4-1 熱處理的原理與分類

§4-1熱處理的原理與分類4-1熱處理的原理與分類教學(xué)目的：

1、感受熱處理，體會(huì)不同熱處理對(duì)鋼性能影響的不同；熟悉熱處理的概念、目的和分類；掌握熱處理的基本原理。

2、通過分組實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，培養(yǎng)其動(dòng)手能力、觀察能力以及分析問題的能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)于本章的學(xué)習(xí)興趣。

3、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和查閱資料的能力。教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)：熱處理基本原理的深層分析教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)，多媒體演示，啟發(fā)式講授法教學(xué)時(shí)間：1課時(shí)4-1熱處理的原理與分類互動(dòng)環(huán)節(jié)：

師生同做實(shí)驗(yàn)，感受熱處理1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^實(shí)驗(yàn)，初步認(rèn)識(shí)熱處理；培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析判斷能力；形成良好的分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神。2、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：分組：四人一組，提前做好分工、共同完成實(shí)驗(yàn)。用具：酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯等。試樣：兩片材質(zhì)相同的彈簧鋼片（采用針織橫機(jī)廢舊舌針替代）。

4-1熱處理的原理與分類實(shí)驗(yàn)過程

3、實(shí)驗(yàn)步驟：將同樣材質(zhì)的兩根彈簧鋼片，放在酒精燈上同時(shí)加熱到赤紅色，保溫一定時(shí)間，然后分別放入水中和空氣中冷卻。用手進(jìn)行彎折，對(duì)比感受兩根鋼片性能的差別。

4、實(shí)驗(yàn)過程錄象：請(qǐng)點(diǎn)擊畫面播放4-1熱處理的原理與分類請(qǐng)同學(xué)自己分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象5、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

奇怪，同樣的鋼片性能怎么變了？

水冷的鋼片硬而脆，很容易折斷；空冷的鋼片軟而韌，可折彎而不折斷。請(qǐng)點(diǎn)擊畫面播放4-1熱處理的原理與分類實(shí)驗(yàn)結(jié)論

1、我們剛才已經(jīng)對(duì)同樣材質(zhì)的彈簧鋼片進(jìn)行了兩種不同的熱處理操作。

2、熱處理時(shí)冷卻的速度不同，材料的性能不同。

精髓：冷卻速度改變----組織結(jié)構(gòu)改變----材料性能改變

這就是熱處理啊，我也能改變金屬材料的性能了！同學(xué)們，下面我們就開始學(xué)習(xí)熱處理的基本原理和分類4-1熱處理的原理與分類本節(jié)主要內(nèi)容

一、熱處理二、熱處理的目的與分類三、熱處理的基本原理

4-1熱處理的原理與分類一、熱處理1、定義：熱處理，就是對(duì)固態(tài)的金屬或合金采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需要組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。

2、工藝曲線：三個(gè)階段：

加熱、保溫、冷卻Ｔt加熱保溫冷卻v3v1v24-1熱處理的原理與分類二、熱處理的目的和分類

機(jī)械零件一般加工工藝順序：金屬材料鑄鍛焊毛坯件預(yù)備熱處理機(jī)械粗加工機(jī)械精加工最終熱處理1、目的：消除毛坯中的缺陷，改善切削加工性能，并為以后的熱處理做好組織準(zhǔn)備——預(yù)備熱處理。

獲得所需的使用性能——最終熱處理。

2、分類（按工藝方法不同）：退火、正火、淬火、回火、表面熱處理4-1熱處理的原理與分類熱處理的分類4-1熱處理的原理與分類開動(dòng)腦筋——想一想，練一練：

請(qǐng)觀看工廠熱處理視頻片斷錄象，仔細(xì)觀察、認(rèn)真判斷請(qǐng)點(diǎn)擊畫面播放（1）請(qǐng)說明該熱處理的名稱。

答案：淬火（2）分析判斷其屬于預(yù)備熱處理還是最終熱處理？

答案：最終熱處理4-1熱處理的原理與分類三、熱處理的基本原理

熱處理改變鋼性能的根本原因:由于鐵具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的特性，從而使鋼在加熱和冷卻過程中發(fā)生組織和結(jié)構(gòu)上的變化。加熱方式和冷卻速度不同，組織結(jié)構(gòu)不同，鋼材性能不同。因此，要正確掌握熱處理工藝，就必須了解鋼在不同的加熱和冷卻條件下組織變化的規(guī)律。4-1熱處理的原理與分類原理深層分析:

