金属材料与热处理教案

教教案月日 总第课时教学目标绪论情感目标理论联系实际,培养学生分析问题和解决问题培养学生的爱国主义精神，激发学生的学习热情利用教室中的各种金属物体教学方法举例分析法的东西增加互动氛生以后的学习好本课程具有非常重要的解我国在金属材料及热处理方面的发展概况及所取的成就，以提高学生的学习兴1、学习本课程的目的问题：为什么不同的材料会有不同的性能？为什么相同的材料经过不同的加热、保温和冷却之后能够获得不同的性能？等等通过这些问题的分析来激发学生的学习兴趣，同时说明这些问题正是我们要学习这门课使学生明白学习这门课的目的。通过对学习目的的学习同学们基本上已经明白了学习本课程的基本内容了，即：金属的性能、金属学的基本知识、钢常用的金属材料。的兴趣教学环节教师活动学生活动设计意图从基本内容的分析上来看这门课是与生在学习本课程的时要注重理论联系实同时还要注意培养学生分析问题和解决问题的能力。3、金属材料与热处理的发展史这部分内容的目的是为了提高学生的民族自信心，培养学生的爱国主义精神，从而激发学生的学习热情。1：例如根据大量的出土文物考始使用金属材料了；又如殷商时代，在生产工具、武器、生活用具等方面已大量使用青铜材料；再如我国还是生产铸铁铸造。特别在战国后期，铸铁件的生产得到东汉时期则有“清水淬其锋”土的文物如西汉时期的钢剑、内部组织接近于淬火马氏体和渗碳体组织。农业生产中的应用这部分材料的目的是为了说明金属材料与热处理在现代工业、农业和国防建设中的应用及重要的地位。可通过举例的方法来说明金属材料与热处理技术在科学技术现代化中的地位，从而激发学生的学习兴趣。料工业领域取得了巨大成就：我国的钢铁产量已跃居世界前列；在金属材料生产方面已建立了符合我国特点的合金钢系列，且应用范围正具有世界先进水平的稀土镁球墨铸铁；许多热处理新工艺、新技术得到了广泛的应用和推广教学环节教师活动学生活动设计意图四、课堂小结通过本节课内容的学习学生明确学习要求：弄清学习本课程的目的；本课程学习的基本内容是哪些金属材料在工农业生产中有何重要的地位。1.教学的成败得失2.学生的信息反馈3.今后的教学建议形成概念月日 总第课时课题教学目标1、了解金属力学性能各指标概念2、掌握低碳钢拉伸曲线的绘制及各段曲线的含义应使学生能对常用力学指标进行查表和计算对常用力学性能指标在工业中的应用予以充分重视1、强度、塑性、硬度、冲击韧性以及疲劳强度的概念曲线的绘制及曲线中各要点的含义掌握低碳钢拉伸曲线的绘制及曲线中各要点的含义教师活动学生活动设计意图在机械设备及工具的设计、制造中选学性能是非常重要的。(一)、基本概念1、力学性能：即指金属在外力的作用下所以及疲劳强度等。载荷。根据载荷作用性质的不同分为：(1)静载荷：指大小不变或变化过程极其缓慢的载荷(2)冲击载荷：指在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷(3)交变载荷：指大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷根据载荷作用形式的不同分为：的几何形状和尺寸的变化(1)弹性变形：指随载荷的去除而消失(2)塑性变形：不能随载荷去除而消失的变形。也称为永久变形或残余变形(二)强度金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形或(金属材料强度越高，则强度越大，越不容易被破坏，承载能也就越大。)根据载荷作用方式的不同，强度可分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度以种。2、强度的测定(以抗拉强度为例进行分析，其介绍)(1)拉伸试样的选用为了使测试结果具有可比性，拉伸试验时必须采用国家表准规定的拉伸试样，具体拉伸试样可参照(GB/T397-1986)，在该标准中对试样的形状尺寸以及加工要求均(2)低碳钢拉伸曲线在这个阶段试样变形完全是弹性的，若撤去载荷，试样能立刻恢复原状。