時(shí)間：2023-03-02 14:59:03
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關(guān)鍵詞：熱處理 工藝 技術(shù) 展望
前言
金屬材料熱處理工藝繁復(fù)多樣，熱處理的技術(shù)也變化多端，就現(xiàn)代科技技術(shù)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(jié)構(gòu)改變以及表面結(jié)構(gòu)優(yōu)化，無論是何種新興工藝、何種變革技術(shù)，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(jié)構(gòu)，所有的工藝以及技術(shù)都是圍繞著這兩大核心步驟開展的，所以在本文當(dāng)中，筆者針對兩大核心步驟，針對具體的問題，進(jìn)行了核心的分析。
1.金屬材料熱處理新工藝與技術(shù)
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(diǎn)是不改變金屬表面化學(xué)成分，尺寸無明顯變化，不需化學(xué)用劑，也不會產(chǎn)生有害氣體；強(qiáng)烈淬火技術(shù)可避免鋼件開裂，減少畸變，顯著提高鋼材力學(xué)性能，延長零件的使用壽命；環(huán)己烯滲碳，此技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是工件十分干凈，可避免晶界氧化，齒根硬度可達(dá)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(shí)效復(fù)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(shí)提高鑄件的力學(xué)性能；微波滲碳可使熱處理工藝實(shí)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(gòu)件材料。采用Ni3Al構(gòu)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?yàn)槠浯嘈源笪吹玫綄?shí)際應(yīng)用；APM 和APMT合金是用A-1粉末通過熱等靜壓、燒結(jié)和深拉延出來的。用AT1合金制造的電熱和燃?xì)廨椛涔鼙纫话隳蜔岷辖鹉芙?jīng)受雙倍的熱流。
1.3新傳感技術(shù)
最新發(fā)展的傳感技術(shù)有氧探頭Oxymess，用于滲氮和氮碳共滲氮?jiǎng)轀y控的TiO2氧探頭；氮?jiǎng)輦鞲衅鱄ydroNit，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(shù)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(shù)、真空熱處理技術(shù)，這些技術(shù)都有其自身的優(yōu)點(diǎn)以及缺點(diǎn)，由于篇幅有限，筆者僅對可控氣氛熱處理進(jìn)行分析，對其優(yōu)劣程度進(jìn)行探討，希望在一定范圍內(nèi)對金屬材料的技術(shù)進(jìn)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(shù)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(dāng)中所提到的保護(hù)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(xiàng)優(yōu)點(diǎn)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(hù)程度大大提升，由于鋼件材料在熱處理加工的過程當(dāng)中氧化嚴(yán)重脫碳程度超標(biāo)，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(diǎn)，不僅能夠起到保護(hù)作用，甚至是能完美的避過這一缺點(diǎn)；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(shí)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(shí)踐過程當(dāng)中，滲碳都是按照比例進(jìn)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(dāng)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(shù)操作的過程當(dāng)中完善這一點(diǎn)，從最大程度上做到了過程可調(diào)控；第五，完全實(shí)現(xiàn)碳穿透處理，不僅改變了表層的結(jié)構(gòu)，還改變了深度組織結(jié)構(gòu)，使熱處理加工工藝更加完善。在可控氣氛熱處理當(dāng)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(jìn)行保護(hù)。
綜上所述，我們可以在現(xiàn)有的金屬材料熱處理技術(shù)當(dāng)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(jìn)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(zhǔn)程度，另一方面要保障經(jīng)濟(jì)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(dāng)中，還應(yīng)當(dāng)針對具體材料對熱處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，爭取將金屬熱處理工藝與技術(shù)普及到全方位的領(lǐng)域當(dāng)中。
結(jié)束語
通過現(xiàn)代技術(shù)的不斷進(jìn)步，金屬材料熱處理的工藝以及技術(shù)逐漸的靠向調(diào)整組織結(jié)構(gòu)、控制表面處理兩大方向。從根本上說組織結(jié)構(gòu)調(diào)整在于上文中所提到的四大步驟，這是從內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(bǔ)，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(shù)作用于金屬材料熱處理的表面，從而改變其表面構(gòu)架，所以在未來的金屬材料熱處理發(fā)展當(dāng)中，正確的方向應(yīng)當(dāng)是滿足內(nèi)部穩(wěn)定、構(gòu)建外部優(yōu)化的發(fā)展模式。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉培生，李鐵藩.多孔金屬材料的應(yīng)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(shù)進(jìn)展[J].金屬熱處理，2007，32（4）：1～14
【關(guān)鍵詞】金屬材料與熱處理 課程教學(xué) 改革措施
【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）11-0226-01
引言
隨著我國高等教育事業(yè)的不斷發(fā)展，課程教學(xué)改革已成為教育發(fā)展的重要力量。金屬材料與熱處理是一門理論與實(shí)踐并重的課程，強(qiáng)調(diào)教學(xué)的多元化，以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)、理論知識的掌握。所以，強(qiáng)化金屬材料與熱處理課程的教學(xué)改革，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體地位的提出、實(shí)際能力的培養(yǎng)，已成為該課程教學(xué)的重要目標(biāo)。同時(shí)，強(qiáng)化評價(jià)方式的創(chuàng)新，以多元化的評價(jià)方式呈現(xiàn)考核機(jī)制，更有助于教學(xué)的改革發(fā)展。筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對金屬材料與熱處理課程教學(xué)改革，提出以下改革的看法。
1.以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際能力為導(dǎo)向，強(qiáng)化教學(xué)改革中學(xué)生的主體地位
