沈陽工業(yè)大學(xué)：固態(tài)相變及應(yīng)用電子教案

1、 固態(tài)相變及應(yīng)用授 課 教 案20092010學(xué)年第 2 學(xué)期教師姓名： 張 松 授課對(duì)象： 金屬材料0701、0702班 授課學(xué)時(shí)： 48/48 選用教材：康煜平. 固態(tài)相變及應(yīng)用. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社. 2007. 材料學(xué)院 學(xué)院材料 系沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 1 周 授課日期： 2010.3.2 授課章節(jié)：第一章 固態(tài)相變概論，第15節(jié)教學(xué)目的：介紹固態(tài)相變的分類、固態(tài)相變的特點(diǎn)、固態(tài)相變時(shí)的形核和固態(tài)相變時(shí)晶核的長(zhǎng)大，使學(xué)生對(duì)固態(tài)相變有一個(gè)大概的了解。教學(xué)重點(diǎn)：固態(tài)相變特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：晶核長(zhǎng)大速度教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)首先自我介紹。然后介紹該課程的重要地位、主要內(nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域，并與學(xué)生就業(yè)相聯(lián)

2、系。明確考試分為考核及筆試兩部分，總成績(jī)100分，筆試占總成績(jī)90%，平時(shí)考核占總成績(jī)10%。提出對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)紀(jì)律要求。采用CAI教學(xué)。 教學(xué)內(nèi)容：固態(tài)相變概論第一節(jié) 固態(tài)相變的主要類型平衡相變、非平衡相變第二節(jié) 固態(tài)相變的主要特點(diǎn)相界面、應(yīng)變能和界面能、原子的遷移率、晶體缺陷、亞穩(wěn)過渡相、位相關(guān)系、慣習(xí)面第三節(jié) 固態(tài)相變時(shí)的形核均勻形核、非均勻形核第四節(jié) 固態(tài)相變時(shí)的晶核長(zhǎng)大晶核長(zhǎng)大機(jī)理、晶核長(zhǎng)大速度第五節(jié) 固態(tài)相變動(dòng)力學(xué)固態(tài)相變動(dòng)力學(xué)課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：發(fā)生固態(tài)相變時(shí)至少要伴隨哪三種變化之一？平衡固態(tài)相變包括哪些相變？非平衡固態(tài)相變包括哪些相變？金屬固態(tài)相變有哪些主要特點(diǎn)？界面能和應(yīng)變

3、能是固態(tài)相變的阻力還是動(dòng)力？試說明它們對(duì)新相形狀的影響規(guī)律。與凝固過程相比，固態(tài)相變的均勻形核率有何特點(diǎn)？固態(tài)相變形核主要依靠均勻形核還是非均勻形核？根據(jù)擴(kuò)散型固態(tài)相變的等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖說明新相形成的轉(zhuǎn)變速度與過冷度的關(guān)系。課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 1 周 授課日期： 2010.3.4 授課章節(jié)：第二章奧氏體相變及應(yīng)用，第14節(jié) 教學(xué)目的：使學(xué)生了解奧氏體相變?cè)诮饘贌崽幚碇械闹匾?，熟悉奧氏體的組織結(jié)構(gòu)、性能及形成條件，重點(diǎn)掌握奧氏體相變機(jī)理，理解奧氏體等溫形成動(dòng)力學(xué)、連續(xù)加熱時(shí)奧氏體的形成等相關(guān)問題。教學(xué)重點(diǎn)：奧氏體的形成機(jī)理教學(xué)難點(diǎn)：奧氏體晶核長(zhǎng)大過程中碳的擴(kuò)散行為教學(xué)實(shí)施過程

4、設(shè)計(jì)首先介紹在熱處理中必不可少的加熱環(huán)節(jié)，奧氏體相變的重要性。采用CAI教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容：第二章 奧氏體相變及應(yīng)用第一節(jié) 奧氏體及其形成條件奧氏體組織結(jié)構(gòu)、奧氏體的性能、奧氏體的形成條件第二節(jié) 奧氏體的形成機(jī)理平衡組織向奧氏體轉(zhuǎn)變的機(jī)理、非共析鋼奧氏體的形成、非平衡組織向奧氏體轉(zhuǎn)變的機(jī)理第三節(jié) 奧氏體等溫形成動(dòng)力學(xué)共析鋼奧氏體等溫形成動(dòng)力學(xué)、非共析鋼奧氏體等溫形成動(dòng)力學(xué)第四節(jié) 連續(xù)加熱時(shí)奧氏體的形成奧氏體轉(zhuǎn)變的臨界溫度、加熱速度與奧氏體轉(zhuǎn)變的溫度范圍、奧氏體的轉(zhuǎn)變速度、晶粒細(xì)化、奧氏體成分的不均勻性課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：奧氏體的晶體結(jié)構(gòu)如何？奧氏體的金相組織形態(tài)有哪幾種？奧氏體有何特性？試從其

