陈常茂--说课--铁碳合金状态图分析

1、 专业：专业： 数控技术与应用数控技术与应用 陈常茂陈常茂课题：铁碳合金状态图分析课题：铁碳合金状态图分析1科目：金属工艺学科目：金属工艺学目录目录教材分析教材分析学情分析学情分析教学重难点教学重难点教学目标教学目标 课时课时 教学方法教学方法 教学过程教学过程3一一. .教材分析教材分析 使用教材金属工艺学（工程技术类）第二版，主编：郁兆昌。P22 本节内容是本章乃至本书中的重点掌握之一，因为铁碳合金状态图是研究铁碳合金的基础，对于后续章节中了解钢铁材料的性能与制定钢铁材料的热加工工艺有重要的指导意义。二二. .学情分析学情分析学生基础薄弱，对该知识点的接受有一定难度，讲授时需重复讲解。 通

2、过本节内容的学习，增加学生对相及组织的认知，激发学生对后面材料热处理学习的兴趣。 教学目标教学目标知识目标能力目标情感目标三三. 教学目标教学目标 会应用状态图制定热加工工艺和选用钢铁材料了解碳钢的结晶过程及组织；铁碳合金状态图的应用。5四四.教学重难点教学重难点重点：铁碳合金的基本组织及其性能特点； 含碳量对钢组织和性能的影响。难点： 如何根据铁碳合金相图中各特性点、线的 含义来正确推理填写出各相区域的组织。620012003结合多媒体讲述法读图分析法讲练结合法80课六. 课 时五.教学方法7回顾上节内容：七七. .教学过程教学过程81.1.概述概述七七. .教学过程教学过程 Fe-Fe F

3、e-Fe3 3C C状态图的特性点状态图的特性点 Fe-Fe Fe-Fe3 3C C状态图的特性线状态图的特性线 Fe-Fe Fe-Fe3 3C C状态图中的相区状态图中的相区3.3.绘制绘制 状态图状态图CFeFe34 4铁碳合金的性能铁碳合金的性能 铁碳合金的分类铁碳合金的分类 碳对铁碳合金的影响碳对铁碳合金的影响91.概述七七. .教学过程教学过程 铁碳合金状态图又称铁碳合金相图铁碳合金相图或铁碳合金平衡图铁碳合金平衡图。 含义：含义： 表示平衡状态下不同成分的铁碳合金，在不同温度时所具 有的状态或组织图形。 用途：用途：是研究钢和铸铁的基础。 由于 铁碳合金脆性很大，没有实用价值，目前

4、用的 铁碳合金状态图其%.696wc%.%6960wc10七七. .教学过程教学过程图中温度为纵坐标，碳的质量分数为横坐标，图中温度为纵坐标，碳的质量分数为横坐标，其左端点是纯铁其左端点是纯铁(Wc(Wc0)0)；右端点是；右端点是Fe3C(Wc=6.69%)Fe3C(Wc=6.69%)。 简化的简化的Fe - Fe3C 相图相图横坐标上的任何一点横坐标上的任何一点, ,均代表均代表了一种成分的铁碳合金。了一种成分的铁碳合金。图中的任何一点，表明了某一图中的任何一点，表明了某一成分的铁碳合金在一定温度下成分的铁碳合金在一定温度下所具有的状态或组织。所具有的状态或组织。1103这里输入简单的文字

5、述这里输入简单文字概述这里输入简单的文字概述七七. .教学过程教学过程1 1Fe-FeFe-Fe3 3C C状态图的特性点状态图的特性点（1 1）A A点点纯铁的熔点纯铁的熔点（2 2）G G点纯铁的同素异晶点纯铁的同素异晶 转变点转变点（3 3）Q Q点点600时碳在时碳在 -Fe中的溶解度，中的溶解度， Wc0.0057（4 4）D D点渗碳体熔点点渗碳体熔点Fe-r912 Fe-1203这里输入简单的文字述这里输入简单文字概述这里输入简单的文字概述七七. .教学过程教学过程（5 5）C C点点共晶点 （6 6）E E点点碳在-Fe中 的最大溶解度（7 7）S S点点 共析点LcLd(AE

