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1、第一部分：说课第一部分：说课 教学内容教学内容 教学目标教学目标 重点难点重点难点 学情分析学情分析 教学设计教学设计1 概概 述述冷却是钢热处理时的最关键工序，冷却工艺不同可造成钢冷却是钢热处理时的最关键工序，冷却工艺不同可造成钢的热处理组织和性能有巨大差异，合理制订热处理工艺须的热处理组织和性能有巨大差异，合理制订热处理工艺须要精确的理论依据。要精确的理论依据。奥氏体的等温冷却转变曲线是冷却工艺的理论依据。奥氏体的等温冷却转变曲线是冷却工艺的理论依据。试验探讨建立奥氏体的等温冷却转变曲线的方法是本学科试验探讨建立奥氏体的等温冷却转变曲线的方法是本学科典型的探讨方法之一。典型的探讨方法之一。
2、2 教学内容教学内容1.引言引言2.过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立3.过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析3 重点难点重点难点1.引言引言2.过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立3.过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析4 教学目标教学目标驾驭建立过冷驾驭建立过冷奥氏体等温冷奥氏体等温冷却曲线图的试却曲线图的试验方法；驾驭验方法；驾驭过冷奥氏体转过冷奥氏体转变中的相变驱变中的相变驱动力及原子扩动力及原子扩散。散。理解热处理工理解热处理工艺的全过程及艺的全过程及关键；能利用关键；能利用过冷
3、奥氏体等过冷奥氏体等温转变曲线分温转变曲线分析钢在热处理析钢在热处理过程中的各种过程中的各种组织变更。组织变更。初步形成试初步形成试验探讨解决验探讨解决具体问题的具体问题的思维模式，思维模式，具备确定的具备确定的试验设计实试验设计实力。力。学问目标学问目标实力目标实力目标素养目标素养目标5 学情分析学情分析授课对象为高校二年级第一学期或二年级其次学期的工科授课对象为高校二年级第一学期或二年级其次学期的工科专业学生。专业学生。学生对奥氏体在温度变更过程中的转变的相识往往还停留学生对奥氏体在温度变更过程中的转变的相识往往还停留在铁碳相图这一阶段。同时试验条件的不足使得用试验方在铁碳相图这一阶段。同
4、时试验条件的不足使得用试验方法建立过冷奥氏体等温冷却转变曲线只能通过课堂讲授来法建立过冷奥氏体等温冷却转变曲线只能通过课堂讲授来理解，这对课程学习均产生不利影响理解，这对课程学习均产生不利影响。6 教学设计教学设计主要接受讲授法教学，合理引导学生爱好，提高课堂教学主要接受讲授法教学，合理引导学生爱好，提高课堂教学效率，接受线图、表格、金相照片等多种总结手段对比、效率，接受线图、表格、金相照片等多种总结手段对比、归纳进行教学。归纳进行教学。细心设计课堂引言，动学生主动性，交代清晰本课堂要讲细心设计课堂引言，动学生主动性，交代清晰本课堂要讲授和探讨的问题。授和探讨的问题。留意讲授法和其他多种教学方
5、法的有机结合留意讲授法和其他多种教学方法的有机结合。7过冷奥氏体的等温冷却转变曲线过冷奥氏体的等温冷却转变曲线8热处理的三个步骤：热处理的三个步骤：-Step1.-Step1.加热加热-Step2.-Step2.保温保温-Step3.-Step3.冷却冷却图图图图1 1-1 1 两两两两种种种种不不不不同同同同的的的的热热热热处处处处理理理理工工工工艺艺艺艺-1 1.连连连连续续续续冷冷冷冷却却却却转转转转变变变变-2 2.等等等等温温温温冷冷冷冷却却却却转转转转变变变变 -Step1.-Step1.加热到高于加热到高于加热到高于加热到高于A1A1的某个温度。的某个温度。的某个温度。的某个温度
6、。-Step2.-Step2.在高于在高于在高于在高于A1A1的某个温度长时间保温。的某个温度长时间保温。的某个温度长时间保温。的某个温度长时间保温。-Step3.-Step3.以不同的冷却速度和方式冷却，其目以不同的冷却速度和方式冷却，其目以不同的冷却速度和方式冷却，其目以不同的冷却速度和方式冷却，其目的为获得不同的组织，使得钢具有不同的性的为获得不同的组织，使得钢具有不同的性的为获得不同的组织，使得钢具有不同的性的为获得不同的组织，使得钢具有不同的性能。能。能。能。-Step1+Step2=奥氏体化奥氏体化-Step3 则是热处理的关键步骤则是热处理的关键步骤1.引言引言9l奥氏体转变为珠
