较快, 能获得较细的珠光体, 且其强度、硬度、韧性等比退火的要高。另外, 正火操作简单、冷却速度快、生产率高等优点。 (3) 淬火:将金属材料加热到Ac3或Ac1以上某一温度, 保温一段时间, 以大于临界冷却速度的冷却而获得马氏体组织的工艺即为淬火。金属材料经过淬火后必须配以适当的回火工艺, 淬火是为回火时调整和改善工件的性能作组织准备, 回火决定了工件的使用性能和寿命。常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火和等温淬火 (分别对应图2中 (1) (2) (3) 曲线) 。

其中单液淬火因为容易产生裂纹或硬度不足而主要用于形状规则的工件, 如图2中 (1) 曲线所示;双液淬火可以减少内应力与变形, 防止开裂, 主要用于中等形状复杂的高碳钢和尺寸较大的合金钢工件, 图2中 (2) 曲线所示;等温淬火使得材料内应力和变形很小, 具有较高的强度和韧性, 较为适合尺寸小、形状复杂, 精度要求较高的工件, 其路线如图2中 (3) 曲线所示。 (4) 回火:将经过了淬火处理的金属材料加热到Ac1以下的任意温度, 保温一段时间后冷却到室温的热处理工艺即为回火。由于淬火后的工件塑性和韧性显著降低, 而且具有较大的内应力。因此, 淬火后的工件要及时回火, 防止变形开裂, 获得工件所要求的工艺性能, 保证工件的尺寸和形状。回火处理通常是作为工件热处理的最后一道工序而存在的, 可分为低温回火、中温回火和高温回火。

2.1.2 表面热处理:

指仅仅对工件表层进行热处理的工艺。最为常见的是表面淬火工艺技术。此技术是通过快速加热使金属材料表面迅速加热至淬火温度, 在热量传至材料心部之前就立即进行冷却。表面淬火后, 材料表层获得硬而耐磨的马氏体组织, 而心部仍然能保留原来的韧性和塑性较好的组织。适合于表面淬火工艺的金属材料一般为中碳或中碳合金钢。在表面淬火处理前需要进行正火处理或调质处理, 表面淬火后一般都需要进行低温回火处理。

2.1.3 化学热处理:

指使介质中的活性原子渗入工件表层, 以改变表层的化学成分、组织和性能的热处理工艺。在工程中常用的化学热处理有渗碳、渗氮和碳氮共渗等工艺。经过化学热处理的工件一般都具有较高的表面硬度, 同时具有较好的抗疲劳性、耐磨性和抗蚀能力。

2.2 新型热处理技术

近年来随着国际国内节能、降耗、环保的需求新的热处理工艺不断涌现。本文简单的说明真空热处理、感应热处理等新型热处理的优点。

2.2.1 真空热处理——是真空技术与热处理技术相结合的新型热处理技术, 真空热处理所处的真空环境指的是低于一个大气压的气氛环境, 包括低真空、中等真空、高真空和超高真空, 真空热处理实际也属于气氛控制热处理。真空热处理是指热处理工艺的全部和部分在真空状态下进行的, 真空热处理可以实现几乎所有的常规热处理所能涉及的热处理工艺, 热处理质量大大提高。我司生产的一种新型产品采用一般的热处理达不到技术要求, 经改进采用真空热处理, 质量及其它都符合技术要求。真空与常规热处理相比, 可实现无氧化、无脱碳、变形小, 可去掉工件表面的磷屑, 并有脱脂除气等作用, 从而达到表面光亮净化的效果。产品的质量和稳定性得以保证。

2.2.2 感应热处理——就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。我司某种产品原来用箱式炉淬火合格率低、周期长、能耗大、污染重、成本高。经改进用感应淬火产品质量等有大幅提高。对比如下表

感应淬火与普通淬火比具有如下优点:加热速度快时间短, 表面氧化脱碳量少、热效率高、变形小、便于机械化和自动化。感应热处理是清洁型热处理。

经过简单的对比, 可以看出新型的热处理技术, 具有节资、降耗、高质、高效、环保等特点, 是以后发展的方向。

3 结论

本文通过对金属材料的简要分析, 引导出热处理技术, 热处理在机械行业中有着非凡的作用。通过对传统的热处理和新型热处理的对比, 充分体现出新型热处理的优点 (高质、高效、节能、环保等好处) , 只有通过改进和发展新型的设备技术和工艺, 才能立于不败之地。

参考文献

[1]胡德林.金属学及热处理[J].西北工业大学, 1994.6.

[2]樊东黎.热处理技术进展[J].金属热处理, 2007, 32:1-14.

金属学与热处理课程教学大纲 第5篇

参考教材

1.机械制图，参考书：胡建生.机械制图.北京：机械工业出版社 2.机械设计，参考书：陈良玉.机械设计基础.沈阳：东北大学出版社 3.机械制造基础，参考书：熊良山.机械制造技术基础.武汉：华中科技大学

第一部分 专业综合课考试大纲理论考试部分（200分）

《机械制图》（60分）

一、课程性质和任务

本课程是研究用正投影法绘制工程图样和解决空间几何问题的理论和方法的一门学科，培养学生具有初步绘制、阅读机械工程图样的能力和空间想像力，同时又为学生学习后续课程和完成课程设计和毕业设计打下不可缺少的基础。

二、课程的基本要求

1．掌握机械制图的基本原理和方法。2．培养学生阅读、绘制工程图样的能力。

三、教学内容

绪论：了解本课程的性质任务和学习方法

1、正投影法基础

了解投影法的基本概念、正投影的基本特性；熟练掌握点的投影、点的相对位置和重影点、直线的投影、直线上的点、两直线的相对位置、平面的投影。

2、立体的投影

掌握平面立体、曲面立体的投影图。

3、立体表面交线

掌握平面立体的截交线、曲面立体的截交线、两曲面立体相贯线的画法。

4、制图基本知识

了解工程制图的基本知识。

5、组合体的视图

熟练掌握组合体的形体分析、画组合体视图、读组合体视图、组合体的尺寸标注。

6、机件常用的表达方法

熟练掌握视图、剖视图、断面图、局部放大图、简化画法、规定画法。

7、标准件和常用件

掌握螺纹和螺纹紧固件、齿轮的画法；了解键联接、销联接、滚动轴承及弹簧的基本知识和画法。

8、零件图

了解零件图的内容；掌握零件图技术要求的标注方法（表面粗糙度、公差与配合的标注）。

9、装配图

了解装配图的作用和内容；了解装配图的表达方法及尺寸标注；了解装配图中的零、部件序号和明细栏的标注；了解看装配图的方法。

《机械设计》（70分）

一、课程的性质、目的与任务

机械设计基础是一门培养学生具有一定机械设计能力的技术基础课。在教学上应着重基本知识、基本理论和基本设计方法等内容。培养学生综合运用本课程的知识来解决具体工程技术问题的能力。

二、课程基本要求

1．掌握机械中常用机构的结构原理、运动特性及有关机构动力学的基本知识，初步具有分析和设计基本机构的能力，并对机械运动方案的确定有所了解。

2．掌握通用机械零件的工作原理、特点、选用和设计计算的基本知识，并初步具有设计简单的机械及普通机械传动装置的能力。

3．具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。

三、教学考试内容与要求 1．机械设计概述

了解机械的组成及课程的研究内容、性质和任务。2．平面机构运动简图和自由度

了解运动副和运动简图的概念。掌握一般机构简图及其测绘方法；机构具有确定运动的条件。熟练掌握平面机构自由度数的计算（能识别和正确处理机构中含有的复合铰链、局部自由度和虚约束）。

3．平面连杆机构

了解连杆机构的概念和特点。掌握四杆机构的基本知识。熟练掌握判断机构中存在两个周转副的条件，并能确定取不同构件为机架时该机构的类型。了解四杆机构的演化。掌握曲柄滑块机构的特性。掌握用图解法设计四杆机构的方法（包括按给定连杆的预定的位置，按给定行程速比系数Ｋ设计）。