es服阶段(塑性变形阶段)在这个阶段试样发生明显的塑性变形，试在这个阶段随着外载荷的不断增加试样继了加工硬化现象，抗拉强度明显提高。图中Fb为试样最大载荷。bz——颈缩阶段(局部塑性变形阶段)在这个阶段试样局部直径出现了明显的收缩，试样所需载荷急剧下降，伸长主要集学生活动设计意图识学生活动设计意图(注：工程上使用的材料多数是没有明显的屈服现象的，有些脆性材料不颈缩”，例如铸铁等。)3、强度的衡量指标常用的衡量指标有屈服点和抗拉强度两屈服点：在拉伸试验过程中，载荷在不增加(保持恒定)的情况下，试样仍能继续增加伸长时的应力即为屈服点。抗拉强度：材料在断裂前所能承受的最大载荷即位抗拉强度。常用符号σb也是零件设计和选材的重要依据)(三)塑性塑性是指金属材料在断裂前产生变形的能力。常用伸长率(δ)和断面收缩率(Ψ)来试样拉断后，试样的伸长量与拉断前试样的长度的百分比称为伸长率(2)断面收缩率(Ψ)试样拉断后，颈缩处横截面积的缩减量与拉伸前原试样横截面积的百分比(注：塑性好的材料，在受力过大时，首先产(四)硬度金属材料抵抗局部变形特别是塑性变形、表面压痕或表面划痕的能力称为硬度。它是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标。(1)布氏硬度(HB)测试方法：压入法HBS(普通淬火钢球压头)HBW(硬质合金钢球压头)学生活动设计意图度值，符号后面依次为钢球直径、不标记)。应用范围及有缺点：实验压力大，压痕大，能较准确的反映金属材料的平均性能，故适用于测定会铸铁、有色金属及各种软钢等硬度不高不宜测量成品及薄件。(2)洛氏硬度(HR)测试方法：压入法HR前面的数字表示硬度值，后面的字母表示不同洛氏硬度的标优缺点：操作简单，能直接从刻度盘上读出读数，压痕小，可以测定成品以及薄件。(3)维氏硬度(HV)测试方法：压入法头表示方法：符号HV前面的数字表示硬度值，后面的为试验力保持的时间(10~15s不标记)。优缺点：试验力较小，压入深度不大，故可测量薄件或表面渗碳、渗氮层的硬度，且硬度值有连续性，故可测量很软到(五)冲击韧性金属材料抵抗冲击载荷的作用而不破坏的(注：使用不同类型的试样(V型缺口或U型a)2、小能量多次冲击实践表明：承受冲击载荷的机械零件，大多数情况下是因小能量多次冲击而遭到破坏的，所以对材料进行小能量多次冲击试验是很重要的。一次冲击韧度高的材料，小能量多次冲击抗力不一定高，反之也一样。金属材料受大能量冲击载荷作用时，其冲击抗力主要取决于冲其冲击抗力主要取决于材料的强度和塑性。学生活动设计意图(六)疲劳强度1、疲劳强度的概念疲劳强度是指金属材料在无数次的交变载荷的作用下而不断裂的最大应力称为疲劳强2、疲劳破坏的特征(1)疲劳断裂时并没有明显的宏观塑性变形，前无预兆，而是突然的。(2)引起疲劳断裂的应力很低，常常低于材料(3)疲劳破坏的宏观断口由裂纹的策源地及扩展区(光滑部分)和最后断裂区(粗糙部分)3、影响疲劳强度的因素及提高疲劳极限的措施因素：如工作条件、零件表面状态、材料成分、组织及残余应力等。措施：改善零件的结构形式、降低零件表面粗糙度、采用各种表面强化的方法(例如表面渗碳、表面渗氮等)。通过本节内容的学习，同学们要了解有关概念及其衡量指标，重点掌握对拉伸曲线各阶段的分析及其各阶段的特征。除此之外还要对疲劳破坏的特点加以认识。2、低碳钢拉伸曲线的绘制及各阶段的分析。3、疲劳破坏有哪些特点？月日 总第课时教学目标2、熟悉和掌握金属材料各工艺性能的衡量指标应使学生能利用工艺性能指标判别简单工件加工过程对工艺性能在加工中的重要性予以充分认识阅读教学法、归纳法举例分析法教学环节教师活动学生活动设计意图二、导入新课金属材料仅有良好的力学性能是不够的，，才能得到生产工艺简单、质量良好、成本低廉的工件。