4-1 热处理的原理与分类ppt课件

1、,4-1 热处理的原理与分类,1,教学目的： 1、感受热处理，体会不同热处理对钢性能影响的不同； 熟悉热处理的概念、目的和分类；掌握热处理的基本原理。 2、通过分组实验，增强学生的团队意识，培养其动手能 力、观察能力以及分析问题的能力，激发学生对于本章的学习 兴趣。 3、培养学生自主学习和查阅资料的能力。 教学重点及难点：热处理基本原理的深层分析 教学方法：实验，多媒体演示，启发式讲授法 教学时间：1课时,2,互动环节：,师生同做实验，感受热处理,1、实验目的： 通过实验，初步认识热处理； 培养学生的动手能力和分析判断能力； 形成良好的分工协作的团队精神。,2、实验准备： 分组：四人一组，提前

2、做好分工、共同完成实验。 用具：酒精灯、石棉网、烧杯等。 试样：两片材质相同的弹簧钢片（采用针织横机废旧舌针替代）。,3,实验过程,3、实验步骤： 将同样材质的两根弹 簧钢片，放在酒精灯上同 时加热到赤红色，保温一 定时间，然后分别放入水 中和空气中冷却。 用手进行弯折，对比 感受两根钢片性能的差别。,4、实验过程录象：,请点击画面播放,4,请同学自己分析实验现象,5、实验现象：,奇怪，同样的钢片性能怎么变了？,水冷的钢片硬而脆，很容易折断； 空冷的钢片软而韧，可折弯而不折断。,请点击画面播放,5,实验结论,1、我们刚才已经对同样材质的弹簧钢片进行了两种不 同的热处理操作。,2、热处理时冷却的

3、速度不同，材料的性能不同。 精髓：冷却速度改变-组织结构改变-材料性能改变,这就是热处理啊，我也能改变金属材料的性能了！,同学们，下面我们就开始学习热处理的基本原理和分类,6,本节主要内容,一、热处理 二、热处理的目的与分类 三、热处理的基本原理,7,一、热处理,1、定义：热处理，就是对固态的金属或合金采用适当 的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要组织结构与性 能的工艺。 2、工艺曲线： 三个阶段： 加热、保温、冷却,t,加热,保温,冷却,v3,v1,v2,8,二、热处理的目的和分类,机械零件一般加工工艺顺序：,金属材料,铸锻焊,毛坯件,预备热处理,机械粗加工,机械精加工,最终热处理,1、

4、目的： 消除毛坯中的缺陷，改善切削加工性能，并为以后的 热处理做好组织准备预备热处理。 获得所需的使用性能最终热处理。 2、分类（按工艺方法不同）： 退火、正火、淬火、回火、表面热处理,9,热处理的分类,10,开动脑筋 想一想，练一练： 请观看工厂热处理视频片断录象，仔细观察、认真判断,请点击画面播放,（1）请说明该热处理的名称。,答案：淬火,（2）分析判断其属于预备热处理还是最终热处理？,答案：最终热处理,11,三、热处理的基本原理,热处理改变钢性能的根本原因:由于铁具有同素异构 转变的特性，从而使钢在加热和冷却过程中发生组织和结 构上的变化。 加热方式和冷却速度不同，组织结构不同，钢材性能

5、 不同。 因此，要正确掌握热处理工艺，就必须了解钢在不同 的加热和冷却条件下组织变化的规律。,12,原理深层分析: 为什么冷却速度不同，钢的组织和性能不同？首先，让我们一起回顾一下铁碳合金相图 的内容。,L,1227,F,D,C,E,G,P,A,0.77,K,P,S,1148,0,727,LD,LD,2.11,4.3,6.69,912,1538,A,L+Fe3C,L+A,A+Fe3C,LD+Fe3C,A+F,P+F,P+Fe3C,A +Fe3C+LD,P +Fe3C+LD,LD+Fe3C,Fe,Fe3C,A,A,P,P,P,A1,13,请同学自己分析铁碳合金相图中A冷却至 A1时转变为P的原因

6、和条件,原因： 由于-Fe转变为-Fe，而-Fe的溶C量低，过饱和的C 原子从-Fe充分扩散出来，以Fe3C 形式析出。A中同时析出F和Fe3C （即P类物质）。,A1,T,P,=（ C+ -Fe）,（C,F,=,Fe3C,t,A,+,-Fe：面心立方晶格，溶碳量高,-Fe：体心立方晶格，溶碳量低,铁碳合金相图的测绘条件：极其缓慢加热或冷却,+-Fe）,=,14,实际冷却时存在过冷现象。冷却速度越大，过冷度越大，-Fe向-Fe的转变温度越低。,A1,T,P=,=（ C+ -Fe）,（C,F,=,Fe3C,含C过饱和F+Fe3C,B =,C在-Fe中的过饱和固溶体,M =,t,A,+,-Fe：面

7、心立方晶格，溶碳量高,-Fe：体心立方晶格，溶碳量低,冷却速度较快时，转变温度较低，原子活动能力较弱， -Fe中过饱和的C只有一部分扩散出来，转变组织为含C量过饱和的F和Fe3C（即B类物质）。,想一想:冷却速度快时，A冷却转变产物还是P吗?,当冷却速度更快时，转变温度很低，C原子活动能力很弱，转变过程中只有-Fe向-Fe的晶格改变，而不发生C原子的扩散，转变组织为C在-Fe中的过饱和固溶体（即M类物质）。,+-Fe）,15,知识拓展 课堂延伸,请仔细阅读以下文字材料： 中国古代热处理，观看激光淬火视频片断。 了解和感受中华民族的古代文明和现代科技发 展。 1、素材中国古代热处理.doc 2、视频激光淬火.avi,请点击此处观看文本链接,16,作业,以实验时所分四人小组为单位，分工协作，利用图书 或网络资源查找有关热处理的资料，每一小组共同完成一 篇有关热处理介绍的报告。 题目自拟。 网址： 、 、或baidu、google查找热处理。,17,本节小结,1、通过本次课程，我们自己动手对弹簧钢片进行了淬 和正火两种不同的热处理操作，体会到热处理对钢材