6、+Fe3C)AcP(Fp+Fe3C) （8 8）P P点点碳在-Fe中 的最大溶解度Fe-FeFe-Fe3 3C C状态图的特性点状态图的特性点1303这里输入简单的文字述这里输入简单文字概述这里输入简单的文字概述七七. .教学过程教学过程2 2Fe-FeFe-Fe3 3C C状态图的特性线状态图的特性线（1 1）ACDACD线线液相线（2 2）AECFAECF线线固相线（3 3）ECFECF水平线水平线共晶线（4 4）ESES线线 又称ACm线是碳在奥氏体中的溶解度曲线。（5 5）GSGS线线又称A3线由奥氏体中析出铁素体的开始线；也是铁素体转变为奥氏体的终了线。1403这里输入简单的文字述

7、这里输入简单文字概述这里输入简单的文字概述七七. .教学过程教学过程Fe-Fe3C状态图的特性线（6 6）PSKPSK水平线水平线共析线又称A1线（7 7）GPGP线线奥氏体析出铁素体的 终了线；也是铁素体 转变为奥氏体的开始线（8 8）PQPQ线线碳在铁素体中的溶解 度曲线（1）ACE区 液相和奥氏体区（L+A） （2）CDF区 液相和渗碳体区（L+Fe3C）（3）EFKS区 奥氏体和渗碳体区（A+Fe3C）（4）GSP线奥氏体和铁素体区（A+F）（5）PSK线以下区域铁素体和渗碳体区（F+Fe3C）1503这里输入简单的文字述这里输入简单文字概述这里输入简单的文字概述七七. .教学过程教学

8、过程3 3Fe-FeFe-Fe3 3C C状态图中的相区状态图中的相区（1）ACD线以上区域液相区（2）AESG区奥氏体区（A）（3）GPQ区铁素体区（F）（4）DFK线渗碳体线（Fe3C）单项区单项区两项区两项区试着找出图中三项区ACDEFGSP1148727LAL+AL+ Fe3C9Fe Fe3C T/ ( A+Fe3C )LdLd+Fe3CA+Ld+Fe3CA+FA+ Fe3C( F+ Fe3C )PP+F0.77P+Fe3CLdLd+Fe3CP+Ld+Fe3CK共晶相图共晶相图共析相图共析相图匀晶相图匀晶相图( P+Fe3C )912 1227 1538 C/%0温

9、度成分建坐标温度成分建坐标基本组织先标基本组织先标好好分析成分断组织分析成分断组织铸锻处理离不了铸锻处理离不了每位同学都能独立完成QF1703这里输入简单的文字述这里输入简单文字概述这里输入简单的文字概述七七. .教学过程教学过程4 4铁碳合金的性能铁碳合金的性能 0.0218%C工业纯铁 4.14.1铁碳合金的分类铁碳合金的分类2.11C0.77 过共析钢0.77%C 共析钢0.77%0.0218% 亚共析钢2.11%0.0218%钢CCwW6.69%4.3%过共晶白口铸铁4.3%C共晶白口铸铁4.3%2.11%亚共晶白口铸铁6.69%2.11%白口铸铁CCCwwW1803这里输入简单的文字

10、述这里输入简单文字概述这里输入简单的文字概述七七. .教学过程教学过程4 4铁碳合金的性能铁碳合金的性能4.24.2碳对铁碳合金的影响碳对铁碳合金的影响1 1）对室温组织的影响）对室温组织的影响 铁碳合金的室温组织都是由铁素体和渗碳体两相组成。随着含碳量的增加，铁素体量逐渐减少，渗碳体量逐渐增多，且它的 形状和分布也有所不同，从而形成不同的组织。2 2）对力学性能的影响）对力学性能的影响强度：当Wc0.9%时，碳体在晶界呈网状分布， 使钢的强度下降。硬度：随Wc的增加而提高塑性：随Wc的增加而迅速降低冲击韧性：随Wc的增加而迅速降低含碳量对钢力学性能的影响含碳量对钢力学性能的影响课题小结：课题小结