技術(shù)材料與熱處理課程教學(xué)，強(qiáng)調(diào)以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際能力為導(dǎo)向，將所學(xué)的學(xué)科知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)踐的能力，這是課程教學(xué)改革的重點(diǎn)。而教學(xué)改革中學(xué)生主體地位的強(qiáng)化，是踐行學(xué)生能力培養(yǎng)目標(biāo)的有力支撐。特別是針對不同的教學(xué)內(nèi)容、整合學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)，基于多元化的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，是培養(yǎng)與提高學(xué)生實(shí)際能力的重要體現(xiàn)。
1.1問題教學(xué)法 問題教學(xué)法體現(xiàn)“學(xué)生為主、教師為導(dǎo)”的教學(xué)思想，強(qiáng)化學(xué)生主體地位下的主動學(xué)習(xí)。對于金屬材料與熱處理課程，具有較強(qiáng)的理論性，這就強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)的過程中，應(yīng)該結(jié)合生活實(shí)際、生產(chǎn)，將理論性強(qiáng)的知識放置于具體內(nèi)容之中，并提出相關(guān)的問題，以“設(shè)問”的方式呈現(xiàn)教學(xué)過程。相比于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，問題教學(xué)法強(qiáng)化了師生間的互動交流，符合大學(xué)生的求知、探索與獨(dú)立的個(gè)性發(fā)展需求，有效的提高教學(xué)效果。
1.2啟發(fā)式教學(xué) 金屬材料與熱處理課程的知識系統(tǒng)較強(qiáng)，知識銜接緊密，強(qiáng)調(diào)新舊知識的有效授課。在實(shí)際的教學(xué)活動中，教師要舊知識的溫故知新，順暢學(xué)生所習(xí)知識的內(nèi)部聯(lián)系，以便于學(xué)生系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。所以，教師以啟發(fā)式的教學(xué)開展教學(xué)活動，循循善誘，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識的同時(shí)，有效的鞏固舊知識。例如，教師在“鋼的熱處理加熱和冷卻的轉(zhuǎn)變”教學(xué)中，可以先及時(shí)地對相關(guān)的舊知識進(jìn)行復(fù)習(xí)，如復(fù)習(xí)Fe-Fe3C相圖，講解Al、Acm是鋼在極緩慢加熱與冷卻條件下的臨界點(diǎn)。而從實(shí)際情況拉看，鋼在加熱與冷卻的條件下，存在一定的滯后性，并以此作為教學(xué)的啟發(fā)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多元化思考。
1.3精講多練 精講多練是依托金屬材料與熱處理的課程內(nèi)容特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)以學(xué)生實(shí)際出發(fā)，注重教材內(nèi)容價(jià)值的。教師精講可以做到有的放矢，突出教學(xué)重點(diǎn)，并將課程難點(diǎn)進(jìn)行巧妙的分散，便于學(xué)生對知識的整體把握與理解。同時(shí)，課堂教學(xué)是在有限的空間與時(shí)間下進(jìn)行，要讓學(xué)生在有限的維度中獲取最多的知識，需要教師將重點(diǎn)講透、將課程內(nèi)容主次分明的呈現(xiàn)，并培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。對于多練，是知識鞏固與學(xué)生思維發(fā)展的重要途徑。教師應(yīng)強(qiáng)化金屬材料、熱處理工藝等內(nèi)容的實(shí)際應(yīng)用，并在多練的強(qiáng)化模式下，促使學(xué)生在鞏固知識的同時(shí)，習(xí)得良好的動手能力。
2.以“學(xué)生全面發(fā)展”為目標(biāo)，依托多元化的評價(jià)方式改革教學(xué)
隨著課程改革的不斷深入，改革評價(jià)方式，突出學(xué)生全面發(fā)展的教學(xué)目的，已成為金屬材料與熱處理課程教學(xué)改革的重要體現(xiàn)。金屬材料與熱處理課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的不斷強(qiáng)化，這就需要在評價(jià)方式上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，以適應(yīng)學(xué)生全面發(fā)展的需求。在傳統(tǒng)的評價(jià)方式中，側(cè)重理論知識的考核，這就造成學(xué)生為應(yīng)付考試，考前突擊的死記硬背，對知識的應(yīng)用方面十分欠缺，以至于無法形成技能，與《金屬材料與熱處理》課程教學(xué)目標(biāo)相脫節(jié)。
對此，在課程教學(xué)改革中，評價(jià)方式要著眼于學(xué)生的全面發(fā)展，切合課程教學(xué)目標(biāo)，這樣才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革的有效性。在評價(jià)方式上，要體現(xiàn)“教考分離”的形式，這樣可以促使師生在無壓力的前提下，教師積極提高自身教學(xué)質(zhì)量，學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)。同時(shí)，對于實(shí)踐教學(xué)的考核，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)評價(jià)的多元化。例如，將考核成績分為兩個(gè)部分，平時(shí)成績和期末實(shí)踐考核，且各站50%。其中，平時(shí)成績包括：出勤情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、課外作業(yè)等；期末實(shí)踐考核主要針對實(shí)際生產(chǎn)，對典型材料的設(shè)置、實(shí)用型零件的熱處理等實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行考核。通過科學(xué)系統(tǒng)的考核方式，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐教學(xué)的并重開展，促使學(xué)生全面發(fā)展。
3.強(qiáng)化教師隊(duì)伍建設(shè)，建立高素質(zhì)的教師隊(duì)伍
金屬材料與熱處理課程是一門理論與實(shí)踐并重的課程，對教師的專業(yè)知識、實(shí)踐能力有一定的要求。教學(xué)改革不斷前行的過程中，強(qiáng)化教師隊(duì)伍建設(shè)，無疑是推動教學(xué)改革發(fā)展的有力支撐。教師隊(duì)伍應(yīng)該具備良好的專業(yè)素養(yǎng)，知識過硬、技能精湛，這樣才能有效地培養(yǎng)學(xué)生的全面能力，符合金屬材料與熱處理課程的教學(xué)需求。
3.1強(qiáng)化教師實(shí)踐培訓(xùn)，提高教師的實(shí)踐能力 金屬材料與熱處理課程具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，這就強(qiáng)調(diào)教師自身需要具備良好的實(shí)踐能力，這樣才能更好地實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的全面開展。通過相關(guān)的教師實(shí)踐培訓(xùn)，強(qiáng)化教師的實(shí)踐能力，并形成教師良好的實(shí)踐素養(yǎng)，這樣更有助于教師在教學(xué)中指導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)踐訓(xùn)練，提高金屬材料與熱處理課程的實(shí)踐教學(xué)效果。
3.2強(qiáng)化教師教學(xué)技能，培養(yǎng)教師良好的職業(yè)素養(yǎng) 金屬材料與熱處理課程教學(xué)改革，關(guān)鍵在于教師隊(duì)伍的建設(shè)。其中，教師教學(xué)技能的強(qiáng)化，無疑是強(qiáng)化課程教學(xué)改革的重要支撐點(diǎn)。教師應(yīng)該具備良好的教學(xué)技能，并有扎實(shí)的專業(yè)知識，這樣更有助于教學(xué)改革的推進(jìn)。
