中职金属材料与热处理教案.docx
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1、章节课题绪论1”金属的晶体结构课型新授课课时2 XS挂图教学目标学问教 学占通过学习使同学们了解金属晶体结构的概念,晶体的晶格类型及晶 体的缺陷。力量培 育点晶格的类型及晶体的缺陷德育渗 透点培育同学的职业道德观及相互协作的精神教学重点难点重占,zztz 八、晶格的类型及结构难点晶格的类型学法引导1、讲授法2、争辩法每日由 为、州学 斫、陵更充补充金属材料与热处理相关内容、同素异形体参考资料金属学与热处理章节课题2-1金属材料的损坏与塑性变形课型新授课课时2挂图电教设施教 学 目 标学问教学占4八、金属的变形及影响因素力量培 育点理解载荷、塑性变形、弹性变形等相关概念德育渗 透点培育同学的职业
2、道德观及相互协作的精神教学重点难点重点载荷、弹性变形、塑性变形难点变形的影响因素学法引导1、讲授法2、争辩法教学内容更 新、补充、删补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学与热处理课后体会教与学互动设计老师活动内容同学活动内容时间(一)组织教学点名考勤,稳定同学心情,预备上课(二)导入新课预备上课2分1、合金钢的分类?同学思考并回答所提5分2、合金结构钢的牌号?(三)讲授新课5-3合金结构钢一、合金结构钢的分类:合金结构钢一用于各类工程结构件和制造各种机器零件的钢。按用途分类:1、低合金结构钢:用于工程结构,如桥梁、船舶、建筑。低合金高强度结构钢出的问题。10分A低合金耐候钢1低合金专业用钢
3、2、机械制造用钢:用于机械零件,通常是优质或高级优质合金 结 构钢,按用途和热处理分类:r合金渗碳钢1合金调质钢合金弹簧钢(滚动轴承钢(工具钢)二、低合金结构钢:1、化学成份:含碳最低(0.1%-0.25%),合金总量 P、Cr Ni、Mo、Ti、Vo分析3.2高耐候结构钢耐候性好,适用车辆、建筑、塔架等耐候件。4、 牌号:09CuPCrNiA,含碳量V0.03%。(三)低合金专业钢:1、来源:在低合金高强度结构钢的基础上,调整化学成分,用于 特地用途。2、用途:低合金钢筋钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢、汽车 用低合金钢等。二、合金渗碳钢(20CrMnTi):1、化学成分:0010.25%,
4、保证心部足够的塑性和韧性 加入Cr、Ni、 血、Si、B提高淬透性,Ti、V细化晶粒。2、热处理:渗碳+淬火+低温回火(外硬内韧)。3、用途:截面径向尺寸小于30mm高强度渗碳零件,齿轮、凸轮、活塞销。表524、常用牌号、力学性能:用来制造既要有优良的耐磨性和耐疲惫 性、听课记笔记15分又能承受冲击载荷作用的零件, 三、合金调质钢(400):1、化学成分:C=0.25s0.5%,高强度+良好塑性、韧性,中碳合金钢(Ct韧性差,CI硬度缺乏);加入Cr、Ni、Mn、Si、B提高淬透性 强化铁素体 提高韧性 Mo、W、Ti、V碳化物形成元素,细化晶粒,提高回火稳定性。同学乐观思考并回答2、热处理:
5、调质(淬火+高温回火)(外表要求高的可+外表淬火或 化学热处理)。3、组织:回火索氏体,有较好的综合力学性能。4、用途:齿轮、花键轴、主轴、连杆等重要件、受力简单零件。5、常用牌号、力学性能:表53同学认真听讲同学认真听讲四、合金弹簧钢(60Si2Mn):1、化学成分:C=0.45s0.7%,C过高,塑性韧性降低,疲惫极限下 降;加入Si、Mn提高弹性极限和淬透性,Sit钢脱碳、Mnt过热;Cr、 队V细化晶粒,提高淬透性,提高高温强度和韧性(回 火稳定性)。2、热处理:15分2.1热成形弹簧钢:用于大型弹簧或外形简单弹簧热成形后淬火+中温回火,组织为回火托氏体,HRC40-45;热处同学乐观
