金屬材料與熱處理教案

緒論引入:材料 金屬材料機(jī)械行業(yè)本課程的重要性主要內(nèi)容：金屬材料的基本知識(shí)（晶格結(jié)構(gòu)及變性）金屬的性能(力學(xué)及工藝性能)金屬學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（鐵碳相圖、組織）熱處理（退火、正火、淬火、回火）學(xué)習(xí)方法：三個(gè)主線重要概念①掌握基本理論成分組織 性能用途熱處理③理論聯(lián)系實(shí)際引入：內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定金屬性能內(nèi)部結(jié)構(gòu)?第一章：金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶§1—1金屬的晶體結(jié)構(gòu)★學(xué)習(xí)目的：了解金屬的晶體結(jié)構(gòu)★重點(diǎn)：有關(guān)金屬結(jié)構(gòu)的基本概念：晶面、晶向、晶體、晶格、單精品文檔放心下載晶體、晶體，金屬晶格的三種常見類型?！镫y點(diǎn):金屬的晶體缺陷及其對(duì)金屬性能的影響.一、晶體與非晶體1、晶體：原子在空間呈規(guī)則排列的固體物質(zhì)稱為“晶體”。（晶體內(nèi)的原子之所以在空間是規(guī)則排列，主要是由于各原子之間的相互吸引力與排斥力相平衡的結(jié)晶。）感謝閱讀規(guī)則幾何形狀性能特點(diǎn):熔點(diǎn)一定各向異性2、非晶體：非晶體的原子則是無(wú)規(guī)則、無(wú)次序的堆積在一起的（如謝謝閱讀普通玻璃、松香、樹脂等）.二、金屬晶格的類型1、晶格和晶胞晶格：把點(diǎn)陣中的結(jié)點(diǎn)假象用一序列平行直線連接起來(lái)構(gòu)成空間格子稱為晶格。謝謝閱讀晶胞：構(gòu)成晶格的最基本單元2、晶面和晶向晶面:點(diǎn)陣中的結(jié)點(diǎn)所構(gòu)成的平面。晶向：點(diǎn)陣中的結(jié)點(diǎn)所組成的直線由于晶體中原子排列的規(guī)律性，可以用晶胞來(lái)描述其排列特征。精品文檔放心下載（陣點(diǎn)（結(jié)點(diǎn)）：把原子（離子或分子）抽象為規(guī)則排列于空間的幾何點(diǎn)，稱為陣點(diǎn)或結(jié)點(diǎn)。點(diǎn)陣：陣點(diǎn)(或結(jié)點(diǎn))在空間的排列方式稱精品文檔放心下載晶體。)晶胞晶面晶向3、金屬晶格的類型是指金屬中原子排列的規(guī)律.7個(gè)晶系 14種類型最常見：體心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格（1）、體心立方晶格：(體心立方晶格的晶胞是由八個(gè)原子構(gòu)成的立方體，并且在立方體的體中心還有一個(gè)原子）。感謝閱讀屬于這種晶格的金屬有：鉻Cr、釩V、鎢W、鉬Mo、及α—鐵α-Fe精品文檔放心下載所含原子數(shù)1/8×8+1=2（個(gè))（2）、面心立方晶格：面心立方晶格的晶胞也是由八個(gè)原子構(gòu)成的立方體，但在立方體的每個(gè)面上還各有一個(gè)原子。感謝閱讀屬于這種晶格的金屬有：Al、Cu、Ni、Pb（γ－Fe）等所含原子數(shù)1/8×8+6×1/2=4（個(gè)）精品文檔放心下載（3)、密排六方晶格：由12個(gè)原子構(gòu)成的簡(jiǎn)單六方晶體，且在上下感謝閱讀兩個(gè)六方面心還各有一個(gè)原子，而且簡(jiǎn)單六方體中心還有3個(gè)原子。謝謝閱讀屬于這種晶格的金屬有鈹（Be）、Mg、Zn、 鎘（Cd)等。謝謝閱讀所含原子數(shù) 1/6×6×2+1/2×2+3=6（個(gè)）謝謝閱讀三、單晶體與多晶體金屬是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的小晶體組成的，感謝閱讀1、晶界：晶粒間交界的地方稱為晶界。2、單晶體：只由一個(gè)晶粒組成的晶體。（晶格排列方位完全一致。必感謝閱讀須人工制作，如單晶硅。）3、多晶體：整個(gè)物體是由許多雜亂無(wú)章的排列著的小晶體組成的（.普感謝閱讀通金屬材料都是多晶體)四、晶體的缺陷1、晶體缺陷:晶體中出現(xiàn)的各種不規(guī)則的原子堆積現(xiàn)象.謝謝閱讀1)點(diǎn)缺陷空位、間隙原子和置代原子晶體中的空位、間隙原子、雜質(zhì)原子都是點(diǎn)缺陷。影響：使材料強(qiáng)度硬度電阻增加2）線缺陷位錯(cuò)可認(rèn)為是晶格中一部分晶體相對(duì)于另一部分晶體的位錯(cuò)局部滑移而造成?；撇糠峙c未滑移部分的交界線即為位錯(cuò)線。精品文檔放心下載影響：使金屬材料的塑性變形更加容易3）面缺陷晶界和亞晶界影響：使金屬變形阻力增大，晶界越多，金屬材料力學(xué)性能越好感謝閱讀§1—2純金屬的結(jié)晶學(xué)習(xí)目的:★掌握金屬結(jié)晶的概念，純金屬冷卻曲線、及過冷度.感謝閱讀★掌握純金屬的結(jié)晶過程.★熟悉掌握晶粒大小對(duì)金屬力學(xué)性能的影響及常用細(xì)化晶粒的方法.謝謝閱讀★同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的概論，掌握鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變式。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：★細(xì)化晶粒的方法及晶粒大小對(duì)力學(xué)性能的影響是教學(xué)的難點(diǎn)。精品文檔放心下載★純金屬冷卻曲線及過冷度是教學(xué)重點(diǎn)。教學(xué)過程復(fù)習(xí)舊課：1、晶體結(jié)構(gòu)的概念。2、常見的三種金屬晶格類型。3、晶體的缺陷。導(dǎo)入新課：金屬由原子不規(guī)則排列的液體轉(zhuǎn)變?yōu)樵右?guī)則排列的固體的過程稱謝謝閱讀為結(jié)晶.一、純金屬的結(jié)晶過程1、純金屬的冷卻曲線及過冷度.1）金屬的結(jié)晶必須在低于其理論結(jié)晶溫度(熔點(diǎn)To)下才能進(jìn)行。精品文檔放心下載2)理論結(jié)晶溫度和實(shí)際結(jié)晶溫度之差稱這“過冷度”(△T=To—T1）.謝謝閱讀3）金屬結(jié)晶時(shí)過冷度的大小與冷卻速度有關(guān)。(冷卻速度越快,金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度越低,過冷度也就越大.）精品文檔放心下載2、純金屬的結(jié)晶過程在一定過冷度的條件下，金屬液通過晶核形成、晶核長(zhǎng)大形成謝謝閱讀枝晶來(lái)完成其結(jié)晶過程。如課本圖示.晶核產(chǎn)生(形核）長(zhǎng)大二、晶粒大小對(duì)金屬材料的影響（一般室溫下,細(xì)晶粒金屬具有較高的強(qiáng)度和韌性。）1、金屬晶粒大小取決于結(jié)晶時(shí)的形核率 、長(zhǎng)大速度。細(xì)化晶粒,則謝謝閱讀要形核率越高、長(zhǎng)大速度越慢。2、常用的細(xì)化晶粒的方法：增加過冷度變質(zhì)處理振動(dòng)處理。三、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變1、金屬在固態(tài)下，隨溫度的改變有一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪痪Ц竦默F(xiàn)象感謝閱讀稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變.2、具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的金屬有：鐵、鈷、鈦、錫、錳等.同一金屬的謝謝閱讀同素異構(gòu)晶體按其穩(wěn)定存在的溫度，由低溫到高溫依次用希臘字母謝謝閱讀α,β，γ，δ等表示。3、純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：1538℃

