金属材料与热处理教案(第五版)（6章).doc

广东省阳江市技工学校教 案编号：QD1420 版本号：A/0 流水号： 共 5 页 （首页）科目金属材料与热处理 （第五版）第 六 章 第1、2节课题：铸铁的组织与分类/常用铸铁的简介授课日期课时2班级授课方式讲授法、练习法、对比法、巡回指导法作业题数5拟用时间30min教学目的1、掌握铸铁的石墨化及分类。2、掌握灰口铸铁的应用牌号、应用。选用教具挂图挂图重点1、铸铁的石墨化及分类。2、灰口铸铁的应用牌号、应用。难点1、铸铁的石墨化。教学回顾 说明审阅签名： 年 月 日教 学 过 程第 1 页3min7min简单介绍铸铁在工业中的地位。通过和钢性能对比，突出铸铁的优点。30min讲授法通过用图分析讲解石墨化的过程对比法板书组织教学 清点人数，稳定学生情绪。新课导入 铸铁是含碳量大于2.11的铁碳合金。工业上常用的铸铁，含碳量一般在2.54.0的范围内。铸铁是应用非常广泛的一种金属材料，在各类机械的制造中，若按质量百分计算，铸铁约占整个机器重量的45%至90%。铸铁与钢相比：铸铁的力学性能较低，但是有具有良好的铸造性能和切削加工性能，生产成本低，并具有优良的消音、减震、耐压、耐磨等性能。 新课讲授 6-1 铸铁的组织与分类一、铸铁的石墨化石墨化铸铁中碳以石墨形式析出的过程。 1、石墨化的途径 2、影响石墨化的因素铸铁的成份、冷却速度 （1）铸铁的成份 促进石墨化的元素：碳、硅、铝、镍、铜和钴等。 阻碍石墨化的元素：有铬、钨、钼、钒、锰、硫等。 （2）冷却速度 铸件的冷却速度主要取决于壁厚和铸型材料。铸件越厚、铸型材料散热性能越差，铸件的冷却速度就越慢，越有利于石墨化。教 学 过 程第 2 页先让学生回顾一下石墨的性能特点。再讲解铸铁面的组织与性能的关系。讲授法板书结合挂图讲各种铸铁中石墨的形态组织对其进行分类。30min 讲授法简单讲授其成分、组织、性能。二、铸铁的组织与性能的关系 铸铁的组织可看成是在钢的基体上分布着不同形态、大小、数量的石墨。石墨的力学性能很差，强度和塑性几乎为零。 一方面：石墨割裂了基体，破坏了基体的连续性。 另一方面：使铸铁获得良好的铸造性能、切削加工性能、以及消音、减震、耐压、耐磨等诸多优良性能。三、铸铁的分类 1、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度分： l 灰铸铁l 白口铸铁l 麻口铸铁2、根据铸铁中石墨形态的不同分： l 普通灰铸铁石墨呈曲片状l 可锻铸铁石墨呈团絮状l 球墨铸铁石墨呈球状l 蠕墨铸铁石墨呈蠕虫状6-1 常用铸铁简介一、灰铸铁曲片状 1、灰铸铁的成份与组织 化学成份为：C 2.73.6，Si 1.02.2，S0.15，P0.3。 三种不同基体组织的灰铸铁：l 铁素体灰铸铁（铁素体+片状石墨）l 铁素体珠光体灰铸铁（铁素体+珠光体+片状石墨）l 珠光体灰铸铁（珠光体+片状石墨） 2、灰铸铁的性能和孕育处理 （1）性能1）力学性能中抗拉强度、塑性、韧性均远不如钢，而抗压强度和硬度 教 学 过 程第 3 页先复习细化晶粒的方法，结合其讲解孕育处理。结合表6-1讲解灰铸铁的应用。17min巡回指导法3min 并没有明显降低。 2）切削性能良好，刀具使用寿命高。 3）良好的铸造性能、耐磨性能、消音减震性能以及较低的缺口敏感性等优异性能。 （2）孕育处理 或称变质处理，在浇注前往铁水中投加少量硅铁、硅钙合金等作孕育剂，使铁水内产生大量均匀分布的晶核，使石墨片及基体组织得到细化。 目的：细化金属基体并增加珠光体数量，改变石墨片的形态和数量 。 3、灰铸铁的牌号及用途 （1）牌号：由“灰铁”两字的大写汉语拼音字母字头“HT”及后面的一组表示最小抗拉强度数值的数字组成。 例如：HT100、HT200 （2）应用：详见表6-1练习 课本P116页：第1、2、3、4、5、6题。小结 1、铸铁的石墨化及分类。2、灰口铸铁的应用牌号、应用。 