鋼的表面熱處理

1、2013年“教學質(zhì)量月優(yōu)秀教案評選”參評教案課程：金屬材料與熱處理2013一2014學年第學期教師課題第四章鋼的熱處理4-4鋼的外表熱處理教具實物活塞銷、投影儀教學方法任務(wù)驅(qū)動法、講授法、課堂互動法、小組討論法等審批意見教學目標知識目標1、熟悉外表淬火的概念、特點及應(yīng)用。2、熟悉化學熱處理的概念和種類。能力目標能根據(jù)工件的化學成分和性能要求選擇正確的外表熱處理方法。情感目標1、培養(yǎng)學生認真、細致的學習態(tài)度。2、通過發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，增強學生的求知欲和學習熱情。教學重點外表熱處理的目的、方法和應(yīng)用。教學難點理論聯(lián)系實際，將學到的基礎(chǔ)理論做為實際選擇外表熱處理方法及工藝參數(shù)的理論依據(jù)。課后

2、分析本課題內(nèi)容是常用熱處理方法中最后介紹的一種，與前面所學內(nèi)容既有相似又有所區(qū)別，講授時可加以比照聯(lián)系，以幫助學生理解，且本課題內(nèi)容與實際聯(lián)系密切，講授時以實例為載體，采用任務(wù)驅(qū)動法，效果較好。教學過程教學內(nèi)容附記一、組織教學2分鐘1、點名，穩(wěn)定學生情緒。2、分成四個學習小組。二、復習提問7分鐘常用的回火方法有哪幾種？并分別指出其獲得的組織、性能及適用范圍。參考答案：1、低溫回火150C250C：回火馬氏體，具后較高的硬度、耐磨性和一定韌性，主要用于刀具、冷作模具、軸承零件及其它要求硬而耐磨的零件等。2、中溫回火350C500C：回火屈氏體，具后高的彈性極限、屈服強度和適當?shù)捻g性，主要用于彈性

3、零件及熱作模具等。3、高溫回火500C650C：回火索氏體，具有良好的綜合力學性能，強度、硬度、塑性和韌性具有良好的配合，廣泛應(yīng)用于連桿、曲軸、齒輪等承受交變載荷或沖擊載荷的重要零件等。穩(wěn)固舊知識，承接新知識，加強知識的連貫性。三、任務(wù)提出6分鐘右圖為活塞銷的實物圖。鼓勵學生結(jié)合生活實際，積極思考，踴躍答復。活塞銷通常在沖擊載荷、交變|載荷和強烈摩擦條件卜，作，活塞銷選用20鋼制造。試根據(jù)其化學成分和使用性能要求，選擇正確的熱處理方法。1四、任務(wù)分析5分鐘活塞銷在H作時，問時受到?jīng)_擊載荷、交變載荷和外表摩擦作用，因此要求工件心部具有足夠的塑性、韌性和一舁的強度.外表具有高硬度和高耐磨性，即所謂

4、的“外硬內(nèi)韌前面所學的常規(guī)熱處理方法無法滿足上述性能，需要采用一種新的熱處理方法一一外表熱攵卜理。提問：常規(guī)的熱處理方法有哪些？教學過程教學內(nèi)容附記外表熱處理種對工件外表進行硬化的熱處理方法，根據(jù)硬化機制不向，外表熱處理可分為外表淬火和化學熱處理兩大類。一外表淬火1、定義：對工件表層進行淬火的工2。2、適用范圍：中碳鋼和中碳合金鋼。3、分類：提問：為什么低碳鋼不能進行外表淬火？1火焰加熱外表淬火1)工伴*加他感應(yīng)睦特點：用氧一乙快火焰對零件外贏中產(chǎn)層棄一小表進行加熱，隨之快速冷卻的上2。羽1加熱溫度及淬硬層不易控胴影三1“4爐火電卜用制，質(zhì)量不穩(wěn)定。4阿溷門應(yīng)用：適用于單件或小批量生產(chǎn)。y遙源

5、2感應(yīng)加熱外表淬火|i特點：利用感應(yīng)電流通過工件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使工件外電襦=層五、相關(guān)知識40分鐘表局部加熱，然后快速冷卻的上2。加熱速度快，淬硬層深度易于控制，淬火質(zhì)量高。應(yīng)用：適用于大批量生產(chǎn)。二化學熱處理1、定義：將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫,使一種或幾種元素滲入它的表層，以改變其化學成分、組織和性能的熱處理上改?；瘜W熱處理不僅改變了鋼的組織，而且其表層的化學成分也發(fā)生了改變,因而更能有效地改善零件表層的組織。2、化學熱處理的過程：化學熱處理是通過以卜二個基本過程來完成：1分解介質(zhì)在一定溫度卜發(fā)生化學會解，產(chǎn)生活性原子。2吸收活性原子被工件外表吸收。3擴散滲入工件表層的活性原子，

6、由表層向中心擴散。提示學生注意：熱處理上2中，只有化學熱處理不僅改變了組織，還改變了化學成分。教學過程教學內(nèi)容附記五、相關(guān)知識40分鐘3、常用的化學熱處理方法：1滲碳將工件置于滲碳介質(zhì)中，加熱并保溫，使碳原子滲入工件表層。目的：提高工件外表含碳量。注意：工件滲碳后需進行淬火和低溫回火。2滲氮在一定溫度卜，使活性氮原子滲入工件外表。目的：提高工件外表硬度、耐磨性、耐蝕性及疲勞強度。注意：工件滲氮后不用淬火即可獲得高硬度，但生產(chǎn)周期長，成本高。3碳氮共滲在一定溫度卜，將碳、氮原子同時滲入工件表層中，并以滲碳為主。注意：工件碳氮共滲后，也要進行淬火和低溫回火處理。碳氮共滲加熱溫度低，零件變形小，生產(chǎn)

7、周期短，且滲層具有較高的硬度、耐磨性和疲勞強度。目前，常用來處理汽車和機床上的齒輪、蝸桿和軸類零件等。提問：為什么工件滲碳后需進行淬火和低溫回火？六、任務(wù)實施10分鐘根據(jù)所學相關(guān)知識，由學生分組討論，為前面所提出的活塞銷制定出合理的熱處理工藝?；钊N的制造材料為20鋼，屬于低碳鋼，應(yīng)首先進行滲碳處理，提高工件外表含碳量，再進行淬火和低溫回火處理。經(jīng)上述處理后，工件外表為高碳回火馬氏體，心部為珠光體和鐵素體，可滿足“外硬內(nèi)韌”的性能要求。學生討論過程中，教師進行巡回指導，給予必要的提示和鼓勵。七、知識鏈接5分鐘熱處理新工藝和新技術(shù)簡介利用視頻讓學生感性的了解熱處理工2的發(fā)展趨勢和前沿技術(shù)。教學過程教學內(nèi)容附記1、外表淬火1定義L2J適用范圍3分類感應(yīng)加熱外表淬火八、課堂小結(jié)7分鐘火焰加熱外表淬火2、化學熱處理1定義2過程3分類滲碳總結(jié)要點，問題回歸滲氮碳氮共滲幫助學生穩(wěn)1、什么是外表淬火？外表淬火適用于哪些材料？常用的外表淬火方法有點