5、點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)分析其所具特性的原因。奧氏體鋼適合作何種用鋼？如果-Fe晶胞的每一個(gè)八面體間隙容納一個(gè)碳原子，試計(jì)算奧氏體的極限含碳量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）應(yīng)是多少？而奧氏體的實(shí)際極限含碳量?jī)H為2.11%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），據(jù)此請(qǐng)計(jì)算平均幾個(gè)-Fe晶胞才容納一個(gè)碳原子？正確理解奧氏體轉(zhuǎn)變的滯后現(xiàn)象以及實(shí)際加熱時(shí)臨界點(diǎn)的變化規(guī)律。試比較同一爐鋼的A1、Ac1、Ar1、A3、Ac3、Ar3(或A1、Ac1、Ar1、Acm、 Accm、Arcm)的高低。請(qǐng)以原始組織為片狀珠光體的共析鋼為例，討論奧氏體的形成機(jī)理（過程），并能用狀態(tài)圖說明碳的擴(kuò)散行為。請(qǐng)以原始組織為粒狀珠光體的共析鋼為例，討論奧氏體的形成機(jī)理（過程），并能用

6、狀態(tài)圖說明碳的擴(kuò)散行為。亞共析鋼退火組織在兩相區(qū)的等溫轉(zhuǎn)變過程分為哪兩個(gè)階段？各有什么特點(diǎn)？根據(jù)共析鋼在不同加熱速度下的加熱曲線，分析共析鋼在連續(xù)加熱時(shí)奧氏體形成的一些特點(diǎn)。課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 2 周 授課日期： 2010. 3. 9 授課章節(jié)：第二章奧氏體相變及應(yīng)用，第57節(jié) 教學(xué)目的：使學(xué)生了解奧氏體相變?cè)诮饘贌崽幚碇械闹匾裕煜W氏體的組織結(jié)構(gòu)、性能及形成條件，重點(diǎn)掌握奧氏體相變機(jī)理，理解奧氏體等溫形成動(dòng)力學(xué)、連續(xù)加熱時(shí)奧氏體的形成等相關(guān)問題。教學(xué)重點(diǎn)：奧氏體的形成機(jī)理教學(xué)難點(diǎn)：奧氏體晶核長(zhǎng)大過程中碳的擴(kuò)散行為教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)介紹控制奧氏體晶粒度在熱處理中的重要作用，

7、舉出高速鋼熱處理中出現(xiàn)的過熱、過燒實(shí)例。采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第五節(jié) 奧氏體晶粒長(zhǎng)大及其控制奧氏體晶粒度的概念、奧氏體晶粒長(zhǎng)大的特點(diǎn)、影響奧氏體晶粒長(zhǎng)大的因素、細(xì)化奧氏體晶粒的措施第六節(jié) 奧氏體化時(shí)產(chǎn)生的缺陷欠燒、過熱、過燒、氧化和脫碳、變形和開裂、組織遺傳和斷口遺傳第七節(jié) 奧氏體相變的應(yīng)用舉例高錳鋼的水韌處理、奧氏體不銹鋼的固溶處理、高速鋼淬火加熱時(shí)的奧氏體晶粒度控制課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：試驗(yàn)測(cè)得共析鋼薄試樣(0.5mm厚)于780鹽浴爐中加熱奧氏體化時(shí)，在相消失的瞬間，奧氏體基體碳含量為w(C)0.61，如果采用900鹽爐奧氏體化，奧氏體基體碳含量下降到w(C)0.46，試分析其產(chǎn)

8、生的原因，并討論對(duì)鋼淬火后的性能影響。何謂組織遺傳？何為慢速加熱？何為快速加熱？鋼在何種情況下可能產(chǎn)生組織遺傳？何謂奧氏體晶粒度、起始晶粒度、實(shí)際晶粒度、本質(zhì)晶粒度？試討論奧氏體晶粒長(zhǎng)大的影響因素?？刹扇∧男┐胧┘?xì)化奧氏體晶粒？何謂過熱？何謂過燒？出現(xiàn)過熱、過燒的鋼制工件，是否可以返修？課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 2 周 授課日期： 2010. 3. 11 授課章節(jié)：第三章珠光體轉(zhuǎn)變及應(yīng)用，第12節(jié) 教學(xué)目的：使學(xué)生熟悉珠光體的組織形態(tài)，了解珠光體形成的熱力學(xué)條件，掌握珠光體形成機(jī)制。教學(xué)重點(diǎn)：珠光體形成機(jī)制教學(xué)難點(diǎn)：結(jié)合鐵碳相圖說明碳在珠光體相變過程中的擴(kuò)散行為教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)指出