我们可通过举一些例子来说明这个问题。例如：有色金属(如青铜)铸造性很好，常用来铸造精美的工艺品；再如铸铁的铸造性能要比钢好，因此常用铸造的方法生产零件；但是钢的锻造性能很好，可以用锻造的工艺方法生产出力学性能较高的机械零件，而铸铁则三、新课教学工艺性能：指金属材料对不同加工工艺方工艺性能直接影响到零件制造工艺和质量，是选材和制定零件工艺路线时必须考虑的(一)铸造性能教师活动学生活动设计意图1、铸造性能的概念金属及合金在铸造工艺中获得优良铸件的能力称为铸造性能。2、铸造性能衡量指标(1)流动性流动性好的金属容易充满铸型，从而可以获得外形完整、尺寸精确、轮廓清晰的铸件(2)收缩性铸件在凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减小的现象称为收缩性。铸件收缩不仅影响尺寸精度，还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力、变形和开裂等缺陷，故用于铸造的金属其收缩(3)偏析倾向金属凝固后，内部化学成分和组织不均匀现象称为偏析。偏析严重时能使铸件各部分的力学性能有很大的差异，从而降低了铸件的质(二)锻造性能用锻压成形方法获得优良锻件的难易程度称为锻造性能。锻造性能的好坏主要与金属的塑性和变形抗力有关。塑性越好，变形扛力越金属的锻造性能越好。(三)焊接性能焊接性能是指金属材料对焊接加工的适应性，也就是说在一定焊接工艺下，获得优质焊接接头的难易程度。焊接性的好坏主要取决于钢中的含碳量，含碳量越低，焊接性越好；反之含量越高，焊接性越差。(四)切削加工性能切削加工金属材料的难易程度称为切削加工性能。切削加工性能的好坏主要取决于钢的化学成分以及组织状态等因素。一般认为材料具有适当硬度(170-230HBS)和足够的脆性时较易切削。例如铸铁比钢的切削加工性能要好，一般碳钢要比高合金钢切削加工性能好。通过本节内容的学习，我们知道金属材料仅有良好的力学性能是不够的，还必须具有良好的工艺性能，只有这样，才能得到生产工艺简单、质量良好、成本低廉的工件。教学环节教师活动学生活动设计意图金属的工艺性能包括那些？影响其好坏的因素月日 总第课时课题1、了解晶体与非晶体的概念以及两者之间的异同2、了解晶体结构的有关基本知识3、掌握金属中几种常见的晶格类型，并能举例说明基本知识金属中几种常见的晶格类型多媒体教学方法教师活动多媒体教学、举例分析、阅读归纳学生活动设计意图不同的金属材料具有不同的力学性能，即使是同一种金属材料，在不同的条件下其性能也是不同的。金属性能的这些差异，从本质来说，是由其内部结构所决定的。因此，掌握金属的内部结构及其对金属性能的影响，对于选用和加工金属材料，具有非常重要的意义。一、晶体与非晶体通过教学应使学生了解晶体与非晶体的本质区别，消除过去把天然的、外形规则的物体认为是晶体的模糊概念。两者的主要区别应该在于其内部原子的排列是否有规则。规则排列的物体称为晶体。(例如：金属在固态下一般均属于晶体、天然金刚石、水晶等)积状态的物体称为晶体。(金属在固态下一般均属于晶体例如：玻璃、松香、树脂等)能呈各向异性；非晶体没有固定的熔点，其性学生活动设计意图二、晶体结构的概念晶体结构是指物体内部原子排列的状态。为了对晶体结构右充分的认识，必须要使学生们了解与晶体有关的基本知识，如晶格、晶胞、晶格：表示原子在晶体中排列规律的空间格架称为晶格晶胞：能够完整的反映晶格特征的最小几何单元称为晶胞晶面：在晶体中由一系列的原子组成的平面称为晶面晶向：通过两个或两个以上原子中心的直线，可代表晶格空间排列的一定方三、金属晶格的类型金属为以下三种晶格类型铬(Cr)、钒(V)、钨(W)、2、面心立方晶格铝(Al)、铜(Cu)、铅(Pb)、镁(Mg)铍(Be)镉(Cd)锌(Zn)等通过本节内容的学习，同学们要对晶体与非晶体的概念以及两者之间的异同有所了解；此外还要了解晶体结构的有关基本知识；最后我们要掌握金属中几种常见的晶格类型，并能简单的举例说明。