1.6 常见热处理（教案）《数控加工机械基础》（高教版）同步精品课堂

《数控加工机械基础》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 任务1.6 常见热处理 授课教师 1 学时数 1 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 职高学生已掌握金属材料的基础性能知识，在机械实训、汽修实操中见过经热处理的零件（如淬火刀具、退火钢材），有直观认知基础。但学生对热处理的分类（整体、表面、化学热处理）及退火、淬火等工艺的原理缺乏系统理解，易混淆各类工艺的目的和效果。学生逻辑思维偏具象化，对“工艺参数—组织变化—性能改善”的抽象关联难以掌握，且更关注知识的实操应用。课堂需结合实训场景简化理论，通过工艺对比、零件案例分析降低理解难度，贴合职业需求强化知识与岗位的衔接。 背景分析 热处理是金属材料加工的核心工艺，通过调整温度和冷却方式优化材料性能，广泛应用于机械制造、汽修、模具等行业，是职高机械、机电类专业学生必备的职业技能基础。整体热处理（退火、正火等）、表面及化学热处理，分别适配“整体改性”“表面强化”等不同需求，从刀具、齿轮到汽车零部件，均需通过针对性热处理提升强度、硬度或韧性。本节课立足职业教育“实用导向”，衔接金属材料前置知识，聚焦核心热处理工艺的原理、特点及应用，帮助学生建立“工艺选择—性能需求—零件用途”的关联逻辑，为后续实训操作和岗位技能提升筑牢基础。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 树立“工艺适配性能”的工程思维，增强对金属加工工艺的职业认知，培养严谨规范的操作意识和精益求精的工匠精神。 掌握整体热处理（退火、正火、淬火、回火）、表面热处理、化学热处理的分类及核心特点，理解典型零件的热处理工艺选择逻辑。 能区分各类热处理工艺的目的与效果，初步判断不同零件的适配热处理方式，提升工艺识别与岗位应用转化能力。 学习任务 描述 理解常见热处理方法的实际应用情况。 能合理规划二级齿轮减速器轴的热处理工艺流程。 通过学习钢的常见热处理，明确热处理对材料性能的影响。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 整体热处理（退火、正火、淬火、回火）的核心目的、工艺特点及适用场景 教学难点 理解淬火与回火的配合关系（如淬火后必须回火的原因），及四类整体热处理的性能差异 教学难点突破方法 用“金属内部结构=积木”类比，搭配“工艺流程图+性能对比表”，通俗解释“退火软化、淬火变硬、回火消脆”的核心效果，强化整体热处理的区分记忆 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《数控加工机械基础》，主编：崔陵、王佰亮；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识复习与回顾（2分钟） [引入主题]（2分钟） 任务引入：理解常见热处理方法的实际应用情况。 提出问题，认真回答问题。 接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.下发和展示任务，让学生明确课堂任务，学习课堂知识。 新 课 导 入 （3分钟） [新课引入]（3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。 2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（2分钟） 金属材料的热处理是指采用适当的方式将金属材料进行加热、保温和冷却,以获得预期的组织结构与性能的工艺,热处理工艺曲线如图1-36所示。通过适当的热处理,不仅能充分提高零件的使用性能和使用寿命,而且还可以改善材料的加工工艺性能。因此,热处理工艺在机械制造业中十分重要。 热处理的工艺种类很多,国家标准规定,常见金属材料的热处理有整体热处理、表面热处理和化学热处理。 上课前老师收集相关的新专业、职业、技能等知识。 学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。 使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。 学 习 新 知（14分钟） 退火是将钢加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却(一般随炉冷却,也可埋人导热性较差的介质),以获得接近平衡组织的热处理工艺。 退火的目的是降低硬度,以利于切削加工；提高塑性和韧性,以利于冷变形加工改善金属材料的性能或为后续热处理做准备；消除金属材料中的残余内应力,防止变形和开裂。 