1394℃

912℃δ-Fe

→γ—

Fe

→α–Fe體心 面心 體心4、金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，也稱為“重結(jié)晶”。其與液態(tài)金屬結(jié)晶有許多相似處：有一定轉(zhuǎn)變溫度，有過冷現(xiàn)象；感謝閱讀有潛熱放出和吸收；也由形核、核長(zhǎng)大來(lái)完成. 不同處：∵屬固謝謝閱讀態(tài)相變，∴轉(zhuǎn)變需較大的過冷度；新晶核優(yōu)先在原晶界處形核；轉(zhuǎn)謝謝閱讀變中有體積的變化，會(huì)產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力。【小結(jié)】【作業(yè)】P11 4、5、6第二章金屬材料的性能學(xué)習(xí)目的：★理解金屬材料性能（工藝性能、使用性能）的概念、分類。精品文檔放心下載★掌握強(qiáng)度的概念及其種類、應(yīng)力的概念及符號(hào)?！镎莆绽煸囼?yàn)的測(cè)定方法；力——伸長(zhǎng)曲線的幾個(gè)階段；屈服點(diǎn)的謝謝閱讀概念.教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1、理解力——伸長(zhǎng)曲線是教學(xué)重點(diǎn)；2、強(qiáng)度、塑性是教學(xué)難點(diǎn)?！?-1 金屬材料的損壞與塑性變形彎曲零件常見損壞形式 斷裂（不利） 磨損有利面:（塑性變形）：成型 強(qiáng)化（改善組織性能)一、與變形相關(guān)的幾個(gè)概念1、載荷(金屬材料所受外力)載荷可分為：靜載荷、沖擊載荷、交變載荷.2、內(nèi)力材料受外力時(shí),為使其不變形,材料內(nèi)部產(chǎn)生一種與外力相抗的力。謝謝閱讀3、應(yīng)力的概念.橫截面上的內(nèi)力二、金屬的變形外力作用下：彈性變形 彈-塑性變形 斷裂塑性變形的影響因素：1、晶粒位相的影響2、晶界的作用3、晶粒大小的影響三、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化加工硬化：有利面：強(qiáng)化金屬不利面：再加工（切屑，進(jìn)一步加工）困難§2—2金屬的力學(xué)性能學(xué)習(xí)目的:★了解疲勞強(qiáng)度的概念?！镎莆詹际嫌捕?、洛氏硬度、維氏硬度的概念、硬度測(cè)試及表示的謝謝閱讀方法.★掌握沖擊韌性的測(cè)定方法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)★布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度的概念、硬度測(cè)試及表示的方法。感謝閱讀教學(xué)過程：力學(xué)性能的概念：力學(xué)性能是指金屬在外力作用下所表現(xiàn)出來(lái)的性能。力學(xué)性能包括:強(qiáng)度、硬度、塑性、硬度、沖擊韌性.一、強(qiáng)度:①概念：金屬在靜載荷作用下，抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為強(qiáng)感謝閱讀度。強(qiáng)度的大小用應(yīng)力來(lái)表示。根據(jù)載荷作用方式不同，強(qiáng)度可分為：抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度等.謝謝閱讀一般情況下多以抗拉強(qiáng)度作為判別金屬?gòu)?qiáng)度高低的指標(biāo)。1、拉伸試樣：拉伸試樣的形狀一般有圓形和矩形。Do:直徑 Lo：標(biāo)距長(zhǎng)度 長(zhǎng)試樣:Lo=10do短試樣:Lo=5do力—伸長(zhǎng)曲線：如下圖，以低碳鋼為例縱坐標(biāo)表示力F，單位N；橫坐標(biāo)表示伸長(zhǎng)量△L,單位為mm。精品文檔放心下載（1）oe：彈性變形階段：試樣變形完全是彈性的，這種隨載荷的存在而產(chǎn)生，隨載荷的去感謝閱讀除而消失的變形稱為彈性變形。Fe為試樣能恢復(fù)到原始形狀和尺寸謝謝閱讀的最大拉伸力。（2）es：屈服階段：不能隨載荷的去除而消失的變形稱為。在載荷不增加或略有減小精品文檔放心下載的情況下，試樣還繼續(xù)伸長(zhǎng)的現(xiàn)象叫做屈服。屈服后，材料開始出現(xiàn)精品文檔放心下載明顯的塑性變形。Fs稱為屈服載荷（3）sb:強(qiáng)化階段：隨塑性變形增大，試樣變形抗力也逐漸增加，這種現(xiàn)象稱為形變強(qiáng)化（或稱加工硬化)。Fb：試樣拉伸的最大載荷.感謝閱讀（4）bz：縮頸階段(局部塑性變形階段）當(dāng)載荷達(dá)到最大值Fb后,試樣的直徑發(fā)生局部收縮，稱為“縮謝謝閱讀頸”。工程上使用的金屬材料，多數(shù)沒有明顯的屈服現(xiàn)象，有些脆性材謝謝閱讀料，不但沒有屈服現(xiàn)象,而且也不產(chǎn)生“縮頸”。如鑄鐵等。謝謝閱讀3、強(qiáng)度指標(biāo)：（1）屈服點(diǎn)：在拉伸試驗(yàn)過程中，載荷不增加(保持恒定），試樣仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力稱為屈服點(diǎn)。精品文檔放心下載用符號(hào)Fel表示，計(jì)算公式：Fel=Fs/So精品文檔放心下載對(duì)于無(wú)明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料可用規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力表示,計(jì)算公式：σ0.2=F0.2/So感謝閱讀屈服點(diǎn)σs和規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力σ0。2都是衡量金屬材料塑性變形抗力的指標(biāo)。精品文檔放心下載材料的屈服點(diǎn)或規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力是機(jī)械零件設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是評(píng)定金屬材料性能的重要指標(biāo)。