热处理教学设计

教学设计

设计摘要：课题一常见热处理，XXX了解常见热处理（表面热处理）

教学题目§2.1.5了解常见热处理授课教师

课程新授学时安排1课时班级

所选教材《数控加工机械基础》第3版xxxx出版社

一、教材分，析

本课题选自xxxxxxx、省职成教教研室组编的《数控加工机械基础》（第3版）教材。《退火》是项目二《常见热处理》、任务一《了解常见热处理》

中的一部分内容。

热处理工艺在机械制造业中应用极为广泛，它能提高零件的使用性能，充分发挥钢材的潜力，延长零件的使用寿命，止匕外，热处理还可以改善工件的

工艺性能，提高加工质量，减小刀具磨损。该内容理论性强，比较抽象，学生学习起来较困难，但该内容又是本任务中非常重要的内容之一，掌握该

部分知识，是学好热处理方法的关键。

二、学情分析

【基本情况】

授课对象为机械类专业的学生。他们关心新鲜、生动有趣的事物，喜欢探究发现，喜欢动手和表现，喜欢体验性教学，但对枯燥的概念不感兴趣，对

相关的专业术语不甚了解，对概念的理解能力较差。

【知识基础】

通过前面的学习，已经对金属材料有一定的了解，能区分碳钢、合金钢、铸铁、有色金属和硬质合金等材料，了解了各种材料的性能和用途。

三、设计思路

通过视频、PPT讲解，加深概念的理解，对学习知识产生兴趣，培养学生做事一丝不苟的职业素养和实事求是的科学精神。

四、教学目标

【知识目标】1.掌握表面热处理的目的、分类；

2.掌握常用表面热处理的工艺；

3.了解表面热处理的典型零件。

【能力目标】L能够初步掌握表面热处理工艺特点以及应用。

2.在学习过程中能够发现问题、思考问题、解决问题。

【素养目标】1.培养学生自主学习、团队协作、一丝不苟的职业素养。

2.培养创新精神，激发求知欲。

五、教学重难点

【重点】1.掌握表面热处理的目的、分类；

2.掌握常用表面热处理的工艺；

【难点】表面淬火和化学热处理的区别

六、教学方法一

【教法】：讲授法、演示法、启发法

【学法】：小组讨论法

六、教学流程

七、教学过程

教学教学内容教师活动学生活动设计意图XX

环节XX

问题导入：拿出一把铿刀和一块做过表面热处理45号钢（已锯开，露出心

引课部），让学生动手铿一下，感觉表面与心部硬度的不同，让学生思考这样的提问，分析思考并回答问举例生活中实例，引PPT、铿

零件具有哪些特点？题发学生的思考，并引刀、45号

实例导入：机械制造业中，很多机器零件要求表面耐磨损，不易产生疲劳破出本节课所学知识钢

坏，而心部却要求有足够的塑性和韧性，如齿轮、轴、凸轮等。点

在这种情况下，单从材料选择入手或采用普通热处理方法，都不能满足

要求，

低碳钢：可满足心部要求，表面要求不能满足；

高碳钢：可满足表面要求，心部要求不能满足；

解决这一问题的方法是表面热处理。

新知表面热处理目的（外硬内韧）播放视频、观看视频、思通过视频的学习，

探究提高零件的表面性能，具有高硬度、高耐磨和高的疲劳强度；讲解考XXX学校实习场地与视频、

使零件心部具有高的韧性和塑性防止脆性开裂。设备的限制所造成XXXXXXXX

视频：表面热处理学生感性认识的不XXXXXXXX

表面热处理的分类足XXXXXXXX

表面淬火：仅对工件表层进行淬火的工艺。XXXXXXXX

火焰加热表面淬火XXXXXXXX

应用氧一乙焕（或其他可燃气体）火焰对零件表面进行快速加热，随之快速xxxxxxx

冷却的工艺。PPT讲解观看并思考介绍两种表面淬火

热处理，简单讲解其

工作原理

图1一火焰淬火示意图图2—感应加热表面淬火

特点：火焰淬火的淬硬层深度为2〜6mm,由于加热温度及淬硬层深度不易

控制，淬火质量不稳定，所以多用于单件或小批量生产。

感应加热表面淬火

利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表面局部加热，然后快速冷

却的淬火工艺。

特点：感应加热表面淬火操作易实现机械化和自动化，淬硬层深度为0.5〜

15mm,易于控制，质量稳定，适用于大批量生产。

化学热处理：将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗

入它的表层以改变其化学成分、组织和性能的表面热处理工艺。

L渗碳：使碳原子渗入低碳钢或低碳合金钢工件表层的化学热处理工艺。

固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳

渗碳淬火+低温回火：工件表层具有高硬度和高耐磨性，心部具有

良好的韧性。

应用于飞机、汽车、机床等设备重要零件的热处理，如齿轮、轴等。

2.渗氮：使氮原子向工件表层扩散的化学热处理。

获得比渗碳层更高的硬度及更好的耐磨性、耐蚀性和耐疲劳性能。

渗氮通常利用专门设备或井式渗氮炉进行，适用于各种高速传动紧密齿轮、

机床主轴（如键杆、磨床主轴）、高速柴油机曲轴、阀门等零件的热处理。

3.碳氮共渗：在工件表层同时渗入碳、氮两种元素的化学热处理工艺。

不仅加热温度低，零件变形小，生产周期短，而且渗层具有较高的硬度、

耐磨性和疲劳强度。目前工厂里常用来处理汽车和机床上的齿轮、蜗杆和轴

类等零件。

4.渗金属：将金属原子渗入钢的表面的过程，使钢的表面合金化，以使工件

表面具有某些合金钢、特殊钢的特性，如耐热、耐磨、抗氧化、耐蚀等。分析、讲解思考并回答化学热处理是表面

①渗铝热处理中比较重要

钢铁和银基、钻基等合金经渗铝后，能提高抗高温氧化能力和在硫化的内容，通过分析讲

氢、含硫和氧化机的高温燃气介质中的抗腐蚀能力。为了改善铜合金和钛合解，使学生掌握不同

金的表面性能，有时也采用渗铝工艺。化学热处理方法，学

②渗铭会区别表面淬火和

碳钢和合金钢（包括耐热钢和高温合金）在渗铭后，可提高耐蚀性、耐化学热处理的定义

磨性和抗高温氧化性能。渗铭后的钢件还可代替不锈钢，用于各种医疗手术好特点

器械和奶制品加工器材。

③渗锌

工件渗锌后可提高抗大气腐蚀能力，渗锌层与基体有良好的结合力，厚度

均匀，适用于形状复杂的工件，如作为带有螺纹、内孔等工件的保护层。碳

钢渗锌已用于紧固件、钢板、弹簧、电台和电视台天线等产品。

表面淬火和化学热处理的比较

1.表面淬火与渗碳都是