9、珠光體轉(zhuǎn)變理論是退火熱處理的理論基礎(chǔ)，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。給出珠光體典型的金相組織照片，使學(xué)生對(duì)珠光體組織有鮮明的感性認(rèn)識(shí)。 采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第三章 珠光體相變及其應(yīng)用第一節(jié) 珠光體的顯微組織珠光體的組織形態(tài)、片狀珠光體的晶體學(xué)第二節(jié) 珠光體形成機(jī)制珠光體形成的熱力學(xué)條件、片狀珠光體形成機(jī)制、粒狀珠光體形成機(jī)制課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：請(qǐng)繪圖描述片狀珠光體和粒狀珠光體的組織形態(tài)。片狀珠光體片間距與過冷度之間有何關(guān)系？退火態(tài)的共析鋼的抗拉強(qiáng)度與珠光體片間距有何關(guān)系？以共析鋼為例，試述片狀珠光體轉(zhuǎn)變機(jī)制，并用鐵碳狀態(tài)圖說明片狀珠光體形成時(shí)碳的擴(kuò)散行為（要求繪圖）。試述等溫球化退火時(shí)粒狀珠

10、光體的形成機(jī)制。試述低溫球化退火時(shí)粒狀珠光體的形成機(jī)制。課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 3 周 授課日期： 2010. 3. 16 授課章節(jié)：第三章珠光體轉(zhuǎn)變及應(yīng)用，第34節(jié) 教學(xué)目的：使學(xué)生了解先共析轉(zhuǎn)變和偽共析轉(zhuǎn)變的相關(guān)概念、問題，熟悉珠光體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)。教學(xué)重點(diǎn)：珠光體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)教學(xué)難點(diǎn)：教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第三章 珠光體相變及其應(yīng)用第三節(jié) 先共析轉(zhuǎn)變和偽共析轉(zhuǎn)變先共析轉(zhuǎn)變、魏氏組織、偽共析轉(zhuǎn)變第四節(jié) 珠光體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)珠光體的形核率及長(zhǎng)大速度、珠光體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線、珠光體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖、影響珠光體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)的因素課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：何謂偽共析轉(zhuǎn)變

11、？45鋼的共析組織與偽共析組織有何不同？分別具有這兩種組織的45鋼的力學(xué)性能有何區(qū)別？試述珠光體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的一些特點(diǎn)。影響珠光體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)的因素有哪些？就碳素鋼而言，在共析鋼、亞共析鋼和過共析鋼中，哪一種鋼C曲線的位置最靠右？高碳鋼絲進(jìn)行“派登（Patenting ）處理”的目的和實(shí)質(zhì)是什么？試分析高碳鋼絲經(jīng)“派登”處理后具有高強(qiáng)度的原因。課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 3 周 授課日期： 2010. 3. 18 授課章節(jié)：第三章珠光體轉(zhuǎn)變及應(yīng)用，第57節(jié) 教學(xué)目的：使學(xué)生熟悉珠光體的力學(xué)性能，了解鋼中碳化物的相間沉淀，掌握珠光體相變的應(yīng)用退火和正火教學(xué)重點(diǎn)：珠光體相變的應(yīng)用退火和

12、正火教學(xué)難點(diǎn)：相間沉淀機(jī)理教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第五節(jié) 珠光體的力學(xué)性能片狀珠光體的力學(xué)性能、粒狀珠光體的力學(xué)性能、形變珠光體的力學(xué)性能第六節(jié) 鋼中碳化物的相間沉淀相間沉淀組織、相間沉淀機(jī)理、相間沉淀?xiàng)l件、相間沉淀的強(qiáng)化機(jī)制及應(yīng)用第七節(jié) 珠光體相變的應(yīng)用退火和正火完全退火、等溫退火、不完全退火、課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：在化學(xué)成分相同的情況下，試比較片狀珠光體與粒狀珠光體在性能上的差別。過共析鋼形成網(wǎng)狀滲碳體的原因是什么？ 網(wǎng)狀滲碳體對(duì)力學(xué)性能有何影響？怎樣才能消除網(wǎng)狀滲碳體？何謂魏氏組織？魏氏組織鐵素體的形成條件是什么？具有魏氏組織的鋼的力學(xué)性能有何特點(diǎn)？何謂相間沉淀？相

13、間沉淀鋼的強(qiáng)度由哪幾種基本強(qiáng)化機(jī)制提供？其中哪種強(qiáng)化機(jī)制貢獻(xiàn)最大？相間沉淀的條件是什么？相間沉淀在生產(chǎn)中有何應(yīng)用？課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 4 周 授課日期： 2010. 3. 23 授課章節(jié)：第三章珠光體轉(zhuǎn)變及應(yīng)用，第7節(jié) 部分內(nèi)容 第四章 馬氏體相變，第1節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生熟悉馬氏體相變的主要特征。教學(xué)重點(diǎn)：馬氏體相變的主要特征教學(xué)難點(diǎn)：教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)特別指出馬氏體相變的重要意義和地位。采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：球化退火、擴(kuò)散退火、鋼的正火、退火與正火的選擇、常見的退火正火缺陷及應(yīng)對(duì)措施第四章 馬氏體相變第一節(jié)馬氏體相變的主要特征表面浮凸效應(yīng)和切變共格性、無擴(kuò)散性、慣習(xí)面和