精品文檔放心下載（2）、抗拉強(qiáng)度：бb材料在斷前所能承受的最大應(yīng)力。精品文檔放心下載бb= Fb/So注：零件在工作中所受的應(yīng)力,不允許超過бb，否則會(huì)斷裂.謝謝閱讀∴它也是零件設(shè)計(jì)\選材的重要依據(jù).二、塑性：斷裂前金屬材料產(chǎn)生永久變形的能力稱為塑性。塑性由拉伸試驗(yàn)感謝閱讀測(cè)得的。常用伸長(zhǎng)率和斷面收率表示.1、 伸長(zhǎng)率：試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距的百分比稱為伸長(zhǎng)率。用δ感謝閱讀表示：計(jì)算公式：A=(l1-l0)/l0×100％2、 斷面收縮率：試樣拉斷后,縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比精品文檔放心下載稱為斷面收縮率。用ψ表示Z=(SO—S1）/SO ×100％金屬材料的伸長(zhǎng)率（δ）和斷面收縮率（ψ)數(shù)值越大，表示材料謝謝閱讀的塑性越好。例、有一直徑dO=10mm，lo=100mm的低碳鋼試樣，拉伸驗(yàn)時(shí)測(cè)謝謝閱讀FS=21KN，F(xiàn)b=29KN,d1=5.65mm，l1=138mm,求:Rel、Rm、A、Z。謝謝閱讀解：（1)計(jì)算SO,S1S0=πd02/4=3。14×102/4=78。5mm2感謝閱讀S1?=πd12/4=3.14×5.652/4=25mm2感謝閱讀（2）計(jì)算σs、σbFel=FS/SO=21×103/78.5=267。5Mpa感謝閱讀Fm=Fb/SO=29×103/78。5=369.4Mpa精品文檔放心下載(3）計(jì)算A、ZA=（l1—l0)/l0×100%=(138-100)/100×100％=38%精品文檔放心下載Z=（S0—S1）/S0×100％=（78。5—25)/78。5×100％=68％感謝閱讀小結(jié)：抗拉強(qiáng)度是零件設(shè)計(jì)\選材的重要依據(jù)。A、Z的值越大，表示材料的塑性就越好.作業(yè):P32 3、4、5復(fù)習(xí)：強(qiáng)度、塑性的概念及測(cè)定的方法。新課：三、硬度●材料抵抗局部變形特別是塑性變形壓痕或劃痕的能力稱為硬度。謝謝閱讀（是衡量材料軟硬程度的指標(biāo)）●根據(jù)硬度的試驗(yàn)方法可以把硬度分為：布氏硬度試驗(yàn)方法、洛氏硬謝謝閱讀度試驗(yàn)方法、維氏硬度試驗(yàn)方法。1、布氏硬度（1）布氏硬度的測(cè)試原理：用一定直徑的球體(鋼球或硬質(zhì)合金），以規(guī)定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，然后用測(cè)量表面壓痕直徑來(lái)計(jì)算硬度。精品文檔放心下載用HBS(HBW）表示，S表示鋼球、W表示硬質(zhì)合金球感謝閱讀F、D一定時(shí)，布氏硬度與d有關(guān),d越小,布氏硬度值越大,硬度精品文檔放心下載越高.（2）布氏硬度的表示方法:符號(hào)HBS之前的數(shù)字為硬度值符號(hào)后面按以下順序用數(shù)字表示條件：1)球體直徑;2）試驗(yàn)力；3)試驗(yàn)力保持的時(shí)間(10~15不標(biāo)注)。謝謝閱讀應(yīng)用范圍：主要適于灰鑄鐵、有色金屬、各種軟鋼等硬度不高的材料。謝謝閱讀缺點(diǎn)：耗時(shí),測(cè)高硬度材料有限，壓痕大，不宜成品及薄件精品文檔放心下載布氏硬度試驗(yàn)原理圖 洛氏硬度試驗(yàn)原理圖練習(xí)、 170HBS10/100/30 530HBW5/750感謝閱讀（1）表示用直徑10mm的鋼球，在9807N的試驗(yàn)力作用下，保持30S精品文檔放心下載時(shí)測(cè)得的布氏硬度值為170。（2）表示用直徑5mm的硬質(zhì)合金球，在7355N的試驗(yàn)力作用下，保持10~5s時(shí)測(cè)得的布氏硬度值為530。感謝閱讀2、洛氏硬度（1）測(cè)試原理：采用金剛石圓錐體或淬火鋼球壓頭,壓入金屬表面后，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后即除主試驗(yàn)力,以測(cè)量的壓痕深度來(lái)計(jì)算洛氏硬度值。精品文檔放心下載表示符號(hào):HR(2）標(biāo)尺及其適用范圍：每一標(biāo)尺用一個(gè)字母在洛氏硬度符號(hào)HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標(biāo)尺是A、B、C三種，其中C標(biāo)尺應(yīng)用最為廣泛。精品文檔放心下載見表:P21 2—2不同標(biāo)尺的洛氏硬度值不能直接進(jìn)行比較，可換算.表示方法:符號(hào)HR前面的數(shù)字表示硬度值，HR后面的字母表示不同洛氏硬度的標(biāo)尺。精品文檔放心下載（3）優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：①操作簡(jiǎn)單迅速,能直接從刻度盤上讀出硬度值；②壓痕小，可測(cè)成品及較薄工件;③測(cè)硬度范圍大。精品文檔放心下載缺點(diǎn):數(shù)值波動(dòng)大3、維氏硬度。（1）原理：與布氏硬度試驗(yàn)相同.測(cè)量壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度，從表中查出。謝謝閱讀表示：與布氏硬度相同。如：640HV30表示用294.2N試驗(yàn)力，保持10S～15S測(cè)定的維氏硬度值為640.謝謝閱讀（2）可測(cè)較薄的材料,也可測(cè)量表面滲碳、滲透層的硬度,可測(cè)定感謝閱讀很軟到很硬的各種金屬材料的硬度、準(zhǔn)確。二、沖擊韌性金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。精品文檔放心下載1、常用一次擺錘沖擊彎曲,試驗(yàn)來(lái)測(cè)定金屬材料的沖擊韌性。精品文檔放心下載（1）沖擊試驗(yàn)是利用能量守恒原理：試樣被沖斷過程中吸收的能量精品文檔放心下載等于擺錘沖擊試樣前后的沖擊勢(shì)能差。（2）試樣被沖斷時(shí)所吸收的能量既是擺錘沖擊試樣所作的功，稱為謝謝閱讀沖擊吸收功。 符號(hào)用AK表示。AK=GH1-GH2=G(H1—H2）（3）沖擊吸收功（AK）除以試樣缺口處的截面積（S0)，即可得到材精品文檔放心下載料的沖擊韌度，用符號(hào)aK

表示。aK

=AK/S0

；

單位

J