4．凸轮机构和间歇运动机构

了解凸轮机构的特点、常用类型及应用。掌握从动件常用运动规律。掌握滚子对心和偏心直动从动件盘形凸轮轮廓线的图解法设计。掌握压力角、基圆半径的概念。一般了解棘轮机构、槽轮机构的工作原理、特点和应用。

5．联接

了解联接的分类；键和花键联接的类型、特点和应用。掌握平键联接的失效形式和设计计算。了解螺纹的形成、螺纹的参数及螺纹的类型、特点和应用。了解螺旋副的受力分析、效率和自锁。掌握螺纹联接的四种基本类型及应用场合；螺栓联接的强度计算；受横向外载荷、轴向外载荷的螺栓组联接进行受力分析和强度计算；螺纹联接的预紧和防松。

6．带传动

了解带传动的工作原理、特点、类型和应用。掌握有关尺寸参数；掌握弹性滑动、打滑的概念。熟练掌握带传动受力分析和带的应力分析；V带传动的失效形式和设计计算。一般了解齿形带传动的特点和应用。

7．链传动

了解链传动的特点和应用；滚子链与链轮的结构。掌握链传动的运动特性和减轻运动不均匀性的措施；链传动的失效形式和设计计算。

8．齿轮传动

掌握齿轮传动的特点；渐开线标准直齿圆柱齿轮啮合的基本知识。熟练掌握其尺寸参数的含义及其计算。了解齿轮加工方法及标准齿轮不发生根切的最少齿数。一般了解变位齿轮传动。了解斜齿轮传动的特点，掌握其尺寸参数计算和斜齿轮的当量齿轮的概念。了解圆锥齿轮传动的特点及其有关参数。掌握直齿圆锥齿轮的主要几何尺寸计算。

了解齿轮的失效形式和设计准则；齿轮常用材料及热处理方法。掌握三种齿轮（直齿、斜齿、锥齿）的受力分析并掌握设计计算。

9．蜗杆传动

掌握蜗杆传动的工作原理和特点；主要参数和几何尺寸计算。掌握其受力分析。了解蜗杆传动的失效形式、设计准则、常用材料及热平衡的概念。其它知识一般了解。

10．轮系

了解轮系的类型和功用。掌握轮系的传动比计算（包括大小和方向）。11．轴

了解轴的分类、特点。掌握轴的结构设计及两种强度计算方法。12．滚动轴承

掌握滚动轴承的主要类型、特点、代号及选用。熟练掌握滚动轴承的寿命计算。掌握滚动轴承的组合设计。了解滚动轴承静强度计算。

《机械制造基础》（70分）

一、金属切削基本知识

1.掌握切削运动、切削形式和刀具材料；

2.掌握切削用量三要素、切削层参数、进给运动对刀具工作角度的影响； 3.掌握刀具标注角度。

二、金属切削过程及其控制

1.了解刀具磨损的形态和磨损过程； 2.能够合理选择刀具的几何参数；

3.掌握切削过程中产生的物理现象：切削变形、切削力、切削热、刀具磨损等及其内在联系。4.掌握：切削变形、切削力、切削温度、刀具寿命的影响因素和影响规律；磨钝标准和刀具寿命的概念；合理选择切削用量的原则和方法。

三、金属切削机床

1.了解金属切削机床的分类与型号编制方法、机床运动与传动原理； 2.掌握工件表面形状与成形方法；

3.根据零件加工表面的形状和技术要求，确定其加工方法，合理选择机床。

四、金属切削刀具

1.了解刀具的作用、分类及正确使用；理解各类刀具的工艺范围、加工精度、结构及参数、应用特点等。

2.根据零件加工表面的形状和技术要求，确定其加工方法，合理选择切削刀具。

五、机械加工工艺规程设计

1.了解工艺规程设计的指导思想和设计原则，设计工艺规程必需的原始资料；了解制订机械加工工艺规程的内容和步骤。

2.理解划分加工阶段的目的意义；按工序集中原则和工序分散原则组织工艺过程的工艺特点及其应用范围；安排工序顺序的一般原则；机床设备和工艺装备选择的一般原则。

3.掌握选择粗、精基准的基本原则；用极值法和统计法解算尺寸链的计算公式；工序尺寸公差的计算方法；时间定额的组成和提高生产率的工艺途径；机械产品设计工艺性评价。

六、机床夹具设计

1.了解机床夹具的作用、分类及其组成；常见夹紧装置；钻床夹具、铣床夹具、车床夹具的结构特点。2.掌握六点定位原理、夹具的常用定位方式和常用定位元件； 3．掌握常见定位方式的定位误差分析计算方法。

七、机械加工质量

1.了解机械加工精度、机械加工表面质量的基本概念；

2.理解影响机械加工精度的因素、影响机械加工表面质量的因素； 3.掌握提高机械加工精度的工艺方法、控制表面加工质量的工艺途径。4.根据机械加工精度理论，能够对各种加工误差进行分析和计算。

八、机器装配工艺基础

1．了解装配的基本内容；理解装配精度与装配尺寸链、装配工艺规程的制订； 2.掌握保证装配精度的方法； 3.机器装配工艺规程设计。

参考教材

《机械制造技术基础》，于骏一主编，机械工业出版社

《机械制造技术基础》，熊良山主编，华中科技大学出版社

第二部分 专业技能测试（100分）

基本技能考核内容：根据所提供的零件、测绘工具及相关资料，完成零件测绘，用计算机绘图软件完成零件图，根据绘制的零件图拟定机械加工工艺路线。最后提交：1）徒手绘制的零件草图A3图纸一张2）计算机绘图的图形文件（文件名：考号姓名，例如：01张晓明）3）你定的工艺路线文件一份。考试时间为 100 分钟。考试要求

测绘零件类型范围：齿轮、齿轮轴、传动轴等轴类、轮盘盖类、叉架类零件一个。具体要求：

（一）测绘及徒手绘图部分：50分

1．给定零件名称、材料，分析零件的结构形状和零件的制造方法；

2．正确使用测量工具测绘零件，并能对标准结构（如标准齿轮的轮齿、键槽、退刀槽、中心孔、螺纹等）进行测量，并查表确定尺寸。

3．能够合理选择零件的表达方案，包括选择主视图、其它视图的数量和其它表达方法，掌握标准结构的规定表示法。

4．能够合理给出表面粗糙度、极限尺寸、形位公差等技术要求。5．具备徒手绘制零件草图的能力，将测绘结果通过零件草图记录下来。

（二）计算机绘图部分：30分

1．具有计算机绘图能力，掌握绘图软件的文件管理操作；掌握图层及对象特性工具的控制和使用；掌握定点、定向辅助工具的控制和使用；掌握一般绘图和编辑命令；掌握图库、块功能；能够控制文本和尺寸风格。

2．选择 AutoCAD2006（或CAXA2006）及以上版本的绘图软件，整理测绘得到的零件草图，用计算机绘图完成零件图。绘制的零件图应做到：表达方案合理、图形正确完整、线型规范清晰；尺寸标注正

确、完整、清晰，表面粗糙度、尺寸公差、形位公差及技术要求等标注齐备；图面布局合理，图纸幅面、比例选择恰当，图幅格式（A3横放或竖放、左边装订、制图作业可以采用的简化标题栏）正确。

（三）工艺路线拟定部分：20分 １．基准选择正确； ２．加工方法选择可行；

３．加工顺序安排符合原则； ４．加工阶段划分合理。

（二）参考书目

1．《现代工程图学》，杨裕根主编，北京邮电大学出版社

2．《AutoCAD 机械制图实用教程》，李银玉等主编，人民邮电出版社 3．《机械制造技术基础》，于骏一主编，机械工业出版社

金属学及热处理 第6篇

关键词金属烤瓷修复体并发症预防及处理

doi：10.3969/j.issn.1007—614x.2012.27.144

金属烤瓷冠修复广泛应用于临床，由于其具有的金属全冠的强度和烤瓷全冠的美观、耐磨性好、色泽逼真、舒适、经久耐用等特点，深受患者的欢迎。但修复后出现各种并发症病例时有发生。为了能够减少或防止金属烤瓷冠修复后并发症发生，对此进行了临床分析，并采取了相应的治疗。现报告如下。

