【正文】 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 ，熱處理不改變構件的形狀和尺寸，只改變其性能。 61鋼在加熱時的組織轉變 課 型 新授課 課時 2 教具學具 電教設施 掛圖 教學目標 知識 教學點 熱處理的原理及分類 鋼在加熱時的組織轉 能力 培養(yǎng)點 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。 共析鋼：（ C=%）珠光體 合金 I： ? ?? L ① ?? ?? ?AL ② ? ?? A ③ ? ?? P 室溫 強度高、硬度適中，具有一定的蘇醒和韌性 亞共析鋼：（ %＜ C＜ %） 合金 II： ? ?? L ① ?? ?? ?AL ② ? ?? A ③ ?? ?? ?FA ④?? ?? ?FP 室溫白色相的為鐵素體，黑色相為珠光體，隨著含碳量的增大，強度、硬度逐漸提高，有較好的塑性和韌性。奧氏體向鐵素體的轉變是鐵發(fā)生同素異構轉變的結果。 AC 線以下結晶出奧氏體，在 CD 線以下結晶出滲碳體。 能力 培養(yǎng)點 培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力 德育 滲透點 培養(yǎng)學生團結協(xié)作的精神 教學重點 難點 重點 簡化相圖各區(qū)域的組織符號及轉變。 （ 3）溶碳能力：在 7270C時， C=% （ 4）性能特點：取決于鐵素體和滲碳體的性能，強度較高，硬度適中，具有一定的塑性。即有 良好的塑性和韌性，強度和硬較低。金屬化合物能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韌性會降低。 第二節(jié) 合金的 晶體結構 一、合金組織的分類： 固熔體 固熔體是一種組元的在子深入另一組元的晶格中所形成的均勻固相。 42合金的晶體結構 課 型 新授課 課時 2 教具學具 電教設施 掛圖 教學目標 知識 教學點 通過學習使學生們了解什么是合金及合金的組織。同時，冷變形強化還可以是金屬材料具有瞬間抗超載能力。此時金屬的的性能具有明顯的方向性，其縱向（沿纖維方向）的力學性能高于橫向（垂直于纖維方向）的性能。這是因為晶界處原子排列比較紊亂，阻礙位錯的移動，因而阻礙了滑移。大量位錯移出晶體表面，就產生了宏觀的塑性變形。 準備上課 學生思考并回答所提出的問題。當外力消除后，原子間的作用力又使它們回到原來的平衡位置，使金屬恢復到原來的形狀。 （四）課堂小結 點出重 點，分析難點 （五）布置作業(yè) 復習本次課內容 課后習題冊 預習下一節(jié)內容 學生認真聽講，并詳細記筆記 學生根據老師的提示認真回顧本次課的重點內容 15分 5分 3分 理 論 課 教 案 章節(jié) 課題 167。通過研究和分析，發(fā)現(xiàn)晶粒的大小與結晶時的形核率有關，與晶核長大的速度有關。 準備上課 學生思考并回答所提出的問題。 二 .、 .結晶潛熱 結晶潛熱：結晶過程中放出的熱量。 線缺陷 晶體在某一平面中呈線性分布的缺陷，典型的有刃型位錯 由于錯位，內應力增大，宏觀上，使金屬的塑性變形更加容易 面缺陷 金屬的空間分布中存在著較大的缺陷，常見的有晶界和亞晶界。學生分組討論并發(fā)言 聽 講 記筆記 學生思考、討論 準備回答 聽 講 記筆記 學生認真聽課 2分 5分 20分 10分 20分 教 與 學 互 動 設 計 教 師 活 動 內 容 學生活動內容 時間 單晶體：只由一個晶粒組成的晶體。 提示：晶胞是可以反應金屬圓子排列規(guī)律的最小單元，所以一般都是取晶胞來研究金屬晶格結構的。 