学生活动设计意图月日 总第课时课1、熟悉纯金属的冷却曲线以及过冷度的概念1、熟悉纯金属的冷却曲线以及过冷度的概念2、了解纯金属的结晶过程3、掌握晶粒大小对力学性能的影响学目标晶粒的方法阅读教学法、归纳法学生活动学生活动设计意图由原子不规则排列的液体转变为原子规金属由液态转变为固态的结晶过程时间与温度之间关系的图形就是冷却曲线，它是通过过热分析的方法来测定的。实验表明，纯金属的结晶过程是在一个恒定的温度下进行的，即纯金属都有一个固对应的温度。教师活动学生活动设计意图晶过程液态金属的结晶是在一定过冷度的条子排列规解面称为但晶体：结晶后只有一个晶粒的晶体多晶体：结晶后晶体是由许多位向不三、晶粒的大小对金属力学性能的影响有的强度和韧性越高。为了提高力学性能，所以必须严格控制晶粒的大小。根据结晶过程的分析可知，金属晶粒的大小取决于结晶时的形核率和晶核长大的速度，从这个因素来看，细化晶粒的根本途径有：1、增加过冷度2、变质处理3、机械振动处理通过本节内容的学习，同学们首先要熟悉纯金属的冷却曲线以及过冷度的概重要的是掌握晶粒大小对力学性能的影响以及细化晶粒的根本途径有哪些。学生活动设计意图月日 总第课时课题1、熟悉金属同素异构转变的概念2、掌握纯铁的同素异构转变3、掌握金属的同素异构转变与液体结晶的比较1、金属同素异构转变的概念，纯铁的同素异构转变2、金属的同素异构转变与液体的结晶比较金属的同素异构转变与液体的结晶相比较教师活动阅读教学法、归纳法、举例分析法学生活动设计意图纯铁的同素异构转变是钢铁材料热处理的理论基础，在生产中有很重要的使来共同探讨有关金属同素异构转变的概念以及纯铁的同素异构转变。异构转变元素符号前根据温度的高低由低温到高异构转变教学环节教师活动学生活动设计意图770℃-912℃存在的无磁性α-Fe称为β-Fe，但由于770℃不时同素异构转变温度，因而通常把912℃以下的具有体心立结论：正是由于铁能够发生同素异构较金属的同素异构转变是通过原子的重以下几个方面：出结晶潜热的但由于同素异构转变是在固态下完成四、课堂总结通过本节内容的学习，同学们首先要点纯铁的同素异构转变以及金属的同素异构转变与液体结晶的比较有哪些异同教学环节教师活动学生活动设计意图月日 总第课时课题教学目标能力目标溶体、金属化合物、混合物的基本概念、晶体结构、及固溶体的性能特点点金属化合物对合金性能的影响教学环节教师活动学生活动设计意图合金的性能取决于其相的结构和组织。根据构成合金的各组元之间相互作用的不同，合金中相结构大致可分为固溶将和同学们共同来探讨这三种合金组织的晶格类型、性能特点等。概念：固溶体是一种组元的原子溶入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。溶入的元素称为溶质，而基体元素称为溶晶格类型：一般情况下保持溶剂原来的晶格类性能特点：当溶质元素的含量极少时，固溶体的性能特点与溶剂金属基本相同，随着溶质含量的升高，固溶体的性能将发生明显的改变，一般情况下是强度和硬度逐渐升高，而塑性和韧性有所下降，我们把这种现象叫间隙固溶体：溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固溶体称为间隙固溶体(参见书上图4-1(a))学生活动设计意图置换固溶体：溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固溶体称为置换固溶体(参见书上图4-1(b))概念：合金组元发生相互作用而形成一种具有金属特点的物质称为金属化合物。有复杂的晶格结构。性能特点：熔点高、硬度高、脆性大。概念：两种或两种以上的相按一定质量分数组物。晶格类型：混合物中各相仍保持原来的晶格。性能特点：主要取决于各组成相的性能、以及它们分布的形态、数量、大小等。