【正文】 一般將 4 級的晶粒稱粗晶粒， 5~8 級為細晶粒， 8 級以上為超細晶粒 ? 何為本質(zhì)細晶粒鋼？ 答：只有加熱到 930~950℃ 才顯著增長的鋼，稱本質(zhì)細晶粒鋼 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數(shù)控 授課教師 申華 學時數(shù) 2 日期 授課題目 奧氏體晶粒的因素 一、教學目的： 認識 奧氏體晶粒的因素 二、教學重點、難點： 奧氏體晶粒的因素及冷卻的類型 三、教學過程： ? 影響奧氏體晶粒的因素？ ? 鋼在熱處理時采用的冷卻方式有哪些？ 四、板書設計： ? 影響奧氏體晶粒的因素？ 答： A 加熱溫度與保溫時間 B 加熱適度的影響 C 成分的影響 D 原始組織 ? 鋼在熱處理時采用的冷卻方式有哪些？ 答： ①將奧氏體鋼急冷至臨界點以下某一溫度（ P46），等溫組織轉(zhuǎn)變 ②奧氏體連 續(xù)冷卻組織轉(zhuǎn)變 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數(shù)控 授課教師 申華 學時數(shù) 2 日期 授課題目 珠光體與退火 一、教學目的： 認識珠光體 二、教學重點、難點： 理解珠光體形成過程 三、教學過程： ? 珠光體型組織的性能？ ? 影響鋼的因素？ P49 ? 鋼退火的目的？ 四、板書設計： ? 珠光體型組織的性能？ 答：主要取決于其粗細程度，即珠光體層片厚度 貝氏體的形態(tài)主要取決于轉(zhuǎn)變溫度 ? 影響鋼的因素？ P49 答： A 碳的含量 B 合金元素的影響 C 加熱溫度和保溫時間的影 響 ? 鋼退火的目的？ 答：消除偏析；降低硬度；消除或減少內(nèi)應力，消除加工硬化；細化晶粒，改善組織或消除組織缺陷；改善高碳鋼中滲碳體形態(tài)和分布，為零件最終熱處理做好組織準備 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數(shù)控 授課教師 申華 學時數(shù) 2 日期 授課題目 完全退火 一、教學目的： 什么是完全退火 二、教學重點、難點： 退火的過程 三、教學過程： ? 根據(jù)鋼的成分和退火目的的不同可分為多少種？ ? 完全退火主要運用于那些？ ? 完全退火的目的？ 四、板書設計： ? 根據(jù)鋼的 成分和退火目的的不同可分為多少種？ ? 完全退火主要運用于那些？ 答：用于各種亞共析成分的碳鋼和合金的鑄、鍛件，熱軋型材及一些焊接結(jié)構(gòu)件的退火 ? 完全退火的目的？ 答：細化并均勻組織，消除組織缺陷和內(nèi)應力，降低硬度，為切削加工或后續(xù)熱處理作組織準備 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數(shù)控 授課教師 申華 學時數(shù) 2 日期 授課題目 等溫退火、球化退火及 一、教學目的： 學習不同的退火類型 二、教學重點、難點： 去應力退火 三、教學過程： ? 等溫退火的目的？ ? 球化退火主要適用于 哪里？ ? 球化退火的目的是什么？ ? 去應力退火的目的是什么？ 四、板書設計： ? 等溫退火的目的？ 答：與完全退火相同，且能得到更為均勻的組織和硬度，可有效的縮短退貨時間 ? 球化退火主要適用于哪里？ 答：適用于共析鋼、過共析鋼的鍛軋件，如生產(chǎn)中常用于制造刃具、量具、模具等的碳素工具和鋼及合金工具鋼 ? 球化退火的目的是什么？ 答：降低硬度，提高塑性，改善工件的切削加工性能，并為后續(xù)熱處理作組織準備 ? 去應力退火的目的是什么？ 答：為了去除變形加工、機械加工、鍛造、鑄造、熱處理、焊接等 所產(chǎn)生的殘余應力 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數(shù)控 授課教師 申華 學時數(shù) 2 日期 授課題目 淬火 一、教學目的： 理解 淬火 技巧 二、教學重點、難點： 淬透性的判斷 三、教學過程： ? 淬火方法 p58 ? 何謂淬透性？ ? 何謂淬硬性？ 四、板書設計： ? 淬火方法 p58 答： A 單液淬火。 （ 2） 安放冷鐵。鑄鐵的最好。 2. 