【正文】 鋼更細的晶粒。 由于合金元素與鐵的晶格類型和原子半徑的差異，引起鐵素體的晶格畸變，產(chǎn)生固溶強化作用，使合金鋼中鐵素體的強度、硬度提高，塑性和韌性有所下降。 第 35 頁鞍 山 技 師 學 院理 論 課 教 案任課教師： 班級： 日期：課程名稱金屬材料與熱處理授課內(nèi)容教材對應(yīng)位置審批：合金元素在鋼中的主要作用合金鋼的分類和牌號章節(jié)五2授課時數(shù)2授課時間第 周授課方式講授教學目標認 知 目 標了解合金元素在鋼中的主要作用及合金鋼的分類和牌號情 感 目 標熱愛本專業(yè)專業(yè)能力目標掌握合金元素在鋼中的主要作用及合金鋼的分類和牌號教學重點合金鋼的分類和牌號教學難點合金鋼的分類和牌號教 具教學內(nèi)容及教學過程附記第五章 合金鋼導言合金鋼：在碳素鋼的基礎(chǔ)上，為了改善鋼的性能，在冶煉時有目的地加入一種或數(shù)種合金元素的鋼。常用的表面熱處理方法有：表面淬火及化學熱處理。 第 34 頁教學內(nèi)容及教學過程附記167。回火鋼的性能只與加熱溫度有關(guān)，而與冷卻速度無關(guān)。 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。 取決于含碳量的高低。（4）鋼的淬透性與淬硬性 淬透性：規(guī)定條件下，鋼在淬火冷卻時獲得馬氏體組織深度的能力。冷卻介質(zhì)對鋼的理想淬火冷卻速度應(yīng)是“慢―快―慢” 。 加熱溫度范圍 熱處理工藝曲線 1—完全退火 2—球化退火 3—去應(yīng)力退火 4—正火 第 31 頁鞍 山 技 師 學 院理 論 課 教 案任課教師： 班級： 日期：課程名稱金屬材料與熱處理授課內(nèi)容教材對應(yīng)位置審批：淬火與回火章節(jié)四3授課時數(shù)2授課時間第 周授課方式講授教學目標認 知 目 標理解熱處理的基本方法情 感 目 標熱愛本專業(yè)專業(yè)能力目標理解熱處理的基本方法教學重點淬火與回火教學難點淬火教 具教學內(nèi)容及教學過程附記二、淬火與回火 1．鋼的淬火淬火：將鋼件加熱到Ac3或Ac1 以上的適當溫度，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。 亞共析鋼：正火目的是細化晶粒，均勻組織，提高機械性能。2．奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 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） 第 29 頁鞍 山 技 師 學 院理 論 課 教 案任課教師： 班級： 日期：課程名稱金屬材料與熱處理授課內(nèi)容教材對應(yīng)位置審批：正火與退火章節(jié)四3授課時數(shù)2授課時間第 周授課方式講授教學目標認 知 目 標理解熱處理的基本方法情 感 目 標熱愛本專業(yè)專業(yè)能力目標理解熱處理的基本方法教學重點正火、退火的基本方法教學難點正火、退火的基本方法教 具教學內(nèi)容及教學過程附記167。貝氏體有上貝氏體（B上）和下貝氏體（B下）之分。這是一種不穩(wěn)定的過冷組織，只要經(jīng)過一段時間的等溫保持，它就可以等溫轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的新相。4－2 鋼在加熱及冷卻時的組織轉(zhuǎn)變一、鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變1．鋼在加熱和冷卻時的相變溫度 在加熱時鋼的轉(zhuǎn)變溫度要高于平衡狀態(tài)下的臨界點；在冷卻時要低于平衡狀態(tài)下的臨界點。 4．