金屬材料與熱處理理論課教案-資料下載頁

【導讀】3．按時完成作業(yè)，有不懂的問題及時問老師。彎曲載荷、剪切載荷和扭曲載荷等。等，當內力達到其極限值時，外力再增加，材料將被破壞。標），也可以在現(xiàn)有外力下材料內部單位面積的受力。拉伸試樣的形狀一般有圓形和矩形。和尺寸的最大拉伸力。不能隨載荷的去除而消失的變形稱為。性材料，不但沒有屈服現(xiàn)象，而且也不產生“縮頸”。對于無明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料可用規(guī)定殘余伸長應力表示，是衡量金屬材料塑性變形抗力的指標。伸長應力是機械零件設計的主要依據(jù)，

　　

【正文】 相圖（一） 一、鐵碳合金相圖 定義： 鐵碳合金相圖 —— 表示在緩慢冷卻（或緩慢加熱）的條件下，不同成分的鐵碳合金的狀態(tài)或組織隨溫度變化的圖形。 鐵碳合金相圖 簡化后的 FeFe3C 相圖 二、 FeFe3C 相圖中特性點、線的含義及各區(qū)域內的組織 主要特征點 A點：純鐵的熔點， 15380C D點：滲碳體的熔點， 12270C C點：共晶點， 11480C LC ?? ?? C11480 (A+Fe3Ci) E點： C在γ Fe中最大溶解度， C=％ G點：純鐵的同素異構轉變點， 9120C，α－ Fe? γ－ Fe S點：共析點， As ?? ?? C7270 P＝（ F+Fe3CⅠ） P點：碳在鐵素體（α－ Fe）中最大溶解度 其中，（ 1）在保持溫度不變的情況下，從一個液相中同時結晶出兩種固相（奧氏體和滲碳體），這種轉變稱為共晶轉變。其產物為共晶體 （ 2）在保持溫 度不變的情況下，從一個固相（奧氏體）中同 準備上課 學生思考并回答所提出的問題。 跟隨老師的 思路進行分析 聽課 記筆記 2分 5分 30分 40分 教 與 學 互 動 設 計 教 師 活 動 內 容 學生活動內容 時間 時結晶出兩種固相（鐵素體和滲碳體），這種轉變稱為共析轉變。其產物為共析體 主要特征線 ACD 線：液相線，在此線的上方所有的鐵碳合金都為液體。稱為液相區(qū)，用 L表示。線上的點對應不同成分合金的結晶開始溫度。 AC 線以下結晶出奧氏體，在 CD 線以下結晶出滲碳體。 AECF線：固相線，在此線的下方所有的鐵碳合金都為固體。此線以下為固相區(qū)。線上的點對應不同成分合金的結晶終了溫度。 在 ACD線與 AECF線之間是結晶區(qū)，即過渡區(qū)。此區(qū)域液相與固相并存。 AEC區(qū)內為液相合金和固相奧氏 體， CDF區(qū)內為液相合金與固相滲碳體。 GS 線：從 A 中析出 F 的開始線，又稱 A3線。奧氏體向鐵素體的轉變是鐵發(fā)生同素異構轉變的結果。 ES 線： C在 A中溶解度曲線，亦稱為 Acm線。在 AGSE 區(qū)內為單相奧氏體 ECF：共晶線，溫度為 11480C。共晶轉變是可逆轉變 PSK線：共析線， 7270C ， A1線。共析轉變是可逆轉變 三、鐵碳合金的分類 鋼： %＜ C＜ %的鐵碳合金 亞共析鋼： %＜ C＜ % 共析鋼： C=% 過共析鋼： %＜ C＜ % 白口鑄鐵： %≤ C＜ % 亞共晶白口鑄鐵： %≤ C＜ % 共晶白口鑄鐵： C=% 過共晶白口鑄鐵： %＜ C＜ % （四）課堂小結 點出重點，分析難點 （五）布置作業(yè) 復習本次課的內容 課后練習冊 下一節(jié)內容預習提示； 聽 課 記筆記 分組討論 聽 課 記筆記 聽 課 記筆記 學生根據(jù)老師的提示認真回顧本次課的重點內容 4分 6分 3分 理 論 課 教 案 章節(jié) 課題 52 鐵碳合金相圖 (二 ) 課 型 新授課 課時 2 教具學具 電教設施 掛圖 教學目標 知識 教學點 分析共析鋼、亞共析鋼、過共折鋼、共晶白口鑄鐵，亞共晶和進共晶白口鑄鐵的結晶過程，了解鐵碳合金的成分，組織與 性能的關系。 