結(jié)束語
綜上所述，金屬材料與熱處理課程的教學(xué)改革，立足于學(xué)生主體地位的突出、實(shí)際能力的培養(yǎng)，并通過評價(jià)方式的創(chuàng)新、教師隊(duì)伍的建設(shè)為依托，強(qiáng)化教學(xué)改革的有效。這樣，才能促使金屬材料與熱處理課程改革的有序開展，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]展菊. 金屬材料與熱處理課程教學(xué)的改革探索[J].成才之路，2012（23）
[2]沈敏.《金屬材料與熱處理》課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].職業(yè)教育研究，2013（04）
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)得到很大提高，較高的機(jī)械性能能夠發(fā)揮出金屬材料最大的潛能。為了滿足生產(chǎn)需求，需要通過熱處理工藝改變金屬材料的機(jī)械性能，所以必須加強(qiáng)對熱處理工藝的研究，處理好金屬材料和熱處理工藝之間的關(guān)系，獲得最佳的生產(chǎn)效果。作為設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)金屬材料的特性和組成成分，選擇最佳的熱處理工藝，實(shí)現(xiàn)二者之間的有機(jī)結(jié)合。文章主要對當(dāng)前熱處理工藝和金屬材料之間的關(guān)系進(jìn)行分析，希望能夠給相關(guān)人士提供一定的借鑒。
關(guān)鍵詞：
金屬材料；熱處理；工藝；關(guān)系
1金屬材料和熱處理發(fā)展的歷史
早在四千年前我國就已經(jīng)開始使用金屬材料了，而且相比世界其他國家，我們很早就開始具有較高的熱處理水平。自從改革開放之后，我國社會經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，金屬材料的種類日益繁多，熱處理技術(shù)也得到很大提升，為我國金屬制造業(yè)、冶金業(yè)、鋼鐵業(yè)等工業(yè)做出了巨大貢獻(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。當(dāng)前金屬材料和熱處理工藝之間的關(guān)系越來越緊密，需要相關(guān)研究人員深入探討二者之間的積極關(guān)系。
2金屬材料的基本組織和結(jié)構(gòu)
雖然鋁、銅、鐵等金屬材料被廣泛使用在生產(chǎn)工業(yè)中，但是由于單純的某種金屬材料存在一定的缺陷，所以當(dāng)前這些金屬材料的合金形式被使用的更加廣泛。當(dāng)前合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要分為兩個(gè)方面，一個(gè)是內(nèi)部空間原子之間的排列情況，另一個(gè)是原子和金屬之間的結(jié)合方式?？臻g原子之間排列方式的不同則會產(chǎn)生不同的金屬性能，所以，空間原子排列情況和金屬性能有直接關(guān)系，我們可以根據(jù)這一規(guī)律利用熱處理技術(shù)來滿足生產(chǎn)需求。所謂金屬材料熱處理工藝指的是在一定的介質(zhì)中加熱金屬達(dá)到特定的溫度，并保持一段時(shí)間，在不同的介質(zhì)下進(jìn)行冷卻，達(dá)到改變金屬性能的一種工藝。熱處理工藝是一項(xiàng)十分復(fù)雜的加工工藝，其中任何一個(gè)因素受到外界影響而發(fā)生改變，都會影響到金屬性能的改變，所以為了能夠滿足生產(chǎn)工業(yè)的需要，需要做好熱處理工藝的控制，進(jìn)一步提高機(jī)械性能。
3分析熱處理和金屬材料的關(guān)系
3.1分析熱處理預(yù)熱和金屬材料的切削性能所存在的關(guān)系為了能夠保證生產(chǎn)出來的金屬材料性能滿足需要，就必須保證在加工過程中熱處理工藝和切削性能之間保持相互配合的關(guān)系。在切削加工中可能會因?yàn)榻饘俨牧?、切削條件、加工材料等因素而產(chǎn)生不同程度的光潔度。在熱處理過程中不可避免的會出現(xiàn)一些問題，影響到金屬材料的性能，所以為了盡可能地減少加工缺陷，就需要對這些毛坯或者金屬半成品進(jìn)行預(yù)熱處理，使其保持在切削加工的良好狀態(tài)，同時(shí)也保障切削材料的加工精度滿足產(chǎn)品要求，零件的性能也能夠進(jìn)一步提高。不同的金屬材料具有不同的金相組織和硬度范圍，所以相對應(yīng)的每種金屬材料都具有一個(gè)最佳的切削性能。在切削加工的過程中，有可能會因?yàn)橛捕炔贿_(dá)標(biāo)而產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象，在傾面上產(chǎn)生積屑瘤，這不僅影響到金屬材料的切削性能，同時(shí)也影響了零件表面的光潔度。目前，加工人員可以通過正火處理來減少粘刀問題的產(chǎn)生，進(jìn)一步提高了切削性能。鋁合金是當(dāng)前生產(chǎn)工業(yè)中比較常見的一種合金。在加工鋁合金時(shí)可以采用固溶處理，能夠增強(qiáng)鋁合金的性能，使合金內(nèi)部晶粒體現(xiàn)出均勻的組織，這也能有效提高機(jī)械的加工精度。
3.2熱處理溫度和金屬材料切邊橫量所存在的關(guān)系材料力學(xué)性能指標(biāo)之一包括了切邊橫量，切應(yīng)變和切應(yīng)力的比值，是材料在彈性變形比例極限范圍內(nèi)以及剪切應(yīng)力作用下得出來的。對材料抵抗切應(yīng)變的能力有了表征的作用，模量大，材料的剛性就越強(qiáng)，通過熱處理，改變了材料本身的物理性質(zhì)，材料的性能也發(fā)生了改變，隨之切邊衡量也應(yīng)該發(fā)生變化，從而實(shí)際和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈簧伸長量出現(xiàn)了一定的誤差。通過對熱處理和金屬材料切邊模量變化關(guān)系的分析，可以看出，選用彈簧鋼的工業(yè)生產(chǎn)中，對其進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，要使用彈簧模量和材料切邊的模量。然而，切邊模量的取值是按照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)給出的，會導(dǎo)致彈簧的變形量在實(shí)際和計(jì)算中都存在著很大的誤差。因?yàn)榻?jīng)過熱處理后，加工的成品彈簧以及熱繞成型的彈簧，由于原子間的結(jié)合力決定了材料彈性模量的大小，彈性模量的大小受到影響原子間結(jié)合力的因素的影響。影響原子間的結(jié)合力是由合金組織、成分、溫度和形變強(qiáng)化等產(chǎn)生的。所以材料溫度在經(jīng)過熱處理后發(fā)生了變化，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候，彈簧特性線產(chǎn)生的先天性誤差，是由彈性模量的變化所引起的。所以在設(shè)計(jì)計(jì)算特性線要求比較高的彈簧時(shí)，設(shè)計(jì)不能按照傳統(tǒng)資料給的定值，要根據(jù)載荷、工作溫度等彈簧的服役情況確定。
3.3熱處理溫度和金屬材料斷裂韌性所存在的關(guān)系在金屬材料加工的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)金屬材料斷裂的現(xiàn)象。實(shí)際上，在外力的作用下，存在裂紋的金屬材料會抵抗裂紋的擴(kuò)展，我們可以稱之為斷裂韌性。通過減少金屬晶體中的位錯(cuò)現(xiàn)象，就能夠減小位錯(cuò)密度，進(jìn)而提高金屬材料的性能，使得金屬材料的斷裂韌性能力得到提升。通常情況下，主要采用細(xì)晶強(qiáng)化的方式來阻礙金屬晶錯(cuò)。而通過熱處理工藝，能夠使得細(xì)晶強(qiáng)化功能得到進(jìn)一步提升，實(shí)現(xiàn)金屬組織的再結(jié)晶，其過程是通過加熱金屬材料，使之達(dá)到非常高的溫度，然后產(chǎn)生等軸晶粒代替已經(jīng)變形的晶粒，這一過程通常是在變性劇烈區(qū)域完成。在變形溫度達(dá)到一定的前提下，金屬材料的局部錯(cuò)位密度就會累計(jì)到一個(gè)最高點(diǎn)，進(jìn)而發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶。因此，金屬的熱處理溫度直接關(guān)系到再結(jié)晶效果，而且這種關(guān)系十分明顯，需要加工人員能夠特別注意。為了能夠更高程度的激活原子，并使它遷移，必須保證變形金屬的加熱溫度達(dá)到一定程度，同時(shí)逐漸形成結(jié)晶。原子的擴(kuò)散過程能夠獲得熱處理的控制溫度，進(jìn)而提高金屬材料的斷裂韌性。