6、思考并回答 理后,外表喷丸,产生硬化层,形成剩余压应力,提高弹 簧抗疲惫力 量,寿命t。2.2冷成形弹簧钢:用于小型弹簧,冷拉弹簧钢丝冷绕成形。冷成形(冷拉或铅浴淬火)过程中具备良好性能,只须250s30(TC去应力退火,消退应力和使弹簧定型。3、常用牌号、力学性能:表54五、合金釉承钢(GCH5):1、工作条件:承受高而集中的交变应力,在滚动体和套圈间产 生一 猛烈磨擦,要求高硬度和耐磨性、高的弹性极限、接触疲惫强度、韧性听.课、 和耐蚀性。记笔记2、应用:主要用来制造各种滚动轴承的内外圈及滚动体(滚珠、滚 柱、滚针),也可用来制造各种工具和耐磨零件。3、化学成分:00.95sL15%,含碳
7、量高,保证硬度和耐磨性。加入Cr、Mn、Si、B使淬透性t,且在热处理后形成细小厂皿广林同学乐观思考并回答分布的碳化物。严格限制s、P和非金属夹杂物的含量,保证力学性能和使 用 寿命。一般都是高级优质钢。4、热处理:预备热处理:球化退火,组织为球状珠光体,降低锻造后钢的硬度,改 善切削性能,为淬火作好组织预备。最终热处理:淬火加低温回火,组织为极细的马氏体和细小分布的碳 化物,提高轴承的硬度和耐磨性。5八用途GCH5用于中小型滚动轴承,GCrSiMn用于较大滚动轴承。表5-5滚动轴承的化学成分和主要性能与低合金工具钢接近,可制造刀具、 冷冲模、量具和耐磨零件。6、常用牌号、力学性能和应用见表5
8、5六、超高强度钢(航空产品):1、化学成分:合金调质钢+多种合金元素。2 性能:。s1300N/mm2, o b1400N / mm3、用途:高强度、高抗氧化性、抗热疲惫性,用于超音速飞机 构 件。4、常用牌号:35Si2MnMoVA. 40SiMnCrWMoRe (铢(四) 课堂小结点出重点,分析难点(五) 布置作业1、复习本次课的内容2、课后练习册10分听课记笔记5分3分同学依据老师的提示 认真回顾本次课的重 点内容3、下一节内容预习提示;章节课题5-4合金工具钢课型新授课课时2挂图电教设施教 学 目 标学问教学占4八、合金工具钢的分类及其它们的用途力量培 育点把握合金工具钢的分类及其它们
9、的用途德育渗 透点培育同学团结协作的精神教学重点难点重点合金工具钢的分类及其它们的用途难点各种合金工具钢的用途学法引导1、讲授法2、争辩法教学内容更 新、补充、删补充金属材料与热处理相关内容参考资料金属学与热处理课后体会教与学互动设计老师活动内容同学活动内容时间(-)组织教学点名考勤,稳定同学心情,预备上课 (-)导入新课预备上课2分1、合金结构钢的分类?同学思考并问答所提5分2、各种合金结构钢的用途?(三)讲授新课5-4合金工具钢与碳素工具钢相比,合金工具钢淬透性好,耐磨性好,热硬性高, 热处理变形小,按用途分刃具钢、模具钢、量具钢。一、合金刃具钢:合金刃具钢主要用来制造车刀、铢刀、钻头等各
10、种金属切削刀具。出的问题。刃具钢要求高硬度、耐磨、高热硬性及足够的强度和韧性等。听课 记笔记10分1、含碳量:0.8-L4%2、高硬度:60HRC以上3、高耐磨性:与硬度、钢中碳化物性质、数最、大小、外形分布有关。4、高热硬性:高温下仍保持高硬度。5、足够的强度和韧性:防止脆性断裂,防止崩刀。6、分类:低合金刃具钢和高速钢。(-)低合金刃具钢(9SiCr):1、化学成分:碳素钢中加Cr、Mn、Si,提高钢的强度及淬透性;叭V 提高钢的硬度和耐磨性,防止过热和保持晶粒细小。2、热处理:预备热处理为球化退火;最终热处理为淬火(油淬)+低 温回火。3、用途:刀刃细薄的低速切削刀具,如丝锥、板牙、饺刀
11、。4、微变形钢(CrWMn):热处理后变形小,用于精密低速刀具,如 长钗刀、拉刀。5、常用牌号见表78。(二)高速钢(W18Cr4V):1、化学成分:CO. 7-1.5% (高的含碳量),保证形成足够碳化物,提高硬度、耐磨性。W、M。提高红硬性,热硬性可达600。切削时长听课记笔记期保持刀日锋利,又称锋钢。Cr提高淬透性V显著提高钢的硬度、耐磨性、热硬性,细化晶粒。2、热处理:高速钢铸态组织中莱氏体(A+Cm)粗大,碳化物分布不 均,应正确铸造和热处理。退火:高速钢锻件硬度高,为便于切削加工,应球化退火,获得球 状P,HBS255285。淬火+回火:见下列图,打算其寿命20分Ti跟随老师的思路