资料与方法

2010年1月～2011年5月收治金属烤瓷冠桥修复后并发症患者75例，男45例，女30例，年龄20～62岁。金属烤瓷全冠42例，金属烤瓷桩核冠15例，金属烤瓷冠固定桥18例；位于上颌51例，下颌24例。

临床表现：并发症主要表现如下：①急、慢性龈炎11例，急性龈炎表现为牙龈急性出血，牙龈红肿，漱口或刷牙时易出血，慢性龈炎表现为牙龈增生。②基牙牙髓炎与瘘管7例，出现在基牙为活髓牙时，表现急性牙髓炎症状；由于基牙治疗不彻底或活髓牙行冠套修复后形成死髓，久之出现瘘管。③崩瓷18例，烤瓷冠成片状或大部分瓷脱落，以后牙多见，亦有切牙或功能牙尖少量崩瓷。④牙龈变色7例，烤瓷冠修复部位的牙龈呈黑色，相邻牙牙龈颜色正常。⑤颈缘间隙6例，固定冠与龈边缘有一台阶，可见固定冠颈缘有一黑线，基牙颈部外露。⑥食物嵌塞26例，在基牙套冠与邻牙间隙增宽，造成食物嵌塞。

结果

75例患者经过对症治疗后，患者重新制作固定义齿修复，恢复义齿的功能。

讨论

急、慢性龈炎：由于备牙时牙龈损伤过大或因黏固义齿时黏固剂未去处干净，压迫牙龈造成牙龈炎症性疼痛，炎症反复发作，去处多余的黏固剂，往往一段时间后炎症可自行消退；4例慢性龈炎是因烤瓷修复体颈缘延伸太长，桥体龈面不密合造成的。此类情况一般无法修复，须重做固定义齿。

基牙牙髓炎与瘘管：X例出现牙髓及根尖病变，常因基牙牙髓炎常与牙体切割过多，牙体预备时未进行有效的冷却降温，牙制备后未行脱敏或未作临时冠保护有关_[1]。X例根管治疗不完善引起根尖组织的炎症，由于修复过程中基牙根管治疗不完善，造成根管内细菌未被完全清除；X例瘘管常由于基牙治疗不彻底或活髓牙行冠套修复后形成死髓，久之出现瘘管；基牙牙髓炎和瘘管患者应彻底治疗后重新修复。

崩瓷：崩瓷产生的主要因素为不良的咬关系或临床医生在调时瓷面磨除过多或调时，不到位，有咬合高点，发生崩瓷_[2]。除此之外，患者不正确使用以及在制作过程中金属底冠清洗不彻底、预氧化不够及烤瓷炉的程序不正确等操作不当，均可导致崩瓷。

牙龈变色：由于牙体制备不够、冠边缘不密合以及颈缘未包埋在牙龈内，牙龈吸收烤瓷牙内的金属离子，久之则引起牙龈变黑。此时应将烤瓷牙拆除后重做，通过正确备牙，改进冠边缘设计或采用贵金属内冠修复。

颈缘间隙：颈缘间隙常由于烤瓷牙制作时颈缘长度不够，颈缘瓷粉覆盖不足，或原有炎症未完消除，炎症消退后，肿胀的牙龈退缩则引起颈缘间隙。拆除修复体，先做临时冠，待牙龈水肿消退后再取模型作烤瓷牙。

食物嵌塞：食物嵌塞的主要原因有冠制作外形恢复不当，邻接点恢复不准确，接触点不紧密、大小不合适，接触位置不正确，试戴时邻接点处打磨过多造成邻面无接触或接触不良等义齿制作因素。须拆除固定冠磨除邻牙较大倒凹，重新制作。

总之，瓷冠修复因自然美观，在临床上得以普遍使用。但必须要做认真的适应证选择，科学合理的设计，正确的牙体预备和精确的技工制作，方可达到良好及持久的修复效果，减少各种并发症的出现。

参考文献

1王仁飞.烤瓷桥修复后1年的牙周情况分析[J].口腔颌面修复学杂志，2003，9（4）：174.

《金属材料及热处理》的教学探讨 第7篇

金属材料及热处理这门学科主要介绍金属材料的合金化原理,包括合金元素和铁及碳作用、合金元素在各类相变过程中的作用、热处理对性能的影响,学生在学习过程中普遍对“铁碳合金的组织”,“铁碳合金相图的建立、识读、应用”等几个知识点难理解和掌握,在课堂教学过程中对这部分知识也常常出现难讲明讲透的现象。在这个难点的处理上,我们要深入分析,寻找到知识贯穿点,就很容易找到突破口。材料成分—工艺—组织—性能—应用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,金属材料的性能首先取决于其内部组织结构,而内部组织结构又取决于化学成分和加工工艺条件。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,碳的含量决定了材料的内部组织的变化,组织变化必然引起力学性能变化。另外,材料的热处理工艺也会改变内部组织,从而影响性能,所以相同成分的钢材加热到相同高的温度,当冷却方式不一样,最终得到力学性能也不同。很清楚,问题的关键就是钢材内部组织,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、兴趣教学,结合实际

《金属材料及热处理》课程内容抽象,枯燥,学生厌学。学生通常对当前社会高科技产品比较感兴趣,教学中,始终要联系实际,多举例子,结合当前我国军用飞机使用的新材料、辽宁舰采用的新技术、坦克装甲的材料性能以及医用器械等例子来讲解。让学生及时了解金属材料热处理研究的最新进展、最新科技成果和发展趋势,来引导学生"趣味"学习。常言道万事开头难,好的开端是成功的一半。学习中,我们要发挥学生的主观能动性,想办法让学生自己愿意学,是教的关键。兴趣是最好的老师。若学生对教学内容感兴趣,就会产生强烈的求知欲及学习动力。故对此可挖掘教材内容,有目的地设计些“兴奋点”以激发学生兴趣。如在上热处理这章内容时,把学生钳工实训制作的两小铁榔头(一铁榔头先经热处理)敲击后,先被热处理过的铁榔头工作面平整如初,而另一铁榔头工作面凹凸不平,制作两铁榔头材料一样,为何性能不一样呢?带着疑问,把学生的思维转移到枯燥、抽象的学习内容上。

三、设悬念,激发探究精神

“金属材料的力学性能”是教学的一个重要环节,由于实践条件限制,在课堂上把这抽象的内容讲明讲透不容易,关键要把学生的兴趣调动起来。因此,在上新课前放映一段著名的泰坦尼克号邮轮沉没的电影片段,并提出问题:造成"泰坦尼克"号这艘不沉的船沉没的真正原因是什么呢?由于技术上的原因,二十世纪初,科学考察队才开始到水下对残骸进行考察,并收集了残骸的金属碎片供科研用。这些碎片以及沉船在海底的状况使人们终于解开了首航一千五百多人丧生之谜。当时,只知道用铁造的船比木头造的船要结实,却没考虑到其韧性,当船与冰山相撞时,由于其材料韧性不够,很快断裂。活生生的例子给学生留下深刻印象。并主动提出想了解金属材料的性能,创设了一个“悬念猜想”的学习情境,从而进入教学过程,可以收到事半功倍的效果。

四、实验求证理论

《金属材料与热处理》这门课程与实际联系得非常紧密,内容抽象,教学过程中我们可以利用实验的直观性和可操作性,来激发学生的学习兴趣,由于条件限制,很多实验无法在学校完成,但教师可以设计一些简单易行的实验,通过实验验证理论,提高学生对知识的认同感。

例如,在讲到材料的硬度时,可用一简单的实验求证课本知识:用砖头敲击钢板,砖头粉碎,而钢板完好无损,说明砖头的硬度低,而钢板的硬度高。再如,让学生用小刀切削木头和橡皮,可见,切削木头用的力大,说明木头比橡皮的硬度高。硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标,也可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力。针对现有教学体制下学校实验能力不足的问题,教师还可以与当地的工厂联系,带学生到车间去参观,以弥补实验教学的不足,增长学生的见识。

