1、課 題 4-1 熱處理的原理及分類課 型新授課課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)熱處理的原理及分類能力目標(biāo)掌握熱處理概念、分類、熱處理工藝曲線；鋼加熱及保溫得目的情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神 教學(xué)重點(diǎn)熱處理概念、分類教學(xué)難點(diǎn)熱處理概念、分類教學(xué)方法討論法、訓(xùn)練法、自主探究法、類比法、對(duì)比法、歸納法教學(xué)準(zhǔn)備掛圖教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容師生活動(dòng)（一）組織教學(xué)點(diǎn)名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課（二）導(dǎo)入新課1、什么是熱處理？2、鋼的熱處理的分類（三）講授新課41 熱處理的原理及分類一、試驗(yàn)：1、現(xiàn)象：放在水中冷卻的一根鋼絲硬而脆，很容易折斷；放在空氣中冷卻的一根較軟、有較好的塑性，可以卷成圓圈而不斷裂

2、2、結(jié)論：實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：雖然鋼的成分相同，加熱的溫度也相，但采用不同的冷卻方法，卻得到了不同的力學(xué)性能。這主要是因?yàn)樵诓煌鋮s速度的情況下，鋼的內(nèi)部組織發(fā)生了不同的變化。 二、熱處理1、 定義：熱處理是將固態(tài)金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。 T 保溫 加熱 T0 臨界溫度 冷卻2、 熱處理的目的：、提高零件的使用性能；、充分發(fā)揮鋼材的潛力；、延長(zhǎng)零件的使用壽面；、改善工件的工藝性能，提高加工質(zhì)量，減小刀具的磨損。3、 鋼的熱處理方法：退火、正火、淬火、回火及表面熱處理等五種。4、 熱處理使鋼性能發(fā)生變化的原因：由于鐵有同素異轉(zhuǎn)變，從而使鋼在加熱和冷卻

3、過(guò)程中，發(fā)生了組織與結(jié)構(gòu)變化。三、鋼的熱處理的分類 備注：與鑄造、壓力加工、焊接和切削不同，熱處理不改變構(gòu)件的形狀和尺寸，只改變其性能。如：提高材料的強(qiáng)度和硬度，增加耐磨性、或者改善材料的塑性、韌性和加工型等。（四）課堂小結(jié) 點(diǎn)出重點(diǎn)，分析難點(diǎn)（五）布置作業(yè)1、復(fù)習(xí)本次課的內(nèi)容2、課后練習(xí)冊(cè)3、下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)提示；準(zhǔn)備上課學(xué)生思考并回答所提出的問(wèn)題。分組討論跟隨老師的思路進(jìn)行分析聽(tīng)課記筆記聽(tīng) 課 記筆記聽(tīng) 課 記筆記學(xué)生根據(jù)老師的提示認(rèn)真回顧本次課的重點(diǎn)內(nèi)容資源鏈接教學(xué)反思課 題 4-2鋼在加熱及冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變（一）課 型新授課課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變能力目標(biāo)了解鋼在加熱時(shí)的

4、轉(zhuǎn)變、了解A晶粒的長(zhǎng)大情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神教學(xué)重點(diǎn)鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變教學(xué)難點(diǎn)A晶粒的長(zhǎng)大教學(xué)方法討論法、訓(xùn)練法、自主探究法、類比法、對(duì)比法、歸納法教學(xué)準(zhǔn)備掛圖教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容師生活動(dòng)（一）組織教學(xué)點(diǎn)名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課（二）導(dǎo)入新課1、什么是熱處理？2、鋼的熱處理的分類（三）講授新課42 鋼在加熱及冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（一）1.鋼在加熱和冷卻時(shí)的相變溫度鋼在實(shí)際加熱和冷卻時(shí)不可能非常緩慢，因此，鋼中的相不能完全按鐵碳合金相圖中的線轉(zhuǎn)變，在實(shí)際熱處理生產(chǎn)中，不可能在平衡條件下進(jìn)行加熱和冷卻，鋼的組織轉(zhuǎn)變總有滯后的現(xiàn)象，即在加熱時(shí)鋼的轉(zhuǎn)變溫度要高于平衡狀態(tài)下的臨界點(diǎn)，

