1、淺談金屬材料及熱處理課的復習管書才 內容摘要 金屬材料及熱處理課是一門專業基礎理論課，技工學校機械專業的學生學得好差，掌握得透徹與否，直接關系到同學們在以后生產實際中工作能力，由于同學們基礎較差，對一些問題難以理解，因此到了期末進行復習時，如何提高他們的復習效率，幫助他們掌握較多的理論知識，以便在今后較好地 為生產實際服務，則是我們教此科目的老師一項義不容辭的責任，筆者經過一階段的探索，提出了用10句話順口溜的方法，復習效果較好。 關鍵詞 順口溜 提高復習效率  金屬材料是現代工業、農業、國防及科學技術等部門使用最廣泛的材料。它之所以獲得廣泛的應用，不僅是由于它的來源豐富，

2、而且還由于它具有優良的性能。此外，金屬材料品種多，性能各異，可以通過不同的加工方法（例如熱處理），使金屬材料的某些性能獲得進一步的改善，從而擴大其使用范圍。 作為機械制造的技術工人，無論從事機械制造或維修工作，都會遇到金屬材料的選用及熱處理問題。在生產中，如果選材不當，或者零件的執處理工藝選得不合理，將使零件不能滿足使用要求，而使設備過早地損壞，造成很大的經濟損失。為此，我們必須掌握常用金屬材料的成分、加工方法、組織、性能、用途之間相互聯系的基本知識，并運用這些知識去解決實際生產中遇到的具體問題。這就是我們學習本課程的目的。 金屬材料與熱處理是一門技術基礎課，它的內容主要包含以下幾個部門： 1

3、、鋼鐵材料的冶煉 介紹金屬材料的概念、分類及其生產過程。重點放在鋼鐵材料的生產過程。 2、金屬的性能 介紹金屬的物理、化學、力學及工藝等性能。 3、金屬學的基礎知識 介紹金屬和合金的晶體構造及其結晶過程，以及金屬的成分、溫度和組織之間的相互關系及變化規律。 4、鋼的熱處理 介紹熱處理的基本理論及各種熱處理工藝的目的和方法。 5、常用的金屬材料 介紹碳鋼、合金鋼、鑄鐵、有色金屬及硬質合金等金屬材料的牌號、成分、組織、熱處理、性能及用途。鑒于機械專業技校生掌握這門課的必需性以及同學們學起來有一定難度，平時往往還未全面掌握，在期末進行復習時，提高他們復習效率，幫助他們理解和融會貫通尤為重要，采用一般

4、從前到后按順序復習方法，往往效果不太好，為此筆者經過一段時間探索，概括全書，提出了“順口溜”的復習方法，共10句，它們是： 1金屬材料熱處理， 2鋼鐵材料最重要。 3鐵碳相圖作綱要， 4選材熱處理有依靠。 5硬質合金作刀具， 6軸承合金作滑動。 7正火退火去應力， 8淬火回火變魔術。 9牢牢記住主干線， 10成分組織與性能。 首先要求大家熟讀這10句話，多讀幾遍，然后一句一句加以理解。1金屬材料熱處理 同學們讀這句話，首先要知道，這本書主要由金屬材料和熱處理兩部分組成，要知道金屬材料分類和工廠中熱處理種類。    熱處理共分正火、退火、淬火、回火、表面熱處理等五種

5、。2鋼鐵材料最重要 讀這句話大家要知道，工廠中用得最多的材料是鋼和鐵，許多重要關鍵場合都是用鋼鐵材料制造的，鋼鐵的產量、質量，在當今世界甚至是一個國家綜合實力的標志。同時同學們要簡單了解鋼鐵是怎么生產出來的，鋼與鐵是完全不同的兩種材料，它們彼此之間的性能完全不一樣，聯系到以后的熱處理，即使是同一種鋼，經過不同的熱處理，其最后性能不一樣。 3鐵碳相圖作綱要4選材熱處理有依靠 讀了這兩句話，同學們要知道，鐵碳相圖，是我們選材的基礎，它是清楚地表明了鐵碳合金成分、溫度、組織三者之間關系的一個“地圖”，同一種成分不同溫度，同一種溫度不同成分，它們組織不同，以及室溫組織隨含碳量的變化，最終導致鋼材力學性