五、运用多媒体教学,优化教学手段

多媒体教学,能将抽象的知识直观化、形象化,让不易理解的重点、难点变得生动、形象、直观,清楚,也能大幅度提高学生的学习兴趣和求职欲,教师利用课件可以更好的丰富教学内容,拓展学生的视野。同时,也能展示一些在课本和学校车间无法观察到的现象,如演示纯金属的结晶、拉伸变形、疲劳破坏、塑性变形的过程等。运用数码相机或DV将生产加工过程、生产设备等内容拍摄下来,放入课件中,能更形象、生动、直观地表现教学内容,加深学生对问题的理解,提高其学习积极性。多媒体教学使教室空间得到广阔的延伸,使学生不出教室便可置身于实验室和工厂的车间之中,使学生得到深刻印象,所学到的知识更贴近生产,从而达到更理想的教学效果。

总之,教学有法,教无定法。《金属材料与热处理》这门课程内容抽象,与实践联系紧密,在教学中,要如何才能激发学生的学习动机,唤起学生的求知欲望,让学生学习兴趣盎然地参与到教学全过程中来,才是我们教学的重点。同时,教师也要不断提高自己的业务能力和专业素养,大胆创新。当然,学生的学习兴趣的培养是一个漫长的过程,在教学过程中,我们要不断地总结和积累经验,以便最大限度地提高课堂教学效果。

摘要：《金属材料与热处理》是一门专业基础课,实践性强,注重培养学生的实践能力和创新能力,由于条件的限制,上好该课程不容易,学生学好难,着重阐述在教学中如何通过多层次、多样化、多途径的教学设计,制造教学亮点,尽量做到突出重点,因材施教,减少学生在学习专业课时对金属学原理的模糊理解,实施兴趣教学,从而收到良好的教学效果。

关键词：铁碳合金,材料成分,组织,性能,热处理工艺

参考文献

[1]高今田.金属的断裂韧性及热处理.金属热处理,1978(6).

[2]中国劳动社会保障部.金属材料及热处理.2001.

《金属材料及热处理》课程教学设计 第8篇

(一) 基本描述。

课程名称:金属材料及热处理。总学时:62学时。授课对象:中职院校 (三年制、四年制) 高技生。课程要求:必修课。分类:技术基础课。开课时间:一年级第一学期。

(二) 教学定位。

本课程是依据人力资源和社会保障部培养高级技工而设置的一门专业技术基础课。它是对机械类学生进行现代加工方法和工艺技术教育的一个重要环节, 同时也是他们在中职院校学习专业技术的一次较系统的实践训练。本课程的特点是理论性、实践性和综合性较强。随着工程领域中新材料的不断涌现, 新技术、新工艺日新月异, 本课程的内容也愈来愈丰富, 课程体系也在发生一系列重大变化, 《金属材料及热处理》在机械工程课程中的教育教学显得更加突出, 尤其是对于金属切削、机械装修、焊工等专业的学生, 该课程的地位非常重要。金属切削、机械装修、焊工专业的高技学生冷加工方面的课程学时所占比重较大, 而热加工学时相对较少。因此, 《金属材料及热处理》所讲授的金属加工工艺方面的知识就显得尤为重要。通过本课程的系统学习, 能够让学生掌握金属材料的工艺性能、金属的结构、钢的热处理、常用金属材料等方面的基本知识, 深刻理解各机械加工工艺之间的联系。

(三) 知识点与学时分配。

第一章:金属的性能, 10学时。第二章:金属的结构与结晶, 6学时。第三章:合金的结构及铁碳合金相图, 10学时。第四章:碳素钢, 4学时。第五章:钢的热处理, 14学时。第六章:合金钢, 6学时。第七章:铸铁, 6学时。第八章:有色金属, 6学时。第九章:机械零件选材及工艺路线分析, 自学。

二、《金属材料及热处理》教材的选定

本课程公开出版的教材有多种。比较适合学院机械类学生使用的教材常用的是:王戟主编的《金属材料及热处理》 (中国劳动出版社) , 由王戟主编的教材是全国技工行业的经典教材, 曾多次再版及印刷。该书系统地介绍了金属材料的性能、金属的结构与结晶、合金的结构及铁碳合金相图、碳素钢、钢的热处理、合金钢、铸铁、有色金属和机械零件选材及工艺路线分析。

三、《金属材料及热处理》课程的特点

本书降低了理论难度, 突出了技能训练, 涵盖了国家职业标准 (高级) 要求的内容。也可用作职业培训教材。

四、《金属材料及热处理》课程的讲授

(一) 第一章:

金属的性能 (10学时) 。重点与难点:本章主要介绍金属性能之间的关系。重点掌握金属的力学性能。难点是金属的疲劳现象。讲课艺术:一是向学生提出问题。体积相同的金块和铝块, 谁的质量大?金块的质量大, 因为金块的密度比铝的密度大, 从而导入金属的密度这一概念, 并逐步引入熔点、导电性、导热性、热膨胀性和磁性等物理性能。为什么防盗门能起到防盗作用?因为防盗门多采用金属材料制作而成, 说明金属材料不易破坏 (即强度较高) , 引入强度的概念, 进而逐步引入金属材料的力学性能。二是用同一把小刀来削铅笔和刻画玻璃, 前者小刀比铅笔硬, 后者玻璃比小刀硬, 说明硬和软是相对的。进而让学生了解硬度的概念。三是根据学生所掌握的一些物理现象和基本常识, 进一步加深对金属的物理性能和力学性能的认识。

(二) 第二章:

金属的结构与结晶 (6学时) 。重点与难点:本章主要介绍金属的结构与结晶的基本常识, 重点掌握典型金属的晶体结构、金属结晶的基本过程和同素异构转变。难点是结晶过程。讲课艺术:一是向学生提出问题。为什么铁比较硬, 铝比较软?金属的性能差别那么大, 因为它们的内部结构不同, 导入金属的结构概念, 进而引入金属结构的基本常识。如果把纯铁丝从1, 000℃冷却到室温, 铁丝会变长还是短?从“铁丝变长”这一答案引入金属同素异构转变概念, 并以纯铁为例子进行详细讲解。二是讲述金属的结晶过程, 让学生明白结晶是在恒温下进行的, 并且结晶过程是晶核的形成和长大过程, 它们是先后或同时进行的。

(三) 第三章:

合金的结构及铁碳合金相图 (10学时) 。重点与难点:本章主要介绍铁碳合金的成分、结构、组织和性能。重点是简化的铁碳合金相图, 难点是铁碳合金的结晶过程。讲课艺术:一是复习纯铁的同素异构转变, 让学生理解纯铁在固态下的多样性。二是根据初中所学的溶解度问题, 让学生理解固溶体、化合物、混合物的概念。三是借助多媒体课件中的动画讲解Fe-Fe3C状态图的建立方法, 状态图的点、线含义及各部分组织, 并选择一种合金进行详细分析。四是本章采用导入式教学, 先提出问题, 让学生带着问题看书, 然后回答, 老师做概括总结。

(四) 第四章:

碳素钢 (4学时) 。重点与难点:本章主要介绍碳素钢的分类、常用碳素钢的牌号及用途, 重点是掌握常用碳素钢的牌号及用途。难点是碳素钢的用途举例。讲课艺术:一是给定两位数字如“60”, 让学生去想象它的含义, 能否给出一个具体的概念, 相信答案应该是五花八门的。老师给出具体含义并讲解。二是比较常用碳素钢的牌号、用途。

(五) 第五章:

钢的热处理 (14学时) 。重点与难点:本章主要介绍钢在加热、冷却时的组织变化以及各种热处理方法, 重点是掌握退火、正火、淬火和回火的工艺原理、目的和应用等, 难点是各种热处理工艺之间的区别及应用。讲课艺术:一是举例分析:说明非平衡加热和冷却对材料组织及性能有影响, 使学生理解在热处理过程中常用的加热及冷却都是非平衡状态。二是提出问题:热处理的概念。各种常用热处理的工艺有什么不同?在回答问题后, 详细讲解热处理的常用方法, 启发学生思考分析各种热处理之间的区别和联系。