通过本节内容的学习，同学们要对固月日 总第课时课题教学目标能力目标1、了解二元合金相图的建立过程过程何建立二元合金相图阅读教学法、归纳法学生活动设计意图这部分的内容教师可通过在黑板上画合金相图的一般步骤。界点就可以得到了铅锑二元合金教学环节教师活动学生活动设计意图二元合金相图的分析分析过程(略)容(铁碳合金相图)打下基础。月日 总第课时课题情感目标1、熟悉铁碳合金的相及组织类型、符号及其特点2、掌握铁碳合金相图的组成、图中重要点、线的含义3、会利用铁碳合金相图对一些典型的铁碳合金进行分析1、铁碳合金相图的组成、图中重要点、线的含义2、利用铁碳合金相图对一些典型的铁碳合金进行分析铁碳合金相图的分析及铁碳合金冷却结晶过程的分析多媒体教学方法多媒体辅助教学学生活动钢铁材料是现代工业中应用最为广泛的合金，它们均为以铁和碳两种元素为主要原素的合金。由于钢铁材料的成分(含碳量)不同，织和性能也不相同，应用场合也不一样。铁碳合金相图总结了铁碳合金的组织和性能随成分、温度变化的规律，这对生产实践有着很重要的意义，它不仅是选择钢铁材料的重要工具，而且还可以作为制定铸、锻、焊及热处理等加工工艺的依据。相及组织在铁碳合金中，碳可以与铁组成化合物，也可以形成固溶体，还可以形成混合物，在铁碳合金中有以下几种基本组织：称为铁素体(F)特点：最大溶碳为0.0218％(727℃)，性能与纯铁相似，具有良好的塑性和称为奥氏体(A)学生活动设计意图特点：最大溶碳能力为2.11％(1148℃)，最小溶碳能力为0.77％(727℃)，度不高，具有良好的塑性，是锻造和轧制时所需的组织。概念：含碳量为6.69％铁碳金属化合物称为渗碳体(Fe3C)特点：熔点高(1227℃)，硬度很高，塑性很差，伸长率和冲击韧性几乎为零，是一个硬而脆的组织，适当的条件下渗碳体可分解为铁和石墨，这对铸铁具有重要的意义。概念：铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体(P)特点：含碳量为0.77％，力学性能主要取决于铁素体和渗碳体各自的含量，一般强度较高，硬度适中，具有一概念：奥氏体和渗碳体的混合物称为莱氏体(Ld)特点：含碳量为4.3％(1148℃)，硬度很(铁碳合金基本组织的力学性能可参化的图形。学生活动设计意图月日 总第课时课题教学目标情感目标1、熟悉钢中常存元素有哪些，对钢性能的影响2、掌握硅、锰、硫、磷对钢性能的影响如何控制钢中有害元素从而来提高钢的力学性能教师活动简述炼钢过程阅读教学法、归纳法、举例分析法学生活动设计意图碳素钢中除铁和碳两种元素外，还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素，这些元素，有的是从炉中带出来的，有的是在冶炼过程中不可避免的带入的，它们的存在必然会对钢的性能有影响。这节课我将和同学们一起来讨论钢中对钢性能的影响。害元素硫结合，从而减小硫对钢的危害，所以锰是钢中有益的元素。较低(985℃)，钢在加热过程中当温度教学环节教师活动学生活动设计意图磷在钢中会与铁形成脆性极大的工性能好的钢不宜制造受力大的重要零五、布置作业练习册P14—P15月日 总第课时课题碳素钢的分类方法及依据碳素钢的分类方法及依据碳素钢分类的方法很多，为了便于在因此在本节课中我们将共同来学习碳素钢的分类。量分类质量分类根据钢中有害元素硫、磷含量的多少0.025％、按钢的用途分类阅读教学法、归纳法、举例分析法学生活动设计意图教学环节教师活动学生活动设计意图四、课堂总结通过本节内容的学习，有助于我们今此同学们对于钢的分类方法要有所掌握。月日 总第课时课题教学目标种钢的牌号、性能、特点和用途选用的方法从而确定其用途教师活动阅读教学法、归纳法、举例分析法学生活动设计意图为了能够更好的将各种钢材进行区牌号无论是在国内还是在国际上都已经材牌号用国际通用的化学元素符号、汉语拼音字母和阿拉伯数字相结合的方法来表示。