5、在冷卻時(shí)要低于平衡狀態(tài)下的臨界點(diǎn)。加熱或冷卻時(shí)的速度越大，組織轉(zhuǎn)變偏離平衡臨界點(diǎn)的程度也越大。在熱處理工藝中，鋼加熱的目的是為了獲得奧氏體。鋼在加熱和冷卻時(shí)的臨界溫度2.奧氏體的形成 形核 長(zhǎng)大 殘余滲碳體溶解 均勻化1）奧氏體晶核的形成及長(zhǎng)大；2）殘余滲碳件的溶解；3）奧氏體的均勻化；3.在熱處理工藝中，鋼保溫的目的是：1）為了使工件熱透；2）使組織轉(zhuǎn)變完全；3）使奧氏體成分均勻。4.奧氏體晶粒的長(zhǎng)大：晶粒的長(zhǎng)大是依靠較大晶粒吞并較小晶粒和晶界遷移的方式進(jìn)行5.奧氏體晶粒度及對(duì)力學(xué)性能的影響（補(bǔ)充）1)奧氏體晶粒度:a.起始晶粒度:珠光體剛剛轉(zhuǎn)變成奧氏體的晶粒大小。 b.實(shí)際晶粒度:熱處理后

6、所獲得的奧氏體晶粒的大小。 c.本質(zhì)晶粒度:度量鋼本身晶粒在930以下,隨溫度升高,晶粒長(zhǎng)大的程度。鋼的本質(zhì)晶粒度示意圖2)奧氏體晶粒大小對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響a、奧氏體晶粒均勻細(xì)小,熱處理后鋼的力學(xué)性能提高。b、粗大的奧氏體晶粒在淬火時(shí)容易引起工件產(chǎn)生較大的變形甚至開(kāi)裂。（四）課堂小結(jié) 點(diǎn)出重點(diǎn)，分析難點(diǎn)（五）布置作業(yè)1、復(fù)習(xí)本次課的內(nèi)容2、課后練習(xí)冊(cè)3、下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)提示；準(zhǔn)備上課學(xué)生思考并回答所提出的問(wèn)題。聽(tīng)課跟隨老師的思路進(jìn)行分析聽(tīng)課記筆學(xué)生分組討論聽(tīng) 課 記筆記跟隨老師的思路進(jìn)行分析學(xué)生根據(jù)老師的提示認(rèn)真回顧本次課的重點(diǎn)內(nèi)容資源鏈接教學(xué)反思課 題 4-2鋼在加熱及冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變（二）課

7、型新授課課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變能力目標(biāo)掌握過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖建立；掌握過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神教學(xué)重點(diǎn)掌握過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能教學(xué)難點(diǎn)掌握過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能教學(xué)方法討論法、訓(xùn)練法、自主探究法、類比法、對(duì)比法、歸納法教學(xué)準(zhǔn)備掛圖教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容師生活動(dòng)（一）組織教學(xué)點(diǎn)名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課（二）導(dǎo)入新課1、奧氏體的形成？2、晶粒的長(zhǎng)大（三）講授新課42 鋼在加熱及冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（二）一. 鋼在熱處理時(shí)的冷卻方式 T 保溫 加熱 臨界溫度 等溫冷卻 連續(xù)冷卻兩種冷卻方式： 等溫處理

8、 連續(xù)冷卻二.過(guò)冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變奧氏體在A1線以上是穩(wěn)定相，當(dāng)冷卻到A1線以下而又尚未轉(zhuǎn)變的奧氏體稱為過(guò)冷奧氏體。這是一種不穩(wěn)定的過(guò)冷組織，只要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的等溫保持，它就可以等溫轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的新相。這種轉(zhuǎn)變就稱為奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變一) 建立共析鋼過(guò)冷奧氏體等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線 - TTT曲線 ( C 曲線 ) （1）高溫等溫轉(zhuǎn)變：珠光體型轉(zhuǎn)變區(qū)（2）中溫等溫轉(zhuǎn)變：貝氏體型轉(zhuǎn)變區(qū) （3）低溫連續(xù)轉(zhuǎn)變：馬氏體型轉(zhuǎn)變區(qū) 二) 共析碳鋼 TTT 曲線的分析A1550;高溫轉(zhuǎn)變區(qū); 擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變;珠光體（P） 轉(zhuǎn)變區(qū)。550230;中溫轉(zhuǎn)變區(qū); 半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變; 貝氏體( B ) 轉(zhuǎn)變區(qū);230 - 50;