(六) 第六章:

合金钢 (6学时) 。重点与难点:本章主要介绍合金钢的分类、牌号及应用。重点掌握常用合金钢的牌号、应用和热处理特点。难点为常用合金钢的牌号、应用和热处理。讲课艺术:一是向学生提出问题:日常生活中, 一些铁制品为什么经常生锈?如何防止铁制品生锈?二是引导学生认识搪瓷、镀铝、镀铬、镀铜、刷油漆的作用是什么。三是让学生总结生活中还有哪些防止金属材料生锈的方法。

(七) 第七章:

铸铁 (6学时) 。重点及难点:本章主要介绍铸铁的概念、分类及应用, 重点是灰铸铁、球墨铸铁的牌号、应用和热处理。难点是蠕墨铸铁的牌号和应用。讲课艺术:一是借助日常生活常用的扳手、水龙头、暖气片等较为常见的金属构件, 让同学们认识铸铁。二是随堂练习巩固学习效果, 增强记忆。对于灰铸铁和球墨铸铁这两部分重点内容, 课堂上给出10分钟左右的时间让同学们仔细阅读教材, 分清层次, 这样学生可有时间对重点知识进行必要的记忆和巩固, 教师也可以利用这段时间走到每个学生身边, 面对面地给学生解释学习时遇到的难题。实践表明, 随堂练习并当堂答疑的效果非常好。三是可锻铸铁、蠕墨铸铁等内容, 可以适当简介。

(八) 第八章:

有色金属 (6学时) 。重点及难点:本章主要介绍铝合金、铜合金、轴承合金及硬质合金的牌号、应用。重点是铜合金及硬质合金的牌号、应用。难点是轴承合金的牌号、应用。讲课艺术:一是我们所熟知的电线、电缆大都是铜线或铝线。用其他的金属材料适合做电线吗?二是提到我们的国宝:司母戊大方鼎, 同学们应当印象很深, 可以讲解一下它的历史故事。进而向同学们解释:青铜的组成成分是由铜 (Cu) 和锌 (Zn) 两种元素组成。

(九) 第九章:

机械零件选材及工艺路线分析。自学。

五、《金属材料及热处理》课程的作业及实验

(一) 作业。

授课教师要想深入了解学生的学习效果究竟如何, 最常用的方法就是从学生那里收集反馈信息。因此, 教师布置一定量的作业, 督促学生按时完成, 并及时批改作业, 实践证明是一种行之有效的方法。通过批改作业, 教师可以及时了解到学生的学习难点所在。有时候作业不一定都是书本上的, 笔者曾精编了《金属材料及热处理复习刚要》, 题型比较齐全, 把一些复杂的理论知识简单化, 枯燥内容艺术化, 注意经常更新内容, 根据学习情况, 选出若干习题作为作业上交, 并坚持全部批改。这样既可以提高学生的学习兴趣, 又能全面地了解学生的学习情况。

(二) 实验。

《金属材料及热处理》是一门工程实践课程, 有一定量的实验也是必要的。根据学院的具体条件及课程内容设置, 在授课过程中适当安排一些如拉伸试验、冲击实验、金相组织观察等内容, 使学生在头脑中有一个非常直观的印象, 非常有助于学生对本课程的理解。

六、考试及成绩评定

(一) 考题设计。

《金属材料及热处理》考题形式基本上分成七种类型:即填空、选择、判断、解释概念、问答题、解释牌号及对铁碳合金相图的理解。填空、选择、判断题:主要考查学生对一些基本常识、基本理论及基本概念的理解情况。要求学生能够活学活用、举一反三。解释概念:这类题目主要考查学生对一些重要概念的理解程度。学生可以不用死记硬背, 甚至可以用自己的语言解释, 只要答对关键的词句即可。问答题:针对各章节的主要内容设置一些通俗易懂的题目进行作答。解释牌号:对于机械行业典型零件及常用工具, 要求学生能清楚其制造材料、使用场合及热处理方法。铁碳合金相图:铁碳合金相图是《金属材料及热处理》课程较为重要的章节, 是本学科的核心内容, 贯穿全课程的始终, 要求学生能够加深理解并熟练掌握。

(二) 成绩评定。

学生考试成绩的评定方法, 对学生的学习积极性影响很大。科学合理的评定方法能激发学生的学习积极性。《金属材料及热处理》成绩评定采用累加式分比例记分方法。主要有三部分成绩进行累加:一是平时和实验成绩占20%。主要考查平时的听课出勤率、作业成绩、实验成绩三个方面。二是期中考试成绩占10%。期中考试采用随堂小考的形式进行, 可以在重要章节讲完后进行阶段性课堂随机测验。三是期末考试成绩占70%。学期结束后, 采用专用教室考试、专人监考、闭卷笔试的形式进行。

摘要：金属材料及热处理是一门专业性比较强、理论知识较为抽象、技术概念较多的工科类技术基础课程。学生在学习过程中普遍反映, 本课程内容文字太多, 公式图像太少, 学习起来枯燥无味且兴趣不大。特别是近几年, 因为生源普遍基础较差, 对理论知识的理解和实践操作能力以及机械行业中金属材料相关知识的认识更是缺乏。如何让学生能够学会一些专业技术知识, 顺利毕业, 是任课老师所面临的重大课题和义不容辞的责任。因此, 如何优化教学设计, 激发学生对所学科目的学习兴趣, 充分调动其学习积极性, 应是当前面临的首要任务。

关键词：金属材料,热处理,教学设计

参考文献

[1]余永宁.金属学原理[M].北京:机械工业出版社, 2008, 3

金属学及热处理 第9篇

关键词：金属材料,热处理,教学策略

由于《金属材料与热处理》课程研究的内容较为抽象，枯燥，如何培养学生的学习兴趣，激发学生的学习动力，使学生形成积极的学习态度，是当前这门课程教学中首先需要解决的问题。

一、学前导趣，激发动机

1. 学前导趣

针对《金属材料与热处理》这门课程专业技术性很强，概念繁多，理论抽象，学生年龄较小，没有金属材料及热处理的概念，在实际生活中也基本未接触过相关知识的现状，在课堂教学中教师巧妙的导入和精彩的开讲不但可以引起学生的兴趣，还能为以后的教学奠定坚实的基础。比如，可以在开讲之前介绍一些金属材料及热处理的实际例子，小到锯条、大到汽车上的轴承，再到航天飞机等，都可以使学生对这门课程产生一定的兴趣，并随之有了进一步想去了解的念头。

2. 激发动机

我们都知道，只有学生对学习产生了浓厚的兴趣，才可能将之转化为学习动力。所以，学习动机的培养和激发兴趣二者之间应该是互相促进、共同发展的关系。这就要求教师在教学过程中，注意激发学生的学习动机，引起学生的好奇心理。教师可以在课堂上巧妙地设置问题，再经过引导和启发。这样往往可以让学生产生求知欲，从而激发学生的学习兴趣和动机。

二、灵活运用，维持兴趣

随着课程学习的逐步深入，学生在最初拥有的好奇心将会逐渐减弱，这时，维持学生对课程的学习兴趣就显得尤为重要。在平时的教学过程中，教师应该灵活地运用教学手段，充分挖掘并利用语言艺术，使学生的最佳学习状态能够保持下去。

兴趣是很容易改变的，它会随着需要的变化而变化。只有让学生体会到课程的重要性，才可以更好地维持学生的学习兴趣。这就要求我们在教学过程中，应始终将所讲内容和实际生活联系起来。

三、课尾延趣，加强记忆

在课堂教学即将结束的时候，教师应注意为学生留下充足的思考空间，从而进一步激发学生的学习兴趣。例如，当讲到力学性能中的硬度、强度、疲劳强度、韧性和塑性等概念的时候，提出能够让同学自己思考的实际生活中遇到的相关例子。结果，很多同学都在拔河的过程中体会到了拔河绳的强度，在切削加工实习时，知道刀具的硬度等等。通过这种方式，使学生加强对概念的把握。