14、一定的位相關(guān)系、亞結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變的不完全性、轉(zhuǎn)變的可逆性課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：什么是退火？退火的目的有哪些？什么是鋼的完全退火、不完全退火？適用范圍如何？球化退火的目的有哪些？球化退火的工藝有哪些？試畫出這些球化退火的工藝曲線示意圖，并簡(jiǎn)單比較這些球化退火工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。鋼的正火加熱溫度范圍如何？采用何種冷卻方式？為什么灰鑄鐵和球墨鑄鐵在表面淬火前要求進(jìn)行正火處理？請(qǐng)畫出鋼和有色合金的狀態(tài)圖（示意圖），在圖中標(biāo)出均勻化退火的加熱溫度范圍。鋼和鈦合金去氫退火的目的是什么？再結(jié)晶退火的目的是什么？我國(guó)對(duì)再結(jié)晶溫度是如何定義的？確定再結(jié)晶退火加熱溫度范圍的原則是什么？工件進(jìn)行消除應(yīng)力退火的原因是什么？課

15、后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 4 周 授課日期： 2010. 3. 25 授課章節(jié)：第四章 馬氏體相變，第24節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生了解馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)，熟悉馬氏體的組織形態(tài)和亞結(jié)構(gòu)，掌握Ms點(diǎn)的物理意義及其影響因素。教學(xué)重點(diǎn)：馬氏體的組織形態(tài)和亞結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)：馬氏體相變熱力學(xué)教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第四章 馬氏體相變第二節(jié) 馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)馬氏體可能的晶體結(jié)構(gòu)、一般鋼中馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)、馬氏體的異常正方度第三節(jié) 馬氏體的組織形態(tài)和亞結(jié)構(gòu)馬氏體的組織形態(tài)和亞結(jié)構(gòu)、影響馬氏體的組織形態(tài)和亞結(jié)構(gòu)的因素第四節(jié) 馬氏體相變熱力學(xué)馬氏體相變的驅(qū)動(dòng)力、Ms點(diǎn)的物理意義及其影響因素課后

16、復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特征有哪些？何謂馬氏體點(diǎn)陣的Z位置？80%的碳原子落入Z位置，其余20%的碳原子落入X、Y位置，將使馬氏體點(diǎn)陣產(chǎn)生什么變化？馬氏體與奧氏體存在哪幾種位向關(guān)系？試寫出其中一種位向關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式。請(qǐng)繪圖表示板條馬氏體和透鏡片狀馬氏體的顯微組織特征，并指出他們?cè)诹W(xué)性能上的差異。請(qǐng)分別寫出各種形態(tài)馬氏體的名稱、慣習(xí)面、晶體結(jié)構(gòu)、亞結(jié)構(gòu)及其與母相的位相關(guān)系。請(qǐng)問下面的馬氏體形態(tài)如何：高碳馬氏體，中碳馬氏體、低碳馬氏體。Ms點(diǎn)的物理意義是什么？試分析Ms點(diǎn)的影響因素課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 5 周 授課日期： 2010. 3. 30 授課章節(jié)：第四章 馬

17、氏體相變，第57節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生了解馬氏體相變動(dòng)力學(xué)，熟悉馬氏體相變機(jī)制，掌握馬氏體高硬度高強(qiáng)度的本質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)：馬氏體高硬度高強(qiáng)度的本質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)：馬氏體相變機(jī)制教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第四章 馬氏體相變第五節(jié) 馬氏體相變動(dòng)力學(xué)馬氏體降溫形成的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)、馬氏體等溫形成的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)、馬氏體爆發(fā)式形成的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)、表面馬氏體形成的動(dòng)力學(xué)特點(diǎn)、奧氏體的熱穩(wěn)定化、奧氏體的機(jī)械穩(wěn)定化第六節(jié) 馬氏體相變機(jī)制馬氏體的形核、K-S切變模型、G-T切變模型、馬氏體的長(zhǎng)大第七節(jié) 馬氏體的力學(xué)性能馬氏體的硬度和強(qiáng)度、課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：中、高碳鋼馬氏體高硬度、高強(qiáng)度的本質(zhì)是什么？什么是奧