9、 低溫轉(zhuǎn)變區(qū); 非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變; 馬氏體 ( M ) 轉(zhuǎn)變區(qū)。三) 轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織與性能1.珠光體型 ( P ) 轉(zhuǎn)變 ( A1550 ) :高溫等溫轉(zhuǎn)變 A1650 : P ; 525HRC; 片間距為0.60.7m ( 500 )。 650600 : 細(xì)片狀P-索氏體(S); 片間距為0.20.4m (1000); 2536HRC。 600550:極細(xì)片狀P-屈氏體(T); 片間距為0.2m ( 電鏡 ); 3540HRC。提示：在珠光體型轉(zhuǎn)變區(qū)、轉(zhuǎn)變溫度越低（過(guò)冷度越大），則形成的珠光體片層越細(xì)。珠光體的力學(xué)性能主要取決于片層間距的大小，片層間距越小，則珠光體的塑性變形抗力越大，強(qiáng)度和硬度

10、越高。2.貝氏體型 ( B ) 轉(zhuǎn)變 ( 550230 ) :中文等溫轉(zhuǎn)變550350: B上; 4045HRC;B上 =過(guò)飽和碳 -Fe條狀 + Fe3C細(xì)條狀過(guò)飽和碳-Fe條狀 Fe3C細(xì)條狀羽毛狀 350230: B下; 5060HRC;B下 =過(guò)飽和碳 -Fe針葉狀 + Fe3C細(xì)片狀過(guò)飽和碳 -Fe針葉狀Fe3C細(xì)片狀針葉狀 注意：上貝氏體的脆性大，性能差；下貝氏體具有較高的硬度和強(qiáng)度，同時(shí)塑性、韌性也比較好，并有較高的耐磨性和組織穩(wěn)定性。3.馬氏體型 ( M ) 轉(zhuǎn)變 ( 230 -50 ) :低溫連續(xù)轉(zhuǎn)變1)定義:馬氏體是一種碳在 Fe中的過(guò)飽和固溶體。2)轉(zhuǎn)變特點(diǎn)： 在一個(gè)溫度

11、范圍內(nèi)連續(xù)冷卻完成; 轉(zhuǎn)變速度極快,即瞬間形核與長(zhǎng)大; 無(wú)擴(kuò)散轉(zhuǎn)變( Fe、C原子均不擴(kuò)散 ), M與原A的成分相同,造成晶格畸變。 轉(zhuǎn)變不完全性, QM = f ( T )3)馬氏體的晶體結(jié)構(gòu): 由于碳的過(guò)飽和作用,使 Fe晶格由體心立方變成體心正方晶格。4)馬氏體的組織形態(tài): 板條狀 - 低碳馬氏體(0.2%C ); 3050HRC ; = 917%。3.加熱溫度和保溫時(shí)間的影響: 加熱溫度越高, 保溫時(shí)間越長(zhǎng), 碳化物溶解充分, 奧氏體成分均勻, 提高了過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性, 從而使 TTT曲線向右移。注意：馬氏體的形態(tài)有針狀和板條狀兩種，針狀馬氏體含碳量高，硬度高脆性大；板條狀馬氏體含碳

12、量低，具有良好的強(qiáng)度和較好的韌性。馬氏體的硬度主要取決于馬氏體的含碳量。馬氏體的含碳量越高，其硬度也越高。三.過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變一) 建立共析鋼過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線 - CCT 曲線1、 在等溫轉(zhuǎn)變圖上估計(jì)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物2、 確定馬氏體臨界冷卻速度提示：v1、v2、v3、v4這四種冷卻速度，相當(dāng)于熱處理中常用的隨爐冷卻（退火）、空冷（正火）、油冷（油冷淬火）和水冷（水冷淬火）四種冷卻方法。其中：v1：隨爐冷卻（退火）v2：空冷（正火）v3：油冷（油冷淬火）v4：水冷（水冷淬火）（四）課堂小結(jié) 點(diǎn)出重點(diǎn)，分析難點(diǎn)（五）布置作業(yè)1、復(fù)習(xí)本次課的內(nèi)容2、課后練習(xí)冊(cè)3、下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)提示