3.4熱處理應(yīng)力和金屬材料應(yīng)力腐蝕所存在的關(guān)系金屬材料的應(yīng)力腐蝕開裂直接影響到其使用性能，所以必須引起重視。應(yīng)力腐蝕開裂的產(chǎn)生主要是在特定的腐蝕環(huán)境以及拉伸應(yīng)力的作用，金屬材料出現(xiàn)了脆性斷裂。金屬材料在焊接過程中會存在一些殘余應(yīng)力，而這些殘余應(yīng)力卻導(dǎo)致了金屬材料的應(yīng)力腐蝕開裂。金屬材料在加熱和冷卻過程中其內(nèi)部組織和性能會發(fā)生改變，導(dǎo)致金屬材料的表面和內(nèi)部溫度存在差異，進(jìn)而產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力，在這種情況下，金屬內(nèi)部的冷卻溫度要高于表面溫度，收縮程度比表面小，使得材料內(nèi)部受到拉應(yīng)力影響。在金屬材料熱處理過程中，由于材料的性能發(fā)生了變化，不同部位有不同的體積，產(chǎn)生了組織應(yīng)力。金屬材料的表面和內(nèi)部都會受到不同程度的組織應(yīng)力和殘余應(yīng)力的影響。在熱處理過程中的冷卻速度是決定殘余應(yīng)力和影響淬火質(zhì)量的決定性因素之一。所以加工人員在進(jìn)行金屬材料熱處理過程中應(yīng)該控制好冷卻速度，盡可能地接近標(biāo)準(zhǔn)值，減少應(yīng)力的產(chǎn)生，進(jìn)而提高金屬材料的性能。
4結(jié)束語
處理好熱處理工藝和金屬材料之間的關(guān)系，能夠有效加強(qiáng)金屬零部件的制造水平，同時(shí)也促進(jìn)其他工業(yè)生產(chǎn)的加工質(zhì)量。伴隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，相關(guān)研究人員必須不斷探索金屬材料和熱處理工藝之間的關(guān)系，提高二者結(jié)合的準(zhǔn)確度，實(shí)現(xiàn)全方位的加工技術(shù)。
參考文獻(xiàn)
[1]廖波，肖福仁.熱處理節(jié)能與環(huán)保技術(shù)進(jìn)展[J].金屬熱處理，2009（1）．
[2]江利，閆非，汪劍，等.我國熱處理能源結(jié)構(gòu)分析[J].熱處理，2008（6）．
[3]王瑾.綠色制造技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用研究[J].商場現(xiàn)代化，2006（23）．
《金屬材料與熱處理》課程是一門從生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)展起來的，又直接為生產(chǎn)服務(wù)的專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，同是它還是個(gè)傾向于敘述性質(zhì)的課程體系，有著高度濃縮的基礎(chǔ)理論。理論性強(qiáng)，微觀概念多。《金屬材料與熱處理》課程，不像物理、力學(xué)等有著嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)和計(jì)算過程，也不像機(jī)械制圖等相關(guān)課程，比較直觀生動?！督饘俨牧吓c熱處理》課程總的特點(diǎn)是理論性非常強(qiáng)，涉及的原子、分子水平的微觀概念很多。特別是與金屬學(xué)相關(guān)的部分，如晶體結(jié)構(gòu)、晶體缺陷、位錯(cuò)運(yùn)動以及凝固結(jié)晶、相的概念、組織轉(zhuǎn)變等，這些概念都是微觀和抽象的，學(xué)生無法通過推導(dǎo)計(jì)算獲得，更無法通過肉眼直接觀察和親身體驗(yàn)到，有時(shí)候需要通過一定的空間想象力來理解它們。這樣就導(dǎo)致教師講授起來有一定困難，而學(xué)生學(xué)習(xí)起來感到難以理解，從而感覺枯燥、乏味，失去學(xué)習(xí)的興趣。本人從事《金屬材料與熱處理》教學(xué)多年，就其學(xué)習(xí)方法談點(diǎn)個(gè)人體會。
1貼近學(xué)生喜好，引發(fā)學(xué)生興趣
心理學(xué)告訴我們，興趣是人的認(rèn)識需要的情緒表現(xiàn)，是學(xué)習(xí)動機(jī)中最具活力的部分。學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、保護(hù)和發(fā)展對于激發(fā)高職學(xué)生進(jìn)行專業(yè)課程的學(xué)習(xí)尤為重要。許多學(xué)生不是不想學(xué)，而是由于缺乏必要的學(xué)習(xí)興趣，沒有學(xué)習(xí)動力，時(shí)間一長甚至發(fā)展到厭學(xué)的程度?！督饘俨牧吓c熱處理》這門課程體系相對獨(dú)立，與其它學(xué)科銜接不多，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程之前，對其了解不多。因此，教師給學(xué)生上好第一堂課就顯得尤為重要。為此應(yīng)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(jìn)步、國防建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展都是一個(gè)關(guān)鍵性領(lǐng)域，起著先導(dǎo)和基礎(chǔ)作用，各行各業(yè)都離不開材料的研究與應(yīng)用。例如在課堂中可列舉同學(xué)們熟悉的實(shí)際事例，結(jié)合授課內(nèi)容潛移默化、正確引導(dǎo)，讓學(xué)生體會材料科學(xué)的奇妙性和材料的重要性，認(rèn)識學(xué)習(xí)這門課程的意義。另外在課堂中充分利用網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)輔助教學(xué)。多媒體技術(shù)是現(xiàn)代化教學(xué)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(diǎn)，制作形象生動的多媒體課件。對那些學(xué)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(jié)構(gòu)原理、合金結(jié)晶過程、位錯(cuò)類型及運(yùn)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(fù)雜的變化過程。這樣不僅加深了學(xué)生對相關(guān)知識的理解掌握，同時(shí)還活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)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(xùn)練實(shí)習(xí)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(shí)輔助播放實(shí)際熱處理過程錄像，注重理論與實(shí)際相結(jié)合，使課程內(nèi)容具有真實(shí)感，更利于學(xué)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(xué)中，要努力挖掘教材隱含內(nèi)容，力求用俗語來總結(jié)描述純理性的知識，上課時(shí)用學(xué)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(xué)生由表及里地學(xué)習(xí)。例如：在鋼的熱處理教學(xué)過程中，在講解“鋼的淬火”時(shí)可以引入每個(gè)學(xué)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(yīng)力的產(chǎn)生；把“鋼的回火”可以說成是對淬火鋼進(jìn)行溫室按摩，根據(jù)按摩時(shí)候的溫度和放松程度的不同可以得到不同性能的鋼，讓學(xué)生在很輕松的氣氛中了解了熱處理的方法和作用。學(xué)生進(jìn)行車工實(shí)習(xí)時(shí)，讓學(xué)生從實(shí)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(shí)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(xué)生學(xué)習(xí)情緒的基礎(chǔ)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(jìn)入課程很容易帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。當(dāng)講到鐵碳合金相圖應(yīng)用時(shí)，先問為何要“趁熱打鐵”，在學(xué)生積極思維狀態(tài)下，把鋼加熱到1000℃至1250℃，此時(shí)鋼組織為單相奧氏體，塑性好。并由此實(shí)質(zhì)內(nèi)容作適當(dāng)引伸，以提醒學(xué)生把握良好的學(xué)習(xí)機(jī)會和人生機(jī)遇。
