4-1 熱處理的原理與分類ppt課件

,4-1熱處理的原理與分類,1,教學(xué)目的：1、感受熱處理，體會不同熱處理對鋼性能影響的不同；熟悉熱處理的概念、目的和分類；掌握熱處理的基本原理。2、通過分組實驗，增強學(xué)生的團(tuán)隊意識，培養(yǎng)其動手能力、觀察能力以及分析問題的能力，激發(fā)學(xué)生對于本章的學(xué)習(xí)興趣。3、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和查閱資料的能力。教學(xué)重點及難點：熱處理基本原理的深層分析教學(xué)方法：實驗，多媒體演示，啟發(fā)式講授法教學(xué)時間：1課時,2,互動環(huán)節(jié)：,師生同做實驗，感受熱處理,1、實驗?zāi)康模和ㄟ^實驗，初步認(rèn)識熱處理；培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和分析判斷能力；形成良好的分工協(xié)作的團(tuán)隊精神。,2、實驗準(zhǔn)備：分組：四人一組，提前做好分工、共同完成實驗。用具：酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯等。試樣：兩片材質(zhì)相同的彈簧鋼片（采用針織橫機廢舊舌針替代）。,3,實驗過程,3、實驗步驟：將同樣材質(zhì)的兩根彈簧鋼片，放在酒精燈上同時加熱到赤紅色，保溫一定時間，然后分別放入水中和空氣中冷卻。用手進(jìn)行彎折，對比感受兩根鋼片性能的差別。,4、實驗過程錄象：,請點擊畫面播放,4,請同學(xué)自己分析實驗現(xiàn)象,5、實驗現(xiàn)象：,奇怪，同樣的鋼片性能怎么變了？,水冷的鋼片硬而脆，很容易折斷；空冷的鋼片軟而韌，可折彎而不折斷。,請點擊畫面播放,5,實驗結(jié)論,1、我們剛才已經(jīng)對同樣材質(zhì)的彈簧鋼片進(jìn)行了兩種不同的熱處理操作。,2、熱處理時冷卻的速度不同，材料的性能不同。精髓：冷卻速度改變-組織結(jié)構(gòu)改變-材料性能改變,這就是熱處理啊，我也能改變金屬材料的性能了！,同學(xué)們，下面我們就開始學(xué)習(xí)熱處理的基本原理和分類,6,本節(jié)主要內(nèi)容,一、熱處理二、熱處理的目的與分類三、熱處理的基本原理,7,一、熱處理,1、定義：熱處理，就是對固態(tài)的金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需要組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。2、工藝曲線：三個階段：加熱、保溫、冷卻,t,加熱,保溫,冷卻,v3,v1,v2,8,二、熱處理的目的和分類,機械零件一般加工工藝順序：,金屬材料,鑄鍛焊,毛坯件,預(yù)備熱處理,機械粗加工,機械精加工,最終熱處理,1、目的：消除毛坯中的缺陷，改善切削加工性能，并為以后的熱處理做好組織準(zhǔn)備預(yù)備熱處理。獲得所需的使用性能最終熱處理。2、分類（按工藝方法不同）：退火、正火、淬火、回火、表面熱處理,9,熱處理的分類,10,開動腦筋想一想，練一練：請觀看工廠熱處理視頻片斷錄象，仔細(xì)觀察、認(rèn)真判斷,請點擊畫面播放,（1）請說明該熱處理的名稱。,答案：淬火,（2）分析判斷其屬于預(yù)備熱處理還是最終熱處理？,答案：最終熱處理,11,三、熱處理的基本原理,熱處理改變鋼性能的根本原因:由于鐵具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的特性，從而使鋼在加熱和冷卻過程中發(fā)生組織和結(jié)構(gòu)上的變化。加熱方式和冷卻速度不同，組織結(jié)構(gòu)不同，鋼材性能不同。因此，要正確掌握熱處理工藝，就必須了解鋼在不同的加熱和冷卻條件下組織變化的規(guī)律。,12,原理深層分析:為什么冷卻速度不同，鋼的組織和性能不同？首先，讓我們一起回顧一下鐵碳合金相圖的內(nèi)容。,L,1227,F,D,C,E,G,P,A,0.77,K,P,S,1148,0,727,LD,LD,2.11,4.3,6.69,912,1538,A,L+Fe3C,L+A,A+Fe3C,LD+Fe3C,A+F,P+F,P+Fe3C,A+Fe3C+LD,P+Fe3C+LD,LD+Fe3C,Fe,Fe3C,A,A,P,P,P,A1,13,請同學(xué)自己分析鐵碳合金相圖中A冷卻至A1時轉(zhuǎn)變?yōu)镻的原因和條件,原因：由于-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)?Fe，而-Fe的溶C量低，過飽和的C原子從-Fe充分?jǐn)U散出來，以Fe3C形式析出。A中同時析出F和Fe3C（即P類物質(zhì)）。,A1,T,P,=（C+-Fe）,（C,F,=,Fe3C,t,A,+,-Fe：面心立方晶格，溶碳量高,-Fe：體心立方晶格，溶碳量低,鐵碳合金相圖的測繪條件：極其緩慢加熱或冷卻,+-Fe）,=,14,實際冷卻時存在過冷現(xiàn)象。冷卻速度越大，過冷度越大，-Fe向-Fe的轉(zhuǎn)變溫度越低。,A1,T,P=,=（C+-Fe）,（C,F,=,Fe3C,含C過飽和F+Fe3C,B=,C在-Fe中的過飽和固溶體,M=,t,A,+,-Fe：面心立方晶格，溶碳量高,-Fe：體心立方晶格，溶碳量低,冷卻速度較快時，轉(zhuǎn)變溫度較低，原子活動能力較弱，-Fe中過飽和的C只有一部分?jǐn)U散出來，轉(zhuǎn)變組織為含C量過飽和的F和Fe3C（即B類物質(zhì)）。,想一想:冷卻速度快時，A冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物還是P嗎?,當(dāng)冷卻速度更快時，轉(zhuǎn)變溫度很低，C原子活動能力很弱，轉(zhuǎn)變過程中只有-Fe向-Fe的晶格改變，而不發(fā)生C原子的擴散，轉(zhuǎn)變組織為C在-Fe中的過飽和固溶體（即M類物質(zhì)）。,+-Fe）,15,知識拓展課堂延伸,請仔細(xì)閱讀以下文字材料：中國古代熱處理，觀看激光淬火視頻片斷。了解和感受中華民族的古代文明和現(xiàn)代科技發(fā)展。1、素材中國古代熱處理.doc2、視頻激光淬火.avi,請點擊此處觀看文本鏈接,16,作業(yè),以實驗時所分四人小組為單位，分工協(xié)作，利用圖書或網(wǎng)絡(luò)資源查找有關(guān)熱處理的資料，每一小組共同完成一篇有關(guān)熱處理介紹的報告。題目自擬。網(wǎng)址：、或baidu、google查找熱處理。,17,本節(jié)小結(jié),1、通過本次課程，我們自己動手對彈簧鋼片進(jìn)行了淬和正火兩種不同的熱處理操作，體會到熱處理對鋼材