/Cm2(4）沖擊韌度:是沖擊試樣缺口處單位橫截面積上的沖擊吸收功。感謝閱讀aK值越大，表示材料的沖擊韌性越好。（5)實(shí)踐中，絕大多數(shù)受沖擊載荷的工件是在小能量多次沖擊作用下感謝閱讀而破壞的.（多次沖擊損傷的積累→裂紋產(chǎn)生、擴(kuò)展而引至的結(jié)果）謝謝閱讀注:金材受大能量的沖擊載荷作用時(shí),其沖擊抗力主取決于ak大小。而謝謝閱讀小能量多次的沖擊載荷作用，其沖擊抗力主取決于材料的強(qiáng)度和塑精品文檔放心下載性。三、疲勞強(qiáng)度1、疲勞概念：在交變應(yīng)力作用下，零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)，但經(jīng)精品文檔放心下載過較長(zhǎng)時(shí)間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬謝謝閱讀的疲勞。2、疲勞破壞的特征①、疲勞斷裂時(shí)無(wú)明顯的宏觀朔性變形，斷裂前沒有預(yù)兆，而是突然精品文檔放心下載破壞；②、引起疲勞斷裂的應(yīng)力很低，常常低于材料的屈服點(diǎn);③、疲勞破壞的宏觀斷口由兩部分組成。小結(jié):硬度的試驗(yàn)原理及表示方法.作業(yè):P32 6、7、8第三章鐵碳合金§3—1 合金及其組織教學(xué)目的:1、掌握合金的概念及無(wú)相的概念2、掌握合金的組織概念、性能特點(diǎn)。3、掌握固溶解,金屬化合物質(zhì)、混合物教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):掌握合金的概念是教學(xué)重點(diǎn).掌握三種合金組織的名稱及性能是教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)過程：新課1、合金的概念：合金是一種金屬元素與其它金屬元素可非金屬元素通過熔煉或其感謝閱讀他方法結(jié)合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。例如：普通黃銅是由銅鋅兩種金屬元素組成的合金，碳素鋼是由精品文檔放心下載鐵和碳組成的合金。2、組元或元的概念：組成合金的最基本的獨(dú)立物質(zhì)稱為組元或元。硬鋁是由鋁、銅、精品文檔放心下載鎂或鋁、銅、錳組成的三元合金。(∵合金中元數(shù)目的多少，合金可謝謝閱讀分為：二元、三元、多元合金。）3、相的概念在合金中成分、結(jié)構(gòu)及性能相同的的組成部分稱為相.注:合金的性能一般都是由組成合金的各相性能、數(shù)量、各相組合情況所決定。精品文檔放心下載4、組織：所謂合金的組織，是指合金中不同相之間相互組合配置的謝謝閱讀狀態(tài)。∵合金中各組元之間結(jié)合方式不同,∴合金組織可分為：一、固溶體固溶體是一種組元的在子深入另一組元的晶格中所形成的均勻固相。謝謝閱讀溶入的元素稱為溶質(zhì),而基體元素稱為溶劑。固溶體仍然保持溶劑感謝閱讀的晶格類型.1、分類:∵溶質(zhì)原子在溶劑晶格中分布情況不同，∴可分為：1）、間隙固溶體溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格間隙之中而形成的固溶體感謝閱讀稱為間隙固溶體。2）、置換固溶體溶質(zhì)原子置換了溶劑晶格結(jié)點(diǎn)上某些原子而形成的感謝閱讀固容體稱為置換固溶體.2、性能影響：材料塑性變形抗力↑→強(qiáng)、硬度↑的現(xiàn)象稱“固溶強(qiáng)化”（強(qiáng)化金材的重要途徑）。精品文檔放心下載二、金屬化合物合金組元間發(fā)生相互作用而形成一種具有金屬特性的物質(zhì)稱為金屬化合物。感謝閱讀其性能物特點(diǎn)是熔點(diǎn)高，硬度高，脆性大。金屬化合物能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韌性會(huì)降低.三、混合物：精品文檔放心下載兩種或兩種以上的相按一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成的機(jī)械混合物質(zhì)。精品文檔放心下載———---各相仍保持自己原來(lái)的晶格；其性能取決于各相的性能、形態(tài)、數(shù)量、大小。感謝閱讀小結(jié)：本次課講解了工業(yè)上強(qiáng)化金屬材料的重要手段分別有—-—感謝閱讀1形變強(qiáng)化； 2細(xì)化晶粒；3固溶強(qiáng)化；4彌散強(qiáng)化謝謝閱讀§3-2 鐵碳合金相圖教學(xué)目的：1、掌握鐵碳合金相圖，簡(jiǎn)化圖各區(qū)域組織符號(hào)及名稱。2、掌握鐵碳合金相圖重要點(diǎn)線的含義，特別是共晶點(diǎn),共析點(diǎn)及轉(zhuǎn)變謝謝閱讀式。3、熟悉掌握鐵碳合金的分類。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)是簡(jiǎn)化相圖各區(qū)域的組織符號(hào)及轉(zhuǎn)變。感謝閱讀教學(xué)過程:復(fù)習(xí):鐵碳合金的五種基本組織：鐵素體（F、α–Fe)、奧素體（A、γ—Fe）、謝謝閱讀滲碳體(Fe3C)、珠光體（P）、萊氏體（Ld）導(dǎo)入新課：鐵碳合金是現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的金屬材料。不同成分的鐵碳合金，在不同溫度條件下，具有不同的組織和性能；因此其應(yīng)用和工藝處理應(yīng)有不同的選擇。為了解鐵碳合金成分、組織感謝閱讀和性能之間的關(guān)系,必須認(rèn)識(shí)鐵碳合金相圖。一、鐵碳合金相圖的組成。1、鐵碳合金相圖是表示在緩慢冷卻（或緩慢加熱）條件下，不同成感謝閱讀分的鐵碳合金的狀態(tài)或組織隨溫度變化的圖形。2、Fe—-Fe3C相圖中點(diǎn)、線的含義。（1）點(diǎn)的含義：點(diǎn)：純鐵的熔點(diǎn)，15380CD點(diǎn):滲碳體的熔點(diǎn)，12270C感謝閱讀C點(diǎn)：共晶點(diǎn)，11480C LC(A+Fe3Ci）精品文檔放心下載E點(diǎn)：C在γ-Fe中最大溶解度，C=2.11％感謝閱讀點(diǎn)：純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)，9120C，α－Feγ－FeS點(diǎn):共析點(diǎn), AsP＝（F+Fe3CⅠ）(2)線的含義：ACD線：液相線，在此線的上方所有的鐵碳合金都為液體。感謝閱讀AECF線：固相線，在此線的下方所有的鐵碳合金都為固體。精品文檔放心下載在ACD線與AECF線之間是結(jié)晶區(qū)，即過渡區(qū)。謝謝閱讀GS線：從A中析出F的開始線,又稱A3線感謝閱讀ES線:C在A中溶解度曲線，亦稱為Acm線.謝謝閱讀ECF：共晶線，溫度為11487270C。PSK線：共析線，7270C，A1線3、鐵碳合金的分類（1） 鋼：0.0218%＜C＜2.11％的鐵碳合金謝謝閱讀亞共析鋼：0。0218％＜C＜0。77％共析鋼：C=0。77％過共析鋼:0。77%＜C＜2.11%（2) 白口鑄鐵:2.11％≤C＜6.69%亞共晶白口鑄鐵：2.11%≤C＜4.3%共晶白口鑄鐵：C=4。3%過晶白口鑄鐵：4。3％＜C＜6。69%F:小結(jié)G：布置作業(yè)：1、簡(jiǎn)畫出鐵碳合金相圖。2、解釋共晶轉(zhuǎn)變和共析轉(zhuǎn)變?！?—3 碳素鋼教學(xué)目的：1、掌握碳素鋼的概念；2、掌握Si、Mn、S、P對(duì)鋼的性能影響；3、掌握碳素鋼的分類方法；4、掌握碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)及用途。