18、氏體的熱穩(wěn)定化和反熱穩(wěn)定化？奧氏體熱穩(wěn)定化的可逆性應(yīng)如何解釋？解釋概念：Md、形狀記憶效應(yīng)、形狀記憶合金。什么是熱彈性馬氏體？得到熱彈性馬氏體的基本條件有哪些？課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 5 周 授課日期： 2010. 4. 1 授課章節(jié)：第四章 馬氏體相變，第78節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生了解馬氏體相變動(dòng)力學(xué)，熟悉馬氏體相變機(jī)制，掌握馬氏體高硬度高強(qiáng)度的本質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)：熱彈性馬氏體與形狀記憶效應(yīng)教學(xué)難點(diǎn)：形狀記憶效應(yīng)的本質(zhì)教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第四章 馬氏體相變第七節(jié) 馬氏體的力學(xué)性能馬氏體的韌性、馬氏體相變誘發(fā)塑性、馬氏體物理性能、高碳馬氏體的顯微裂紋第七節(jié) 熱彈性

19、馬氏體與形狀記憶效應(yīng)形狀記憶效應(yīng)、熱彈性馬氏體、偽彈性、形狀記憶效應(yīng)的本質(zhì)、形狀記憶合金的應(yīng)用實(shí)例課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：用T10A（C1.0）或G Cr15（C1.0，Cr1.5）等高碳鋼制成的精密軸承、塊規(guī)等在淬火及低溫回火狀態(tài)下使用時(shí)尺寸仍可能發(fā)生變化，試分析其原因所在。已知馬氏體的碳含量高于0.5時(shí)對(duì)力學(xué)性能有弊無利，為何碳含量高于0.5的高碳鋼在生產(chǎn)上仍得到了應(yīng)用？為提高高碳鋼強(qiáng)韌性，在熱處理時(shí)應(yīng)注意什么問題？課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 6 周 授課日期： 2010.4.6 授課章節(jié)：貝氏體相變及其應(yīng)用，第13節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生熟悉貝氏體相變的特點(diǎn)，掌握貝氏體的組織結(jié)構(gòu)，了

20、解貝氏體轉(zhuǎn)變機(jī)制。教學(xué)重點(diǎn)：貝氏體的組織結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)：貝氏體轉(zhuǎn)變機(jī)制教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第五章 貝氏體相變及其應(yīng)用第一節(jié) 貝氏體相變的特點(diǎn)貝氏體相變溫度范圍、貝氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物、貝氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)、轉(zhuǎn)變的不完全性、貝氏體轉(zhuǎn)變的擴(kuò)散性、晶體學(xué)特征第二節(jié) 貝氏體的組織結(jié)構(gòu)上貝氏體、下貝氏體、無碳化物貝氏體、粒狀貝氏體、其它類型貝氏體第三節(jié) 貝氏體轉(zhuǎn)變機(jī)制貝氏體轉(zhuǎn)變的切變機(jī)制、貝氏體的形成過程、貝氏體轉(zhuǎn)變的臺(tái)階機(jī)制課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：試述貝氏體轉(zhuǎn)變的基本特征。貝氏體轉(zhuǎn)變與珠光體轉(zhuǎn)變有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？貝氏體轉(zhuǎn)變與馬氏體轉(zhuǎn)變有哪些共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？請(qǐng)寫出5種貝氏體的名稱。貝氏體是

21、單相組織，還是復(fù)相組織？下貝氏體是由哪兩種相構(gòu)成的？其中的亞結(jié)構(gòu)是什么？試述下貝氏體的形成過程。課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 6 周 授課日期： 2010. 4. 9 授課章節(jié)：貝氏體相變及其應(yīng)用，第45節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生了解貝氏體相變動(dòng)力學(xué)，熟悉貝氏體的力學(xué)性能。教學(xué)重點(diǎn)：貝氏體的力學(xué)性能教學(xué)難點(diǎn)：貝氏體的力學(xué)性能教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第五章 貝氏體相變及其應(yīng)用第四節(jié) 貝氏體相變動(dòng)力學(xué)貝氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)、貝氏體轉(zhuǎn)變時(shí)碳的擴(kuò)散、貝氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)的影響因素第五節(jié) 貝氏體的力學(xué)性能影響貝氏體力學(xué)性能的因素、貝氏體的強(qiáng)度、貝氏體的韌性課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：試述上貝氏

22、體和下貝氏體組織和力學(xué)性能的特點(diǎn)。試比較含碳量相同的片狀馬氏體和下貝氏體的力學(xué)性能差異。貝氏體轉(zhuǎn)變可能按哪兩種機(jī)制進(jìn)行？課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 11 周 授課日期： 2010.5.11 授課章節(jié)：第六章 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖，第12節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生熟悉TTT圖和CCT圖的基本形式，了解TTT圖和CCT圖的影響因素，掌握TTT圖和CCT圖的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：TTT圖和CCT圖的基本形式和應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：TTT圖和CCT圖的基本形式和應(yīng)用教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第六章 過冷奧氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖第一節(jié) 過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式、T