13、準(zhǔn)備上課學(xué)生思考并回答所提出的問(wèn)題。聽(tīng)課聽(tīng)課記筆記學(xué)生分組討論聽(tīng) 課 記筆記跟隨老師的思路進(jìn)行分析聽(tīng) 課 記筆記跟隨老師的思路進(jìn)行分析跟隨老師的思路進(jìn)行分析記筆記跟隨老師的思路進(jìn)行分析學(xué)生根據(jù)老師的提示認(rèn)真回顧本次課的重點(diǎn)內(nèi)容資源鏈接補(bǔ)充金屬材料與熱處理相關(guān)內(nèi)容教學(xué)反思課 題 4-3熱處理的基本方法（一）課 型新授課課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)鋼的退火與正火。能力目標(biāo)掌握退火、正火的概念、目的；掌握退火的分類及應(yīng)用情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神 教學(xué)重點(diǎn)退火、正火的概念、目的；退火的分類及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)退火、正火的概念、目的；退火的分類及應(yīng)用教學(xué)方法討論法、訓(xùn)練法、自主探究法、類比法、對(duì)比法、歸納法

14、教學(xué)準(zhǔn)備掛圖教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容師生活動(dòng)（一）組織教學(xué)點(diǎn)名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課（二）導(dǎo)入新課1、鋼在熱處理時(shí)的冷卻方式2、過(guò)冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變（三）講授新課43 熱處理的基本方法（一）一、一般零件生產(chǎn)的工藝路線:毛坯生產(chǎn) 預(yù)備熱處理 機(jī)械加工 最終熱處理 機(jī)械精加工 預(yù)備熱處理:退火 ; 正火最終熱處理 : 淬火 ; 回火作用：消除前一工序所造成的某些組織缺陷及內(nèi)應(yīng)力，可以改善材料的切削性能，為隨后的切削加工及熱處理（淬火回火）做好組織準(zhǔn)備。 二.鋼的退火1、定義: 把零件加溫到臨界溫度以上3050,保溫一段時(shí)間,然后隨爐冷卻。2、目的: 退火的主要目的是：1）降低鋼的

15、硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工；2）細(xì)化晶粒，均勻鋼的組織及成分，改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚碜鹘M織上的準(zhǔn)備；3）消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，以防止變形幫開(kāi)裂3、退火的方法：1）完全退火：完全退火是將鋼加熱到完全奧氏體（Ac3以上30500C），隨之緩慢冷卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的工藝方法。應(yīng)用：中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛件、鑄件、熱軋型材2）球化退火：球化退火是將鋼加熱到AC1以上20300C，保溫一定得時(shí)間，以不大于500C/H得冷卻速度隨爐冷卻，使鋼終碳化物呈球狀得工藝方法。應(yīng)用：適用于共析鋼及過(guò)共析鋼。如碳素工具鋼，合金工具鋼、軸承鋼等。3）去應(yīng)力退火：去應(yīng)力退火是將鋼加熱

16、到略低于A1得溫度，保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻得工藝方法。 應(yīng)用：消除塑性變形、焊接、切削加工、鑄造等形成的殘余內(nèi)應(yīng)力。名 稱溫 度 ( C )完全退火Ac3 + 3050球化退火Ac1 + 3050去應(yīng)力退火500600擴(kuò)散退火Ac3 + 150250三.鋼的正火1、定義: 把零件加溫到臨界溫度以上3050,保溫一段時(shí)間,然后在空氣中冷卻。2、目的: 1）亞共析鋼：正火目的是細(xì)化晶粒，均勻組織，提高機(jī)械性能。 2）力學(xué)性能要求不高的普通結(jié)構(gòu)零件：正火可作為最終熱處理。 3）低、中碳結(jié)構(gòu)鋼：調(diào)整硬度，改善切削加工性能。 4）高碳過(guò)共析鋼：正火的目的是消除網(wǎng)狀滲碳體，有利于球化退火，為淬火做好組織準(zhǔn)

17、備3、工藝參數(shù)：名 稱溫 度 ( C )亞共析鋼Ac3 + 3050共析鋼Ac1 + 3050過(guò)共析鋼Accm + 30504、熱處理后的組織:S (Wc=0.61.4%) S+F (Wc0.6%)5、 應(yīng)用范圍: 1）預(yù)備熱處理:調(diào)整低、中碳鋼的硬度;消除過(guò)共析鋼中的Fe3C。 2）最終熱處理:用于力學(xué)性能要求不高的普通零件。6、適用場(chǎng)合1）正火工藝周期短、成本低、性能好，常用正火代替退火。2）正火是在爐外冷卻，不占用加熱設(shè)備，周期短、生產(chǎn)效率高、能耗少，工藝簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。因此低碳鋼和中碳鋼多采用正火代替退火。3）對(duì)于高碳鋼，由于正火后硬度過(guò)高，不能用正火代替退火。4）對(duì)于存在網(wǎng)狀滲碳體得過(guò)共析

