教案5,6钢的热处理完.doc

课程名称汽车机械基础学时2教师课 题第二节钢的热处理常识课型新授学习目标掌握钢的热处理的基本知识及常用的热处理方法、工艺特点和应用范围。学习重点钢的热处理的基本知识及常用的热处理方法学习难点如何合理运用不同的热处理工艺教学方法以讲授为主，视频演示法、启发法教学，配合举例常见事例及习题教学手段多媒体PPT、板书教学活动流程一、组织教学二、复习提问金属的力学性能指标有哪些？三、导入运用课件展示如下图所示的齿轮、凸轮轴，在工作时受扭转和弯曲等交变载荷、冲击载荷作用下，它的表面层承受着比心 部更高的压力。在受磨擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此，对这一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨和高疲劳极限等要求。四、新授课第二节钢的热处理常识一、钢的热处理原理1概述热处理是将固态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的组织结构与性能的工艺。根据热处理的目的和工艺方法的不同，热处理可分为：热处理方法虽然很多，但任何一种热处理工艺都是由加热、保温、和冷却三个阶段所组成的。热处理工艺过程可用在温度一时间坐标系中的曲线图表示，这种曲线称为热处理工艺曲线，见图2-5。2钢在加热时的转变在热处理工艺中，钢的加热目的是为了获得奥氏体，奥氏体是钢在高温状态时的组织，其强度及硬度高，塑性良好，晶粒的大小、成分及其均匀化程度，对钢冷却后的组织和性能有重要影响。因此，钢在加热时，为了得到细小均匀的奥氏体晶粒，必须严格控制加热温度和保温时间，以求在冷却后获得高性能的组织。3钢在冷却时的转变冷却是热处理的关键工序，成分相同的钢经加热获得奥氏体组织后，以不同的速度冷却时，将获得不同的力学性能，见表2-1。二、退火与正火1退火退火是将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理工艺。2正火正火是指把钢加热到组织转变为奥氏体的临界温度以上保温，使其完全奥氏体化，在空气中冷却的热处理工艺。三、淬火与回火1淬火淬火是将钢的组织加热到转变为奥氏体的临界温度以上，保温一定时间，以大于临界冷却速度快速冷却的热处理工艺。2回火钢的回火是指将淬火后的钢，在组织转变为奥氏体的临界温度以下加热，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。四、表面热处理常用的表面热处理方法有表面淬火及化学热处理两种。1表面淬火（1）火焰加热表面淬火（如图2-8所示）原理 它是以高温火焰作为加热源的一种表面淬火方法。常用火焰为乙炔-氧火焰(Tmax=3200)或煤气-氧火焰(Tmax=2400)。淬硬层通常为26mm。火焰淬火时，影响表面温度及淬硬层深度的有如下因素：焰喷嘴与工件表面的距离加热时间加热停止与喷水冷却时间火焰加热表面淬火的特点优点：设备简单, 操作方便, 成本低。*适于单件、小批量及大型零件的生产。缺点：表面容易过热。较难得到小于2mm的淬硬层深度，只适用于火焰喷射方便的表层。淬火质量不稳定。*所采用的混合气体有爆炸危险。（2）感应加热表面淬火（如图2-9所示）感应加热就是利用“集肤效应”原理,把零件放在感应器中,感应器通入交流电,工件表面由于电流热效应很快被加热到淬火温度(而心部仍然接近室温),随之快速冷却,使工件表面淬火,从而得到马氏体组织。工艺要求:表面淬火前,必须对零件进行正火或调质处理,以保证零件有良好的基体。 表面淬火后,必须对零件进行低温回火处理,以降低淬火应力和脆性生产特点:感应加热淬火件的质量好; 工件变形小；不易氧化及脱碳;淬火层容易控制;生产率高。但须设备投资大,不适于复杂形状零件和小批量生产。频率越高,淬硬层越浅;频率越低,淬硬层越深。注意: 对于表面淬火零件的技术要求，在设计图纸上应标明淬硬层硬度与深度、淬硬部位；有的还应提出对金相组织及限制变形的要求。2化学热处理化学热处理是指将钢件放入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，以改变其表层化学成分、组织和性能的热处理工艺。化学热处理种类很多，最常用的是渗碳和渗氮。（1）钢的渗碳将工件置于渗碳介质中加热并保温，使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺，如图2-10所示。（2）钢的渗氮是指在一定温度下，使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺。清点人数，记考勤（1分钟）请同学思考后作答，老师略作点评。（3分钟）设疑导入，由生产实际引出课题），让同学们明白热处 理的神奇之处，并点明：表面热处理可以满足零件的工艺要求。交代教学目标任务（2分钟）根据概述内容，让学生思考：钢的热处理工艺的原理？（14分钟）（25分钟）多媒体课件演示，对比（15分钟）多媒体课件演示，提醒学生有目的地观看，视频文件,演示火焰加热表面淬火生产工艺过程（10分钟）提醒学生有目的地观看动画与视频文件，理解感应加热的原理以及生产加工过程，弥补由于学校实验设备的缺乏而造成在感性认识上的不足。根据以前所讲授的普通热处理方法来理解记忆。（15分钟）再次强调加深印象本课小结：1、 钢的热处理方法及工艺特点？2、 钢的表面热处理方法及工艺特点？（5分钟）教师提问，引导学生总结课后实践（推荐学习、作业） 课后自我测试习题课后反思 用动画、视频的形式把枯燥的原理与生产工艺过程较好地展现在学生面前，刚好弥补了学生在感性认识上的不足。为