鋼的表面熱處理

1、2013年“教學(xué)質(zhì)量月優(yōu)秀教案評(píng)選”參評(píng)教案課程：金屬材料與熱處理2013一2014學(xué)年第學(xué)期教師課題第四章鋼的熱處理4-4鋼的外表熱處理教具實(shí)物活塞銷(xiāo)、投影儀教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、講授法、課堂互動(dòng)法、小組討論法等審批意見(jiàn)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、熟悉外表淬火的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用。2、熟悉化學(xué)熱處理的概念和種類(lèi)。能力目標(biāo)能根據(jù)工件的化學(xué)成分和性能要求選擇正確的外表熱處理方法。情感目標(biāo)1、培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、細(xì)致的學(xué)習(xí)態(tài)度。2、通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)熱情。教學(xué)重點(diǎn)外表熱處理的目的、方法和應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)理論聯(lián)系實(shí)際，將學(xué)到的基礎(chǔ)理論做為實(shí)際選擇外表熱處理方法及工藝參數(shù)的理論依據(jù)。課后

2、分析本課題內(nèi)容是常用熱處理方法中最后介紹的一種，與前面所學(xué)內(nèi)容既有相似又有所區(qū)別，講授時(shí)可加以比照聯(lián)系，以幫助學(xué)生理解，且本課題內(nèi)容與實(shí)際聯(lián)系密切，講授時(shí)以實(shí)例為載體，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，效果較好。教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容附記一、組織教學(xué)2分鐘1、點(diǎn)名，穩(wěn)定學(xué)生情緒。2、分成四個(gè)學(xué)習(xí)小組。二、復(fù)習(xí)提問(wèn)7分鐘常用的回火方法有哪幾種？并分別指出其獲得的組織、性能及適用范圍。參考答案：1、低溫回火150C250C：回火馬氏體，具后較高的硬度、耐磨性和一定韌性，主要用于刀具、冷作模具、軸承零件及其它要求硬而耐磨的零件等。2、中溫回火350C500C：回火屈氏體，具后高的彈性極限、屈服強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)捻g性，主要用于彈性

3、零件及熱作模具等。3、高溫回火500C650C：回火索氏體，具有良好的綜合力學(xué)性能，強(qiáng)度、硬度、塑性和韌性具有良好的配合，廣泛應(yīng)用于連桿、曲軸、齒輪等承受交變載荷或沖擊載荷的重要零件等。穩(wěn)固舊知識(shí)，承接新知識(shí)，加強(qiáng)知識(shí)的連貫性。三、任務(wù)提出6分鐘右圖為活塞銷(xiāo)的實(shí)物圖。鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際，積極思考，踴躍答復(fù)。活塞銷(xiāo)通常在沖擊載荷、交變|載荷和強(qiáng)烈摩擦條件卜，作，活塞銷(xiāo)選用20鋼制造。試根據(jù)其化學(xué)成分和使用性能要求，選擇正確的熱處理方法。1四、任務(wù)分析5分鐘活塞銷(xiāo)在H作時(shí)，問(wèn)時(shí)受到?jīng)_擊載荷、交變載荷和外表摩擦作用，因此要求工件心部具有足夠的塑性、韌性和一舁的強(qiáng)度.外表具有高硬度和高耐磨性，即所謂

4、的“外硬內(nèi)韌前面所學(xué)的常規(guī)熱處理方法無(wú)法滿(mǎn)足上述性能，需要采用一種新的熱處理方法一一外表熱攵卜理。提問(wèn)：常規(guī)的熱處理方法有哪些？教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容附記外表熱處理種對(duì)工件外表進(jìn)行硬化的熱處理方法，根據(jù)硬化機(jī)制不向，外表熱處理可分為外表淬火和化學(xué)熱處理兩大類(lèi)。一外表淬火1、定義：對(duì)工件表層進(jìn)行淬火的工2。2、適用范圍：中碳鋼和中碳合金鋼。3、分類(lèi)：提問(wèn)：為什么低碳鋼不能進(jìn)行外表淬火？1火焰加熱外表淬火1)工伴*加他感應(yīng)睦特點(diǎn)：用氧一乙快火焰對(duì)零件外贏中產(chǎn)層棄一小表進(jìn)行加熱，隨之快速冷卻的上2。羽1加熱溫度及淬硬層不易控胴影三1“4爐火電卜用制，質(zhì)量不穩(wěn)定。4阿溷門(mén)應(yīng)用：適用于單件或小批量生產(chǎn)。y遙源