四、综合解决问题策略

1. 边教边实验

《金属材料及热处理》既是一门基础学科，又是一门实验性学科，做实验不仅有利于学生正确地认识物质和把握其变化规律，还有利于学生观察、分析以及解决问题能力的培养。所以，边教边实验对这门课程的教学意义十分重要。教学与实验相结合，可以提高学生的动手能力，加深教学的直观效果，弥补学生在实际生活中经验不足的问题。

2. 类比法

在教学中遇到一些抽象问题的时候，比如，在学习金属晶体结构的缺陷这部分内容时，一般很难用实验来直观地描述这个过程，这就需要运用类比法来使学生明白金属强度和晶格缺陷的关系。可以把教室中整齐排列的座位当作晶格，一个学生没来上学，就出现了“空位”;另一个同学没按规定坐在自己的位置，而是和别人挤在一起，就成为了“间隙原子”。这种座位排列产生的变形，就会影响班级的整体形象，也就是“晶格缺陷”。合理地运用类比法，不仅有助于学习《金属材料及热处理》的抽象概念，还有助于学生认识事物的共性。

3. 拓展认识

对于学生的思维定势，教师应尽量拓展学生的认识领域，引导学生进行多方位的全面的思考，尽可能地充实学生的视野，打破存在着的思维定势，使学生可以更深入地探索事物的本质。

4. 整理归纳

教师应按照金属材料的类别或者特征进行整理和归纳，系统地将知识进行编排，从而构筑起知识之间的内在联系。比如，合金钢的分类，按用途分类的话，可以分为工具钢、特殊钢和结构钢;按化学成份分类的话，则可分为低合金钢、中合金钢以及高合金钢;按金相组织分类的话，又可分为马氏体钢、珠光体钢、奥氏体钢和贝氏体钢。经过整理归纳，相应的知识便汇成了一个完整的系统，知识也会掌握的更加牢固。再如，很多学生反映很难掌握“铁碳相图”，通过分析、总结它们的性能变化规律后，能够使学生的学习系统化、简单化。

总之，《金属材料及热处理》这门课程，概念较抽象，理论性也较强，很难被学生理解和掌握。突破这个教学难点，教学策略十分重要。在教学过程中，运用激发动机的策略和综合解决问题的策略，可以有效地引发学生的学习积极性以及主观能动性，从而提高学生的学习效果。

参考文献

[1]曹景竹, 李平.高职院校“金属材料及热处理”课程的教学改革[J].哈尔滨电力职业技术学院, 2008, (S3) .

[2]王文山.《金属材料与热处理》教学设计策略探索[J].中国科技创新导刊, 2008, (13) .

[3]邓渝欣.浅谈《金属材料及热处理应用》教法与能力培养[J].重庆机械技师学院, 2010, (7) .

[4]陈月敏.浅谈金属材料及热处理的教学策略[J].浙江省杭州市轻工技工学校, 2007, (8) .

浅谈金属材料的应用及热处理技术 第10篇

1 金属材料的应用

金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性,耐热、耐寒,可铸造、锻造、冲压和焊接,还有良好的导电性、导热性和铁磁性,是现代工业中最重要的材料。近年来,国内多孔金属材料和纳米金属材料发展尤为迅速,应用的领域正在不断拓展,市场需求也在迅速增长。

1.1 多孔金属材料的应用

多孔金属材料是当前发展较快的一种功能性材料。它具有渗透性好、孔径可调、耐腐蚀、耐高温、强度高等优点,可以制成过滤器、分离膜、消音器、催化剂载体、电池电极、阻燃防爆等材料,在原子能、石化、冶金、机械、医药、环保等行业已得到了广泛的应用。

1)过滤与分离。多孔金属具有优良的渗透性,适合于制备多种过滤器的材料,利用多孔金属的孔道对流体介质中固体粒子的阻留和捕集作用将气体或液体进行过滤与分离,从而达到介质的净化或分离作用。使用最广泛的金属过滤器材料是多孔青铜和多孔不锈钢。

2)能量吸收。能量吸收是多孔金属材料的重要用途,其中缓冲器及吸震器是典型的能量吸收装置,其应用从汽车的防冲挡到宇宙飞船的起落架,以及升降机、传送器安全垫和高速磨床防护罩吸能内衬。

3)热交换。多孔金属具有很大的表面积,是热交换和加热的有效材料。通孔体可作热交换器、加热器和散热器,而闭孔多孔金属可作绝热材料。此外,多孔金属耐火具有与阻火能力协调的高渗透性,可作为防止火焰沿管道蔓延的优质材料,可制成灭火器。

4)流体分布与控制。多孔金属作为一种流体分布装置得到了广泛应用。例如用多孔不锈钢控制火箭鼻锥体偏航指示仪外壳冷却气体或液体,多孔粉末冶金材料则大量应用于磁带处理设备中的漂浮塑性膜的气浮辊筒中。另外一些布气元件用于液体中分布入气体,如用多孔钛管给啤酒充气,多孔钛板在医用氧合器中将氧气均匀充入血液等。多孔金属材料还用于流体控制,如用于气体或液体的计量器、自动化系统中的信号控制延时器等。

5)电磁屏蔽。多孔金属的电磁被吸收性能可用于电磁屏蔽、电磁兼容器件。主要的应用是孔隙相互之间全部连通的三维网状铜或镍,这种结构透气散热性好、比重轻,比金属网的屏蔽性能高得多,可实现波导窗的屏蔽效果,但体积比波导窗小、轻便,更适合于移动的仪器设备使用[1]。

1.2 纳米金属材料的应用

纳米金属材料是利用纳米技术制造的金属材料,具有纳米级尺寸的组织结构,在其组织中也包含着纳米颗粒杂质。在金属材料生产中利用纳米技术,可以将材料成分和组织控制地极其精密和细小,从而使金属的力学性能和功能特性得到很大的提高[2]。目前,纳米金属材料主要应用于以下几方面。

1)高硬度和耐磨WC-Co纳米复合材料。纳米结构的WC-Co在硬度、耐磨性和韧性等方面优于普通的粗晶材料,已经用作保护涂层和切削工具。高能球磨或化学合成WC-Co纳米合金也已经工业化。

2)铝基纳米复合材料。铝基纳米复合材料以其超高强度(可达到116 GPa)为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的α-A1粒子,合金元素包括稀土(如钇、铈)和过渡族金属(如铁、镍)。在略低于非晶态合金的晶化温度下温挤,加工过程中可使部分非晶态合金转变为晶体,成为纳米-非晶态复合材料。另外,铝基纳米复合材料具有很好的强度及抗疲劳性能,雾化的粉末可以固结成棒材,并加工成小尺寸高强度部件。

3)电沉积纳米晶体镍。电沉积薄膜具有典型的柱状晶结构,可以用脉冲电流将其破碎。精心地控制温度、p H值和镀液的成分,电沉积的镍晶粒尺寸可达10 nm。它在350 K时就发生反常的晶粒长大,添加溶质并使其偏析在晶界上,可实现结构的稳定。这使管材的内涂覆,尤其是修复核电站蒸汽发电机的叶轮变得非常方便[3]。

2 热处理技术的发展

热处理技术是金属材料改性的孵化器,它可以使产品的内在品质更加完美。金属材料只有通过热处理才能真正显示其无比的威力。随着金属材料与热处理技术的发展,热处理的领域在不断地扩大。在热处理方法上,打破了传统的工艺,出现了离子束表面改性、强烈淬火技术、磨削加热淬火、环己烯渗碳、微波渗碳等新工艺。热处理设备也在不断更新,真空加热高压气淬设备、低压渗碳双室高压气淬炉、带柔性淬火系统的低压离子渗碳炉等正在加以利用,而且还出现了很多热处理新材料、新传感技术。