18、鋼必須先正火，在進(jìn)行球化退火。5）對(duì)于力學(xué)要求不太高時(shí)，正火可作為最終熱處理。對(duì)于零件的形狀較復(fù)雜時(shí)，只能采用退火。（四）課堂小結(jié) 點(diǎn)出重點(diǎn)，分析難點(diǎn)（五）布置作業(yè)1、復(fù)習(xí)本次課的內(nèi)容2、課后練習(xí)冊(cè)3、下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)提示；準(zhǔn)備上課學(xué)生思考并回答所提出的問(wèn)題。聽(tīng)課記筆記學(xué)生分組討論并發(fā)言聽(tīng)課記筆記學(xué)生分組討論聽(tīng) 課 記筆記聽(tīng) 課 記筆記學(xué)生根據(jù)老師的提示認(rèn)真回顧本次課的重點(diǎn)內(nèi)容資源鏈接補(bǔ)充金屬材料與熱處理相關(guān)內(nèi)容教學(xué)反思課 題 4-3熱處理的基本方法（二）課 型新授課課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)鋼的淬火及回火。能力目標(biāo)掌握鋼的淬火的定義，加熱溫度，淬火冷卻方便，淬火方法；了解鋼的淬透性和淬硬性、淬火

19、缺陷；掌握回火的概念、目的；掌握淬火鋼回火時(shí)組織與性能的變化；重點(diǎn)掌握回火的分類及應(yīng)用，調(diào)質(zhì)情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神 教學(xué)重點(diǎn)鋼的淬火的定義，加熱溫度，淬火冷卻方便，淬火方法；鋼的回火分類及應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)鋼的淬火的定義，加熱溫度，淬火冷卻方便，淬火方法；鋼的回火分類及應(yīng)用教學(xué)方法討論法、訓(xùn)練法、自主探究法、類比法、對(duì)比法、歸納法教學(xué)準(zhǔn)備掛圖教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容師生活動(dòng)（一）組織教學(xué)點(diǎn)名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課（二）導(dǎo)入新課1、退火的目的、方法、作用。2、正火的目的、適用范圍（三）講授新課43 熱處理的基本方法（二）三.鋼的淬火1、定義:。淬火將鋼件加熱到Ac3或Ac1 以上

20、的適當(dāng)溫度，經(jīng)保溫后快速冷卻（冷卻速度大于v臨），以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。2、目的: 為了獲得馬氏體組織,提高鋼的硬度和耐磨性。3、淬火加熱溫度：名 稱溫 度 ( C )亞共析鋼Ac3 + 3050共析鋼Ac1 + 3050過(guò)共析鋼Ac1 + 3050 4、淬火冷卻介質(zhì)：油、水、鹽水、堿水等常用的淬火冷卻介質(zhì) 名 稱 最大冷卻速度時(shí)平均冷卻速度/(s-1)所在溫度/ 冷卻速度 /( s-1)650550 300200 20靜止水34077513545040靜止水28554511041060靜止水2202758018510%NaCl 溶液58020001900100010%NaO

21、H 溶液560283027507752010號(hào)機(jī)油43023060658010號(hào)機(jī)油4302307055203號(hào)錠子油500120100505、鋼的淬硬性 1）定義:是指鋼在淬火后所能達(dá)到的最高硬度。 2）影響鋼的淬硬性的因素:主要取決于馬氏體的含碳量。低碳鋼淬火的最高硬度低，淬硬性差；高碳鋼淬火的最高硬度高，則淬硬性好6、鋼的淬透性1）定義:是指鋼在淬火時(shí)所能得到的淬硬層 (馬氏體組織占50%處) 的深度。2）影響鋼的淬透性的因素:取決于鋼的臨界冷卻速度，臨界冷卻速度越低，則鋼的淬透性越好。鋼的臨界冷卻速度又主要取決于其化學(xué)成份3）淬硬性與淬透性之間的關(guān)系：鋼 種淬硬性淬透性20#低小T10