23、TT圖的測(cè)定、TTT圖的影響因素、TTT圖的基本類型、TTT圖的應(yīng)用第二節(jié) 過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖常見的過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)圖的基本形式、CCT圖的測(cè)定、CCT圖的應(yīng)用課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：測(cè)定TTT圖的方法有哪幾種？試比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。請(qǐng)畫出共析鋼的TTT示意圖，并說明其中各線、區(qū)的金屬學(xué)意義。試述采用金相硬度法測(cè)試TTT圖的具體步驟。合金元素對(duì)TTT圖有何影響？試述測(cè)定CCT圖的端淬法的具體步驟。了解和掌握TTT圖（如圖7.9）中各線、區(qū)的金屬學(xué)意義，指出各冷卻曲線代表的熱處理工藝名稱，并分析鋼沿各冷卻曲線冷卻后的顯微組織。了解和掌握CCT圖（如圖7.11）中各線、區(qū)的金屬學(xué)

24、意義，并分析35CrMo鋼沿各冷卻曲線冷卻后的顯微組織和硬度。課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 11 周 授課日期： 2010.5.13 授課章節(jié)：第七章馬氏體和貝氏體相變的應(yīng)用（鋼的淬火），第12節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生熟悉淬火加熱工藝參數(shù)及加熱介質(zhì)的選定，了解在有物態(tài)變化的介質(zhì)中的冷卻過程、在無物態(tài)變化的介質(zhì)中的冷卻過程、常見的淬火介質(zhì)、影響淬火介質(zhì)冷卻能力的因素。教學(xué)重點(diǎn)：淬火加熱工藝參數(shù)及加熱介質(zhì)的選定教學(xué)難點(diǎn)：在有物態(tài)變化的介質(zhì)中的冷卻過程教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第七章 馬氏體和貝氏體相變的應(yīng)用（鋼的淬火）第一節(jié) 淬火加熱工藝參數(shù)及加熱介質(zhì)的選定淬火加熱溫度的選擇、

25、加熱時(shí)間的確定、淬火介質(zhì)的選擇第二節(jié) 淬火介質(zhì)在有物態(tài)變化的介質(zhì)中的冷卻過程、在無物態(tài)變化的介質(zhì)中的冷卻過程、常見的淬火介質(zhì)、影響淬火介質(zhì)冷卻能力的因素課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：什么是淬火？直徑為10mm的W18Cr4V鋼制工具于1280加熱保溫后空冷。此種工藝操作屬于正火還是淬火？亞共析鋼的淬火加熱溫度一般在什么范圍內(nèi)選擇？為什么？過共析鋼的淬火加熱溫度一般在什么范圍內(nèi)選擇？為什么？今有兩個(gè)含碳量為1.2%的碳鋼薄試樣，分別加熱到780和860，并保溫相同時(shí)間，使之達(dá)到組織平衡狀態(tài)，然后以大于Vc的冷速冷至室溫。已知T12鋼的臨界點(diǎn)為：Ac1=730,Acm=820。請(qǐng)回答：哪個(gè)溫度加熱淬火后

26、，其馬氏體組織較粗大？哪個(gè)溫度加熱淬火后，其馬氏體含碳量較多？哪個(gè)溫度加熱淬火后，其殘余奧氏體較多？哪個(gè)溫度加熱淬火后，其未溶碳化物較多？你認(rèn)為哪個(gè)淬火溫度較合適？6）碳素鋼一般采用何種淬火介質(zhì)？合金鋼一般采用何種淬火介質(zhì)？課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 12 周 授課日期： 2010.5.18 授課章節(jié)：第七章馬氏體和貝氏體相變的應(yīng)用（鋼的淬火），第34節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生熟悉淬透性與淬硬性、淬透性的測(cè)定方法、淬透性的應(yīng)用，掌握常用淬火工藝，了解其它淬火工藝、冷處理。教學(xué)重點(diǎn)：淬火工藝教學(xué)難點(diǎn)：鋼的淬透性教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第七章馬氏體和貝氏體相變的應(yīng)用（鋼的淬火

27、）第三節(jié) 鋼的淬透性淬透性與淬硬性、淬透性的測(cè)定方法、淬透性的應(yīng)用第四節(jié) 淬火工藝常用淬火工藝、其它淬火工藝、冷處理課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：請(qǐng)?jiān)贑-曲線示意圖中畫出淬火、預(yù)冷淬火、分級(jí)淬火、雙介質(zhì)淬火和等溫淬火的冷卻曲線。某工具廠生產(chǎn)直徑為1mm的高速鋼制中心鉆，采用普通淬火工藝，在使用中經(jīng)常折斷。如果你是現(xiàn)場(chǎng)工程師，你對(duì)其淬火工藝有何改進(jìn)建議？何謂淬透性？何謂淬硬性？如給你圖8.5那樣的附圖，你能比較出兩種鋼淬透性和淬硬性的大小嗎？40Cr鋼制成直徑為36mm的圓柱形試樣，采用油冷淬火。試根據(jù)圖8.10求出圓柱形試樣截面的硬度分布。名詞或字符解釋：（淬火介質(zhì)的）特性溫度；熱應(yīng)力；組織應(yīng)力；殘