2.1 热处理新工艺

近年来热处理新工艺不断涌现。例如,离子束表面改性,其优点是不改变金属表面化学成分,尺寸无明显变化,不需化学用剂,也不会产生有害气体;强烈淬火技术可避免钢件开裂,减少畸变,显著提高钢材力学性能,延长零件的使用寿命;环己烯渗碳,此技术的优点是工件十分干净,可避免晶界氧化,齿根硬度可达到节圆齿面硬度的90%以上,渗剂用量很低,渗层均匀,工件畸变小,可提高渗碳温度;铝合金的热等静压固溶时效复合处理可消除铝合金铸件孔隙和缩短工艺周期,降低生产成本,同时提高铸件的力学性能;微波渗碳可使热处理工艺实现更精确地控制加热和达到更高温度,从而缩短工艺周期和减少能耗;此外,还有磨削加热淬火,乙炔低压渗碳和混合气低压渗碳等[4]。

2.2 热处理新设备

随着热处理技术的发展,新设备也随之不断更新。真空加热高压气淬设备的问世是热处理技术的一大进步。低压渗碳双室高压气淬炉的开发对于提高冷速效果明显,气淬冷却均匀、工件畸变小;除真空加热双室高压气淬炉外,还有密封渗碳高压气淬炉;带柔性淬火系统的低压离子渗碳炉不仅可以施行低压离子渗碳、气冷、油淬,还可以施行等离子碳氮共渗,低温、高温等离子渗氮,工具钢、马氏体不锈钢的高浓度渗碳以及所有在真空条件下于500~1 300℃的各种热处理;低压渗碳高压气淬链接式生产线,可以不用移动小车上的大量和笨重的软管和电缆,简化了结构、提高了设备的可靠性;此外,还有贝氏体等温、马氏体分级淬火生产线,涌泉式淬火槽,推杆连续式渗碳淬火生产线和环形渗碳淬火生产线等[5]。

2.3 热处理新材料

目前,热处理新材料主要是生态淬火剂。所谓生态淬火剂就是以植物油为基本加入添加剂的天然淬火油。常用淬火剂的有水、盐水、熔盐、冷热矿物油和聚合物溶液,还有Ni3Al金属间化合物和APM和APMT合金。Ni3Al金属间化合物是一种新型炉内抗渗碳耐热构件材料。采用Ni3Al构件可以减少炉子维修次数,缩短工艺周期,提高热处理工件寿命、提高渗碳温度、节能效果显著,但是因为其脆性大未得到实际应用;APM和APMT合金是用A-1粉末通过热等静压、烧结和深拉延出来的。用AT1合金制造的电热和燃气辐射管比一般耐热合金能经受双倍的热流。此外,用超临界液体CO2代替氟氯烃(CF2Cs)可以清除电子和光电产品上的油脂,塑料、聚合材料上的污染物,多孔金属表面污物,机加工零件和冲压件表面的油污[5]。

2.4 新传感技术

最新发展的传感技术有氧探头Oxymess,用于渗氮和氮碳共渗氮势测控的Ti O2氧探头;氮势传感器Hydro Nit,跟踪渗氮过程的传感器Ki Nit;测控淬火槽工作状态的Fluid Quench传感器;气冷淬火的Heat Flux传感器;真空渗碳碳势传感器等[5]。

3 结束语

在激烈的国际竞争形势下,世界各国都围绕提高产品质量、降低成本、节约能源、改善公害等方面,在金属材料和热处理发展方面取得了不少成果。我国金属材料和热处理技术的研究在科学家们的不断努力下也得了显著的进展。随着设备功能、控制手段、工艺技术的进一步完善和丰富,我国在这一领域的研究水平将会有更大的发展。

摘要：介绍了多孔金属材料和纳米金属材料的应用,阐述了热处理技术的新工艺、新材料、新设备等,并对金属材料和热处理技术进行了展望。

关键词：多孔金属材料,纳米金属材料,热处理技术

参考文献

[1]刘培生,李铁藩.多孔金属材料的应用[J].功能材料,2001,32(1):12-15.

[2]王燕.长征纳米金属材料[J].金属功能材料,2004(2):10.

[3]石力航.纳米金属材料[J].湖南冶金,2000(6):43-46.

[4]刘菊东,王贵成,陈康敏.砂轮特性对钢磨削淬硬层的影响[J].金属热处理,2006,31(12):56-58.

金属材料与热处理课程案例教学 第11篇

关键词：金属材料与热处理 案例教学法 冶金专业

金属材料与热处理课程是高职院校冶金专业中一门专业性强、抽象难学的课程。笔者在多年的教学过程中，采用案例教学法，使抽象难懂的概念形象化和具体化，取得了比较好的教学效果。下面，笔者就金属材料与热处理课程教学过程中，如何进行案例教学进行具体说明。

一、缺口效应

金属材料存在缺口的情况下，金属材料的力学性与没有缺口情况时是不一样的。金属缺口存在时，缺口处的受力状态会发生改变，使得金属材料变得脆弱，危及机械机电设备的正常运转。为了将金属材料缺口效应讲明白，笔者在课堂教学时，准备了两张完全相同的塑料包装纸，其中一张塑料包装纸保持原样，用剪刀在另一张塑料包装纸剪一个小缺口。然后，笔者叫了一名学生上讲台以同样的路线撕裂塑料包装纸，在撕裂过程中，存在小缺口的塑料包装纸很容易撕裂，而另一种没有缺口的塑料包装纸则更难撕破，显示出有缺口的塑料包装纸力学性能发生了很大改变。在外力的作用下，外力集中于缺口位置，超过材料屈服强度而使塑性变化并开裂，这就是缺口效应。笔者通过这个形象的案例，很好地说明了金属材料缺口效应。

二、疲劳现象

机械设备中结构零件有时破裂，会造成重大经济损失，甚至危害工作人员生命安全。许多造成破裂的机械零件是在循环变动载荷下运行的，例如齿轮和曲轴等。在运行过程中，这些机械构件在工作应力低于金属材料屈服强度时就出现破裂现象，这种现象就是疲劳现象。据统计，工作过程中发生破裂情况至少有八成是由于疲劳破裂引起的，而且疲劳破裂在发生前没有明显征兆，具有很大危害。学生很难理解金属材料的疲劳破裂问题。为此，笔者在课堂教学时准备了几根铁丝，让几个学生对铁丝反复弯折，在很短的时间铁丝就被折断，这是由于疲劳现象产生的断裂。机械结构零件材料表面存在缺陷问题时，例如划痕和裂纹等，这些地方应力出现了大于原先屈服点的情况。在循环变动载荷情况下，随着循环次数的增加，产生疲劳裂纹，裂纹持续扩大，达到一个临界点后突然断裂。

三、金属同素异构现象

固态金属在一定的温度区间存在一定的晶格情况。比如钛在882度以下时以六方晶格的形式存在，而在882度至熔点期间，钛以体心立方晶格存在。铁在912度以下是以体心立方晶格形态存在，912度至1394度期间以面心立方晶格形态存在，在1394度至熔点期间又以体心立方晶格形态存在。固态金属在不同温度情况下，会从一种晶格形态改变成另一种晶格存在形态现象，这种现象就是金属同素异构。为了让学生理解该知识点，笔者在课堂上向学生提出一个问题：固态金属存在热胀冷缩情况吗？学生一时不能做出最终正确判断。笔者先与学生进行了实验，课堂上准备了一条长为1.2米、直径1毫米的铁丝，将铁丝的两端固定在支架上，通电流后使铁丝慢慢加热。随着电流的增强，我们可以观察到铁丝由于受热出现膨胀，并逐渐下沉，而加热到使铁丝呈现出橙色时，我们反而能够观察到铁丝收缩的情况。相反，铁丝从高达1000℃条件下逐渐降温，降低到一定温度后铁丝反而伸长。总之，铁丝在加热时出现收缩，而在降温时出现伸长。这种情况的发生，显示出固态金属并不是完全“热胀冷缩”，而是由于金属同素异构现象的存在，金属材料在不同温度下内部晶格发生了改变。

