第一節(jié)合金鋼的優(yōu)良性能

1、衢州市工程技術(shù)學校（衢州市技師學院）教案教學時間12月5日教學對象12數(shù)控 1班-31課時班教學課題： 第一節(jié) 合金鋼的優(yōu)良性能教學目標： 1、掌握合金鋼及其優(yōu)良性能；2、明確紅硬性，合金鋼為什么易淬透。教學重點：合金鋼及其優(yōu)良性能。教學難點：合金鋼易淬透。教學準備：教學過程：【復(fù)習】 1、什么叫碳鋼？碳鋼材料有哪些特點？【引入新課】 隨著工業(yè)和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，對鋼材的要求也越來越高。如大型重要的結(jié)構(gòu)零件，要求具有更高的綜合力學性能；切削速度較高的車刀，要求更高的硬度、耐磨性和紅硬性； 大型的電站設(shè)備、 軍事設(shè)備、 化工設(shè)備、 航空發(fā)動機械等， 不僅要有高的力學性能，而且還要求具有耐蝕、耐

2、熱、抗氧化等特殊物理、化學性能需求。顯然，碳鋼是不能滿足這些要求，于是人們就研制各種合金鋼，以適應(yīng)日益發(fā)展的科學技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的需要?！景鍟亢辖痄摓楦纳其摰男阅?，特意加入一種或數(shù)種合金元素的鋼。（強調(diào)：合金元素是特意加入的。）常見的合金元素硅、錳、鉻、鎳、鎢、鉬、釩、鈦、鋁、硼、鈮、鋯和稀土Si 、 Mn、 Cr、 Ni 、 W、 Mo、 V、 Ti 、 AI 、 B 、 Nb、 Zr 、 Re【新聞聯(lián)接】【板書】第一節(jié)合金鋼的優(yōu)良性能【講解】 合金元素在鋼中不僅與鐵和碳這兩個基本元素稀發(fā)土生作元用素，而且合金元素之間也可能相互作用，從而使合稀土金的鋼英具文有是優(yōu)良Rare的性Earth,能

3、。意即 “稀少的土 ”。其實這不過是 18 世紀遺留給人們的誤會。 1787 【板書】 一、力年學后人性們能相好繼發(fā)現(xiàn)了若干種稀土元素，但相應(yīng)的礦物發(fā)現(xiàn)卻很少。由于當時科學技術(shù)水平的限1、合金元素溶入鐵后，形成合金鐵素體，使鐵素體的強度和硬度提高。制，人們只能制得一些不純凈的、像土一樣的氧化物，故人們便給這組元素留下了這么一個別2 、合金元素能與碳形成較穩(wěn)定的特殊碳化物，顯著提高鋼的強度、 硬度和耐磨性，致有趣的名字。 其實稀土元素是鈧、 釔和鑭等 17種元素的總稱。 我國是稀土儲量最豐富的國家，而對塑性和韌性影響不大。70%。內(nèi)蒙古包頭鋼鐵公司主要冶煉稀土金屬，包頭市有“稀土之城”之美占全世

4、界總儲量的二、紅硬性高譽?！局v解】 合金元素在淬火時大部分能溶入馬氏體，因而在回火過程中， 合金元素對擴散過程稀土被人們稱為新材料的“寶庫 ”，是各國科學家，尤其是材料專家最關(guān)注的一組元素，被起阻礙作用，使馬氏體不易分解，碳化物不易析出，使鋼在回火過程中硬度下降較慢。淬火美國、日本等國家有關(guān)政府部門列為發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵元素。稀土除具有金屬通用性以外，鋼在回火過程中抵抗硬度下降的能力稱為耐回火性。，提高鋼的耐高還具有自己的一些“絕招” 。鋼中加入適量稀土，可細化晶粒，改善加工性能高的耐回火性使鋼在較高的溫度條件下，仍能保持高硬度和耐磨性。溫、抗腐蝕的本領(lǐng)。鑄鐵中加入稀土，可大大提高鑄鐵的塑性

5、。另外，稀土還可很好地改善玻【板書】紅硬性 金屬材料在高溫（550）下保持高硬度（60HRC）的能力。璃、陶瓷的性能。碳鋼合金鋼金屬材料保持 60HRC的溫度200600【講解】 制造刀具只能在以下保持高硬度，而的紅硬性最高可達。紅硬性高的材料可用于制造切削速度高的刀具，在金屬切削加工中發(fā)揮重要作用。【板書】 三、淬透性好原因 合金元素（除鈷外）溶入奧氏體后，能增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，從而使C曲線右移，減小了鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性。碳 鋼合金鋼牌號4540CrNiMoA淬透層（ mm.） 181001（水冷）（油冷）【設(shè)問】淬透性好的鋼有何優(yōu)點？（教師指導(dǎo)閱讀相關(guān)內(nèi)容。）【板書】 四

6、、具有特殊的物理、化學性能【講解】一些合金元素合加入鋼后，能使鋼具有一些特殊的物理、化學性能。加入鉻、鎳、鉬等合金元素可使鋼有很好的耐腐蝕性和耐熱性；若加入 11%14% 的錳元素，鋼將具有特別高的耐磨性。鋼的這些特殊的物理、化學性能，使鋼發(fā)揮著特殊的作用。【材料史話】【小結(jié)】學習內(nèi)容合金材料左右著戰(zhàn)爭的勝負合金鋼1916年，第一次世界大戰(zhàn)期間，法國索瑪河畔的戰(zhàn)場上，英、德兩國軍隊合金鋼的優(yōu)良性能用猛烈的炮火相互射擊，雙方的士兵都隱蔽在戰(zhàn)壕里，誰也不敢“越雷池一步”。一、力學性能好9 月 15 日黎明，英軍又開始炮擊，德軍照常還擊。突然，從英軍陳地發(fā)出一隆二、紅硬性高隆的怪聲。不一會，許多像大鐵盒似的龐然大物向德軍陳地直沖過來。這些大家三、淬透性好伙沒有輪子卻能快速奔跑，炮彈不斷從它的兩側(cè)飛出來，德軍慌忙向它射擊，可四、具有特殊的物理、化學性能是子彈一打上就反彈回來，很快就突破德軍防線。這種馳騁疆場，越障跨壕，不學習重點合金鋼及怕其槍優(yōu)彈，良無性所能阻。擋，能攻能防的怪物就是坦克（如圖6-1 ），它在戰(zhàn)場上一出現(xiàn)作業(yè)：就顯示出巨大的威力?？墒沁^了不久，所向披靡的英國坦克，出乎意料地被德國書本 109 頁的一種特殊炮彈擊穿了。英方很惱火，經(jīng)反復(fù)化驗才知道，德軍炮彈殼里含有少教學反思：量的金屬鎢，鎢和鋼中的碳結(jié)合，生成很硬的碳化鎢，用這種鋼制成的