28、余應(yīng)力；臨界直徑；工件在淬火冷卻時(shí)，最后單純由熱應(yīng)力引起的殘余應(yīng)力的特點(diǎn)是什么？課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 12 周 授課日期： 2010.5.20 授課章節(jié)：第七章馬氏體和貝氏體相變的應(yīng)用（鋼的淬火），第5節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生了解表面淬火的目的、分類及應(yīng)用，熟悉表面淬火的組織及性能、表面淬火淬硬層的深度及硬度梯度，掌握感應(yīng)加熱表面淬火原理和工藝。教學(xué)重點(diǎn)：感應(yīng)加熱表面淬火教學(xué)難點(diǎn)：感應(yīng)加熱表面淬火原理教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第七章馬氏體和貝氏體相變的應(yīng)用（鋼的淬火）第五節(jié) 鋼表面淬火表面淬火的目的、分類及應(yīng)用、表面淬火的組織及性能、表面淬火淬硬層的深度及硬度梯度、

29、感應(yīng)加熱表面淬火、火焰加熱表面淬火、其它表面淬火法課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：對(duì)Mf點(diǎn)在0以下的淬火鋼進(jìn)行冷處理的目的和作用是什么？在進(jìn)行冷處理時(shí)應(yīng)注意哪些問題？簡(jiǎn)述鋼在快速加熱時(shí)的相變特點(diǎn)。請(qǐng)寫出6種表面淬火方法。試比較同一工件分別經(jīng)工頻加熱表面淬火、中頻加熱表面淬火、超音頻加熱表面淬火、高頻加熱表面淬火和超高頻脈沖加熱表面淬火后淬硬層的深淺。請(qǐng)根據(jù)感應(yīng)加熱時(shí)鋼制工件從表面到心部的溫度分布情況，畫圖分析原始組織為珠光體的共析鋼經(jīng)高頻加熱表面淬火后從表面到心部的金相組織。請(qǐng)根據(jù)感應(yīng)加熱時(shí)鋼制工件從表面到心部的溫度分布情況，畫圖分析原始組織為正火狀態(tài)的45鋼經(jīng)高頻加熱表面淬火后從表面到心部的金相組織

30、課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 13 周 授課日期： 2010.5.25 授課章節(jié)：第七章馬氏體和貝氏體相變的應(yīng)用（鋼的淬火），第6節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生了解淬火缺陷的類型，熟悉熱處理工件的變形及淬火裂紋產(chǎn)生的規(guī)律，掌握淬火缺陷的防止方法。教學(xué)重點(diǎn)：熱處理工件的變形規(guī)律教學(xué)難點(diǎn)：熱處理工件的變形規(guī)律教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第七章 馬氏體和貝氏體相變的應(yīng)用（鋼的淬火）第六節(jié) 淬火缺陷及防止熱處理工件的變形、淬火裂紋、其它淬火缺陷課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：工件在淬火冷卻時(shí)，最后單純由組織應(yīng)力引起的殘余應(yīng)力的特點(diǎn)是什么？采用W18Cr4V高速鋼制作的冷作模具，采用1280加熱淬火

31、，560回火3次。結(jié)果在使用中發(fā)現(xiàn)，常常因產(chǎn)生崩刃而早期失效。試問，可否通過降低其淬火溫度對(duì)其淬火工藝進(jìn)行改進(jìn)？為什么？亞溫淬火一般用于什么鋼種？目的如何？造成工件產(chǎn)生淬火軟點(diǎn)的原因有哪些？造成工件產(chǎn)生淬火過燒的原因有哪些？課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 13 周 授課日期： 2010.5.27 授課章節(jié)：第八章 回火轉(zhuǎn)變及應(yīng)用，第13節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生掌握回火轉(zhuǎn)變時(shí)的組織變化，熟悉碳鋼回火轉(zhuǎn)變后的力學(xué)性能，了解合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響。教學(xué)重點(diǎn)：回火轉(zhuǎn)變時(shí)的組織變化教學(xué)難點(diǎn)：回火轉(zhuǎn)變時(shí)的組織變化教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第八章 回火轉(zhuǎn)變及應(yīng)用第一節(jié) 回火轉(zhuǎn)變時(shí)的組織變

32、化碳原子的偏聚、馬氏體的分解、殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變、滲碳體的形成、相的回復(fù)再結(jié)晶和碳化物的聚集長(zhǎng)大第二節(jié) 碳鋼回火轉(zhuǎn)變后的力學(xué)性能第三節(jié) 合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響回火抗力的提高、二次淬火課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：碳鋼的回火過程可分為哪幾個(gè)有區(qū)別而又互相重疊的階段？溫度范圍各是多少？回火時(shí)馬氏體中的碳為什么會(huì)發(fā)生偏聚?向什么位置偏聚?試述回火時(shí)高碳馬氏體雙相分解的過程。試根據(jù)回火轉(zhuǎn)變機(jī)制給回火馬氏體、回火托氏體和回火索氏體以較嚴(yán)格的定義。課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 14 周 授課日期： 2010.6.1 授課章節(jié)：第八章 回火轉(zhuǎn)變及應(yīng)用，第34節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生掌握二次硬化原理，了解回火脆性