6、能的變化，只有掌握和透徹理解鐵碳相圖，才能得心應手地選材用材。特別是室溫組織隨著含碳量變化，鐵素體和滲碳體相對比例發生變化,鋼的組織和性能發生變化,由此導致它的力學性能發生變化。0825鋼屬低碳鋼，這類鋼的強度、硬度較低，塑性、韌性及焊接性良好。主要用于制作沖壓件、焊結構件及強度要求不高的機械零件及滲碳件，如深沖器件、壓力容器、小軸、銷子、法蘭盤、螺釘和墊圈等。3055鋼屬中碳鋼，這類鋼具有較高的強度和硬度，其塑性和韌性隨含碳量的增加而逐步降低，切削性能良好，這類鋼經調質后，能獲得較好的綜合性能。主要用來制作受力較大的機械零件，如連桿、曲軸、齒輪和聯軸節等。60鋼以上的牌號屬高碳鋼，這類鋼具有

7、較高的強度、硬度和彈性，但焊接性不好，切削性銷差，冷變形塑性能低。主要用來制造具有較高強度、耐磨性和彈性的零件，如氣門彈簧、彈簧墊圈、板簧和螺旋彈簧等彈性元件及耐磨件。因此我們對工作中受力不一樣的零件應選用含碳量不同的鋼材。另外鐵碳相圖是我們熱處理制定工藝時最根本的參考，熱處理加熱時各種溫度如Ac1、Ac3等的確定都是依據Fe-C相圖的，如果弄錯了非但達不到應有的目的，甚至會恰得其反，所以就要求同學們要熟練記住鐵碳相圖，并要透徹理解，另外還要會看金相組織照片。     5硬質合金作刀具 讀了這句話，同學們要知道，硬質合金是一種特殊的金屬材料，它是由很硬的

8、碳化物和粘結劑，用粉末冶金方法制成的一種金屬材料，硬度高、紅硬性高、耐磨性好，硬質合金在室溫下的硬度可達HRA8693，在9001000溫度下仍有較高的硬度。故硬質合金刀具在使用時，其切削速度、耐磨性及壽命都比高速鋼顯著提高?？箟簭姸雀?，但抗彎強度低。按成分與性能特點，常用的硬質合金有三類。鎢鈷類硬質合金，鎢鈷鈦類硬質合金，通用硬質合金，注意它們之間的區別，實際應用時車不同的金屬材料，選擇不一樣。 6軸承合金作滑動 讀了這句話，同學們知道軸承合金是一種有色金屬，它主要由軟基體和硬質點兩部分組成，要求有足夠的強度和硬度，以承受軸頸較大的壓力；高的耐磨性，低的摩擦系數，以減少軸頸的磨損；足夠的塑性

9、和韌性，較高的疲勞強度，以承受軸頸的交變載荷，并抵抗沖擊和振動；良好的導熱性及耐蝕性，以利于熱量的散失和抵抗潤滑油的腐蝕；較小的摩擦系數，防止因磨擦升溫而發生咬合；良好的磨合性，使其與軸頸能較快的緊密地配合。要注意，這里的軸承指的是滑動軸承，與滾動軸承不一樣，如GCr15，它是一種滾動軸承鋼。7正火退火去應力8淬火回火變魔術 讀了這兩句話，同學們知道，正火與退火的基本目的相同，正火主要是空冷，退火主要是隨爐冷卻，處理結果有所不同，淬火是鋼強化的一種重要手段，尤其要掌握淬火加熱溫度，冷卻介質，不同的淬火方法，淬透性與淬硬性，淬火缺陷等重要概念，同學們必須知道，淬火后工件存在很大的內應力，淬火后必

10、定要回火，回火是緊跟在淬火后面，好象人吃了飯，要洗飯碗一樣?；鼗鸬哪康氖窍龖Γ{整力學性能?；鼗鹩腥N不同的方法，低溫回火，中溫回火，高溫回火。淬火和三種不同的回火方法配合，結果不一樣，用途不一樣。低溫回火（<250）低溫回火得到的組織是回火馬氏體，其性能是：具有高的硬度（HRC5864）和高的耐磨性，和一定的韌性。低溫回火主要用于刀具、量具、拉絲模以及其它要求硬而耐磨的零件。中溫回火（350500）中溫回火得到的組織是回火抵氏體，其性能是：具有高的彈性極限、屈服點和適當的韌性，硬度可達4050HRC。中溫回火主要用于彈性零件及熱鍛模等。高溫回火（>500）高溫回火得到的組織是