3教學(xué)結(jié)合實(shí)習(xí)與實(shí)踐，緊密聯(lián)系實(shí)際
《金屬材料與熱處理》因其具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，因此在教學(xué)過程中可以采用理論結(jié)合實(shí)際、帶學(xué)生下車間參觀等教學(xué)方法，通過學(xué)生在車間的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和對生活中機(jī)械產(chǎn)品的認(rèn)識以及對周圍機(jī)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(xué)生的學(xué)習(xí)動力。學(xué)生進(jìn)行車工實(shí)習(xí)之后，將“車削下的鐵屑為何變成藍(lán)黑色”等問題也可以引到熱處理中。再如：學(xué)生鉗工實(shí)習(xí)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(gè)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(gè)鐵榔頭為何性能不一樣？讓學(xué)生從實(shí)踐中親身體會了材料豐富的知識內(nèi)涵。
關(guān)鍵詞：金屬材料與熱處理 學(xué)習(xí)興趣 教學(xué)方法
金屬材料與熱處理是一門與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系非常緊密的課程，也是學(xué)習(xí)其他機(jī)械類課程的基礎(chǔ)。來技工學(xué)校就讀的學(xué)生大多是初中畢業(yè)生，且大部分學(xué)生來自農(nóng)村，對工作極為向往。在教學(xué)中應(yīng)緊緊抓住這一渴望心理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈好奇心和求知欲，提高教學(xué)效果。
一、重視緒論，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
對于中職學(xué)校學(xué)生來說，興趣教學(xué)是最行之有效的。因?yàn)榕d趣一旦激發(fā)出來就能讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，充分調(diào)動起他們的主觀能動性，從而克服學(xué)習(xí)中的困難，真正實(shí)現(xiàn)寓學(xué)于樂。因此，緒論作為本學(xué)科的第一堂課，一定要充分準(zhǔn)備以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為日后的學(xué)習(xí)創(chuàng)造一個(gè)良好的開端。
首先，要讓學(xué)生明確“為什么要學(xué)這門課”，打消其“學(xué)了沒用”的念頭；其次，要讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，對這門課有個(gè)大致的了解；再次，明確告知學(xué)生本課程的學(xué)習(xí)方法；最后，介紹金屬材料及熱處理的發(fā)展歷史。
筆者在網(wǎng)上下載了《故宮奇航》，片中展現(xiàn)了很多我國非常珍貴的青銅器，并用動畫的形式簡單介紹了青銅的由來，其中還介紹了秦始皇陵銅車馬，讓學(xué)生大致了解了什么是熱處理。在播放這個(gè)視頻的時(shí)候，所有學(xué)生都認(rèn)真觀看，產(chǎn)生了濃厚的興趣。
二、重視課堂教學(xué)，充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位
本課程具有三大特點(diǎn)：一是內(nèi)容龐雜、名詞概念多、理論性強(qiáng)，涉及多方面的基礎(chǔ)知識，如物理學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)及工藝學(xué)等，綜合性很強(qiáng)。二是與日常生活、生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密，實(shí)踐性強(qiáng)，且有些相關(guān)理論在生產(chǎn)實(shí)踐中靈活性較大，受各種現(xiàn)實(shí)條件制約，所以要做到理論聯(lián)系實(shí)際。三是相關(guān)理論的系統(tǒng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，前后內(nèi)容密切相關(guān)。要想學(xué)好這門課，不但要系統(tǒng)掌握相關(guān)理論知識，還要具有一定的分析、綜合與總結(jié)能力。
在課堂教學(xué)過程中，要改變教師在講臺上唱獨(dú)角戲的模式，必須調(diào)動學(xué)生的積極性，創(chuàng)造機(jī)會使學(xué)生積極參與到教學(xué)活動當(dāng)中，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。首先，針對本堂課內(nèi)容列舉學(xué)生所了解的生產(chǎn)或生活中的現(xiàn)象，提出問題，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行學(xué)習(xí)。其次，講課過程中，聯(lián)系舉例，向?qū)W生提出相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。最后，課堂結(jié)束時(shí)留給學(xué)生一些問題去思考，為后續(xù)課程做準(zhǔn)備。
三、理論聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生充分理解抽象概念
課堂教學(xué)時(shí)，教師自身要深刻、準(zhǔn)確地理解授課內(nèi)容，盡量使用通俗易懂的語言把原本抽象的概念用具體的生活實(shí)例進(jìn)行闡述。通過形象而生動的實(shí)例來激發(fā)學(xué)生的興趣，使其充滿好奇，以達(dá)到調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的目的。
例如，在講授硬度對切削加工性能的影響時(shí)，可引用生活中“切肉”的實(shí)例來講解。凍得很結(jié)實(shí)的肉，硬度很高，切起來很費(fèi)勁；完全解凍的肉，硬度低，但韌性大，也不好切；只有處于半冷凍狀態(tài)的肉硬度及韌性適中，最好切。這時(shí)再講解“材料具有適當(dāng)硬度和一定脆性，其切削加工性能較好”時(shí)，學(xué)生就很容易理解了。
四、恰當(dāng)運(yùn)用多媒體設(shè)備，使學(xué)生充分理解所學(xué)知識
書本上的知識都是靜止的狀態(tài)，對于一些需要?jiǎng)討B(tài)處理的內(nèi)容不能充分地表達(dá)出來。因此，只靠教材本身的圖文和教師抽象的語言描述，學(xué)生不僅會感到難學(xué)，也會覺得缺乏趣味。如運(yùn)用多媒體設(shè)備，便會收到事半功倍的教學(xué)效果。
運(yùn)用多媒體設(shè)備，可為學(xué)生形象地展示奧氏體的形成過程、金屬結(jié)晶的過程等一些只能在特定條件下才能觀察到的現(xiàn)象，還可以給學(xué)生們播放各種熱處理的操作方法，使學(xué)生了解工人們真實(shí)的工作狀態(tài)。
由于學(xué)校條件有限，不能為學(xué)生安排金相實(shí)驗(yàn)，筆者就通過多媒體向?qū)W生展示一些組織的金相照片，并播放制備金相試樣的操作過程。在講授“鋼的火花鑒別”這一節(jié)時(shí)，筆者給學(xué)生播放了教學(xué)視頻，讓他們真正觀察到不同材料的火花有何不同。
總之，只要教師和學(xué)生共同努力，在教學(xué)過程中師生互動，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，用新穎的教學(xué)方式引導(dǎo)他們?nèi)プ杂X地探求新的知識，努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，一定可以學(xué)好《金屬材料與熱處理》這門課。
參考文獻(xiàn)：
[1]毛愛祥.淺談《金屬材料與熱處理》的興趣教學(xué)[J].教育研究,2009(9).