作业习题册：第六章相关的习题 。广东省阳江市技工学校教 案编号：QD1420 版本号：A/0 流水号： 共 4 页 （首页）科目金属材料与热处理 （第五版）第 六 章 第2节课题：常用铸铁的牌号授课日期课时2班级授课方式讲授法、练习法、举例法作业题数4拟用时间45min教学目的1、掌握可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁的组织、性能、牌号及用途。2、掌握常用铸铁的热处理方法。选用教具挂图挂图重点1、锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁的组织、性能、牌号及用途。2、常用铸铁的热处理方法。难点1、常用铸铁的热处理方法。教学回顾 说明审阅签名： 日期： 年 月 日教 学 过 程第 1 页3min7min讲授法设疑法15min讲授法举例法板书结合挂图简单介绍，分析牌号特点举例说明。详细分析表6-2的应用。组织教学 清点人数，稳定学生情绪。新课导入 复习上节课的铸铁的分类、灰铸铁的组织等。设疑，可锻铸铁是否可以进行锻造？新课讲授 6-2 常用铸铁简介二、可锻铸铁 俗称玛钢、马铁。它是白口铸铁通过石墨化退火，使渗碳体分解成团絮状的石墨而获得的。 1、可锻铸铁的组织与性能 成分：C 2-2.8，Si 1.2-1.8，Mn 0.4-0.6，P0.1，S0.25 组织和性能： l 铁素体基体的可锻铸铁（黑心可锻铸铁）具有一定的强度和一定的塑性与韧性l 铁素体+珠光体基体的可锻铸铁l 珠光体基体的可锻铸铁 具有较高的强度、硬度和耐磨性，塑性与韧性较低。注意：可锻铸铁虽然较灰铸铁塑性韧性较好，但不可进行锻造。2、可锻铸铁的牌号及用途 （1）牌号：三个字母及两组数字组成。前两个字母“KT” ，第三个字母代表可锻铸铁的类别。后面两组数字分别代表最低抗拉强度和伸长率的数值。 例如：KTH30006表示黑心可锻铸铁，其最低抗拉强度为300MPa，最低伸长率为6。KTZ45006表示珠光体可锻铸铁，其最低抗拉强度为450MPa，最低伸长率为6。 教 学 过 程第 2 页15min讲授法举例法板书结合挂图简单介绍，分析牌号特点举例说明。详细分析表6-3的应用。10min讲授法板书简单介绍详细分析表6-3的应用。（2）应用：详见表6-2。三、球墨铸铁 铁水在浇注前经球化处理，使析出的石墨大部分或全部呈球状的铸铁。 1、球墨铸铁的组织与性能 成分：C 3.6-3.9，Si 2.0-2.8，Mn 0.6-0.8，S0.07，P0.1。 组织： 铁素体球墨铸铁 铁素体珠光体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁 性能：强度和塑性超过灰铸铁和可锻铸铁，接近铸钢，而铸造性能和切削性能均比铸钢要好 2、球墨铸铁的牌号及用途 （1）牌号：“QT两组数字”，两组数字分别代表其最低抗拉强度和伸长率。 例如： QT40018表示球墨铸铁，其最低抗拉强度为400 MPa，最低伸长率为18。 （2）用途：详见表6-3。四、蠕墨铸铁 在高碳、低硫、低磷的铁水中加入蠕化剂，经蠕化处理后，使石墨变为短蠕虫状的高强度铸铁。 组织：蠕虫状石墨介于片状石墨和球状石墨之间，金属基体和球墨铸铁相近。 性能：性能介于优质灰铸铁和球墨铸铁之间。抗拉强度和疲劳强度相当于铁素体球墨铸铁，减震性、导热性、耐磨性、切削加工性和铸造性能近似于灰铸铁。 牌号：“RUT数字”，数字代表其最低抗拉强度 用途：详见表6-4。教 学 过 程第 3 页20min讲授法、对比法板书详细讲解。15min巡回指导法5min讲授法五、常用铸铁的热处理 1、热处理作用只能改变基体组织，但不能改变石墨的大小、数量、形态和分布。灰铸铁：提高力学性能的作用不大。主要是减小内应力，提高表面硬度和耐磨性能，消除因冷却过快而在铸件表面产生的白口组织。可锻铸铁：一般不再进