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1、碳素鋼的分類是教學(xué)重點(diǎn);2、碳素鋼的常存元素對(duì)鋼的性能影響是教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)過程：碳素鋼的概念:含碳量大于0.0218%小于2.11%，且不含有特意加入合金元素的鐵碳感謝閱讀合金,稱為碳素鋼或碳鋼.一、常存元素對(duì)鋼的性能的影響1、硅1）來(lái)源：煉鋼后期作脫氧劑帶入；2）對(duì)鋼的性能影響：提高鋼的強(qiáng)度、硬度；3）是鋼中的有益元素。2、錳1）來(lái)源：煉鋼脫氧劑.2)對(duì)鋼的性能影響：提高鋼的強(qiáng)度與硬度。3）是鋼中的有益元素。3、硫1)來(lái)源：生鐵帶入；2）對(duì)鋼的性能影響：對(duì)鋼造成熱脆性;3）是鋼中的有害元素。4、磷1）來(lái)源：生鐵帶入；2）對(duì)鋼的性能影響，對(duì)鋼造成冷脆性;3）是鋼中的有害元素。二、碳素鋼的分類1、按鋼的含碳量分類：1）低碳鋼：C≤0.25％中碳鋼：0.25％＜C＜0。6％3）高碳鋼：C≥0。6%2、按鋼的質(zhì)量分類：1）普通鋼：S≤0。05％,P≤0.045%2)優(yōu)質(zhì)鋼：S≤0.035%,P≤0.035%]3)高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：S≤0.025％，P≤0。025％3、按鋼的用途分類：1）結(jié)構(gòu)鋼：主要用于制造各種機(jī)械零件和工程構(gòu)件。C＜0.7%謝謝閱讀2）工具鋼：主要用于制造各種刀具、模具和量具。其含碳量大于0。感謝閱讀70％4、按冶煉時(shí)脫氧程度的不同分類1)沸騰鋼 2、鎮(zhèn)靜鋼 3、半鎮(zhèn)靜鋼三、碳素鋼的牌號(hào)及用途1、碳素鋼結(jié)構(gòu)鋼：1）牌號(hào)：Q屈服點(diǎn)數(shù)值,質(zhì)量等級(jí)符號(hào)和脫氧方法符號(hào);感謝閱讀2）性能：一般;3）應(yīng)用：廠房、橋梁、船舶、鉚釘、螺釘、螺母等。4)例如：Q235-A?F：表示屈服點(diǎn)為235Mpa的A級(jí)沸騰鋼。謝謝閱讀四、碳素鋼的牌號(hào)及用途1、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：1）牌號(hào)：用兩位數(shù)字表示鋼中平均含碳量的萬(wàn)分之幾。2）、分類：（1）、08～25鋼，屬于低碳鋼性能：強(qiáng)度、硬度較低、塑性、韌性及焊接性良好；用途：沖壓件、焊接結(jié)構(gòu)件及滲碳件 如：深沖器件、壓力容器精品文檔放心下載等.(2）、30～55鋼 屬于中碳鋼性能：較高的強(qiáng)度和硬度，是塑性和韌性隨含碳量的增加而逐步降低。精品文檔放心下載用途：制作受力較大的機(jī)械零件。 如:連桿、曲軸、齒輪等精品文檔放心下載（3）、60鋼以上 屬于高碳鋼。性能：有較高的強(qiáng)度、硬度和彈性;用途：制造較高強(qiáng)度、耐磨性和彈性的零件如：氣門彈簧、彈簧墊等.感謝閱讀2、碳素工具鋼：1） 牌號(hào)：T+數(shù)字（平均含碳量的千分?jǐn)?shù)）如：T12A:表示平均含碳量為1。2%的高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具精品文檔放心下載鋼。2）T7～T8：鉆頭、模具等T9～T10：絲錐、板牙等T11～T13:銼刀、削刀等3、鑄造碳鋼：1）牌號(hào)：ZG+數(shù)字—數(shù)字第一組數(shù)字：屈服點(diǎn)第二組數(shù)字：抗拉強(qiáng)度值如：ZG270—500，2)應(yīng)用：制造形狀復(fù)雜力學(xué)性能要求較高的機(jī)械零件。小結(jié)：解釋下列的牌號(hào)。1）45鋼 2） T8 3)T8Mn 4）T8A感謝閱讀作業(yè)：P51 9、11、13§4-1熱處理的原理及分類§4—2鋼在加熱及冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變教學(xué)目的：1、了解鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變及A晶粒的長(zhǎng)大。2、掌握熱處理概念、分類、熱處理工藝曲線；鋼加熱及保溫得目的。精品文檔放心下載3、掌握過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖建立;4、掌握過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和性能。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、A晶粒的長(zhǎng)大是教學(xué)的重點(diǎn)。2、過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變圖建立;過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織和感謝閱讀性能是教學(xué)的難點(diǎn)。§4—1熱處理的原理及分類教學(xué)過程：新課：1、熱處理:熱處理是將固態(tài)金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷精品文檔放心下載卻以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。2、熱處理的目的：①、提高零件的使用性能；②、充分發(fā)揮鋼材的潛力;③、延長(zhǎng)零件精品文檔放心下載的使用壽命；④、改善工件的工藝性能,提高加工質(zhì)量，減小刀具的精品文檔放心下載磨損。3、熱處理方法有：退火、正火、淬火、回火及表面熱處理。謝謝閱讀但任何一種均由加熱、保溫、冷卻三階段所組成。4、熱處理使鋼性能發(fā)生變化的原因：由于鐵有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，從而使鋼在加熱和冷卻過程中，發(fā)生了精品文檔放心下載組織與結(jié)構(gòu)變化?！?—2鋼在加熱及冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變一、鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變熱處理中，鋼加熱為獲得A;且A晶粒大小、成分、均勻程度，感謝閱讀對(duì)鋼冷卻后的組織、性能有重要的影響.1、鋼的奧氏體化1）、奧氏體晶核的形成及長(zhǎng)大；2）、殘余滲碳體的溶解；3）、奧氏體的均勻化；2、在熱處理工藝中,鋼保溫的目的是：①、為了使工件熱透;②、使組織轉(zhuǎn)變完全；③、使奧氏體成分均勻。感謝閱讀3、奧氏體晶粒的長(zhǎng)大:加熱溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng),奧氏體晶粒越大由Fe-Fe3C相圖可知,A1、A3、Acm是鋼在極緩慢加熱（或冷卻）時(shí)的臨界點(diǎn)。但實(shí)際冷速、熱速較快，鋼轉(zhuǎn)變總有滯后現(xiàn)象。謝謝閱讀實(shí)際加熱,鋼轉(zhuǎn)變總高于相圖臨界點(diǎn)，分別用:Ac1、Ac3、Accm；感謝閱讀實(shí)際冷卻,鋼轉(zhuǎn)變總低于相圖臨界點(diǎn),分別用:Ar1、Ar3、Arcm。