陈常茂-说课-铁碳合金状态图分析

专业：数控技术与应用陈常茂课题：铁碳合金状态图分析1科目：金属工艺学目录教材分析学情分析教学重难点教学目标

课时

教学方法

教学过程3一.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.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。

教学目标知识目标能力目标情感目标三.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.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.教学过程81.概述七.教学过程Fe-Fe3C状态图的特性点Fe-Fe3C状态图的特性线Fe-Fe3C状态图中的相区3.绘制状态图4．铁碳合金的性能

铁碳合金的分类

碳对铁碳合金的影响91.概述七.教学过程

铁碳合金状态图又称铁碳合金相图或铁碳合金平衡图。

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：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，目前用的铁碳合金状态图其10七.教学过程图中温度为纵坐标，碳的质量分数为横坐标，其左端点是纯铁(Wc＝0)；右端点是Fe3C(Wc=6.69%)。

简化的Fe-Fe3C

相图横坐标上的任何一点,均代表了一种成分的铁碳合金。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所具有的状态或组织。1103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.教学过程1．Fe-Fe3C状态图的特性点（1）A点纯铁的熔点（2）G点纯铁的同素异晶转变点（3）Q点600℃时碳在

α-Fe中的溶解度，

Wc＝0.0057％（4）D点渗碳体熔点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.教学过程

（5）C点

共晶点

（6）E点

碳在γ-Fe中的最大溶解度

（7）S点

共析点LcLd(AE+Fe3C)AcP(Fp+Fe3C)

（8）P点碳在α-Fe中的最大溶解度Fe-Fe3C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.教学过程2．Fe-Fe3C状态图的特性线（1）ACD线

液相线（2）AECF线固相线（3）ECF水平线

共晶线（4）ES线又称ACm线是碳在奥氏体中的溶解度曲线。

（5）GS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这里输入简单文字概述这里输入简单的文字概述七.教学过程Fe-Fe3C状态图的特性线（6）PSK水平线共析线又称A1线（7）GP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）PQ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+Fe3CⅠ）（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.教学过程3．Fe-Fe3C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）单项区两项区试着找出图中三项区ACDEFGSP1148727LAL+AL+Fe3CⅠ4.32.116.69FeFe3C

T/℃(A+Fe3C)LdLd+Fe3CⅠA+Ld+Fe3CⅡA+FA+Fe3CⅡ(F+Fe3C)PP+F0.77P+Fe3CⅡL′dL′d+Fe3CⅠP+L′d+Fe3CⅡK共晶相图共析相图匀晶相图(P+Fe3C)91212271538C/%0温度成分建坐标基本组织先标好分析成分断组织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.教学过程4．铁碳合金的性能4.1铁碳合金的分类1803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.教学过程4．铁碳合金的性能4.2碳对铁碳合金的影响1）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）对力学性能的影响强度：当Wc<0.9%时，随着Wc↑，不断提高；当Wc>0.9%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课题小结：

1.对Fe-Fe3C状态图的特性点、特性线的识记与理