量等级符号+脱氧方法四个部分按顺序组成。教学环节教师活动学生活动设计意图牌号：用两位数表示(这两位数表示该钢工具钢造刀具，模具和量具特点：含碳量一般在0.20%~0.60%四、课堂总结通过本节内容的学习，同学们要对各月日 总第课时课题教学目标1、熟悉钢热处理一些概念以及钢在加热和冷却时的临界温度2、了解钢在加热过程中的奥氏体化以及奥氏体晶粒的长大1、钢热处理的一些概念以及钢在加热和冷却时的临界温度碳钢拉伸曲线的绘制及曲线中各要点的含义钢在加热过程中组织是如何发生变化的教师活动学生活动设计意图热处理之所以能使钢的性能发生变此我们在这节内容中将和同学们共同来探讨钢在加热和冷却时的转变。本概念热处理是将固态金属或合金采用以获得所需的组织结构与性能的工艺称为钢的热处理。2、热处理方法有哪些？可分为：退火、正火、淬火、回火及表面热处理等五种。、钢在加热和冷却时的临界温度学生活动设计意图图加热和冷却是的临界点(Ac1、Ac3、Arcm奥氏体化奥氏体化：热处理时需加热到一定温(1)奥氏体晶核的形成及长大(教(2)残余渗碳体的溶解(教师详解)(3)奥氏体的均匀化(教师详解)一是使工件热透；二是获得成分均匀教学环节教师活动学生活动设计意图钢热处理一些概念以及钢在加热和冷却氏体化以及奥氏体晶粒的长大。P月日 总第课时课题1、熟悉钢在冷却过程中的一些基本概念2、了解过冷奥氏体等温转变过程中组织的变化过程3、重点掌握过冷奥氏体等温转变图的应用1、基本概念及其过冷奥氏体等温转变过程中组织的变化过程过冷奥氏体等温转变图的应用教师活动阅读教学法、归纳法、举例分析法学生活动设计意图钢经过加热获得奥氏体组织后，在不力学性能。同样的材料，加热条件相同，一、基本概念(什么是等温转变？)等温转变就是将奥氏体化的钢迅速冷奥氏体的等温转变过冷奥氏体：在共析温度以下存在的等温转变图：表示过冷奥氏体的转变(教师作图并在图中表明五大区域，简要说明建图过程)图略(其中强调“C”中“鼻尖”所对应的温度为(教师详解转变过程并绘制表格)(1)什么是马氏体？(2)马氏体转变的特点：(M-Mf)，连续冷却过程中进行的，冷却过程停止，转变过程也随之停②马氏体的转变速度极快；(3)马氏体分为针状和板条状两种(4)马氏体的硬度主要取决于含碳量三、过冷奥氏体等温转变图的应用教学环节教师活动学生活动设计意图临界冷却速度就是在“C”曲线中与“鼻四、课堂总结通过本节内容的学习，同学们首先要次要了解过冷奥氏体等温转变过程中组织的变化过程及其特点；最后要掌握过冷奥氏体等温转变图的应用。月日 总第课时课题1、熟悉退火与正火的有关概念2、了解钢在退火与正火的过程中组织发生的变化3、掌握退火与正火的目的正火的有关概念及其目的火的过程中组织发生的变化火与正火的目的教师活动学生活动设计意图退火与正火在工业生产中经常用于通过本内容的学习同学们要能够将退火与正火进行比较，最后要能够总结出各自理的去选择这两种热处理方法。将钢加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却(一般随炉冷)至④消除内应力，防止工件变形和开3、常用退火的方法①完全退火以获得接近平衡状态组织的工艺方法称为完全退火。教学环节教师活动学生活动设计意图却到室温的工艺方法称为球化③去应力退火概念：将钢加热到略低于A1线的温定时间后缓慢冷却到室温的工用途：只是用来消除零件在锻造、铸热将钢加热到Ac3线或Accm线以上①改善低碳钢和低碳合金钢的切削加②细化晶粒，提高力学性能③消除过共析钢中的网状渗碳体，为退火作准备④代替中碳钢和低碳合金结构钢的退(说明：在满足零件使用要求的情况下优了解钢在退火与正火的过程中组织发生的变化；最后要掌握退火与正火的目的及应用。