4-1 热处理的原理与分类

单击此处编辑母版标题样式,#,4-1,热处理的原理与分类,教学目的：,1,、感受热处理，体会不同热处理对钢性能影响的不同；,熟悉热处理的概念、目的和分类；掌握热处理的基本原理。,2,、通过分组实验，增强学生的团队意识，培养其动手能,力、观察能力以及分析问题的能力，激发学生对于本章的学习,兴趣。,3,、培养学生自主学习和查阅资料的能力。,教学重点及难点：热处理基本原理的深层分析,教学方法：实验，多媒体演示，启发式讲授法,教学时间：,1,课时,互动环节,：,师生同做实验,，,感受热处理,1,、实验目的：,通过实验，初步认识热处理；,培养学生的动手能力和分析判断能力；,形成良好的分工协作的团队精神。,2,、实验准备：,分组：四人一组，提前做好分工、共同完成实验。,用具：酒精灯、石棉网、烧杯等。,试样：两片材质相同的弹簧钢片（采用针织横机废旧舌针替代）。,实验过程,3,、实验步骤：,将同样材质的两根弹,簧钢片，放在酒精灯上同,时加热到赤红色，保温一,定时间，然后分别放入水,中和空气中冷却。,用手进行弯折，对比,感受两根钢片性能的差别。,4,、实验过程录象：,请点击画面播放,请同学自己分析实验现象,5,、实验现象：,奇怪，同样的钢片性能怎么变了？,水冷的钢片硬而脆，很容易折断；,空冷的钢片软而韧，可折弯而不折断。,请点击画面播放,实验结论,1,、我们刚才已经对同样材质的弹簧钢片进行了两种不,同的热处理操作。,2,、热处理时,冷却的速度,不同，材料的,性能,不同。,精髓：,冷却速度,改变,-,组织结构,改变,-,材料性能,改变,这就是,热处理,啊，我也能,改变,金属材料的,性能,了！,同学们，下面我们就开始学习,热处理的基本原理和分类,本节主要内容,一、热处理,二、热处理的目的与分类,三、热处理的基本原理,一、热处理,1,、定义：热处理，就是对固态的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,组织结构,与,性,能,的工艺。,2,、工艺曲线：,三个阶段：,加热、保温、冷却,t,加热,保温,冷却,v,3,v,1,v,2,二、热处理的目的和分类,机械零件一般加工工艺顺序：,金属材料,铸锻焊,毛坯件,预备热处理,机械粗加工,机械精加工,最终热处理,1,、目的：,消除毛坯中的缺陷，,改善切削加工性能,，并为以后的,热处理做好组织准备,预备热处理。,获得所需的使用性能,最终热处理。,2,、分类（按工艺方法不同）：,退火、正火、淬火、回火、表面热处理,热处理的分类,开动脑筋,想一想，练一练：,请,观看工厂热处理视频片断录象，,仔细观察、认真判断,请点击画面播放,（,1,）请说明该热处理的名称。,答案：淬火,（,2,）分析判断其属于预备热处理还是最终热处理？,答案：最终热处理,三、热处理的基本原理,热处理改变钢性能的根本原因,:,由于,铁具有同素异构,转变,的特性，从而使钢在加热和冷却过程中发生组织和结,构上的变化。,加热方式和,冷却速度,不同，,组织结构,不同，,钢材,性能,不同。,因此，要正确掌握热处理工艺，就必须了解钢在不同,的加热和冷却条件下组织变化的规律。,原理深层分析,:,为什么冷却速度不同，钢的组织和性能不同？,首先，让我们一起回顾一下,铁碳合金相图,的内容。,L,1227,F,D,C,E,G,P,A,0.77,K,P,S,1148,0,727,L,D,L,D,2.11,4.3,6.69,912,1538,A,L+Fe,3,C,L+A,A+Fe,3,C,L,D,+Fe,3,C,A+F,P+F,P+Fe,3,C,A,+,Fe,3,C,+,L,D,P,+,Fe,3,C,+,L,D,L,D,+Fe,3,C,Fe,Fe,3,C,A,A,P,P,P,A,1,请同学自己分析铁碳合金相图中,A,冷却至,A,1,时转变为,P,的原因和条件,原因： 由于,-Fe,转变为,-Fe,，而,-Fe,的溶,C,量低，过饱和的,C,原子从,-Fe,充分扩散出来，以,Fe,3,C,形式析出。,A,中同时析出,F,和,Fe,3,C,（即,P,类物质）。,A,1,T,P,=,（,C+,-Fe,）,（,C,F,=,Fe,3,C,t,A,+,-Fe,：,面心立方晶格，溶碳量高,-Fe,：,体心立方晶格，溶碳量低,铁碳合金相图的测绘条件：,极其缓慢加热或冷却,+,-Fe,）,=,实际冷却时存在过冷现象。冷却速度越大，过冷度越大，,-Fe,向,-Fe,的转变温度越低。,A,1,T,P=,=,（,C+,-Fe,）,（,C,F,=,Fe,3,C,含,C,过饱和,F+Fe,3,C,B =,C,在,-,Fe,中的过饱和固溶体,M =,t,A,+,-Fe,：,面心立方晶格，溶碳量高,-Fe,：,体心立方晶格，溶碳量低,冷却速度较快时，转变温度较低，原子活动能力较弱，,-Fe,中过饱和的,C,只有一部分扩散出来，转变组织为含,C,量过饱和的,F,和,Fe,3,C,（即,B,类物质）。,想一想,:,冷却速度快时，,A,冷却转变产物还是,P,吗,?,当冷却速度更快时，转变温度很低，,C,原子活动能力很弱，转变过程中只有,-Fe,向,-Fe,的晶格改变，而不发生,C,原子的扩散，转变组织为,C,在,-Fe,中的过饱和固溶体（即,M,类物质）。,+,-Fe,）,知识拓展,课堂延伸,请仔细阅读以下文字材料：,中国古代热处理，,观看激光淬火视频片断。,了解和感受中华民族的,古代文明和现代科技发,展,。,1,、,素材,中国古代热处理,.doc,2,、,视频,激光淬火,.avi,请点击此处观看文本链接,作业,以实验时所分四人小组为单位，分工协作，利用图书,或网络资源查找有关热处理的资料，每一小组共同完成一,篇有关热处理介绍的报告。,题目自拟。,网址：,、,、,或,baidu,、,google,查找热处理。,本节小结,1,、,通过本次课程，我们自己动手对弹簧钢片进行了淬,和正火两种不同的热处理操作，体会到热处理对钢材性能的,神奇影响；掌握了热处理的概念、目的和分类；深刻理解了,热处理改变钢性能的根本原因。,2,、请大家学习本章课程时始终把握学习的主线：热处,理决定组织，组织决定性能，性能决定用途。,热处理,性能,组织,用途,谢谢大家，再见！,