金属材料组织与性能电子教案 第5单元教案13 钢的回火

教案13授课教师课题名称5.3退火和正火5.4钢的淬火5.5钢的回火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.能正确掌握热处理的目的2.能正确掌握热处理工艺的工作原理3.能正确选用合适热处理工艺的改善材料的性能能力目标1.掌握普通热处理概念及工序特点2.能根据各种热处理特点合理选用热处理工艺方法素质目标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。教学重点热处理的工艺方法及其原理；如何正确选择热处理工艺教学难点普通热处理工艺方法的灵活应用教学方法讲授法、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)回顾上节课学习的关于钢在加热时的转变过程及冷却时组织转变产物以及过冷奥氏体等温转变C曲线等等内容。热处理定义：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺。实质：在加热、保温和冷却过程中，钢的组织结构发生了变化，从而改变了其性能。只适用于固态下发生相变的材料，不发生固态相变的材料不能用热处理强化。目的和作用：改善钢（工件）的力学性能或工艺性能；充分发挥材料的性能潜力，提高零件质量，延长零件寿命。一、退火加热到适当的温度，保温一定时间后缓慢冷却（炉冷）。过冷奥氏体在C曲线的上部进行转变，热处理后的组织接近于平衡组织，以珠光体为主。亚共析钢为F+P，共析、过共析钢为球状珠光体。用途：降低硬度，以利于切削（比较适合的切削硬度为160---260HBW）；消除内应力，稳定尺寸，防止变形或开裂；消除偏析，均匀成分。二、正火加热到Ac3（或Accm）以上30℃~50℃，保温后在空气中冷却。主要特点是空冷，对于大型零件或在炎热地区，也可用风冷或喷雾冷却。正火的目的是使钢的组织正常化，亦称常化处理。正火后的组织，亚共析钢为铁素体+索氏体；当碳质量分数大于0.6%时，钢正火后一般不出现先共析组织，为伪共析的珠光体或索氏体。三、淬火1.淬火淬火温度2.淬火介质3.淬火方法(1)单液淬火(2)双液淬火(3)分级淬火(4)等温淬火钢的淬硬性与淬透性淬透性是指在规定条件下，决定钢淬硬深度和硬度分布的特性。钢淬火时获得马氏体的能力，表示钢接受淬火的能力。淬透性是钢的主要热处理性能。是选材和制订热处理工艺的重要依据之一。钢的淬硬性指钢在理想条件下淬火后所能达到的最高硬度值，即硬化能力。钢的淬硬性与淬透性是两个完全不同的概念。取决于M中C%，C%↑→淬硬性↑淬透性好的钢，其淬硬性不一定高，如低碳合金钢的淬透性相当好，但其淬硬性并不高；又如高碳工具钢的淬透性较差，但其淬硬性较高。四、钢的回火钢件淬火后,为了消除内应力并获得所要求的组织和性能,将其加热到Ac1以下某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺叫做回火。回火的目的有三：稳定组织、调整性能、消除内应力。回火脆性第一类（低温）回火脆性指淬火钢在250～350℃回火时出现的脆性。x-Fe2C5或Fe3C沿板条马氏体的条界、束界、群界或在片状马氏体的孪晶带和原奥氏体晶界上析出引起。第二类（高温）回火脆性指淬火钢在450～650℃回火后缓冷时出现的脆性。回火后快冷不出现。产生机理：杂质元素在原奥氏体晶界上偏聚或以化合物形式析出，降低了晶界的断裂强度。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，认真记笔记知识小结（3分钟）1.熟悉钢的常规热处理工艺方法的基本原理、组织组成物、用途2.合理选择热处理工艺方法提高材料性能师：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