P—P21相关内容学生活动设计意图月日 总第课时课题能力目标概念2、了解淬火时加热的温度及淬火常用冷却介质3、重点掌握典型的淬火方法及淬透性和淬硬性的区别1、淬火的有关概念、淬火时加热的温度及淬火常用冷却介质如何正确选择淬火方法及影响淬透性和淬硬性的因素教师活动学生活动设计意图是为什么呢？让同学们带着疑问去通过我们这节课知识内容的讲解来寻找到答工艺的概念和目的体或下贝氏体组织的热处理工艺称为钢的淬火。度的选择教学环节教师活动学生活动设计意图冷却介质常用淬火介质有：空气、油、水、盐＜盐水＜碱水特点：操作简单，易实现机械化和自动化，但综合冷却性能不够理想，易产生硬度不足或变形和特点：内应力小，变形和开裂小，但特点：有效减小淬火应力，防止变形和开裂，但易出现非马氏体组织，主要用于临界冷却速度较小的合金钢或截面不大、形状特点：显著减小淬火应力和变形，基淬硬性淬透性：钢在淬火冷却时获得马氏体深度的能力。淬透性的好坏主要取决于钢的临界冷却速度，临界冷却速度越低，钢淬硬性：钢在淬火成马氏体后所能达到的最高硬度。淬硬性好坏主要取决于港的含碳量，低碳钢淬硬性较差，反之高碳钢的淬硬性较好。(说明：淬透性的好的钢不一定淬硬教学环节教师活动学生活动设计意图度过过高或高温下过长解决方法：过热工件可用正火予以纠过烧工件只能报废过高的内应力所致解决方法：采用分级淬火或等温淬火度过低，保温时间冷却速度过低解决方法：可采用重新淬火，淬火前掌握典型的淬火方法及淬透性和淬硬性火缺陷及引起淬火缺陷的因素和解决的淬火缺陷的月日 总第课时课题1、熟悉有关回火的一些基本概念及回火的目的2、了解淬火钢在回火时组织与性能的变化能够运用所学的知识对实际生产中对于不同的钢材结合零件的特点及使用要求正确选用回火的方式认识到回火作为一道热处理工序在实际生产中的地位及其重要性基本概念及回火的目的如何运用钢力学性能与回火温度关系图选择恰当的回火温度在上一节内容(钢的淬火)中我们讲以认为回火操作决定了零件的使用性能们共同来探讨钢的回火在实际生产中的重要地位。及目的1、概念：将淬火后的钢加热到Ac1适当保温再冷却到室温的热处理工艺称为回火。2、目的：①改善力学性能②消除内应力③稳定组织和尺寸二、淬火钢在回火时组织与性能的变化残余奥氏体的分解4、渗碳体的聚集和长大学生活动设计意图线在铁碳合金相图中对应的是哪条的温度又教学环节教师活动学生活动设计意图三、钢的力学性能与回火温度的关系(师生互动-提问：请同学们说出图中各符号分别为那种力学性能的结论：从图中我们可以看出其趋势为：随着回火温度的升高，钢的强度和硬度逐渐下降，而塑性和韧性不断提高。(这里要注意的是在适当的温度范围完成此表避免了老师在黑板上画表格，学生完成此表教学环节教师活动学生活动设计意图要认识到回火在热处理工艺中的重要性；其次要对回火的一些基本概念及回火的目的、淬火钢在回火时组织与性能的变化钢力学性能与回火温度的关系以及回火能够运用所学的知识对实际生产中对于不同的钢材结合零件的特点及使用要求正确选用回火的方式。2、通过本节内容的学习结合之前学过的知识试分析说明若回火温度过低或者过高会出现什么样的结果？(课后思考题)教学反思1.教学的成败得失2.学生的信息反馈3.今后的教学建议月日 总第课时课题1、熟悉表面热处理的有关概念2、了解常用表面淬火的方法及其特点3、了解常用表面化学热处理的方法及其特点表面淬火方法及其特点、常用化学处理方法及其特点如何正确的选用表面热处理方法教师活动学生活动设计意图在机械设备中，很多零件(如齿轮、活塞销、曲轴等)是在冲击载荷及表面磨塑性和韧性。为满足这类零件的性能要求，就要进行表面热处理。特点：加热温度及淬硬层不易控制，淬火质量不稳定，但不需要特面淬火特点：加热速度快，淬火质量好，淬硬层易得到控制。适用于中碳钢、中碳合金钢大批量生产的且改变了钢的化学成分。教学环节教师活动学生活动设计意图方法：固体渗碳、盐浴渗碳、气体渗应用：适用于低碳钢或低碳合金钢制方法：气体渗氮、离子渗氮两种方法应用：用于处理重要的复杂的零件如丝杠、镗杆、排气阀等说明：渗氮后的工件不需要进行热处表面淬火的方法及其特点以及常用表面化学热处理的方法及其特点；最后同学们要会正确的选用便面热处理的方法。