金属材料组织与性能电子教案 第4单元教案10 铁碳合金的成分、组织、性能之间的关系

教案10授课教师课题名称4.3铁碳合金的平衡结晶及组织4.4铁碳合金的成分、组织、性能之间的关系授课学科金属材料组织与性能授课班级授课地点课时2总学时48教学目标知识目标1.掌握基本组元、基本相、基本组织2.正确分析不同成分的铁碳合金在不同温度下的组织构成能力目标1.能熟练掌握不同成分的铁碳合金在不同温度的组织2.能正确分析不同成分的铁碳合金的冷却过程3.能正确判断出不同成分的铁碳合金在不同温度下得组织素质目标1.培养学生较好的分析和解决问题的方法和能力；2.培养学生严谨的工作态度和较强的质量和成本意识；3.熟悉中国材料工艺现状，提升民族自信；4.培养学生自强不息、勇于担当的责任感。教学重点二元铁碳合金相图特征线；不同成分铁碳合金的冷却过程教学难点不同成分铁碳合金的冷却过程分析教学方法讲授法、演示法、多媒体教学法、阅读指导法、讨论法教学手段多媒体教学课件教材及参考资料学情分析授课对象：智能轧钢技术专业一年级学生；前序课程：《工程力学》、《工程制图》等；已有技能：学生对材料发展历程以及材料力学的理论基础有了一定认识主要问题：对金属材料拉伸力学性能的测试方法缺乏认识与实践操作过程。教学过程教学内容师生活动思政元素设计案例课前回顾(5分钟）：导入新课（10分钟）讲授新知(70分钟)回顾上节课关于铁碳合金的基本相种类性能、铁碳合金相图的特征等内容。一、铁碳合金结晶过程分析（1）工业纯铁(C<0.02％)；（2）钢(0.02％~2.11％C)：a.亚共析钢；b.共析钢；c.过共析钢（3）白口铸铁（2.11％～6.69％C)。a.亚共晶白口铁（<4.3%C）；b.共晶白口铁（4.3％C）；c.过共晶白口铁>4.3%C、含碳量与铁碳合金组织及性能的关系室温下铁碳合金由F和Fe3C两个相组成。铁素体为软、韧相；渗碳体为硬、脆相。当两者以层片状组成珠光体时，则兼具两者的优点，即珠光体具有较高的硬度、强度和良好的塑性、韧性。图3-23含碳量对缓冷碳钢力学性能的影响。由图可知，随碳的质量分数增加，强度、硬度增加，塑性、韧性降低。当含碳量大于0.9%时，由于网状Fe3CⅡ出现，导致钢的强度下降。为了保证工业用钢具有足够的强度和适宜的塑性、韧性，其含碳量一般不超过1.3%～1.4%。含碳量大于2.11%的白口铸铁，由于其组织中存在大量渗碳体，在性能上显得特别硬而脆,难以切削加工，故除作少数耐磨零件外，很少应用。

二、.铁碳合金含碳量与组织的关系2.铁碳合金含碳量与力学性能的关系3.5.5Fe--Fe3C相图的应用1.在选材方面的应用2.在铸造方面的应用3.在压力加工方面的应用师：提问生：思考并回答问题师：教师利用多媒体课件、视频演示的方式进行讲解。生：听老师讲授，认真记笔记我国著名的材料学家在材料微观科学领域的贡献是巨大的，他们是我们师生学习的榜样，同学们在今后的学习中要不断进取，永攀知识高峰，为祖国的科学进步作出自己的贡献。（1)院士人物介绍：著名晶体学家奠基人之一郭可信院士的典型事迹。1985年郭可信和他的研究组发现五重旋转对称和Ti-V-Ni二十面体准晶，在国际学术界产生重要影响并获得高度评价，被称之为“中国相”，并于1987年获得国家自然科学一等奖。(2)王崇愚潜心研究金属缺陷电子理论，建立和构造相应的理论结构框架等，材料的快速发展离不开科研工作者及材料研发人员不懈的努力，培养学生科研强国的意识，潜心刻苦研究不计名利的科研精神。知识小结（3分钟）1.要求掌握铁碳合金的特征线及其共析、共晶反应2.铁碳合金相图的在不同成分、温度下的不同组织3.二元铁碳相图理解性记忆，冷却过程分析应用理解和记忆相结合的方法师：进行总结，给出答案生：认真听，记强化本次教学内容的重点，点出应该掌握的概念布置作业（2分钟）课后完成书中对应作业师：布置作业生：记巩固本节课的