掌握鐵碳合金相圖的應用。 能力 培養(yǎng)點 培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力 德育 滲透點 培養(yǎng)學生團結協(xié)作的精神 教學重點 難點 重點 簡化相圖各區(qū)域的組織符號及轉變。 難點 共晶、共析轉變成的寫法及共晶、共析轉變線 學法引導 討論法、訓練法、自主探究法、類比法、對比法、歸納法 教學內容 更新、補 充、刪節(jié) 補充《金屬材料與熱處理》相關內容 參考資料 《金屬學與熱處理》 課后體會 教 與 學 互 動 設 計 教 師 活 動 內 容 學生活動內容 時 間 （一）組織教學 點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課 （二）導入新課 什么是鐵碳合金相圖？ FeFe3C 相圖中特性點、線的含義及各區(qū)域內的組織 （三）講授新課 第二節(jié) 鐵碳合金的相圖（二） 四、鐵碳合金的成分、組織與性能的關系 含碳量越高，鋼的強度和硬度越高，而塑性和韌性越低。 共析鋼：（ C=%）珠光體 合金 I： ? ?? L ① ?? ?? ?AL ② ? ?? A ③ ? ?? P 室溫 強度高、硬度適中，具有一定的蘇醒和韌性 亞共析鋼：（ %＜ C＜ %） 合金 II： ? ?? L ① ?? ?? ?AL ② ? ?? A ③ ?? ?? ?FA ④?? ?? ?FP 室溫白色相的為鐵素體，黑色相為珠光體，隨著含碳量的增大，強度、硬度逐漸提高，有較好的塑性和韌性。 過共析鋼： 合金 III： %＜ C＜ % ? ?? L ① ?? ?? ?AL ② ? ?? A ③ ??? ?? ? CFeA 3 ④ ??? ?? ? CFeP 3室溫 珠光體 +網狀二次滲碳體（沿晶界分布白色相）硬度較高、塑性差，隨著網狀二次滲碳體增加，強度降低。 共晶白口鑄鐵： 準備上課 學生思考并回答所提出的問題。 跟隨老師的 思路進行分析 聽課 記筆記 2分 5分 40分 合金 IV：（ C=%） ? ?? L ① ? ?? Ld ② ? ?? dL39。 室溫 低溫萊氏體 硬度大、脆性大、幾乎沒有塑性 亞共晶白口鑄鐵： 合金 V：（ %＜ C＜ %） ? ?? L ① ?? ?? ?AL ② ???? ?? ?? FeCIALd ③ ???? ?? ?? CIIFePdL 339。室溫 珠光體（黑色相） +網狀二次滲碳體（珠光體周邊白色相）+低溫萊氏體（黑白相間的麻點狀）硬度大、脆性大、幾乎沒有塑性 過共晶白口鑄鐵： 合金 VI：（ %＜ C＜ %） ? ?? L ① ??? ?? ? CIFeL 3 ② ??? ?? ? CIIFeLd 3 ③ ??? ?? ? CIFeLd 3 室溫 一次滲碳體（白色條相狀） +低溫萊氏體 硬度大、脆性大、幾乎沒有塑性 五、 Fe— Fe3C相圖的應用。 