11、回火索氏體，其性能是：具有良好的綜合力學性能（足夠的強度與高韌性相配合）硬度達2540HRC。生產中常把淬火及高溫回火的復合熱處理工藝稱為“調質”。調質處理廣泛用于受力構件，如螺栓、連桿、齒輪、曲軸等零件。注意同樣的40鋼調質和正火的組織區別及性能差異。9牢牢記住主干線10成分組織與性能 統觀全書，回過頭來，同學們知道，學好金屬材料及熱處理，關鍵是要抓住主干線，不同的地方選用不同的金屬材料，而金屬的性能，是由成分、組織、熱處理等因素決定的，用數學函數關系可表示為：性能=f（成分、組織、熱處理），只有透徹理解它們彼此之間的關系，才能達到合理的選材用材。最后，通過以上這10句順口溜的學習，再結合一

12、些圖片和生產實際，使同學們達到關起書本，基本上掌握書本的主要知識和道理，為生產實際服務。這樣我們的提高復習效率的目的也就達到了金屬材料與熱處理教學中的難點分析來源：中國論文下載中心     08-10-27 08:39:00     作者：王麗榮    編輯：studa20摘要    鐵碳合金相圖的識讀和應用是金屬材料與熱處理教學中的一個難點，如何突破難點，達到好的教學效果，是教師經常討論的問題，本文對解決這一難點進行探討并提出一些見解

13、和解決方法。  關鍵詞    力學性能  內部組織  同素異構轉變  鐵碳合金相圖  化學成分       “金屬材料與熱處理”是技校理論教學課程中一門與生產實踐聯系比較密切的課程，是機械專業學生學習各專業工藝學與生產實習課的基礎。通過對這門課的學習，不僅可以幫助學生掌握常用鋼材料的成分、組織、性能及熱處理工藝之間的相互關系，同時可以培養學生正確選擇和合理使用材料、制訂和掌握熱處理工藝規范等多方面的能力。 本課程主要

14、包括：金屬的性能；金屬學的基礎知識；鋼的熱處理；常用金屬材料等內容。其中第二部分金屬學的基礎知識是整門課程的基礎知識，它3介紹金屬和合金的晶體結構及其結晶過程；鐵碳合金相圖的建立、識讀和應用。如果這部分基礎知識沒有掌握好，那么學生對前面所講的金屬性能的知識只會一知半解，而后部分鋼的熱處理和常用的金屬材料的知識就會沒辦法理解和掌握。所以第二部分知識是這門課程整個教學內容的重點，它起到一個承前啟后、畫龍點睛的作用：同時由于這部分知識的內容較為抽象（如合金的晶體結構，結晶的過程：鐵碳合金相圖的建立過程）沒有具體實驗和教具可以演示，加上技校學生沒有實踐感性認識的基礎，缺少對這部分知識的感知認識，致使在

15、教學中學生學和老師教都存在一定的難度。下面我就這一重難點的突破，作一些初淺的探討。  一、深入分析，找出突破口   金屬學的基礎知識這部分內容主要有3個章節的教學內容，學生在學習過程中普遍對第四章“鐵碳合金的組織”，“鐵碳合金相圖的建立、識讀、應用”等幾個知識點較難理解和掌握，而教師對這部分知識在教學過程也常常出現很難講明講透的現象。其實在這個難點的處理上，我們只要深入分析，找出知識貫穿點，就很容易找到突破口。我們可以給學生列一關系式進行分析如圖：  碳        

16、60;     組成        溫度      決定      材料的內部組織 鐵           材料的力學性能 各種微量元素    材料的化學成分 材料的選用  這個關