鑄造碳鋼牌號由“鑄鋼”兩漢字的漢語拼音字母字頭“ZG”后面加兩組數(shù)字組成：第一組數(shù)字代表屈服強度，第二組數(shù)字代表抗拉強度值。（4）脫氧方法符號：F－沸騰鋼 b－半鎮(zhèn)靜鋼 Z－鎮(zhèn)靜鋼 TZ－特殊鎮(zhèn)靜鋼（Z與TZ符號在鋼號組成表示方法中予以省略）2．優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號用兩位數(shù)字表示，這兩位數(shù)字表示該鋼的平均含碳量的萬分數(shù)。硫：有害元素，常以FeS形式存在，易使鋼材變脆（熱脆性）。3－4 碳素鋼碳素鋼：簡稱碳鋼，是最基本的鐵碳合金。五、Fe—Fe3C相圖的應(yīng)用。鑄鐵：%的鐵碳合金。GS線：從A中析出F的開始線，又稱A3線ES線：C在A中溶解度曲線，亦稱為Acm線。 在鐵碳合金中，鐵和碳可以形成一系列的化合物，如Fe3C 、Fe2C 、FeC 等。 光學顯微鏡觀察組織 電子顯微鏡觀察組織 第 18 頁教學內(nèi)容及教學過程附記五、萊氏體（Ld）萊氏體是奧氏體和滲碳體的混合物，用符號Ld表示。3－2 鐵碳合金的基本組織與性能一、鐵素體（F）碳溶解在α—Fe中形成的間隙固溶體，用符號 F 表示。 3．混合物兩種或兩種以上的相按一定的質(zhì)量百分數(shù)組成的物質(zhì)。 二、合金的組織1．固溶體一種組元的原子溶入另一組元的晶格中所形成的均勻固相。組元：組成合金最簡單的、最基本的、能夠獨立存在的元物質(zhì)，簡稱元。有色金屬：其他金屬及其合金。對碳鋼和低合金鋼而言，焊接性能主要與其化學成分有關(guān)（其中碳的影響最大）。二、鍛壓性能用鍛壓成形方法得優(yōu)良鍛件的難易程度。 一、鑄造性能鑄造成形過程中獲得外形準確、內(nèi)部健全鑄件的能力，主要取決于金屬的流動性、收縮性和偏析傾向等。疲勞極限用符號R－1表示。 試樣從一定高度被擊斷后，缺口處單位橫截面面積上吸收的功，即表示沖擊韌度值。HR后面的字母表示不同的洛氏硬度標尺。 例：170HBW10/1000/30： 第 11 頁教學內(nèi)容及教學過程附記直徑10mm的壓頭，在9807N（1000kg）的試驗力作用下，保持30 s時測得的布氏硬度值為170。 解：（1）計算SO，S1 S0=πd02/4 =102/4=S1=πd12/4 =（2）計算ReL、RmReL=FS/SO=21103/ =Rm = Fb/SO=29103/ =（3）計算A、ZA =(l1l0)/l0100%=(138100)/100100%=38%Z =(S0S1)/S0100%=()/100%=68% 第 10 頁鞍 山 技 師 學 院理 論 課 教 案任課教師： 班級： 日期：課程名稱金屬材料與熱處理授課內(nèi)容教材對應(yīng)位置審批：硬度章節(jié)二2授課時數(shù)2授課時間第 周授課方式講授教學目標認 知 目 標掌握金屬的硬度情 感 目 標熱愛本專業(yè)專業(yè)能力目標掌握金屬的硬度教學重點金屬的硬度教學難點硬度教 具教學內(nèi)容及教學過程附記三、硬度硬度：材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。 1．斷后伸長率A 試樣拉斷后，標距的伸長量與原始標距之比的百分率。屈服強度分為上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。2－2 金屬的力學性能任何機械零件或工具，在使用過程中，往往要受到各種形式外力的作用，這就要求金屬材料必須具有一種承受機械載荷而不超過許可變形或不破壞的能力，這種能力就是材料的力學性能。2．內(nèi)力內(nèi)力：工件或材料在受到外部載荷作用時，為保持其不變形，在材料內(nèi)部產(chǎn)生的一種與外力相對抗的力，稱為。2－1 金屬材料的損壞與塑性變形一、與變形相關(guān)的幾個概念1．