作為選用鋼材料的依據(jù)：如制造要求塑性、韌性好，而強度不太高的構件，則應選用含碳量較低的鋼；要求強度、塑性和韌性等綜合性較好的構件，則選用含碳量適中的鋼，各種工具要求硬度高及耐性好，則應選用含碳量較高的鋼。 制定鑄、鍛和熱處理等熱加工工 藝的依據(jù) 3．在鍛造工藝上的應用 4．在熱處理工藝上的應用 六、相圖訣 （四）課堂小結 點出重點，分析難點 （五）布置作業(yè) 復習本次課的內容 課后練習冊 下一節(jié)內容預習提示； 聽 課 記筆記 分組討論 聽 課 記筆記 聽 課 記筆記 學生根據(jù)老師的提示認真回顧本次課的重點內容 20分 10分 4分 6分 3分 理 論 課 教 案 章節(jié) 課題 167。 61鋼在加熱時的組織轉變 課 型 新授課 課時 2 教具學具 電教設施 掛圖 教學目標 知識 教學點 熱處理的原理及分類 鋼在加熱時的組織轉 能力 培養(yǎng)點 掌握熱處理概念、分類、熱處理工藝曲線；鋼加熱及保溫得目的。 德育 滲透點 培養(yǎng)學生團結協(xié)作的精 神 教學重點 難點 重點 熱處理概念、分類 難點 熱處理概念、分類 學法引導 討論法、訓練法、自主探究法、類比法、對比法、歸納法 教學內容 更新、補 充、刪節(jié) 補充《金屬材料與熱處理》相關內容 參考資料 《金屬學與熱處理》 課后體會 教 與 學 互 動 設 計 教 師 活 動 內 容 學生活動內容 時間 （一）組織教學 點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課 （二）導入新課 什么是熱處理？ 鋼的熱處理的分類 （三）講授新課 第六章 鋼的熱處理 一、試驗： 現(xiàn)象：放在水中冷卻的一根鋼絲硬而脆，很容易折斷；放在空氣中冷卻的一根較軟、有較好的塑性，可以卷成圓圈而不斷裂 結論： 實驗說明：雖然鋼的成分相同，加熱的溫度也相，但采用不同的冷卻方法，卻得到了不同的力學性能。這主要是因為在不同冷卻速度的情況下，鋼的內部組織發(fā)生了不同的變化。 二、熱處理 定義： 熱處理是將固態(tài)金屬或合金采用適當?shù)姆绞竭M行加熱、保溫和冷卻以獲得所需要的組織結構與性能的工藝。 T 保溫 加熱 T0 臨界溫度 冷卻 熱處理的目的： ①、提高零件的使用性能； ②、充分發(fā)揮鋼材的潛力； ③、延長零件的使用壽面； ④、改善工件的工藝性能，提高加工質量，減小刀具的磨損。 鋼的熱處理方法：退火、正火、淬火、回火及表面熱處理 準備上課 學生思考并回答所提出的問題。 分組討論 跟隨老師的 思路進行分析 聽課 記筆記 2分 5分 10分 10分 教 與 學 互 動 設 計 教 師 活 動 內 容 學生活動內容 時間 等五種。 熱處理使鋼性能發(fā)生變化的原因： 由于鐵有同素異轉變，從而使鋼在加熱和冷卻過程中，發(fā)生了組織與結構變化 。 三、鋼的熱處理的分類 備注：與鑄造、壓力加工、焊接和切削不同 ，熱處理不改變構件的形狀和尺寸，只改變其性能。如：提高材料的強度和硬度，增加耐磨性、或者改善材料的塑性、韌性和加工型等。 第一章 鋼在加熱時的組織轉變 鋼在實際加熱和冷卻時不可能非常緩慢，因此，鋼中的相不能完全按鐵碳合金相圖中的 12cmA A A、 和 線轉變，在實際熱處理生產中，不可能在平衡條件下進行加熱和冷卻，鋼的組織轉變總有滯后的現(xiàn)象，即在加熱時鋼的轉變溫度要高于平衡狀態(tài)下的臨界點，在冷卻時要低于平衡狀態(tài)下的臨界點。 加熱或冷卻時的速度越大 ，組織轉變偏離平