[2]吳恒藝.“一體化”教學(xué)模式在《金屬材料與熱處理》課程中的應(yīng)用[J].職業(yè),2011(11).
關(guān)鍵詞： 技工院校 金屬材料 熱處理 教學(xué)技巧
金屬材料與熱處理是機(jī)械學(xué)科中最難學(xué)一門課程，這是因?yàn)樵撜n程概念繁多抽象、涉及范圍廣、實(shí)踐性強(qiáng)、學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥乏味，加上中職院校的學(xué)生思維習(xí)慣差，具有自卑、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差等特點(diǎn)，在生產(chǎn)實(shí)踐方面更是白紙一張，學(xué)習(xí)起來常常感到有心無力，長此以往，就會嚴(yán)重削弱學(xué)生對金屬材料與熱處理的學(xué)習(xí)激情，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為切實(shí)提高課堂教學(xué)效率，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，必須對金屬材料與熱處理教學(xué)內(nèi)容加以改變，運(yùn)用多種教學(xué)手段或教學(xué)方法，創(chuàng)設(shè)生動形象的課堂教學(xué)情境強(qiáng)化教學(xué)效果，讓學(xué)生主動走入課堂教學(xué)活動，從而實(shí)現(xiàn)提高課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生動手實(shí)踐能力的教學(xué)目標(biāo)。
一、課前趣味導(dǎo)入，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
精彩的課前導(dǎo)入會讓學(xué)生如飲甘露，如沐春風(fēng)，進(jìn)入一種美妙境界中。曾有教育家說過，教學(xué)成功的藝術(shù)在于讓學(xué)生對你所教的知識感到有趣。巧妙地開講，會激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，并懷揣期待迫切的心情進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)，殷切盼望新課的到來。興趣是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，調(diào)動學(xué)生探索科學(xué)的關(guān)鍵，“興趣是最好的老師”。一旦學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)，學(xué)習(xí)將不再是負(fù)擔(dān)，而是學(xué)生對知識執(zhí)著的追求。
金屬材料與熱處理是一門概念繁雜抽象、實(shí)踐性強(qiáng)的課程。從我國目前中職院校的學(xué)生情況來看，他們大多是剛初中畢業(yè)的學(xué)生，年齡尚小，沒有任何與金屬材料與熱處理相關(guān)的知識儲備，生產(chǎn)實(shí)踐更是白紙一張，學(xué)起來難免感到吃力困難。但教師有趣的引導(dǎo)，則能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動性。在第一堂課授課時(shí)，就需要教師精心安排設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。萬事開頭，有了好的開端，就成功了一大半。
金屬材料與熱處理的開篇緒論是對本課程的一個(gè)導(dǎo)入。緒論課就好比打擂中開場的鑼鼓，鑼鼓敲得怎樣，直接影響后面內(nèi)容的講授。因此，講好緒論就顯得尤為重要。緒論內(nèi)容不僅僅是對一門課程的簡介與介紹，更多的是對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的啟發(fā)和引導(dǎo)。譬如有的學(xué)生愛好武俠小說，其中有絕世武功，如九陰白骨爪、降龍十八掌，也有許多寶劍，如倚天屠龍劍、干將莫邪劍。其中越王勾踐劍出土于1965年，已有兩千多年的歷史，卻依然鋒利無比、寒光閃爍、削鐵如泥，其劍表層紋飾清晰精美，尾部刻有11個(gè)間隔為0.2mm的同心圓，這是現(xiàn)代車削加工技術(shù)也很難實(shí)現(xiàn)的，它的生產(chǎn)制造過程仍是一個(gè)謎。講到這里，教師可將其生產(chǎn)制造過程中涉及成分、材料鑄造及防銹處理等專業(yè)知識引入課堂教學(xué)中，讓學(xué)生對其學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。
二、舉例具體形象，強(qiáng)化課堂教學(xué)效果
合理的課堂演示，可將一些深奧晦澀的問題直觀、具體地反映出來，加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解與掌握，從而達(dá)到深入淺出的課堂教學(xué)效果。
例如在講解載荷分類一節(jié)時(shí)，如果采用講授法將理論知識直接灌輸給學(xué)生，學(xué)生可能很難理解其背后的含義，但是如果通過圍繞概念舉例，用學(xué)生生活實(shí)際所熟悉的事物，進(jìn)行分析、比較，則會給學(xué)生煥然一新的感覺，讓其積極主動地參與課堂教學(xué)，同時(shí)能豐富學(xué)生的知識。因此，在講靜載荷時(shí)，教師可就課桌上文具盒的受力情況進(jìn)行分析；講沖擊載荷時(shí)，可就乒乓球?qū)η蚺_的沖擊力進(jìn)行分析；講交變載荷時(shí)，則可在黑板上對自行車輪轉(zhuǎn)動時(shí)輻條受力情況進(jìn)行繪圖分析。通過這幾種不同載荷的演示分析，不僅有利于學(xué)生理解記憶，而且可以讓學(xué)生直觀地感受到不同載荷對物體所達(dá)到的不同破壞效果，從而為下面與力學(xué)性能有關(guān)的概念講解做好鋪墊。教學(xué)實(shí)踐證明，這種簡單的演示實(shí)驗(yàn)，對幫助學(xué)生準(zhǔn)確理解與掌握概念起到很大的作用。
三、運(yùn)用多媒體設(shè)備，創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境
近幾年來，現(xiàn)代多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的運(yùn)用越來越廣泛，也愈發(fā)受到廣大教師的關(guān)注與重視。投影儀、幻燈機(jī)等現(xiàn)代多媒體設(shè)備進(jìn)入課堂，為金屬材料與熱處理的課堂教學(xué)效率提升提供了有利條件。多媒體在課堂中的運(yùn)用能把各種材料再現(xiàn)出來，并營造和諧、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生視、聽、說等多種感官都能得到發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生德智體美等綜合能力的全面發(fā)展。運(yùn)用幻燈片功能，創(chuàng)設(shè)直觀語言交際情境；運(yùn)用錄音設(shè)備，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍；運(yùn)用播放功能創(chuàng)設(shè)逼真言語交際情境。多媒體教學(xué)設(shè)備的運(yùn)用，能將抽象的課堂生動化、形象化，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中猶如享受一場奢華的盛宴。
例如在教學(xué)“鋼的熱處理”一節(jié)時(shí)，由于淬火、正火、回火、退火等熱處理操作工藝受儀器條件的限制，不能進(jìn)行現(xiàn)場操作演戲。課堂上如若單憑幾張掛圖、幾個(gè)應(yīng)用案例分析，很難將枯燥抽象的教學(xué)內(nèi)容傳授給學(xué)生，如果這時(shí)教師運(yùn)用多媒體教學(xué)設(shè)備的播放功能，將熱處理操作工藝以視頻的形式展現(xiàn)出來，讓學(xué)生通過直觀觀看與感受，了解與掌握熱處理工藝的具體操作方法，從而將其轉(zhuǎn)化為自己的知識，如此學(xué)生就能很容易地掌握教學(xué)知識。