謝謝閱讀二、鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變1)、鋼經(jīng)過加熱獲得A組織后，如在不同的冷卻條件下冷卻，可使鋼謝謝閱讀獲得不同的力學(xué)性能,組織也有明顯的不同。為何存在差異?A在冷卻過程中的組織變化規(guī)律?2）、熱處理工藝中，常用的冷卻方式：（1）、等溫冷卻轉(zhuǎn)變；（2）、連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變。1、過冷A的等溫轉(zhuǎn)變:A在臨界點(diǎn)A1以下是不穩(wěn)定的,必會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，但不是冷到精品文檔放心下載A1以下立即發(fā)生，而是經(jīng)一個(gè)孕育時(shí)期后才開始。這種在共析溫度（A1）以下存在的A，—-—-稱為“過冷A”。精品文檔放心下載過冷A在不同℃進(jìn)行轉(zhuǎn)變，將獲得不同組織。能表示過冷A的轉(zhuǎn)變℃、轉(zhuǎn)變時(shí)間、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物之間關(guān)系的曲線，稱為“等溫轉(zhuǎn)變圖”?！?簡(jiǎn)稱為：C曲線謝謝閱讀三、相圖分析：1、過冷A在A1以下等溫轉(zhuǎn)變的℃不同，則轉(zhuǎn)變產(chǎn)物不同，在Ms謝謝閱讀以上，可發(fā)生兩種類型的轉(zhuǎn)變：1、P轉(zhuǎn)變:A1~550℃范圍等溫。-—分解轉(zhuǎn)變?yōu)镕、Fe3C片混合物。此P轉(zhuǎn)變區(qū)內(nèi)，當(dāng)?shù)葴亍妗瑒tP片層越薄→產(chǎn)物塑變抗力↑、б精品文檔放心下載和硬度↑?！叩葴販囟群推瑢娱g距由大到小，∴分別有產(chǎn)物：P(A1～650℃）、 S(650℃~600℃）、T（600℃～550℃）。謝謝閱讀2、B轉(zhuǎn)變: 550℃～Ms范圍等溫。-—-形成含過飽和碳的F+Fe3C精品文檔放心下載組成的非片層混合物，稱為“貝氏體”隨A成分、轉(zhuǎn)變溫度不同有多種形態(tài)，常有：B上-——-550℃~350℃間等溫，呈羽狀。謝謝閱讀硬度為40～45HRC，塑性很差。B下-——350℃～Ms間等溫,呈黑針狀.硬度為45～55HRC,бb、塑性、韌性良好。謝謝閱讀3、M（馬氏體）轉(zhuǎn)變：—--是非擴(kuò)散過程的轉(zhuǎn)變1）、當(dāng)鋼從A區(qū)急冷到Ms以下時(shí)，A轉(zhuǎn)變?yōu)镸（碳在α-Fe中的過飽和固溶體）。感謝閱讀轉(zhuǎn)變℃低，原子擴(kuò)散能力小,在M轉(zhuǎn)變過程中，只有晶格改變?chǔ)酶兄x閱讀—Fe→α-Fe，而無(wú)碳原子的擴(kuò)散.1）、M晶格特點(diǎn)：體心正方晶格。2）、馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn):1轉(zhuǎn)變是在一定的℃范圍內(nèi)（Ms～Mf）連續(xù)冷卻中進(jìn)行；2轉(zhuǎn)變速度極快；3轉(zhuǎn)變時(shí)體積發(fā)生膨脹，產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，工件易裂、變形;4轉(zhuǎn)變不完全性，在Mf以下仍有感謝閱讀殘（使硬度、耐磨性3）、M組織形態(tài)：針狀M一般為C>1。0％的鋼淬火后所獲得→高碳M。，硬度高、脆性大。精品文檔放心下載板條M———一般為C<0.2％的鋼淬火后所獲得→低碳M。感謝閱讀良好бb,較好韌性.當(dāng)C=0。2%～1。0％的鋼淬火后可獲得———針狀M+板條謝謝閱讀M.小結(jié)：作業(yè)：P81 2§4—3熱處理的基礎(chǔ)方法教學(xué)目的：1、掌握退火、正火的概念、目的；2、掌握退火的分類及應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：同上§4—3熱處理的基礎(chǔ)方法教學(xué)過程：復(fù)習(xí)舊課:1、熱處理方法有：退火、正火、淬火、回火及表面熱處理。精品文檔放心下載2、鋼在加熱時(shí)的轉(zhuǎn)變及鋼在冷卻時(shí)的轉(zhuǎn)變。導(dǎo)入新課:一、退火與正火1、概念：將鋼加熱到適當(dāng)溫度,保持一定時(shí)間,然后緩慢冷卻（一般隨爐冷感謝閱讀卻）的熱處理工藝稱為退火.2、退火的主要目的是：1）降低鋼的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷變形加工；感謝閱讀2)細(xì)化晶粒，均勻鋼的組織及成分，改善鋼的性能或?yàn)橐院蟮臒崽幚砀兄x閱讀作組織上的準(zhǔn)備；3）消除鋼中的殘余內(nèi)應(yīng)力，以防止變形和開裂。3、退火的方法：1）完全退火:完全退火是將鋼加熱到完全奧氏體（Ac3以上30~50C），隨之緩慢冷精品文檔放心下載卻，以獲得接近平衡狀態(tài)組織的工藝方法。(隨爐冷）應(yīng)用:中碳鋼及低、中碳合金結(jié)構(gòu)鋼的鍛件、鑄件、熱軋型材等。精品文檔放心下載2）球化退火：球化退火是將鋼加熱到AC1以上20－30C，保溫一定謝謝閱讀得時(shí)間,以不大于50C/H得冷卻速度隨爐冷卻，使鋼中的碳化物呈球謝謝閱讀狀的工藝方法。應(yīng)用：適用于共析鋼及過共析鋼.如碳素工具鋼，合金工具鋼、軸承鋼等。3）去應(yīng)力退火：去應(yīng)力退火是將鋼加熱到略低于A1得溫度,保溫一精品文檔放心下載定時(shí)間后緩慢冷卻得工藝方法。應(yīng)用：消除塑性變形、焊接、切削加工、鑄造等形成的殘余內(nèi)謝謝閱讀應(yīng)力。二、正火1、概念：將鋼加熱到Ac3或Accm以上30—50C，保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間,在空氣感謝閱讀中冷卻的工藝方法。正火退火的目的基本相同，2、正火主要用于如下場(chǎng)合:1)、善低碳鋼和低碳合金鋼的切削加工性;2）、正火可細(xì)化晶粒；3）、消除過共析鋼中的網(wǎng)狀滲碳體，改善鋼的力學(xué)性能,并為球化退謝謝閱讀火作組織準(zhǔn)備；4）、代替中碳鋼和低碳合金結(jié)構(gòu)鋼的退火。小結(jié)：退火與正火的概念及目的。作業(yè)：P811、4、5、6、7§4—3熱處理的基礎(chǔ)方法教學(xué)目的:1、了解鋼的淬透性和淬硬性、淬火缺陷。2、掌握鋼的淬火的定義,加熱溫度，淬火冷卻方法，淬火方法。謝謝閱讀教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1、鋼的淬火的定義，加熱溫度，淬火冷卻方法，淬火方法是重點(diǎn).感謝閱讀2、鋼的淬透性和淬硬性、淬火缺陷是難點(diǎn)?！?—3熱處理的基礎(chǔ)方法教學(xué)過程：復(fù)習(xí)舊課：1、退火與正火的目的.2、退火的分類。