7、光体？奥氏体转变为珠光体？Step3.当温度降低到低于当温度降低到低于723时时:1.稳定奥氏体稳定奥氏体 不稳定奥氏体不稳定奥氏体2.然后，不稳定奥氏体然后，不稳定奥氏体?(unknow)Step1+Step2=奥氏体化奥氏体化 获得微观组织获得微观组织:匀整、稳定的奥氏体组织匀整、稳定的奥氏体组织2.1.?=珠光体珠光体2.2.?=短暂未知短暂未知可以！这从相图中也可以干脆可以！这从相图中也可以干脆看出看出怎样处理怎样处理?图图图图1-2.1-2.简化铁碳合金相图简化铁碳合金相图简化铁碳合金相图简化铁碳合金相图10l我们动手做试验来解决这一问题我们动手做试验来解决这一问题!l我们都是将来的
8、工程师我们都是将来的工程师!11l等温热处理试验等温热处理试验uu共析钢等温热处理试验步骤：共析钢等温热处理试验步骤：共析钢等温热处理试验步骤：共析钢等温热处理试验步骤：uuStep1.Step1.加热；加热；加热；加热；uuStep2.Step2.保温；保温；保温；保温；uuStep3.Step3.淬火；淬火；淬火；淬火；uuStep4.Step4.盐浴保温；盐浴保温；盐浴保温；盐浴保温；uuStep5.Step5.淬火；淬火；淬火；淬火；uuStep6.Step6.视察并区分微观组织；视察并区分微观组织；视察并区分微观组织；视察并区分微观组织；图图图图2-1.2-1.共析钢等温热处理试验共
9、析钢等温热处理试验共析钢等温热处理试验共析钢等温热处理试验2134562.过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立过冷奥氏体等温冷却转变曲线的建立12uu步骤步骤uuStep1.Step1.加热加热uuStep2.Step2.保温保温uuStep3.Step3.淬火淬火uuStep4.Step4.盐浴盐浴uuStep5.Step5.淬火淬火uuStep6.Step6.视察微观组视察微观组织织uu目的目的uu1+2.1+2.奥氏体化，获得匀奥氏体化，获得匀整稳定的奥氏体组织；整稳定的奥氏体组织；uu3.3.快速降温至低于快速降温至低于A1A1线线的某个温度；的某个温度；uu4.4.在在3 3步所给定的温
10、度步所给定的温度下盐浴保温；下盐浴保温；uu5.5.淬火以保留淬火以保留4 4步所获步所获得的热处理微观组织；得的热处理微观组织；uu6.6.视察区分第视察区分第5 5步所获步所获得的微观组织；得的微观组织；135506502s10s5s2s5s10s30s40s过冷奥氏体过冷奥氏体+珠光体珠光体过冷奥氏体过冷奥氏体+珠光体珠光体过冷奥氏体过冷奥氏体+珠光体珠光体珠光体珠光体过冷奥氏体过冷奥氏体过冷奥氏体过冷奥氏体+托氏体托氏体过冷奥氏体过冷奥氏体+托氏体托氏体托氏体托氏体14l在不同温度下保温将在不同温度下保温将获得不同的组织；获得不同的组织；如图，从上至下依次为：如图，从上至下依次为：珠光
11、体（珠光体（P）；）；索氏体（索氏体（S）；）；托氏体（托氏体（T）；）；上贝氏体（上贝氏体（B上）；上）；下贝氏体（下贝氏体（B下）；下）；马氏体（马氏体（M）；）；15l过冷奥氏体等温冷却转变曲线过冷奥氏体等温冷却转变曲线 每一种组织在不同的温度下都有转变的每一种组织在不同的温度下都有转变的每一种组织在不同的温度下都有转变的每一种组织在不同的温度下都有转变的起先和终了点，将起先点和终了点依次相连起先和终了点，将起先点和终了点依次相连起先和终了点，将起先点和终了点依次相连起先和终了点，将起先点和终了点依次相连就得到了过冷奥氏体等温冷却转变曲线。就得到了过冷奥氏体等温冷却转变曲线。就得到了过冷
12、奥氏体等温冷却转变曲线。就得到了过冷奥氏体等温冷却转变曲线。1.as-Transformation-start point at Temperature(a);1.as-Transformation-start point at Temperature(a);2.af-Transformation-finish point at Temperature(a);2.af-Transformation-finish point at Temperature(a);3.bs-Transformation-start point at Temperature(b);3.bs-Transformatio