總而言之，金屬材料是一門實(shí)踐性、技術(shù)性都很強(qiáng)的學(xué)科，對于剛畢業(yè)的初中生而言，難免深奧晦澀，如果直接講授教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生往往會感到吃力困難，但是如果教師采取一系列的教學(xué)手段或教學(xué)方法，則能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化課堂教學(xué)效果，有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]李詠梅.淺析中職金屬材料與熱處理教學(xué)技巧探究[J].科學(xué)中國人，2014，20：217-218.
[2]蘭娟.金屬材料與熱處理教學(xué)技巧研究[J].有色金屬文摘，2015，02：79+81.
一、利用通俗實(shí)例，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
《金屬材料與熱處理》這門課的特點(diǎn)是名詞多、概念多、術(shù)語多，需要記憶的內(nèi)容多，與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系少，有時(shí)教師在課堂上講得口干舌燥，學(xué)生卻像霧里看花，不知所云，上課睡覺，學(xué)習(xí)興趣低下，甚至到了教師不愿講、學(xué)生不愿學(xué)的地步。要想講好這門課，筆者認(rèn)為，應(yīng)多舉一些與現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)的例子，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的積極性、主動性。為提高課堂教學(xué)效果，必須對《金屬材料與熱處理》的教學(xué)內(nèi)容加以 “炒制”，加些“調(diào)味品”，創(chuàng)造現(xiàn)代教學(xué)所倡導(dǎo)的情景教學(xué)教育，以強(qiáng)化教學(xué)效果。例如，在介紹“金屬的疲勞與韌性”這一章節(jié)時(shí)，筆者首先介紹疲勞與韌性的概念、特征，然后列舉一些學(xué)生所熟悉的例子加以說明，如為何金屬材料在使用時(shí)會導(dǎo)致突然斷裂，甚至造成重大的人員傷亡和物質(zhì)損失？
教學(xué)中，筆者首先向?qū)W生介紹一些工程材料，如鋼、鋁、塑料等，常用來制造一些結(jié)構(gòu)件，如汽車車軸和飛機(jī)機(jī)翼等。那么，對于這些材料，究竟有哪些要求呢？這時(shí)，筆者就開始引導(dǎo)學(xué)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(dāng)時(shí)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(jì)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(shí)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(yù)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(xué)生帶著疑問去聽課，學(xué)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(shí)，筆者再詳細(xì)介紹有關(guān)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(yīng)力很低，常常低于材料的屈服點(diǎn)；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(kuò)展區(qū)（光滑部分）和最后斷裂區(qū)（毛糙部分）。機(jī)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(yīng)力大于屈服點(diǎn)，從而產(chǎn)生局部塑性變形，導(dǎo)致開裂。這些微裂縫隨應(yīng)力循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸擴(kuò)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(yù)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(jié)構(gòu)形狀，合理使用等。通過以上學(xué)習(xí)，使學(xué)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(dāng)郵輪與冰山相撞時(shí)，材料很容易斷裂。這是鋼材的韌性、疲勞與人身安全的一個(gè)突出例證。美國趕制的數(shù)百艘T-2型郵輪，由于時(shí)間緊、任務(wù)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(xué)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(xué)上的疑難點(diǎn)。
二、以民間俗話為先導(dǎo)，由表面現(xiàn)象探索本質(zhì)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性
不少民間廣為流傳的俗語成語，很多是由勞動實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累所得，貼近生活。在《金屬材料與熱處理》教學(xué)中，要努力挖掘教材的隱含內(nèi)容，力求用俗語總結(jié)純理論性的知識。上課時(shí)，以學(xué)生能接受的俗語成語，引導(dǎo)學(xué)生由表及里地進(jìn)行學(xué)習(xí)。例如，在講述感應(yīng)加熱表面淬火時(shí)，教材介紹感應(yīng)加熱表面淬火是利用渦流的集膚效應(yīng)，對工件進(jìn)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(xué)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”。“小火慢燉”，就是說燉肉時(shí)，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(shí)，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(shí)，好熟的是餡，難熟的是皮，煮時(shí)應(yīng)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?！庇捎诤蛯?shí)際生活相結(jié)合，可以使學(xué)生容易理解且牢記，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
三、注意圖形結(jié)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(rèn)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(yùn)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(xué)中，注重圖形結(jié)合，再輔之以形象記憶，可以使學(xué)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(shí)，筆者首先介紹何謂鐵碳相圖，鐵碳相圖的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)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(xué)生熟悉相圖的形狀，并讓學(xué)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(xué)生對相圖有所了解，所以講解時(shí)，最好是邊講、邊畫。講解相圖時(shí)，著重講解各點(diǎn)、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(guān)，要求學(xué)生也熟練掌握相圖、分析相圖。
四、借助多媒體教學(xué)，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