月日 总第课时课题教学目标2、了解合金元素对钢性能有何影响各种合金元素对钢性能的影响教师活动学生活动设计意图普通的碳钢有时候无法满足生产中的(学生互动：提问-什么是固溶强化？)大多数合金元素(除铅外)都能溶入素的含量对钢的韧性也有一定的影(1)合金渗碳体：容易形成这类碳化物(2)特殊碳化物：易形成特殊碳化物的教学环节教师活动学生活动设计意图几乎所有的合金元素都有抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用，从而达(教师口述，详解细化晶粒的原因)外，所有的合金元素溶于奥氏体从而减小淬火临界冷却速度，达到提(教师互火稳定性？)月日 总第课时课题2、掌握几种典型合金钢的牌号及其含义的表达方法法及其种类的牌号及其含义的表达方法如何根据合金钢的牌号简单分析其成分、性能、应用等教师活动学生活动设计意图掌握合金钢的分类方法以及合金钢应用是很重要的，这对我们在今后的实际生产中正确选用合金钢和同学们一起来谈谈有关合金钢的分类及其牌号的含义。合金结构钢：用于制造机械零件和工的钢合金工具钢：用于制造各种工具的钢学性能的钢，如不锈钢等总含量分类采用两位数字(含碳量)+元素符号(或汉字)+数字表示前两位数字—平均含碳量的万分数教学环节教师活动学生活动设计意图符号—表明钢中含有的主要合数字—表示该元素的含量(＜1.5％时不予标出)n为硅、铬，含量均小于W18Cr4V——为平均含碳量为0.7％(高速钢平均含碳量小于1％省略不写)硅、锰含量均小于1.5％的滚动轴承钢。掌握合金钢的分类方法以及合金钢重要的，这对我们在今后的实际生产中正确选用合金钢和同学们一起来谈谈有关合金钢的分类及其牌号的含义。练习册P14-P15月日 总第课时课题结构钢的种类2、了解合金结构钢的成分、性能、热处理及其用途3、能够对常用合金结构钢的牌号进行简单的分析1、各种合金结构钢的成分、性能、热处理及其用途牌号进行简单的分析各合金元素在钢中所起的作用是什么教师活动学生活动设计意图合金结构钢是用于制造各种工程结构和制造机械零件的钢。这类钢是在碳素结构钢的基础上，加入了少量的合金元素常加合金元素：锰、硅、钒、铌、钛等(教师可举个别典型的牌号作简单的)常加合金元素：铬、镍、锰、硅、硼等(教师可举个别典型的牌号作简单的引导学生记忆引导学生记忆教学环节教师活动常加合金元素：铬、锰、硅、镍、硼、钒、钨、钛等热处理方式：调质处理(可再进行表(教师可举个别典型的牌号作简单的常加合金元素：锰、硅、铬、钒、钨等去应力退火(冷成型)(教师可举个别典型的牌号作简单的常加合金元素：以铬为主，可加入少量的硅、锰等元素(教师可举个别典型的牌号作简单的构钢的种类以及各种合金结构钢的成分、学生活动设计意图引导学生记忆引导学生记忆引导学生记忆教学反思1.教学的成败得失2.学生的信息反馈3.今后的教学建议月日 总第课时课题能力目标工具钢的种类2、了解各种合金工具钢的成分、性能、热处理及其用途3、能够对常用合金工具钢的牌号进行简单的分析1、各种合金工具钢的成分、性能、热处理及其用途具钢的牌号进行简单的分析各合金元素在钢中所起的作用是什么教师活动学生活动设计意图碳素工具钢容易加工，价格便宜，但合金工具钢按用途分为：刀具钢、模具钢和量具钢三类常加合金元素：铬、锰、硅等火引导学生记引导学生记忆)2、高速钢常加合金元素：大量的钨、铬、钒、+多次回火(一般二教学环节教师活动学生活动设计意图(教师可举个别典型的牌号作简单的引导学生分析)记忆小型冷作模具钢一般采用碳素工具钢和低合金刃具钢制造大型冷作模具一般采用高碳高铬钢制常加合金元素：铬、镍、锰、硅以及钨、钒等量具钢四、课堂总结通过本节内容的学习，同学们要对合金工具钢的种类以及各种合金工具钢的解，并能