13、n-start point at Temperature(b);4.bf-Transformation-finish point at Temperature(b);4.bf-Transformation-finish point at Temperature(b);5.cs-Transformation-start point at Temperature(c);5.cs-Transformation-start point at Temperature(c);6.cf-Transformation-finish point at Temperature(c);6.cf-Transforma
14、tion-finish point at Temperature(c);左实线左实线左实线左实线等温转变起先线；等温转变起先线；等温转变起先线；等温转变起先线；右实线右实线右实线右实线等温转变终了线；等温转变终了线；等温转变终了线；等温转变终了线；16术语释义术语释义 过冷奥氏体等温转变曲线表示过冷奥氏体等温转变曲线表示A过以不同速度冷却到临界点过以不同速度冷却到临界点A1 以下，在各不同温度下的保温过程中转变量与转变时间的关系曲以下，在各不同温度下的保温过程中转变量与转变时间的关系曲线。因其形态又称线。因其形态又称C 曲线、曲线、S 曲线。曲线。过冷奥氏体等温转变曲线又称过冷奥氏体等温转变曲
15、线又称过冷奥氏体等温转变曲线又称过冷奥氏体等温转变曲线又称TTT曲线曲线(Time-Temperature-Transformation diagram)17理解记忆理解记忆 将将C 曲线分为上、中、曲线分为上、中、下三区，中区又分为左、下三区，中区又分为左、中、右三区。中、右三区。时间时间温温度度A1MSMfA过过冷冷PBMAMABAP转变开始线转变开始线转变终了线转变终了线奥奥氏氏体体18 转变起先线与纵坐标之间转变起先线与纵坐标之间转变起先线与纵坐标之间转变起先线与纵坐标之间的距离为孕育期。的距离为孕育期。的距离为孕育期。的距离为孕育期。孕育期越短孕育期越短孕育期越短孕育期越短,A,A过
16、稳定性越小。过稳定性越小。过稳定性越小。过稳定性越小。孕育期最小处称孕育期最小处称孕育期最小处称孕育期最小处称C C 曲线的曲线的曲线的曲线的“鼻鼻鼻鼻尖尖尖尖”。碳钢鼻尖处的温度为碳钢鼻尖处的温度为碳钢鼻尖处的温度为碳钢鼻尖处的温度为550550。3.过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析过冷奥氏体等温冷却转变曲线分析A119l l在鼻尖以上，温度较高，相在鼻尖以上，温度较高，相在鼻尖以上，温度较高，相在鼻尖以上，温度较高，相变驱动力小变驱动力小变驱动力小变驱动力小。即：。即：。即：。即：上部：随上部：随上部：随上部：随T T ，TT，孕育，孕育，孕育，孕育期期期期 ，V V转变转变转变转变变快；变
17、快；变快；变快；l l在鼻尖以下，温度较低，扩在鼻尖以下，温度较低，扩在鼻尖以下，温度较低，扩在鼻尖以下，温度较低，扩散困难。散困难。散困难。散困难。A A过过过过稳定性稳定性稳定性稳定性。即：。即：。即：。即：下部：随下部：随下部：随下部：随T T ，TT，孕育，孕育，孕育，孕育期期期期，V V转变转变变慢；变慢；变慢；变慢；A120l lWhyWhy出现上述现象？出现上述现象？出现上述现象？出现上述现象？l l 上部：上部：上部：上部：TT，F F也也也也，相变驱动力，相变驱动力，相变驱动力，相变驱动力;l l T T，扩散系数，扩散系数，扩散系数，扩散系数D D也也也也，扩散实力，扩散实
18、力，扩散实力，扩散实力。l l 有了有了有了有了C“C“鼻子鼻子鼻子鼻子”最佳转变条件处最佳转变条件处最佳转变条件处最佳转变条件处:l l 上部上部上部上部:F F 主宰，主宰，主宰，主宰，l l 下部下部下部下部:D :D 主宰。主宰。主宰。主宰。l l C C曲线明确表示了曲线明确表示了曲线明确表示了曲线明确表示了A A过在不同温度下的等温转变产物。过在不同温度下的等温转变产物。过在不同温度下的等温转变产物。过在不同温度下的等温转变产物。21 实际生产中钢的热处理是否遵循等温实际生产中钢的热处理是否遵循等温冷却转变曲线？举例说明。冷却转变曲线？举例说明。假如不遵循等假如不遵循等温冷却转变曲线则作何处理？温冷却转变曲线则作何处理？22