5、2感應(yīng)加熱外表淬火|i特點(diǎn)：利用感應(yīng)電流通過(guò)工件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使工件外電襦=層五、相關(guān)知識(shí)40分鐘表局部加熱，然后快速冷卻的上2。加熱速度快，淬硬層深度易于控制，淬火質(zhì)量高。應(yīng)用：適用于大批量生產(chǎn)。二化學(xué)熱處理1、定義：將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理上改?；瘜W(xué)熱處理不僅改變了鋼的組織，而且其表層的化學(xué)成分也發(fā)生了改變,因而更能有效地改善零件表層的組織。2、化學(xué)熱處理的過(guò)程：化學(xué)熱處理是通過(guò)以卜二個(gè)基本過(guò)程來(lái)完成：1分解介質(zhì)在一定溫度卜發(fā)生化學(xué)會(huì)解，產(chǎn)生活性原子。2吸收活性原子被工件外表吸收。3擴(kuò)散滲入工件表層的活性原子，

6、由表層向中心擴(kuò)散。提示學(xué)生注意：熱處理上2中，只有化學(xué)熱處理不僅改變了組織，還改變了化學(xué)成分。教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容附記五、相關(guān)知識(shí)40分鐘3、常用的化學(xué)熱處理方法：1滲碳將工件置于滲碳介質(zhì)中，加熱并保溫，使碳原子滲入工件表層。目的：提高工件外表含碳量。注意：工件滲碳后需進(jìn)行淬火和低溫回火。2滲氮在一定溫度卜，使活性氮原子滲入工件外表。目的：提高工件外表硬度、耐磨性、耐蝕性及疲勞強(qiáng)度。注意：工件滲氮后不用淬火即可獲得高硬度，但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，成本高。3碳氮共滲在一定溫度卜，將碳、氮原子同時(shí)滲入工件表層中，并以滲碳為主。注意：工件碳氮共滲后，也要進(jìn)行淬火和低溫回火處理。碳氮共滲加熱溫度低，零件變形小，生產(chǎn)

7、周期短，且滲層具有較高的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。目前，常用來(lái)處理汽車(chē)和機(jī)床上的齒輪、蝸桿和軸類(lèi)零件等。提問(wèn)：為什么工件滲碳后需進(jìn)行淬火和低溫回火？六、任務(wù)實(shí)施10分鐘根據(jù)所學(xué)相關(guān)知識(shí)，由學(xué)生分組討論，為前面所提出的活塞銷(xiāo)制定出合理的熱處理工藝?；钊N(xiāo)的制造材料為20鋼，屬于低碳鋼，應(yīng)首先進(jìn)行滲碳處理，提高工件外表含碳量，再進(jìn)行淬火和低溫回火處理。經(jīng)上述處理后，工件外表為高碳回火馬氏體，心部為珠光體和鐵素體，可滿(mǎn)足“外硬內(nèi)韌”的性能要求。學(xué)生討論過(guò)程中，教師進(jìn)行巡回指導(dǎo)，給予必要的提示和鼓勵(lì)。七、知識(shí)鏈接5分鐘熱處理新工藝和新技術(shù)簡(jiǎn)介利用視頻讓學(xué)生感性的了解熱處理工2的發(fā)展趨勢(shì)和前沿技術(shù)。教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容附記1、外表淬火1定義L2J適用范圍3分類(lèi)感應(yīng)加熱外表淬火八、課堂小結(jié)7分鐘火焰加熱外表淬火2、化學(xué)熱處理1定義2過(guò)程3分類(lèi)滲碳總結(jié)要點(diǎn)，問(wèn)題回歸滲氮碳氮共滲幫助學(xué)生穩(wěn)1、什么是外表淬火？外表淬火適用于哪些材料？常用的外表淬火方法有點(diǎn)