四、偏析现象

金属材料中化学成分分布不均匀的情况称为偏析现象。金属铸锭结晶过程中，不同部位结晶速度是不一样的，一般在合金中低熔点的元素集中于最终结晶区，从而造成最终金属铸锭存在化学成分分布不均匀问题。学生对偏析现象不太理解。为此，笔者在课前要求学生利用课外时间自己制作一支冰激凌，制作过程是把牛奶放在冰箱里冻结成块状即可，制作完成后自己亲自品尝味道。在课堂上，笔者要求学生描述一下牛奶冰激凌的味道，大多学生都认为刚开始品尝牛奶冰激凌时感觉很甜，到后面慢慢淡而无味，最后就是冰屑了。为什么要形成这种情况，这是因为水结晶的温度是零度，牛奶中的水以三种性质而存在，一种是游离水的形式存在，它不与其他物质结合，具有溶剂的功能，含量最多；第二种是溶解于蛋白质、乳糖等物质的水；第三种是结晶水。牛奶在冷冻过程中，最先结成冰块的是游离水，牛奶逐渐冻结，随着冷冻的时间的加长，由于游离水全部冻结成冰块，导致不结冰的蛋白质和乳糖等聚集于冰激凌的表面，从而使得冷冻的冰激凌存在口味变化的情况。通过这个课外实验，学生很容易明白偏析现象的发生原理。

金属学及热处理 第12篇

1 影响金属热处理变形的相关因素分析

在金属的热处理过程中由于材料的性质和外界因素的影响, 导致了其加热和冷却不均匀、不等时性等特点, 热处理中的温度梯度变化都会引起金属材料内部应力的作用。金属材料在一定条件下, 就会产生内应力变形的情况。内应力变形常常具有比较明显的特征, 例如内应力变形常常不会改变工件的体积, 但是却常常影响工件的形状和结构, 而且具有比较明显的方向性。同时内应力所导致的变形中工件每一次进行热处理之后, 都会产生应当的表现, 而且其变形量随着热处理次数的增加而增加。

在金属的热处理中基本由加热、保温以及冷却三个阶段组成, 在实际的热处理中包含了正火、淬火、回火、退火等多种加工工艺。但是在热处理的过程中常常需要到各种参数, 例如加工的周期、温度等。如果其中的温度测量不准确, 那么就难以进行正确的热处理, 从而导致其变形过大, 甚至产品报废的情况。因此温度成为了影响金属热处理效果的关键, 也是热处理工艺的关键参数。

2 降低金属热处理变形的措施和方法

为了有效地减少热处理所导致的变形, 其关键在于选择合适的热处理工艺。通过将不同的热处理工艺进行有效的结合, 既能够达到改善性能同时又能够达到减少变形的目的。为了有效的保证工件在热处理后的精度, 可以通过研究金属工件热处理变形规律的方法, 在加工时进行干预处理, 从而使工件在热处理之后的尺寸每个满足设计的要求。这对于工件的变形规律提出了比较高的要求, 同时工件的变形也应当满足一致性的要求。这种方式等于金属的热处理要求比较高, 是一种比较理想的方法。为了改善金属热处理的变形情况, 可以采取以下几个方面的措施:

2.1 做好热处理之前的预处理。

金属热处理的不同工艺, 例如正火、退火等都会影响到金属的最终变形量。正火中的温度过高, 都会导致金属材料内部的变形增大, 因此在工件的热处理之前都需要进行控制温度的正火处理。在研究中发现在正火处理之后, 可以采用等温淬火的处理方法来提高金属材料内部的结构的均匀性, 从而减少其变形。对于不同的工件的结构特点, 应当采用不同的热处理工序, 从而可以有效地减少热处理中的变形, 并且使热处理中的变形能够相互的抵消, 从而达到改善变形的目的。这种方法一般比较复杂, 花费的时间比较多而且成本比较高, 对于一些要求精度比较高的零部件可以考虑采用这种方法。

2.2 做好淬火处理工艺。

淬火冷却是热处理中的关键, 如果采用了不合理的介质, 那么就会导致工件内部比较大的应力, 从而引起工件的变形或者开裂, 因此在淬火冷却的过程中应当保证稳定的速度。金属淬火冷却过程对于变形的影响也比较大, 如果热冷却处理的速度越快, 那么冷却也就越不均匀, 从而工件的内部压力也将越大, 导致了工件的变形也越大。在淬火冷却的过程中常常采用水和油来作为介质, 水在550℃-650℃的范围内的冷却速度比较大, 但是在200℃-300℃的范围年其冷却速度虽然已经大幅下降, 但是速度仍然比较大, 最终容易引起金属材料的变形。但是如果在水中加入一定的盐和碱, 那么可以有效的提高在550℃-650℃之间的冷却速度, 但是保证了200-300℃之间的冷却速度不变。虽然盐水或者碱水都都常常用来作为淬火的冷却介质, 那么都容易引起金属材料的变形。油在200-300℃之间的冷却速度比较慢, 可以有效地解决金属材料在淬火时的变形情况。但是油在550-650℃之间冷却速度不大, 只能用在合金钢的淬火冷却中。因此在硬度要求一致的前提下, 应当尽量使用油来作为介质, 油和水在其它条件相同的情况下, 油性介质的冷却速度比较慢, 而水性介质的冷却速度比较大, 从而对于金属的变形影响比较大。

2.3 冷却方法的选择。

在金属材料的热处理中, 冷却也是其关键的步骤。常见的冷却处理方法有双液淬火、单液淬火法、等温淬火以及分级淬火法等, 其中单液淬火的方法能够有效的满足自动化和机械化的需要, 但是其缺点是难以控制淬火冷却的速度, 而且水淬法容易产生变形, 而油淬法容易导致工件硬度不均匀以及硬度不足的现象。双液淬火法是将加热的工件先放在进行冷却速度比较快的介质中冷却到300℃左右, 然后再立即放入到冷却速度比较慢的价值中到冷却。例如对于结构比较复杂的碳钢工件常常采用水淬和油淬相结合的方法, 先在水中冷却到300℃之后再放到油中进行冷却;对于合金钢来说, 常常需要采用油淬和空气冷却相结合的方法。在保证工件硬度的要求下, 尽可能的采用预冷的方式。分级淬火冷却的方式, 能够有效地减少工件内部的热应力和组织预冷, 对于改善一些结构比较复杂的工件变形具有重要的帮助。分级淬火是先将加热的工件放到温度比较高的碱液或者盐液中, 持续2-5分钟待工件内外温度一致后放到空气中进行冷却。但是这种冷却方法由于溶液的冷却能力比较低, 所以只适用尺寸比较小以及尺寸精度要求比较高的工件。对于一些结构特别复杂以及精度要求比较高的工件, 可以考虑采用等温淬火冷却的方法。

2.4 夹持方法的选择。

不同的夹装方法对于零部件的热处理过程中的变形也具有一定的影响, 选择合理的装夹方式可以使工件热处理过程中受热和冷却均匀, 对于降低金属组织的应力不均以及变形都具有重要的意义。具体可以考虑使用支承垫圈、补偿垫圈、叠加垫圈等方式, 有花键孔的零部件可以考虑使用花键心轴等方式。

3 结束语

温度作为影响热处理变形中的关键因素, 通过采用合理的热处理工艺可以有效地降低变形的不利影响, 从而提高工件的抗变形能力, 增强内部的应力。通过控制热处理中的温度变化, 可以有效地改善加热、冷却过程中的温度变化区间, 使工件的温度达到均匀和一致性, 减少了热应力的不利影响, 从而改善了工件的变形情况。同时采用合理的热处理工艺, 能够有效地降低热处理的时间, 这对于改善工件的变形也具有重要的帮助。

参考文献

[1]白钰枝.影响金属热处理变形的因素及改善措施[J].无线互联科技, 2013, (1) :174.

[2]罗轶.怎样减小金属热处理变形[J].中国化工贸易, 2013, (11) :136-136, 193.

[3]张利云.浅谈如何减小金属热处理变形[J].科技资讯, 2013, (23) :94.