22、A高小18Cr2Ni4WA低大Cr12MoV 高大4）淬透性的大小對(duì)鋼的熱處理后的力學(xué)性能的影響7、淬火方法：1）單液淬火法：碳鋼一般用水作冷卻介質(zhì)；合金鋼用油作冷卻介質(zhì)。2）雙介質(zhì)淬火：如，先水后油；先水后空氣。3）馬氏體分液淬火；4）貝氏體等溫淬火。8、淬火缺陷：1）氧化與脫碳 2）過(guò)熱和過(guò)燒3）變形與開(kāi)裂 4）硬度不定四.鋼的回火1、定義: 把淬火后的零件重新加溫到A1線以下某個(gè)溫度,保溫一段時(shí)間,然后冷卻到窒溫。2、目的: 1）降低淬火鋼的脆性和內(nèi)應(yīng)力，防止變形或開(kāi)裂。 2）調(diào)整和穩(wěn)定淬火鋼的結(jié)晶組織以保證工件不再發(fā)生形狀和尺寸的改變。 3）獲得不同需要的機(jī)械性能。 3、淬火鋼在回火時(shí)

23、組織與性能的變化1）馬氏體分解；2）殘余奧氏體分解3）滲碳體的形成4）滲碳體的聚集長(zhǎng)大。其基本的趨勢(shì)是：隨著回火溫度的升高，鋼的強(qiáng)度、硬度下降，而塑性、韌性提高。4、回火的分類及應(yīng)用。1）低溫回火： T1=1500C2500C組織：回火馬氏體；性能：具有高硬度，高耐磨性和一定的韌性；應(yīng)用：刀具、量具、冷沖壓模具等2）中溫回火：T1=3500C5000C組織：回火托氏體；應(yīng)用：刀具、量具、冷沖壓模具等性能：具有高的彈性極限、屈服點(diǎn)；應(yīng)用：彈性零件。3）高溫回火：T1=500C6500C組織：回火索氏體；性能：綜合力學(xué)性能；三) 工藝參數(shù)名 稱溫度()組 織用途低溫回火150250M回=0.3%C

24、+耐磨件中溫回火350500T回=F針+Fe3C粒彈簧等高溫回火500650S回=F多+Fe3C球調(diào)質(zhì)件高溫軟化650A1P回=F多+Fe3C粒高合金鋼淬火 + 高溫回火 = 調(diào)質(zhì)處理 隨著加熱溫度的升高，鋼的強(qiáng)度、硬度下降，而塑性、韌性提高。回火鋼的性能只與加熱溫度有關(guān)，而與冷卻速度無(wú)關(guān)。 （四）課堂小結(jié) 點(diǎn)出重點(diǎn)，分析難點(diǎn)（五）布置作業(yè)1、復(fù)習(xí)本次課的內(nèi)容2、課后練習(xí)冊(cè)3、下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)提示；準(zhǔn)備上課學(xué)生思考并回答所提出的問(wèn)題。聽(tīng)課記筆記學(xué)生分組討論并發(fā)言聽(tīng)課記筆記學(xué)生分組討論聽(tīng) 課 記筆記聽(tīng) 課 記筆記跟隨老師的思路進(jìn)行分析學(xué)生根據(jù)老師的提示認(rèn)真回顧本次課的重點(diǎn)內(nèi)容資源鏈接補(bǔ)充金屬材料與

25、熱處理相關(guān)內(nèi)容教學(xué)反思課 題 4-4鋼的表面熱處理課 型新授課課 時(shí)2教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)鋼的表面淬火鋼的化學(xué)熱處理能力目標(biāo)掌握鋼的表面熱處理概念、兩種方法；表面淬火的方法及特點(diǎn)掌握鋼的滲碳原理、滲氮原理及碳氮共滲原理情感目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神教學(xué)重點(diǎn)表面淬火的方法及特點(diǎn)鋼的滲碳原理、滲氮原理及碳氮共滲原理教學(xué)難點(diǎn)表面淬火的方法及特點(diǎn)教學(xué)方法討論法、訓(xùn)練法、自主探究法、類比法、對(duì)比法、歸納法教學(xué)準(zhǔn)備掛圖教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容師生活動(dòng)（一）組織教學(xué)點(diǎn)名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課（二）導(dǎo)入新課1、淬火的目的、方法、作用。2、回火的目的、分類及應(yīng)用（三）講授新課在機(jī)械設(shè)備中，有許多零件（