充型壓力 液態(tài)合金所受的壓力越大，充型能力越好 三、鑄型填充條件 如下因素對充型能力均有影響： 1. 鑄型材料：導熱系數(shù)和比熱容越大，激冷越大，充型能力越差。 低碳鋼 低碳合金鋼 （離子氮化）： 四、板書設計： 化學熱處理： 表面淬火（中碳鋼）： 回火： 淬火： 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數(shù)控 授課教師 申華 學時數(shù) 2 日期 授課題目 液態(tài)合金的充型 一、教學目的 :鑄造工藝初探 二、教學重點、難點： 與熱處理知識的結(jié)合理解 三、教學過程： 鑄造工藝基礎 復習舊課：表面熱處 理的特點及其應用。 ：氣體滲氮。 第四節(jié) 表面淬火和化學熱處理 復習舊課：淬火和回火的應用。 應用于受交變載荷作用的材料零件等。 （ 2）中溫回火（ 350～ 500℃ ）：組織：回火屈氏體 HRC35～ 45。 目的： ① 降低材料的脆性、消除內(nèi)應力； ② 獲得要求的力學性能； ③ 穩(wěn)定工件尺寸； ④ 降低合金鋼的硬度，使之易被切削。 （是用干冰－ ℃ 或－ 103℃ 的液化乙烯、－ 192℃ 的液態(tài)氮成本很高，易產(chǎn)生應力、變形，很少應用。 等溫淬火： 把加熱到淬火溫度的工件，經(jīng)保溫后，放入稍高于 Ms 點的鹽浴或堿浴中，并等溫到奧氏體轉(zhuǎn)變層成下貝氏體后，再取出空冷。 應用：齒輪、缸體、閥體等。 應用：卡規(guī)、軸承、鋸子等。 （ 3）正確選擇淬火方法： （由于淬火冷卻介質(zhì)不能完全滿足淬火質(zhì)量的要求，所以在熱處理工藝方面還應考慮從淬火方法上加以解決）。鹽水、堿水有水優(yōu)點以外，并能自由去除薄膜，不會造出淬不硬及軟點，但在 200～ 300℃ 之間冷卻，依然很快，易變形、開裂）。 滿足以上所有要求的淬火劑是理想的淬火劑，但目前尚未找到還有待于我去研究和開發(fā)。（ b）實際油中的冷卻曲線。 （ 1）嚴格控制淬火加熱溫度。 一、淬火： 在固態(tài)范圍內(nèi)，把鋼加熱到一定的溫度（亞共析鋼 Ac3＋ 30～ 50176。（細化晶粒，均勻組織） 因正火是在空氣中冷卻，得到的組織晶粒細小，且縮短了冷卻時間， 提高了生產(chǎn)率和設備利用率，是一種比較經(jīng)濟的方法，應用較廣泛。 二、正火： 把鋼加熱到 AC3 線或 ACCm 線以上 30～ 50℃ 的溫度，（ 4～ 5min/mm、 1hour/m3 經(jīng)過保溫后，隨空氣冷卻的一種工藝。 組織分析： P＋ F→P＋ F→P＋ F→P＋ F P→學生分析。 （實際生產(chǎn)中冷卻到 500℃ 以下時，組織轉(zhuǎn)變完成，可取出空冷）。 退火的種類： （ 1）完全退火：（亞共析鋼） 把鋼加熱到 AC3 線以上 30～ 50℃ 的溫度，保溫一定時間（ ～ )（碳鋼按有效厚度或直徑每 25 毫米為 1 小時，合金鋼按有效厚度或直徑每 20毫米為 1小時，保溫時間與工件形狀、材料質(zhì)量、裝爐量等有關）然后隨爐冷卻的一種工藝。 熱處理 表面淬火：火焰加熱和感應加熱法。 ② 合金元素：除 Co 外所有的合金元素均使 C 曲線右移。 三、鋼的冷卻曲線應用： 等溫冷卻：定性 連續(xù)冷卻：定量 爐冷： 10℃ /min、空冷： 10℃ /s、油冷： 150℃ /s、水冷： 600℃ /s。 350～ Ms， A′→B下（竹葉狀）＝ C 粒＋ F 針， HRC45～ 55。 650～ 600℃ , A′→P 細（索氏體 S）、 HRC22～ 2 δ＝ 18％、 σb＝ 870MPa。 ArCm－冷卻時，二次滲碳體從奧氏體中析出的終了溫度。 Ar1－冷卻時，奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的溫度。 表面熱處理 化學熱處理：滲碳、滲氮、二元、多元共滲。 熱處理：鋼在固態(tài)范圍內(nèi)，通過加熱、保溫、冷卻，改變金屬材料的內(nèi)部組織，改變材料的力學性能。 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數(shù)控 授課教師 申華 學時數(shù) 2 日期 授課題目 第三章 談談合金相圖與非合金鋼 一、教學目的： 了解 合金相圖與非合金鋼 二、教學重點、難點： 合金相圖 三、教學過程： ? 