12、进行分析听课 记笔记1280800850550570500-6002、分级淬火3、三次回火tl.预热)同学认真听讲4、常用牌号表57耐磨性,足够强度和冲出韧性。金V等元 奥氏保证w、血、V、Cr溶于A,2、加热温度高获得红硬性; MM回)从工艺曲线可知,高速钢淬火、回火特点: 淬火加热时,为避开变形开裂,要预热。淬火加热温度高,一般在1250sl300C,保证W、Mo、同学乐观思考并回 答简单a精 外形简2、热作模具钢:素尽可能溶入奥氏体,提高热硬性,队V加热到1000T以上, 体中溶解毫才显著增加。(1)性能:(2)(1、(3、(1)(2)(1)性能:工作时承受很大冲击力,要求高强度、高韧性
13、,肯定的耐 磨性。具有高的耐回火性、抗热疲惫力量、高淬透性、高导热性。(2) 含碳量:0.306% (中碳钢)。3、用途:/切削速度较高的刀具(车刀、洗刀、钻头)”粉状&下变形的模具,如冲裁模、拉丝30分(3)淬火后,在56(TC三次回火。由于高速钢淬火状态约有20s3QJ 0Crl9Ni9):a、热处理后呈单相A,无磁性,耐蚀,塑性、韧性较CH3好。b、一般含 018%,加入 9-10%Nio mr-f trn / t A r-r* -tv-Za 4 1 rf t .,乙同学认真听讲环境,如贮槽、管道、容器。同学乐观思考并回注:不锈钢:在空气和弱腐蚀介质中能抵抗腐蚀的钢。耐酸钢: 在酸、盐溶
14、液等强腐蚀介质中抵抗腐蚀的钢。二、耐热钢:分为抗氧化钢、热强钢、汽阀钢。耐热钢一在高温下具有良好的化学稳定性和较高强度,能较好适 应高温条件的特殊性能钢。分为抗氧化钢、热强钢、汽阀钢。钢的耐热性包含高温抗氧化性和高温强度两个指标。答在高温下具有抗高温介质腐蚀力量的钢称为抗氧化钢;听课在高温下仍具有足够力学性能的钢称为热强钢。记笔记耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。常用的抗氧化钢有4Cr9Si2 . OCr13Al等。典型的热强钢是 4Crl4Nil4W2Moo1、抗氧化钢:(1) 定义:在高温卜有较好的抗氧化力量,且具有肯定强度。(2) 合金元素:Cr、Si、AL形成致密、高熔点、稳定的氯20分
15、化膜,如 4Cr9Si2 ICrBSiAE(3)用途:长期高温下工作,但强度要求不高,加热炉构件、渗同学乐观思考并回答 碳炉构件。2、热强钢:(1)定义:在高温下有较好的抗氧化力量,且具有高温高强度(2) 合金元素:Cr W、Mo难熔合金,提高高温稳定性,Ti、V形成稳定碳化物、氮化物,阻挡变形,如1 CrllMoV. 1CH2WMOV 用于蒸汽叶片和紧固件。3、汽阀钢:409512,600%:以下工件,如汽轮机叶片、发动机排气阀。4CH4Nil4W2Mo,工作温度在600以下,内燃机重载荷排气阀。三、耐磨钢(ZGMnl3);耐磨钢一在巨大压力和猛烈冲击载荷作用下能发生硬化的高 儒 钢。耐磨钢
16、的典型牌号:是ZGMnl,它的化学成分特点是高碳(含碳量 为0.9%1.4%),高镒(含镒量为o为使高镐钢获得单相的奥氏体组织,须对其进行“水韧处 理”。水韧处理:就是将高镒钢加热至lOOOC-iiotrc,保持肯定时间,使听课 碳化物全部溶入奥氏体中,然后水冷,得到单相奥氏体。记笔记1、 适用:受严峻磨损、猛烈冲击,如坦克履带、球磨机衬板。2、成型方法:铸造。3、热处理:水韧处理。4、性能:韧性t,塑性t,硬度不高,但在猛烈冲击、压力卜变形, 产生加工硬化,获得高硬度和高耐磨性。零件名称选用材料最终热理方法或使用状态圆板牙9SiCr淬火-低温1可火手工锯条T10淬火-低温回火越野车变速箱齿轮
17、20CrMnTi渗碳-淬火-低温回火般车床主轴45A调质-高频外表淬火-低温回火载重汽车减振簧板60Si2Mn淬火中温回火统床床身HT300灰铸铁(铸造态)纪念币落料模的凹CrlZMoV淬火-低温回火黄车发动机曲轴QT600-3珠光体球墨铸铁(铸造态)食堂蒸饭架0Crl8Ni9Ti奥氏体型格镣不锈钢(供货态)牙科医用器械3Crl3马氏体型铭不锈钢(淬火+回火整体型麻花钻W18Cr4V瘁火-560X?屡次回火钢窗Q235A碳素结构钢(正火态)浪动轴承GCrI5淬火低温回火(四)课堂小结(练习)同学依据老师的提 示认真回顾本次课 的重点内容(五)布置作业1、复习本次课的内容2、课后练习册3、下一节
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