26、如齒輪、活塞銷、曲軸等）是在沖擊載荷及表面摩擦條件下工作的。這類零件表面必須具有高硬度和耐磨性，而心部要有足夠的塑性和韌性。這類零件要進(jìn)行表面熱處理常用的表面熱處理方法有：表面淬火及化學(xué)熱處理。一.表面淬火1、定義:是一種不改變鋼表層化學(xué)成分,但改變表層組織的局部熱處理工藝。2、工藝特征:通過(guò)快速加熱使鋼的表層奧氏體化,然后急冷,使表層形成馬氏體組織,而心部仍保持不變。3、表面淬火用鋼：選用中碳或中碳低合金鋼。40、45、40Cr、40MnB等。4、表面淬火加工的方法：火焰加熱表面淬火、感應(yīng)加熱表面淬、電接觸加熱表面淬火、激光加熱表面淬火。 1）感應(yīng)加熱表面淬火a.感應(yīng)加熱的基本原理:* 感應(yīng)

27、電流 - 渦流* 集膚效應(yīng)*淬火層深度()與電流頻率( f )的關(guān)系: = 500 / f （mm） 感應(yīng)加熱表面淬火示意圖集膚效應(yīng)示意圖 b工藝要求: * 表面淬火前,必須對(duì)零件進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理,以保證零件有良好的 基體。 * 表面淬火后,必須對(duì)零件進(jìn)行低溫回火處理,以降低淬火應(yīng)力和脆性。c 生產(chǎn)特點(diǎn): 淬火件的質(zhì)量好; 工件變形小;不易氧化及脫碳;淬火層容易控制;生產(chǎn)率高。設(shè)備投資大,不適于復(fù)雜形狀零件和小批量生產(chǎn)。 2）火焰加熱表面淬火a火焰加熱表面淬火的基本方法 b火焰加熱表面淬火的特點(diǎn):*設(shè)備簡(jiǎn)單, 操作方便, 成本低。*淬火質(zhì)量不穩(wěn)定。*適于單件、小批量及大型零件的生產(chǎn)。二.化學(xué)

28、熱處理1、定義:將零件置于一定的化學(xué)介質(zhì)中 , 通過(guò)加熱、保溫,使介質(zhì)中一種或幾種元素原子滲入工件表層,以改變鋼表層的化學(xué)成分和組織的熱處理工藝。2、化學(xué)熱處理的基本過(guò)程:1）分解: 化學(xué)介質(zhì)在高溫下釋放出待滲的活性原子。 2CO CO2 +C2）吸收: 活性原子被零件表面吸收和溶解。3）擴(kuò)散: 活性原子由零件表面向內(nèi)部擴(kuò)散, 形成一定的擴(kuò)散層。3、化學(xué)熱處理進(jìn)行的條件:1） 滲入元素的原子必須是活性原子, 而且具有較大的擴(kuò)散能力。2）零件本身具有吸收滲入原子的能力, 即對(duì)滲入原子有一定的溶解度或能與之化合, 形成化合物。4、化學(xué)熱處理的種類: 滲碳; 滲氮; 碳氮、共滲; 滲硼; 滲鋁; 滲

29、硫; 滲硅; 滲鉻等。1）鋼的滲碳 a定義: 向鋼的表面滲入碳原子的過(guò)程。b目的: 獲得具有表硬里韌性能的零件。c用鋼: 低碳鋼和低碳合金鋼。d方法: 固體、氣體、液體滲碳。 e工藝: 加熱溫度為900950; 滲碳時(shí)間一般為39小時(shí);路線：鍛造正火機(jī)械加工滲碳淬火+低溫回火 h熱處理后的組織鋼種表層組織心部組織低碳鋼M回+Fe3C+A殘F(tuán)+P低碳合金鋼M回+Cm+A殘低碳M回+Fi常用的鋼種: 15、20、20Cr、20Mn2、 20CrMnTi、18Cr2Ni4WA等。2）鋼的滲氮 a定義:向鋼的表面滲入氮原子的過(guò)程。b目的:獲得具有表硬里韌及抗蝕性能的零件。c用鋼:中碳合金鋼。d方法:氣體滲氮、離子滲氮。e工藝:加熱溫度500600;保溫時(shí)間0.30.5mm/2050h。離子滲氮：在低于一個(gè)大氣壓的滲氮?dú)夥罩校霉ぜ帢O）和陽(yáng)極之間產(chǎn)生的輝光放電現(xiàn)象進(jìn)行滲氮的工藝。 f熱處理特點(diǎn): 滲氮前需調(diào)質(zhì)處理;滲氮后不需熱處理。g滲氮處理后的組織表層 : Fe4N、Fe2N、AlN、CrN、MoN、TiN、VN。 心部 :