能力 培養(yǎng)點 晶格的類型及晶體的缺陷 德育 滲透點 培養(yǎng)學生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神 教學重點 難點 重點 晶格的類型及結構 難點 晶格的類型 學法引導 講授法 討論法 教學內容 更新、補 充、刪節(jié) 補充《金屬材料與熱處理》相關內容、同素異形體 參考資料 《金屬學與熱處理》 課后體會 教 與 學 互 動 設 計 教 師 活 動 內 容 學生活動內容 時間 （一）組織教學 點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課 （二）提出問題 談談對于金屬材料及熱處理這門課的認識？ 什么是晶體和非晶體？ （三）講授新課 第一章 金屬的結構與結晶 167。它與金屬材料的化學成分，力學性能，導熱性及加工硬化程度等諸多因素有關。具體內容如下： 1：鑄造性（可鑄性）：指金屬材料能用鑄造的方法獲得合格鑄件的性能。 常用一次擺錘沖擊彎曲，試驗來測定金屬材料的沖擊韌性。 （ 3）優(yōu)缺點： 優(yōu)點：①操作簡單迅速， 能直接從刻度盤上讀出硬度值；②壓痕小，可測成品及較薄工件；③測硬度范圍大。 優(yōu)點：能準確反映出金屬材料的 平均性能。 四、課堂小結 點出重點 : 學生總結 五、布置作業(yè) 復習本次課的內容 課后練習 下一節(jié)內容預習提示 學生根據老師的提示認真回顧本次課的重點內容 5分 3分 理 論 課 教 案 章節(jié) 課題 167。 二、塑性 斷裂前金屬材料產生永久變形的能力稱為塑性。工程上使用的金屬材料，多數沒有明顯的屈服現(xiàn)象，有些脆性材料，不但沒有屈服現(xiàn)象，而且也不產生“縮頸”。 縱坐標為拉力 F（ N），橫坐標為伸長量 △ L（ mm） ?通過力－伸長曲線圖可以看出拉伸時的幾個變形階段： a、 oe：彈性變形階段： 試樣變形完全是彈性的，這種隨載荷的存在而產生，隨載荷的去除而消失的變形稱為彈性變形。 ㈢、應力 概念 假設作用在零件橫截面上的內力大小均勻分布，單位橫截面積上的內力。 —— 如 ：通過在黑板上繪圖分析自行車輪轉動時輻條的受力。1－ 1 金屬的力學性能（一） 課 型 新授課 課時 2 教具學具 電教設施 掛圖 教學目標 知識 教學點 金屬力學性能的強度和塑性 能力 培養(yǎng)點 通過學習使學生們了解力學性能的作用和試驗原理 德育 滲透點 培養(yǎng)學生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神 教學重點 難點 重點 各性能的符號、表示方法 難點 試驗原理 學法引導 講授法 自主探究法 教學內容 更新、補 充、刪節(jié) 補充《金屬材料與熱處理》相關內容 參考資料 《金 屬學與熱處理》 課后體會 教 與 學 互 動 設 計 教 師 活 動 內 容 學生活動內容 時間 （一）組織教學 點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課 （二）復習提問 談談對于金屬材料及熱處理這門課的認識？ 什么是力學性能？ （三）講授新課 緒論 一．講述金屬的發(fā)展過程 1． 古代 2． 近代 3． 現(xiàn)在 4． 未來 二． 學習《金屬材料與熱處理》的方法 1． 認真做好課堂筆記 2． 理論聯(lián)系實際 3． 按時完成作業(yè)，有不懂的問題及時問老師。 ? 、沖擊載荷：突然增加的載荷。 特點 ? 、內力的大?。和饬υ黾訒r內力也增加，其數值大小與外力相等，當內力達到其極限值時，外力再增加，材料將被破壞。（作用力大的粉筆先斷，說 明先斷的粉筆內部單位面積的受力較大） 一、強度 定義：金屬在靜載荷的作用下，抵抗塑性變形或斷裂的性能 表示方法：應力 抗拉強度 強度的種類 抗壓強度 抗彎強度 抗剪強度 抗扭強度 拉伸試驗： ?