33、的類型，熟悉產(chǎn)生回火脆性的機(jī)制和減輕回火脆性的方法。教學(xué)重點(diǎn)：二次硬化教學(xué)難點(diǎn)：產(chǎn)生回火脆性的機(jī)制教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第八章 回火轉(zhuǎn)變及應(yīng)用第三節(jié) 合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響二次硬化、合金鋼馬氏體回火時(shí)的組織變化第四節(jié) 回火脆性第一類回火脆性、第二類回火脆性課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：試列舉淬火碳鋼回火時(shí)可能出現(xiàn)的碳化物類型及其轉(zhuǎn)變過程和轉(zhuǎn)變機(jī)制。何謂二次淬火？何謂二次硬化？引起二次硬化與二次淬火的原因有什么區(qū)別？如何區(qū)別高碳鋼的回火馬氏體與下貝氏體？什么是第一類回火脆性？試討論第一類回火脆性的形成機(jī)理，并指出減輕或防止方法。什么是第二類回火脆性？試討論第二類回火脆性的形成機(jī)

34、理，并指出預(yù)防或減輕方法。課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 15 周 授課日期： 2010.6.8 授課章節(jié)：第八章 回火轉(zhuǎn)變及應(yīng)用，第5節(jié)第九章 脫溶沉淀及應(yīng)用，第1節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生掌握二次硬化原理，了解回火脆性的類型，熟悉產(chǎn)生回火脆性的機(jī)制和減輕回火脆性的方法。教學(xué)重點(diǎn)：二次硬化教學(xué)難點(diǎn)：產(chǎn)生回火脆性的機(jī)制教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第八章 回火轉(zhuǎn)變及應(yīng)用第五節(jié) 回火工藝回火溫度的確定、回火時(shí)間的確定、回火后的冷卻、回火缺陷第九章 脫溶沉淀及應(yīng)用第一節(jié) 概述時(shí)效、脫溶沉淀、發(fā)生脫溶反應(yīng)的條件、脫溶的分類課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：等溫淬火得了貝氏體后是否需要回火？下貝氏體

35、組織在回火時(shí)將發(fā)生哪些轉(zhuǎn)變？試用某種理論解釋合金鋼產(chǎn)生奧氏體熱穩(wěn)定化和回火催化現(xiàn)象的原因。高速鋼淬火后一般要經(jīng)過5601h三次回火。采取5603h一次回火代替5601h三次回火，是否可以？為什么？Cr12MoV有兩種常用熱處理工藝，一種是1000淬火，160回火；另一種是1100淬火，510回火。試討論為什么1000較低溫度的淬火只能采用160的低溫回火；只有采用1100較高溫度的淬火才能采用510的高溫回火？回火的主要目的是什么？回火工藝按溫度可分為哪幾類？何謂低溫回火？應(yīng)用范圍如何？何謂中溫回火？應(yīng)用范圍如何？何謂高溫回火？應(yīng)用范圍如何？課后小結(jié)：時(shí) 間：沈陽工業(yè)大學(xué)教案第 16 周 授課

36、日期： 2010.6.15 授課章節(jié)：第九章 脫溶沉淀及應(yīng)用，第23節(jié)教學(xué)目的：使學(xué)生了解時(shí)效、脫溶沉淀、發(fā)生脫溶反應(yīng)的條件、脫溶的分類，熟悉脫溶沉淀熱力學(xué)及脫溶沉淀過程，掌握局部脫溶、連續(xù)脫溶、不連續(xù)脫溶、脫溶過程中顯微組織變化序列。教學(xué)重點(diǎn)：脫溶沉淀后的顯微組織教學(xué)難點(diǎn)：溶沉淀熱力學(xué)教學(xué)實(shí)施過程設(shè)計(jì)采用CAI教學(xué)， 教學(xué)內(nèi)容：第二節(jié) 脫溶沉淀熱力學(xué)及脫溶沉淀過程脫溶沉淀熱力學(xué)、脫溶沉淀過程第三節(jié) 脫溶沉淀后的顯微組織局部脫溶、連續(xù)脫溶、不連續(xù)脫溶、脫溶過程中顯微組織變化序列課后復(fù)習(xí)及作業(yè)或思考題：解釋名詞：固溶處理，時(shí)效，自然時(shí)效，人工時(shí)效，冷時(shí)效，溫時(shí)效，回歸溫時(shí)效可分為哪幾個(gè)階段？試解釋其原因。以Al-Cu合金為例，討論其過飽和固溶體的脫溶沉淀過程，用光學(xué)顯微鏡可以