導(dǎo)入新課:一、淬火1、概念：將鋼加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后快速精品文檔放心下載冷卻，以獲得馬氏體或下馬貝氏組織的熱處理工藝稱為淬火；精品文檔放心下載目的:主要獲得馬氏體，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。2、淬火加熱溫度：亞共析鋼的淬火加熱:Ac3以上30～50℃共析鋼和過共析鋼的淬火加熱：Ac1以上30~50℃感謝閱讀3、淬火冷卻介質(zhì):1)淬火主要目的：獲得M，∴V冷〉V臨,但V冷過快→工件體積收縮，組織轉(zhuǎn)變劇烈→內(nèi)應(yīng)力↑→工件易變形、開裂?！啻慊鸾橘|(zhì)的選擇很重要。感謝閱讀2）、由C曲線可知,要獲得M———-—無(wú)需在整個(gè)冷卻過程中都快關(guān)鍵在C曲線鼻尖附近快冷?！嘣诟邷囟?50℃——550℃冷卻速度要足夠快，而低溫段300℃以下要足夠慢。精品文檔放心下載3）常用淬火冷卻介質(zhì)：油、水、鹽水、堿水等。其中碳鋼適用冷卻介質(zhì)---一般為“水";合金鋼——-“油”。感謝閱讀4、淬火方法：1）、單液淬火法2）、雙介質(zhì)淬火：如，先水后油；先水后空氣。3）、馬氏體分級(jí)淬火；4)、貝氏體等溫淬火。5、鋼的淬透性、淬硬性1）、淬透性、指在規(guī)定條件下，鋼淬火冷卻時(shí)所獲M組織深度的能力.感謝閱讀、用不同的鋼制成相同形狀、尺寸工件，在同樣的淬火條件下，淬感謝閱讀透性好的鋼獲M深度較深；淬透性差的鋼獲M深度較淺.謝謝閱讀、淬透性與鋼的V臨有關(guān)；當(dāng)鋼的V臨越低→鋼的淬透性越好.謝謝閱讀→鋼的淬透性越好，淬火回火后截面組織均勻、綜合力學(xué)性能好。謝謝閱讀鋼的淬透性越好-在冷卻時(shí)可用較緩和冷卻介質(zhì),↓變形開裂.精品文檔放心下載淬透性好的鋼，其淬硬性不一定好。2)淬硬性： 指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度的能力。、淬硬性主要取決于:鋼中的含碳量。C％↑，鋼淬硬性↑.精品文檔放心下載、淬硬性與淬透性是兩個(gè)完全不同的概念。6、淬火缺陷：1)、氧化與脫碳2)、過熱和過燒3）、變形與開裂4)、硬度不足5）、軟點(diǎn)小結(jié)：§4-3熱處理的基礎(chǔ)方法教學(xué)目的:1、掌握回火的概念、目的；2、掌握淬火鋼回火時(shí)組織與性能的變化;3、重點(diǎn)掌握回火的分類及應(yīng)用，調(diào)質(zhì)；教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):鋼的回火分類及應(yīng)用是教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)?！?—3熱處理的基礎(chǔ)方法教學(xué)過程：復(fù)習(xí)舊課：1、淬火的概念及淬火方法、應(yīng)用。2、鋼的淬火缺陷。導(dǎo)入新課：一、回火1、概念：將鋼淬火后,再加熱到Ac1點(diǎn)以下的某一溫度,保溫一定時(shí)間,然后感謝閱讀冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。2、回火目的：1）消除內(nèi)應(yīng)力；2）獲得所需要的力學(xué)性能;3）穩(wěn)定組織和尺寸.3、淬火鋼在回火時(shí)組織與性能的變化1）馬氏體分解；2）殘余奧氏體分解3）滲碳體的形成4)滲碳體的聚集長(zhǎng)大。其基本的趨勢(shì)是：隨著回火溫度的升高，鋼的強(qiáng)度、硬度下降,而塑謝謝閱讀性、韌性提高。4、回火的分類及應(yīng)用。1）淬火鋼回火的組織轉(zhuǎn)變過程是由非平衡組織→平衡組織轉(zhuǎn)變,依靠感謝閱讀原子擴(kuò)散而進(jìn)行的，原子擴(kuò)散速度取決于溫度，溫度越高，擴(kuò)散速度精品文檔放心下載愈高。決定鋼回火后的組織、性能的主因素是：回火溫度。精品文檔放心下載2）回火溫度根據(jù)工件要求的力學(xué)性能來(lái)選擇。3)回火種類有：、低溫回火：（150—250℃）—-獲回火M感謝閱讀工件性能：保持高硬度（58—64HRC)和耐磨性，一定的韌性（↓鋼謝謝閱讀的淬火應(yīng)力、脆性）.中溫回火：(350-500℃）—-獲回火T工件性能:高彈性極限、δS和適當(dāng)韌性，硬度可達(dá)：35-50HRC。精品文檔放心下載主用于：彈性零件、熱鍛模具等。高溫回火：（500-650℃）--獲回火S工件性能：良好的綜合力學(xué)性能（足夠強(qiáng)度、高韌性，硬度15—36謝謝閱讀HRC）。廣泛用于：受力構(gòu)件。如：螺栓、連桿、齒輪、曲軸等。感謝閱讀注：1、 淬火+高溫回火→稱為“調(diào)質(zhì)”處理。小結(jié)作業(yè)：§4—4鋼的表面熱處理教學(xué)目的：1、掌握鋼的表面熱處理概念、兩種方法；2、掌握鋼的滲碳的原理及熱處理方法；教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1、掌握鋼的表面熱處理概念、兩種方法是重點(diǎn)；2、掌握鋼的滲碳的原理及熱處理方法是難點(diǎn);§4-4鋼的表面熱處理教學(xué)過程:復(fù)習(xí)舊課：1、回火的概念及回火的方法、應(yīng)用。導(dǎo)入新課：概述：在機(jī)械設(shè)備中，有許多零件（如齒輪、活塞銷、曲軸等)是在沖擊精品文檔放心下載載荷及表面摩擦條件下工作的。這類零件表面必須具有高硬度和耐磨感謝閱讀性,而心部要有足夠的塑性和韌性.這類零件要進(jìn)行表面熱處理感謝閱讀常用的表面熱處理方法有：表面淬火及化學(xué)熱處理。一、表面淬火對(duì)工件表面進(jìn)行淬火的工藝稱為表面淬火。1、火焰加熱表面淬火、工藝:應(yīng)用氧—乙炔（或其他可燃?xì)怏w）火焰對(duì)零件表面進(jìn)行快謝謝閱讀速加熱并隨后冷卻。、特點(diǎn)：淬硬層深度一般為2mm—6mm。加熱溫度及淬硬層不易謝謝閱讀控制，易產(chǎn)生過熱和加熱不均勻現(xiàn)象，淬火質(zhì)量不穩(wěn)定.2、感應(yīng)加熱表面淬火、工藝:利用感應(yīng)電流通過工件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使工件的表面受感謝閱讀到局部加熱，并進(jìn)行快速冷卻。、加熱速度快；淬火質(zhì)量好;淬硬層深度易于控制。二、化學(xué)熱處理1、化學(xué)熱處理的過程：分解——吸收——擴(kuò)散2、鋼的滲碳、工藝:將鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱并保溫，使碳原子滲入工件表精品文檔放心下載層。、目的：提高鋼件表層的含碳量.、滲碳后的工件需經(jīng)淬火及低溫回火.鋼的滲氮4、碳氮共滲§5-1合金元素在鋼中的主要作用§5-2合金鋼的分類和牌號(hào)教學(xué)目的：1、掌握合金鋼的概念、合金元素在鋼中的主要作用;2、掌握合金鋼的分類和牌號(hào)。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：1、合金鋼的牌號(hào)是教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)?！?—1合金元素在鋼中的主要作用教學(xué)過程:新課:碳素鋼的不足:1、淬透性差.2、回火穩(wěn)定性差.3、綜合機(jī)械性能差。4、不能滿足某些特殊場(chǎng)合的要求。合金鋼定義：合金鋼就是在碳鋼的基礎(chǔ)上，改善鋼的性能，在冶煉時(shí)有目的地謝謝閱讀加入一種或數(shù)種合金元素的鋼.一、合金元素在鋼中的主要作用1、強(qiáng)化鐵素體2、形成合金碳化物、合金滲碳體 、特殊碳化物3、細(xì)化晶粒4、提高鋼的淬透性5、提高鋼的回火穩(wěn)定性§5—2合金鋼的分類和牌號(hào)一、合金鋼分類：1、按用途分類：合金結(jié)構(gòu)鋼——主用于工程結(jié)構(gòu)、機(jī)零件的制造.合金工具鋼，-—主用于刀、模、量具件等的制造。特殊性能鋼.—有特殊物理、化學(xué)性能的鋼。2、按合金元素總量分類：低合金鋼中合金鋼高合金鋼