退火的工艺种类很多,按照加热温度可分为两大类:一类是在临界温度(Ac或Ac,)以上的退火,包括完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和均匀化退火等;另一类是在临界温度(Ac)以上的退火,包括再结晶退火、去应力退火球化退火等。按照冷却方式可分为连续冷却退火及等温退火等。临界温度是指材料在加热过程中发生相变的温度点。 按照金属材料的成分和退火目的的不同,常用的退火可分为完全退火、球化退火和去应力退火三种。 (2)正火 正火是将金属材料加热到适当温度,保温一定时间,然后出炉在空气中冷却的热处理工艺。与退火相比较,正火的冷却速度快,故正火后的材料组织强度、硬度比退火高;正火操作简便,生产周期短,成本低,在可能的条件下宜用正火代替退火。 (3)淬火 淬火是将金属材料加热到临界温度以上并保温一段时间,然后快速放人火剂(冷却介质)中冷却的热处理工艺。淬火可以提高金属材料的强度和硬度,但会降低其塑性。 主要讲解整体热处理。 学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。 在冲击载荷和摩擦条件下工作的零部件,如传动轴、调速齿轮等,要求其表面具有高的硬度和耐磨性,而心部具有足够的塑性和韧性。工件表面和心部具有不同的性能要求,难以通过选材和整体热处理解决,而表面热处理能满足这类工件的要求。表面热处理是为了改变工件表面的组织和性能,仅对其表面进行热处理的工艺。常用的表面热处理方法是表面淬火。 表面淬火是通过快速加热的方式使工件表面迅速奥氏体化,而心部保持不变,并随之快速冷却,只让表面硬化的淬火工艺。其目的是使工件表面具有高的硬度、耐磨性,而心部具有足够的塑性、韧性。根据加热方法不同,表面淬火可分为火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火。其中,感应加热表面淬火最为常用。 教师根据课本内容讲解表面热处理。 学生跟上老师的思路； 抽取学生回答老师的提问； 让学生能够快速的掌握学习内容，突破了课程内容难点。 化学热处理就是将工件置于适当的活泼介质中加热、保温,使一种或几种元素渗人工件表面,以改变工件表面的化学成分组织和性能的热处理工艺。渗人的元素不同,工件表面的性能也不同。 化学热处理工艺种类较多,其中,渗碳、碳氮共渗可提高钢件表面的硬度和耐磨性;渗氮、渗硼可使钢件表面特别硬,显著提高耐热性和抗氧化性。渗碳、渗氮、碳氮共渗是常用的化学热处理方法。 教师讲解化学热处理，通过展示图片和理论相结合的形式，更形象的记忆 学生跟上老师的思路； 图片展示更加直观 学生再练习（6分钟） 4、分配任务：（6分钟）（思政导入：团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力） 1）、以小组为单位回答问题：化学热处理与表面热处理的本质区别是什么？ 2）、每组派出代表回答老师提问 4）、学生分组相互评价 5）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3.各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课核心掌握了常见热处理的核心知识：明确了整体热处理（退火、正火、淬火、回火）、表面及化学热处理的分类，熟记了各类工艺的核心目的——如退火软化、淬火硬化、回火消脆，表面热处理仅强化表层、化学热处理改变成分。重点厘清了“工艺选择—性能需求—零件用途”的逻辑，比如刀具需淬火+回火，齿轮常用表面热处理。希望大家课后结合实训场景多梳理，把知识转化为工艺识别与零件适配的实用技能，为后续实操和岗位应用筑牢基础。 布置下节课任务（40分钟） 布置下节课任务（40分钟） 预习下节课内容 布 置 作业（13分钟） [完成作业]（13分钟） （1）渗碳处理的主要目的和适用零件是什么？ （2）选择热处理工艺的核心逻辑是什么？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课围绕常见热处理工艺分类、特点及零件适配展开，通过工艺对比表和案例分析降低抽象难度，学生对退火软化、淬火硬化等基础工艺效果掌握较好。但部分学生对淬火与回火的配合逻辑、表面与化学热处理的核心区别理解不深，典型零件工艺选型时不够精准。反映出抽象原理的具象化讲解仍需加强，且岗位场景关联不足。后续教学可增加工艺模拟动画、实物热处理前后对比实验，设计更多刀具、齿轮等实训常见零件的工艺分析任务，强化“性能需求—工艺选择”的逻辑训练，同时优化分层提问，关注不同基础学生的接受度，让知识更贴合职高实操导向的学习特点。 教师分配任务 学分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $