过冷奥氏体的等温冷却转变曲线

1,第一部分：说课,教学内容,教学目标,重点难点,学情分析,教学设计,“过冷奥氏体等温冷却转变曲线”微课堂,2,概述,冷却是钢热处理时的最关键工序，冷却工艺不同可造成钢的热处理组织和性能有巨大差异，合理制订热处理工艺需要准确的理论依据。奥氏体的等温冷却转变曲线是冷却工艺的理论依据。实验研究建立奥氏体的等温冷却转变曲线的方法是本学科典型的研究方法之一。,3,教学内容,1.引言2.过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立3.过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析,4,重点难点,1.引言2.过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立3.过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析,5,教学目标,掌握建立过冷奥氏体等温冷却曲线图的实验方法；掌握过冷奥氏体转变中的相变驱动力及原子扩散。,理解热处理工艺的全过程及关键；能利用过冷奥氏体等温转变曲线分析钢在热处理过程中的各种组织变化。,初步形成实验研究解决具体问题的思维模式，具备一定的实验设计能力。,知识目标,能力目标,素质目标,6,学情分析,授课对象为大学二年级第一学期或二年级第二学期的工科专业学生。学生对奥氏体在温度变化过程中的转变的认识往往还停留在铁碳相图这一阶段。同时实验条件的不足使得用实验方法建立过冷奥氏体等温冷却转变曲线只能通过课堂讲授来理解，这对课程学习均产生不利影响。,7,教学设计,主要采用讲授法教学，合理引导学生兴趣，提高课堂教学效率，采用线图、表格、金相照片等多种总结手段对比、归纳进行教学。精心设计课堂引言，动学生积极性，交代清楚本课堂要讲授和讨论的问题。注意讲授法和其他多种教学方法的有机结合。,8,过冷奥氏体的等温冷却转变曲线,9,热处理的三个步骤：-Step1.加热-Step2.保温-Step3.冷却,图1-1两种不同的热处理工艺-1.连续冷却转变-2.等温冷却转变,-Step1.加热到高于A1的某个温度。-Step2.在高于A1的某个温度长时间保温。-Step3.以不同的冷却速度和方式冷却，其目的为获得不同的组织，使得钢具有不同的性能。-Step1+Step2=奥氏体化-Step3则是热处理的关键步骤,1.引言,10,奥氏体转变为珠光体？,Step3.当温度降低到低于723时:1.稳定奥氏体不稳定奥氏体2.然后，不稳定奥氏体?(unknow),Step1+Step2=奥氏体化获得微观组织:均匀、稳定的奥氏体组织,2.1.?=珠光体2.2.?=暂时未知,可以！这从相图中也可以直接看出怎样处理?,图1-2.简化铁碳合金相图,11,我们动手做实验来解决这一问题!,我们都是未来的工程师!,12,等温热处理试验,共析钢等温热处理实验步骤：Step1.加热；Step2.保温；Step3.淬火；Step4.盐浴保温；Step5.淬火；Step6.观察并区分微观组织；,图2-1.共析钢等温热处理实验,2,1,3,4,5,6,2.过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立,13,步骤Step1.加热Step2.保温Step3.淬火Step4.盐浴Step5.淬火Step6.观察微观组织,目的1+2.奥氏体化，获得均匀稳定的奥氏体组织；3.迅速降温至低于A1线的某个温度；4.在3步所给定的温度下盐浴保温；5.淬火以保留4步所获得的热处理微观组织；6.观察区分第5步所获得的微观组织；,14,过冷奥氏体+珠光体,过冷奥氏体+珠光体,过冷奥氏体+珠光体,珠光体,过冷奥氏体,过冷奥氏体+托氏体,过冷奥氏体+托氏体,托氏体,15,在不同温度下保温将获得不同的组织；如图，从上至下依次为：珠光体（P）；索氏体（S）；托氏体（T）；上贝氏体（B上）；下贝氏体（B下）；马氏体（M）；,16,过冷奥氏体等温冷却转变曲线,每一种组织在不同的温度下都有转变的开始和终了点，将开始点和终了点依次相连就得到了过冷奥氏体等温冷却转变曲线。,1.as-Transformation-startpointatTemperature(a);2.af-Transformation-finishpointatTemperature(a);3.bs-Transformation-startpointatTemperature(b);4.bf-Transformation-finishpointatTemperature(b);5.cs-Transformation-startpointatTemperature(c);6.cf-Transformation-finishpointatTemperature(c);,左实线等温转变开始线；右实线等温转变终了线；,17,术语释义,过冷奥氏体等温转变曲线表示A过以不同速度冷却到临界点A1以下，在各不同温度下的保温过程中转变量与转变时间的关系曲线。因其形状又称C曲线、S曲线。,过冷奥氏体等温转变曲线又称TTT曲线(Time-Temperature-Transformationdiagram),18,理解记忆,将C曲线分为上、中、下三区，中区又分为左、中、右三区。,19,转变开始线与纵坐标之间的距离为孕育期。孕育期越短,A过稳定性越小。孕育期最小处称C曲线的“鼻尖”。碳钢鼻尖处的温度为550。,3.过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析,A1,20,在鼻尖以上，温度较高，相变驱动力小。即：上部：随T，T，孕育期，V转变变快；在鼻尖以下，温度较低，扩散困难。A过稳定性。即：下部：随T，T，孕育期，V转变变慢；,A1,21,Why出现上述现象？上部：T，F也，相变驱动力;