為什么冷卻速度不同，鋼的組織和性能不同？首先，讓我們一起回顧一下鐵碳合金相圖的內(nèi)容。L1227FDCEGPA0.77KPS11480727LDL’D2.114.36.699121538AL+Fe3CⅠL+AA+Fe3CⅡLD+Fe3CⅠA+FP+FP+Fe3CⅡA+Fe3CⅡ+LDP+Fe3CⅡ+L’DLD+Fe3CⅠFeFe3CAAPPPA14-1熱處理的原理與分類

請(qǐng)同學(xué)自己分析鐵碳合金相圖中A冷卻至A1時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)镻的原因和條件

原因：由于γ-Fe轉(zhuǎn)變?yōu)棣?Fe，而α-Fe的溶C量低，過飽和的C

原子從α-Fe充分?jǐn)U散出來，以Fe3C形式析出。A中同時(shí)析出F和Fe3C（即P類物質(zhì)）。A1

TP=（C+γ-Fe）（CF=Fe3Ct

A+γ-Fe：面心立方晶格，溶碳量高α-Fe：體心立方晶格，溶碳量低鐵碳合金相圖的測繪條件：極其緩慢加熱或冷卻+α-Fe）=4-1熱處理的原理與分類

實(shí)際冷卻時(shí)存在過冷現(xiàn)象。冷卻速度越大，過冷度越大，γ-Fe向α-Fe的轉(zhuǎn)變溫度越低。

A1

TP==（C+γ-Fe）（CF=Fe3C含C過飽和F+Fe3CB=C在α-Fe中的過飽和固溶體M=t

A+γ-Fe：面心立方晶格，溶碳量高α-Fe：體心立方晶格，溶碳量低

冷卻速度較快時(shí)，轉(zhuǎn)變溫度較低，原子活動(dòng)能力較弱，α-Fe中過飽和的C只有一部分?jǐn)U散出來，轉(zhuǎn)變組織為含C量過飽和的F和Fe3C（即B類物質(zhì)）。想一想:冷卻速度快時(shí)，A冷卻轉(zhuǎn)變產(chǎn)物還是P嗎?

當(dāng)冷卻速度更快時(shí)，轉(zhuǎn)變溫度很低，C原子活動(dòng)能力很弱，轉(zhuǎn)變過程中只有γ-Fe向α-Fe的晶格改變，而不發(fā)生C原子的擴(kuò)散，轉(zhuǎn)變組織為C在α-Fe中的過飽和固溶體（即M類物質(zhì)）。+α-Fe）4-1熱處理的原理與分類知識(shí)拓展——

課堂延伸

請(qǐng)仔細(xì)閱讀以下文字材料：中國古代熱處理，觀看激光淬火視頻片斷。了解和感受中華民族的古代文明和現(xiàn)代科技發(fā)展。

1、素材\中國古代熱處理.doc

2、視頻\激光淬火.avi請(qǐng)點(diǎn)擊此處觀看文本鏈接4-1熱處理的原理與分類作業(yè)

以實(shí)驗(yàn)時(shí)所分四人小組為單位，分工協(xié)作，利用圖書或網(wǎng)絡(luò)資源查找有關(guān)熱處理的資料，每一小組共同完成一篇有關(guān)熱處理介紹的報(bào)告。題目自擬。網(wǎng)址：、、或baidu、google查找熱處理。

4-1熱處理的原理與分類本節(jié)小結(jié)1、通過本次課程，我們自己動(dòng)手對(duì)彈簧鋼片進(jìn)行了淬和正火兩種不同的熱處理操作，體會(huì)到熱處理對(duì)鋼材性能的