拉伸試樣：是國家規(guī)定的標準棒。 Fs 稱為屈 服載荷 c、 sb：強化階段： 隨塑性變形增大，試樣變形抗力也逐漸增加，這種現(xiàn)象稱為形變強化（或稱加工硬化）。材料的屈服點或規(guī)定殘余伸長應力是機械零件設計的主要依據，也是評定金屬材料性能的重要指標。100% L0 斷面收縮率： 試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比稱為斷面收縮率。 例： 170HBS10/1000/30表示用直徑 10mm的硬質合金球，在9807N的試驗力作用下，保持 30s時測得的布氏硬度值為 170。常用的洛氏硬度標尺是 A、 B、 C 三種，其中 C 標尺應用最為廣泛。 如： 640HV30 表示用 試驗力，保持 10S~15S 測定的維氏硬度值為 640。 疲勞曲線和疲勞極限 疲勞曲線是指交變應力與循環(huán)次數的關系曲線?？慑懶缘暮脡闹饕c金屬材料的化學成分有關。它包括兩個方面的內容：一是結合性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在一定的焊接工藝條件下，一定的金屬焊接接頭對使用要求的適性。 非晶體沒有固定熔點，性能表現(xiàn)為各向同性。 密排六方晶格：晶胞是個正六棱柱。 四、晶體的缺陷 晶體缺陷：晶體中原子紊亂排列的現(xiàn)象。2－ 3 金屬的同素異構的轉變 課 型 新授課 課時 2 教具學具 電教設施 掛圖 教學目標 知識 教學點 通過學習使學生們了解金屬的結晶過程，結晶 冷卻的曲線。 直到結晶終了時，溫度下降才快些。 多晶體中各晶粒的晶格位向互不一致，各向異性彼此抵消。 加入哪些元素可細化晶粒：鋼：鈦（ Ti） 硼（ P） 鋁（ Al）鑄鐵：硅鐵（ SiFe） 硅鈣（ SiCa）等 ?振動處理：結晶時金屬液加以機械、超聲波、電磁振動等，使晶格破碎。繼續(xù)增加載荷，塑性變形也將逐漸增大，直至金屬發(fā)生斷裂。由圖 3— 2 可見，要使某一晶面滑動，作用在該晶面上的力必須是相互平行、方向相反的切應力 (垂直該晶面的正應力只能引起伸長或收縮 )，而且切應力必須達到一定值，滑移才能進行。 位錯的原子面受到前后兩邊原子的排斥，處于不穩(wěn)定的平衡位置。 2．晶界的作用 晶界對塑性變形有較大的阻礙作用。另一方面，晶粒越細，晶界就越多，越曲折，有利于阻止裂紋的傳播，從而在其斷裂前能承受較大的塑性變形，吸收較多的功，表現(xiàn)出較好的塑性和韌性。 宏觀殘余應力是指金屬各部分塑性變形不均勻所造成的殘余應力 微觀殘余應力是指晶體中各晶?；騺喚ЯＫ苄宰冃尾痪鶆蛩斐傻臍埩魬?。還會是金屬某些物理性能、化學性能發(fā)生改變。換言之，數量、大小和分布方式不同的相構成了合金不同的組織。 ：溶質原子 ：溶質原子 ：溶劑原子 ：溶劑原子 （ 2）置換固溶體 溶質原子置換了溶劑晶格結點上某些原子而形成的固容體稱為置換固溶體。5－ 1 鐵碳合金的基本組織與性能 課 型 新授課 課時 2 教具學具 電教 設施 掛圖 教學目標 知識 教學點 鐵碳合金基本組織的種類及性能 能力 培養(yǎng)點 理解鐵碳合金基本組織的種類及其性能 德育 滲透點 培養(yǎng)學生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神 教學重點 難點 重點 鐵碳合金基本組織的性能及特點 難點 鐵碳合金基本組織的性能及特點 學法引導 講授法 討論法 教學內容 更新、補 充、刪節(jié) 補充《金屬材料與熱處理》相關內容 參考資料 《金屬學與熱處理》 課后體會 教 與 學 互 動 設 計