借助多媒體教學(xué)，可以使學(xué)生充分應(yīng)用視覺和聽覺去獲取知識。在介紹熱處理方法時(shí)，由于學(xué)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(shè)備條件限制，在實(shí)際教學(xué)過程中又難以現(xiàn)場操作演示。如果僅憑掛圖及幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例分析，很難把枯燥、抽象的內(nèi)容講“活”，從而使學(xué)生由聽不懂轉(zhuǎn)為不愿聽，使教學(xué)效果大打折扣。而結(jié)合計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)手段，則可把熱處理工藝過程直觀、形象地展現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生有身入其境之感，好像親自參與了操作。這將給教學(xué)增加很多的趣味與生動，在很大程度上調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情，使學(xué)生充分應(yīng)用視覺和聽覺去獲取知識，大大提高教學(xué)效果，起到事半功倍的作用。學(xué)生也會由聽得懂到愿意聽，由愿意學(xué)到學(xué)得會，提高教學(xué)效果，達(dá)到教學(xué)目的。
在本學(xué)科中, 要注重挖掘和固有知識間的聯(lián)系。用知識間的聯(lián)系構(gòu)建起通往新知識領(lǐng)域的橋梁，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí), 提高學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。這種教學(xué)方法符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律, 也有利于學(xué)生的記憶。例如, 在介紹“金屬材料的機(jī)械性能”一節(jié)時(shí), 可提出這樣的問題: 我們在初中時(shí)曾經(jīng)做過“力的測量”這個(gè)實(shí)驗(yàn), 每個(gè)彈簧秤都有一定的測量范圍, 為什么加在彈簧秤上的力不能超過這個(gè)范圍, 否則就會損壞彈簧秤呢? 學(xué)生回答這個(gè)問題有一定的難度，在這樣的情況下, 教師緊接著提出: 要弄清這個(gè)問題必須從“金屬的機(jī)械性能”一節(jié)中尋找答案。這樣就和初中時(shí)的固有知識很好地聯(lián)系起來, 使學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生親切、熟悉的感覺，吸引學(xué)生的注意力，進(jìn)一步激發(fā)他們學(xué)習(xí)更深層次內(nèi)容的欲望和學(xué)習(xí)動力。
二、注重與相關(guān)科目間的聯(lián)系
《金屬材料與熱處理》不是孤立的一門學(xué)科，它與很多科目有著緊密的聯(lián)系。例如，金屬材料中的力學(xué)性能與《工程力學(xué)》有聯(lián)系，工藝性能與《鑄工工藝學(xué)》有聯(lián)系，熱處理與《車工工藝學(xué)》有聯(lián)系，碳素鋼和合金鋼與《機(jī)械制圖》有聯(lián)系等。例如，金屬材料中的碳素鋼和合金鋼，在講述牌號的用途時(shí)，老師可以引導(dǎo)學(xué)生參看《機(jī)械制圖》中的裝配圖，這樣一下子就能使學(xué)生明白學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的目的。這樣，在完成教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的興趣，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。并且改變以教師為中心，學(xué)生被動接受知識的局面，符合現(xiàn)在倡導(dǎo)的教學(xué)思想。
三、注重理論與試驗(yàn)間的聯(lián)系
在本課程中，老師不妨多做幾個(gè)試驗(yàn)。例如，工藝性能中的拉伸試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)，鐵碳合金相圖中的組織觀察試驗(yàn)，金屬熱處理中的熱處理試驗(yàn)，鑄鐵中的鑒別鋼鐵材料的簡易方法試驗(yàn)等。試驗(yàn)的可操作性和直觀性，不但能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，使枯燥的單一知識變得有趣，而且很有說服力，也便于學(xué)生記憶。大量的試驗(yàn)，也提高了學(xué)生的實(shí)踐操作和動手能力。
四、注重傳統(tǒng)教學(xué)方法和現(xiàn)代教學(xué)方法間的聯(lián)系
傳統(tǒng)的教學(xué)方法特點(diǎn)是教師口授、板書，學(xué)生耳聽、筆記。教學(xué)過程具有邏輯性、漸進(jìn)性和系統(tǒng)性，教師在講解時(shí)運(yùn)用豐富的肢體語言和抑揚(yáng)頓挫的聲調(diào)，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，使學(xué)生能夠很輕松地把握知識要點(diǎn)。教師能根據(jù)學(xué)生及時(shí)的信息反饋，了解學(xué)生對所學(xué)知識的理解程度，并據(jù)此調(diào)整教學(xué)策略，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。這需要老師有對學(xué)生以及教學(xué)整體的把握能力，這是任何現(xiàn)代化手段都不能替代的。當(dāng)然，隨著科技的進(jìn)步，出現(xiàn)了很多教學(xué)方法，也是值得利用的。像多媒體教學(xué)，它集聲音、圖像、視頻和文字等媒體為一體，利用計(jì)算機(jī)展示課程中的微觀結(jié)構(gòu)和微觀變化過程，將過去無法表達(dá)或難以表達(dá)的內(nèi)容，通過形象的圖形和動畫演示給學(xué)生，吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生對概念、原理、工藝的理解更加深刻；增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過程的趣味性，有助于學(xué)生的理解和記憶，從而實(shí)現(xiàn)更好的教學(xué)效果。
例如，在講解硬度時(shí)，首先可采用傳統(tǒng)教學(xué)方法講解概念，然后運(yùn)用多媒體課件演示布氏硬度計(jì)的測量原理、使用方法。通過動態(tài)模擬可以讓學(xué)生理清壓痕和硬度之間的關(guān)系，更好地理解硬度的概念?？傊矛F(xiàn)代教學(xué)方法輔助教學(xué)，能為學(xué)生建立一個(gè)更好的教學(xué)環(huán)境，豐富學(xué)生的想象力，開闊學(xué)生的視野，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而大大地提高教學(xué)質(zhì)量和效率。
五、注重興趣和知識的聯(lián)系
孔子說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。好奇之心，人皆有之。利用懸念猜想這一“催化劑”，創(chuàng)設(shè)新奇的教學(xué)情境往往可以達(dá)到事半功倍的效果。學(xué)生在猜測過程中會產(chǎn)生心理上的焦慮、渴望和興奮，而這種心態(tài)正是教學(xué)所需要的。這就要求老師挖掘教材內(nèi)容，有目的地設(shè)計(jì)些“興奮點(diǎn)”激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，帶著好奇心的學(xué)生在老師引導(dǎo)下把興趣移到抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容上。興趣是學(xué)習(xí)動機(jī)中最活躍的因素，一旦激發(fā)出來就會使學(xué)生產(chǎn)生求知欲望，充分調(diào)動起他們的主觀能動性，從而克服學(xué)習(xí)中的困難，學(xué)到知識，真正實(shí)現(xiàn)寓學(xué)于樂。興趣和知識的聯(lián)系，既能吸引學(xué)生的注意力，又進(jìn)一步激發(fā)了他們學(xué)習(xí)更深層次內(nèi)容的求知欲望和學(xué)習(xí)動機(jī)。