載荷載荷：金屬材料在加工及使用過程中所受的外力。鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變式912℃1394℃δ－Fe γ－Fe α－Fe面心立方晶格體心立方晶格體心立方晶格 第 4 頁教學內(nèi)容及教學過程附記金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變與液態(tài)金屬的結(jié)晶過程有許多相似之處：有一定的轉(zhuǎn)變溫度，轉(zhuǎn)變時有過冷現(xiàn)象；放出和吸收潛熱；轉(zhuǎn)變過程也是一個形核和晶核長大的過程。細化晶粒的方法。外形不規(guī)則而內(nèi)部原子排列規(guī)則的小晶體稱為晶粒。金屬結(jié)晶時過冷度的大小與冷卻速度有關(guān)。金屬由原子不規(guī)則排列的液體轉(zhuǎn)變?yōu)樵右?guī)則排列的固體的過程稱為結(jié)晶。1－2 純金屬的結(jié)晶結(jié)晶：金屬從高溫液體狀態(tài)冷卻凝固為固體（晶體）狀態(tài)的過程。三、單晶體與多晶體晶粒：組成金屬的小晶體。金屬材料的性能與熱處理作者：日期：鞍 山 技 師 學 院理 論 課 教 案任課教師： 班級： 日期：課程名稱金屬材料與熱處理授課內(nèi)容教材對應(yīng)位置審批：金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶章節(jié)一1授課時數(shù)2授課時間第 周授課方式講授教學目標認 知 目 標了解金屬的結(jié)構(gòu)情 感 目 標熱愛本專業(yè)專業(yè)能力目標掌握金屬的結(jié)構(gòu)教學重點金屬的晶體結(jié)構(gòu)教學難點晶體缺陷教 具教學內(nèi)容及教學過程附記第一章 金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶167。 第 1 頁教學內(nèi)容及教學過程附記晶胞：晶格中能夠完整地反映晶體晶格特征的最小幾何單元。 第 2 頁鞍 山 技 師 學 院理 論 課 教 案任課教師： 班級： 日期：課程名稱金屬材料與熱處理授課內(nèi)容教材對應(yīng)位置審批：純金屬的結(jié)晶章節(jié)一2授課時數(shù)2授課時間第 周授課方式講授教學目標認 知 目 標掌握純金屬的結(jié)晶情 感 目 標熱愛本專業(yè)專業(yè)能力目標掌握純金屬的結(jié)晶教學重點純金屬的結(jié)晶、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變教學難點純金屬的結(jié)晶教 具教學內(nèi)容及教學過程附記167。金屬結(jié)晶時，冷卻越快，其實際結(jié)晶的溫度就越低，過冷度△T也就越大。理論結(jié)晶溫度和實際結(jié)晶溫度之差稱這“過冷度”（△T=ToT1）。結(jié)晶過程是晶核的形成與長大的過程。一般地說，在室溫下，細晶粒金屬具有較強的強度和韌性。同一金屬的同素異構(gòu)晶體按其穩(wěn)定存在的溫度，由低溫到高溫依次用希臘字母α，β，γ，δ等表示。 第 5 頁鞍 山 技 師 學 院理 論 課 教 案任課教師： 班級： 日期：課程名稱金屬材料與熱 處理授課內(nèi)容教材對應(yīng)位置審批：金屬材料的損壞與塑性變形 章節(jié)二1授課時數(shù)2授課時間第 周授課方式講授教學目標認 知 目 標了解金屬材料的損壞與塑性變形情 感 目 標熱愛本專業(yè)專業(yè)能力目標了解金屬材料的損壞與塑性變形教學重點金屬材料的損壞與塑性變形教學難點金屬材料的損壞與塑性變形教 具教學內(nèi)容及教學過程附記第二章 金屬材料的性能167。 （3）交變載荷：大小、方向或大小和方向隨時間發(fā)生周期性變化的載荷。