17、系式清楚地告訴我們材料的選用是根據鋼材的力學性能（強度、硬度、塑性、韌性等）來確定的，材料的力學性能是由材料的內部組織來確定的，而內部組織的轉變則是由溫度變化和材料的化學成分不同而引起的，并且材料的化學成分是由碳、鐵和一些微量元素組成，其中變化最大的是碳的含量，決定了材料的內部組織的變化。通過這樣分析，學生就很容易理解：為什么含碳量越多鋼材的強度越高，而塑性、韌性則降低？因為含碳量的大小改變了材料的內部組織，組織變化必然引起力學性能變化：為什么相同成分的鋼材加溫到相同高的溫度，由于采用不同冷卻方式，最終得到力學性能也不同？因為溫度變化改變鋼材內部組織而引起力學性能變化。很清楚，問題的關鍵就是鋼

18、材內部組織，則鋼材內部組織就是難點的切入點。只要了解了鐵碳合金內部組織的定義、性能、變化原因，那么識讀鐵碳合金相圖就會迎刃而解。  二、深入淺出，化繁為簡   鐵碳合金的組織在教科書中介紹較為抽象。例如：固溶體的概念，書上的定義是“一種組元的原子溶入到另一組元的晶格中所形成的均勻固相?！边@樣的解釋很難讓學生。例如：固溶體的概念，書上的定義是“一種組元的原子溶入到另一組元的晶格中所形成的均勻固相?！边@樣的解釋很難讓學生理解。如果我們在教學過程中，通過實際的例子告訴學生，當純鐵加熱到熔化后，碳元素可以溶解到鐵水中去，鐵水凝固成固態時，碳元素仍被留在鐵中，這種在固態下溶

19、解有其他元素的組織叫做“固溶體”，又因為純鐵在固態下有同素異構轉變，即有-Fe和-Fe兩種晶格，其對碳元素的溶解能力不同，所以就形成了兩種固溶體，分別叫做“鐵素體”和“奧氏體”，它是鐵碳合金基本組織中的兩個組織。這樣解釋，學生的思路就會很清晰，將復雜的抽象的概念簡單化，很容易理解和掌握知識并收到良好的教學效果。同樣在分析鐵碳合金相圖時，我們也可以先將圖中標注的鐵碳合金組織化繁為簡，采用簡單易懂的語言、文字來講解鐵碳合金組織的定義。并將其歸納如下表： 鐵碳合金組織 組織名稱    符號    組織類型

20、60;   含碳量    晶格類型    力學性能 鐵素體    F    固溶體    00.0218    -Fe體心立方晶格    近似于鐵，溫度、硬度不高，塑性、韌性良好 奧氏體    A    固溶體

21、    0.772.11    -Fe面心立方晶格    強度、硬度不高，塑性好（易鍛造）   滲碳體    Fe3C    金屬化合物    0.69    斜方晶體    硬而脆，塑性、韌性很差   珠光體  

22、60; P    機械混合物    0.77    -Fe體心立方晶格    介于鐵素體和滲碳體   高溫萊氏體    Ld    機械混合物    4.3    -Fe面心立方晶格    介于奧氏體和滲碳體

23、  低溫萊氏體    Ld    機械混合物    4.3    -Fe體心立方晶格    介于奧氏體和滲碳體     通過對合金組織的分析，讓學生掌握了鐵碳合金組織的概念、性質，同時也要讓學生了解鐵碳合金組織是如何隨溫度變化而發生轉變的，在這個難點的突破方法上，教師可以以“金屬同素異構轉變”這個知識點作為切入口。我們知道金屬在固態下隨溫

24、度的改變；由一種晶格轉變為另一種晶格的現象，稱為同素異構轉變。以純鐵為例，液態純鐵在1538進行結晶，得到具有體心立方晶格-Fe，繼續冷卻到1394時發生同素異構轉變，-Fe轉變為面心立方晶格-Fe，再冷卻到912時又發生同素異構轉變，-Fe轉變為室溫體心立方晶格的-Fe。由于金屬晶格存在著隨溫度改變而發生晶格變化的特性，導致金屬組織隨溫度的變化而發生轉變。以鐵碳合金組織為例，鐵碳合金組織是由基體純鐵和碳組成，溫度變化使基體純鐵晶格發生轉變，不同晶格的基體和不同含量的碳組合，就會出現不同的鐵碳合金組織，這就是鐵碳合金組織會隨溫度變化而產生變化的原因。清楚這點后，我們再對照看鐵碳合金相圖就一目了然。溫度、含碳