鐵碳合金的基本組織有哪些？ ? 根據(jù)鐵碳合金室溫平衡組織及含鐵碳量，將鐵碳合金分為？ ? 鐵碳合金相圖的應用？ 四、板書設計： ? 鐵碳合金的基本組織有哪些？ 答：鐵素體、奧氏體、參碳體、光體、萊氏體。 二、選擇對應的材料： 45 65 A3（ Q235A） T13 T8A 10 ZG280－ 500。 ，而吊車用的鋼纜卻用中碳鋼。 ％的鋼比含碳 ％的鋼強度高。 四、小結(jié) 常見金屬的晶格類型分為哪些 何為晶粒 四、板書設計： 常見金屬的晶格類型分為哪些 何為晶粒 課程名稱 金屬工藝學 教學班級 14 數(shù)控 授課教師 申華 學時數(shù) 2 日期 授課題目 晶體缺憾及金屬晶體 一、教學目的： 學習 晶體結(jié)構(gòu) 二、教學重點、難點： 金屬晶體的結(jié)構(gòu) 三、教學過程： 選擇材料的一般原則如下： ：安全第一。合金元素同上。 質(zhì)量：優(yōu)質(zhì)鋼、高級優(yōu)質(zhì)鋼（ A）、特級優(yōu)質(zhì)鋼（ E）。主要用于剪刀、斧頭、鋸子、銼刀等。 （ 3） .碳素工具鋼： 優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼： T＋數(shù)字。 舉例： 45： ％ C 左右、 ～ ％ Mn 左右。 特類鋼： C C ……..C5 滿足機械和化學性能要求的。 總之，雜質(zhì)元素對鋼材的性能與質(zhì)量影響很大，必須嚴格控制在所規(guī)定的范圍內(nèi)。 P： ％，有害元素，冷脆。提高鋼的強度。 鋼的分類：碳素鋼和合金鋼。 ② 優(yōu)質(zhì)碳素鋼： S≤％、 P≤％。 一、鋼的分類 碳鋼的分類、編號和用途： （ 1）分類： ① 低碳鋼： ％ C ① 亞共析鋼： ～ ％ C。 制定工藝性能： ① 鑄造方面： 共晶成分的鐵碳合金鑄造時，組織致密，不易偏析。 力學性能 － Fe3C 狀態(tài)圖的應用。 共析鋼： P 強度高。 20℃ :F＝ ％、 C＝ ％。 （ 6） PQ 線－碳在鐵素體中的溶解度曲線。 ECF 線：固相線（共晶線）：共晶反應 L→Ld。 二、 Fe－ Fe3C 合金狀態(tài)圖的分析： （特性點）： A 1538℃ 100％ Fe 的熔點 ； D 1227℃ 100％ Fe3C 的熔點； G 912℃ 100％ Fe 的同素異晶轉(zhuǎn)變點（重結(jié)晶溫度點）； C 1148℃ ％ C 共晶點 L→Ld（ A＋ C） 共晶反應； F 1148℃ ％ C 虛點 ； P 727℃ 100％ Fe 虛點； K 727℃ ％ C 虛點、 E 1148℃ ％ C 碳在 γ－ Fe 中的最大固溶量； S 727℃ ％ C 碳在 γ－ Fe 中的最小固溶量，共析點 A→P 共析反應。性能與滲碳體相近。（應用提一下） Ld、 Ld′： 兩相機械混合物，含碳量： ％ C。 1. 珠光體 P： F＋ Fe3C 兩相，機械混合物。 Fe3C、 、 VC、 WC、 CuZn、 Cu21Zn22 σ↑、 HRC↓、 δ↓、 ψ↓、 αku↓。 單相、層片狀、面心立方晶格。 機械性能： δ＝ 30～ 50％、 ψ＝ 70～ 80％、 αku＝ 160～ 200J/cm σb＝ 180～ 280MPa、HBS50～ 80 （ 770℃ ↓磁性）。（合金的好處） F： C→α－ Fe 中形成的固溶體。 間隙固溶體： d 質(zhì) /d 劑 。 一、固溶體： 定義：溶質(zhì)原子進入溶劑中，依然保持晶格類型的金屬晶體。鋁合金（ Al＋ Mg＋ Mn）。 例如：鋼鐵合金： Fe＋ C＋ Mn＋ Si、鋁合金：（ Al＋ Mg＋ Mn）、（ Al＋ Ze＋ Mn）、 銅合金：（ Cu＋ Zn）、（ Cu＋ Sn）、（ Cu＋ Ni）等。 Al＋ Mg＋ Mn 組成的鋁合金化合物： HB70、 σb＝ 280MPa。 元素（金屬＋非金屬）共為 108 種，而純金屬一般共為 83 種。 立方體 a＝ b＝ c α＝ β＝ γ＝ 90186。 （ 3）機械振動：使枝晶破碎成為幾個晶核，使晶核數(shù)目增多（超生波振動等）。 總結(jié)：晶粒越小，則材料的力學性能越好。 概念：