ωMe<5%ωMe= 5％～10％ωMe〉10%二、合金鋼的牌號(hào):1、合金結(jié)構(gòu)鋼：主用于工程用鋼、機(jī)械零件制造用鋼.牌號(hào)表示-——-兩位數(shù)+元素符號(hào)+數(shù)字感謝閱讀平均碳—-萬(wàn)倍；主加元素，元素平均百分含量（<1。5%感謝閱讀不標(biāo)）如： 20CrMnTi、60Si2Mn2、合金工具鋼：牌號(hào)表示—---一位數(shù)+ 元素符號(hào)+數(shù)字感謝閱讀平均碳—千倍(>1.0％不標(biāo))；主加元素,元素平均百分含量（<1.5％不標(biāo))如:9SiCr、CrWMn；謝謝閱讀注:而高速鋼則不論含碳量多少均不標(biāo)出， 如:W18Cr4V.謝謝閱讀3、特殊性能鋼：—---如常用的：不銹鋼牌號(hào)表示與合金工具鋼表示同。但元素種類、含量有差異.感謝閱讀如：2Cr13—海輪機(jī)葉片；0Cr19Ni9；1Cr18Ni9-儲(chǔ)槽、容器等。精品文檔放心下載注：∵不銹鋼中C%↑，鋼強(qiáng)、硬度↑,而耐腐蝕性↓ 。感謝閱讀∴在含C=0。03%~0。1％時(shí),牌號(hào)冠首加“0"；感謝閱讀在含C≤ 0。03%時(shí), 牌號(hào)冠首加“00”.---耐腐蝕性好謝謝閱讀4、特殊專用鋼:—-—如常用的：滾動(dòng)軸承鋼牌號(hào)表示-———G+ Cr +“數(shù)字”+其它元素號(hào)+ 數(shù)字感謝閱讀平均Cr—千倍;主加元素，元素平均百分含量。小結(jié)：§5—3 合金結(jié)構(gòu)鋼教學(xué)目的：1、了解合金結(jié)構(gòu)鋼的分類及應(yīng)用。2、掌握合金結(jié)構(gòu)鋼的熱處理工藝。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):合金結(jié)構(gòu)鋼的熱處理工藝?！?-3 合金結(jié)構(gòu)鋼教學(xué)過程：復(fù)習(xí)：§6—1鑄鐵的組織與分類教學(xué)過程：1、了解鑄鐵的組織和性能及鑄鐵的石墨化過程及影響因素。謝謝閱讀2、掌握鑄鐵的分類.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：1、鑄鐵的分類是教學(xué)重點(diǎn)。2、鑄鐵的組織及鑄鐵的石墨化過程及影響因素是教學(xué)的難點(diǎn)§6-1鑄鐵的組織與分類教學(xué)過程：新課：1。特點(diǎn)1）成分C﹥2。11%的鐵碳合金稱為鑄鐵，特點(diǎn)是含有較高的C和Si，精品文檔放心下載同時(shí)也含有一定的Mn、P、S等雜質(zhì)元素.常用鑄鐵的成分為:謝謝閱讀2。5～4.0％C,1.0～3.0％Si，0。5~1.4％Mn，0。01～0.50%P，0。02~0。20％S。感謝閱讀為提高鑄鐵性能，常加入合金元素Cr、Mo、V、Cu、Al等形成合金鑄鐵。精品文檔放心下載2)組織鑄鐵中C、Si含量較高，C大部分、甚至全部以游離狀態(tài)石墨（G）精品文檔放心下載形式存在。2）性能鑄鐵的缺點(diǎn)是由于石墨的存在，使它的強(qiáng)度、塑性及韌性較差,精品文檔放心下載不能鍛造，優(yōu)點(diǎn)是其接近共晶成分，具有良好的鑄造性；由于游離態(tài)石墨存在，使鑄鐵具有高的減摩性、切削加工性和低的缺口敏感性。目前，許多重要的機(jī)械零件能夠用球墨鑄鐵來(lái)代感謝閱讀替合金鋼.一、鑄鐵的石墨化1。鑄鐵的石墨化①、G為六方晶格?；嫔显右怨矁r(jià)鍵結(jié)合,基面之間原子以范氏鍵感謝閱讀結(jié)合，因此鑄鐵的強(qiáng)度、塑性及韌性極低。②、從熱力學(xué)講,G為穩(wěn)定態(tài)，而Fe3C為亞穩(wěn)態(tài)。在冷卻速度非常緩精品文檔放心下載慢或加入石墨化元素，可促使碳按石墨轉(zhuǎn)變。但是,當(dāng)冷卻速度較快謝謝閱讀時(shí)，由于成分起伏及結(jié)構(gòu)起伏(L、A和Fe3C的成分更接近）的原因，感謝閱讀也可析出滲碳體。2、石墨化的途徑①、從液態(tài)中直接結(jié)晶出或從奧氏體中直接析出.②、也可以先結(jié)晶出滲碳體，再由滲碳體在一定條件下分解而得到感謝閱讀（Fe3C→3Fe+C）高溫時(shí)，石墨化過程進(jìn)行比較完全；低溫時(shí)，若冷卻速度較快，石墨精品文檔放心下載化過程將部分或全部被抑制。3、影響石墨化的因素影響石墨化的因素主要是鑄鐵的成分和冷卻速度.1）成分：合金元素可以分為促進(jìn)石墨化元素和阻礙石墨化元素,順序?yàn)?感謝閱讀Al、C、Si、Ti、Ni、P、Co、Zr、Nb、W、Mn、S、Cr、V、Fe、Mg、Ce、B等。其中，Nb為中性元素，向左促進(jìn)程度加強(qiáng)，向右阻礙程度加強(qiáng)。精品文檔放心下載C和Si是鑄鐵中主要的強(qiáng)烈促進(jìn)石墨化元素，為綜合考慮它們的影響，引入碳當(dāng)量CE=C%+1/3Si%，一般CE≈4％，接近共精品文檔放心下載晶點(diǎn)。S是強(qiáng)烈阻礙石墨化元素,降低鑄鐵的鑄造和力學(xué)性能，精品文檔放心下載控制其含量.2)冷卻速度冷速越快,不利于鑄鐵的石墨化，這主要取決于澆注溫度、鑄型感謝閱讀材料的導(dǎo)熱能力及鑄件壁厚等因素。冷速過快，第二階段石墨精品文檔放心下載化難以充分進(jìn)行.二、鑄鐵的組織與性能的關(guān)系1、鑄鐵的力學(xué)性能主要取決于基體的組織和石墨的形態(tài)、數(shù)量、大謝謝閱讀小以及分布狀態(tài)。1）數(shù)量:G破壞基體連續(xù)性，減小承載面積，是應(yīng)力集中和裂紋源，謝謝閱讀故G越多,抗拉強(qiáng)度、塑性及韌性越低；2)大小:越粗，局部承載面積越小，越細(xì)，應(yīng)力集中越大，均使性能下謝謝閱讀降,故有適合尺寸（長(zhǎng)度0.03~0。25mm）;3）分布：越均勻，性能越好；（4）由片狀至球狀，強(qiáng)度、塑性及韌精品文檔放心下載性均提高.2.基體F基體塑性和韌性好，P基體強(qiáng)度、硬度及耐磨性高。感謝閱讀三、鑄鐵的分類1、分類:灰鑄鐵、白口鑄鐵、麻口鑄鐵。2、石墨形態(tài)分類：普通灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵。小結(jié):作業(yè)：§6-2常用鑄鐵簡(jiǎn)介教學(xué)目的：1、了解鑄鐵的成分、組織及性能。2、理解灰鑄鐵的孕育處理。3、掌握鑄鐵的牌號(hào)及常用的熱處理方法.教學(xué)重