金属材料与热处理教案——项目教学合金钢第17课时.doc

项目教学电子教案 （总第 17 课时） 一、项目名称：合金钢 子项目名称：合金钢之合金元素在钢中的主要作用 课时安排： 8 课时，本节为第 1 课时。 二、教学目标： 知识目标：掌握合金元素在钢中的作用 能力目标：培养学生的理解能力 情感目标：进取心 三、教学重、难点：合金元素对钢的回火稳定性的影响 四、教学准备 教师准备：制作课件，编写教案，设计项目任务，编写项目作业 预计问题及对策 预计问题：合金元素为什么能提高钢材的淬透性。 对策：回顾淬火中的知识，影响淬透性的因素-临界冷却速度。 学生准备：复习碳素钢的分类、牌号、性能及用途 五、教学方法（策略）：讲解法，分组讨论法 六、教学手段：多媒体、启发，引导 七、教学过程： 相关知识：（知识连接） 1、碳素钢的分类、牌号、性能及用途 2、固溶强化 3、影响奥氏体晶粒粗细的因素 4、影响淬透性的因素 5、回火钢的力学性能与回火温度的关系 教师阐述项目任务： 1、解释相同含碳钢的碳钢和合金钢,在相同的 热处理条件下,合金钢的晶粒比碳钢 粗？ 2、解释相同含碳钢的碳钢和合金钢，在相同的淬火条件下，合金钢的淬硬层要比碳钢 的深？ 3、解释在相同的回火温度下回火合金钢的强度要比碳钢高？ 教师示范讲解： 合金钢 合金元素在钢中的主要作用 合金钢:在碳素钢的基础上，为了改善钢的性 能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢。 性能：较高的力学性能、较高的淬透性和回火稳定性等，有的还具有耐热、耐酸、抗蚀等特殊性能。 合金元素在钢中的作用 一、强化铁素体 大多数合金元素（除铅外）都能溶于铁素体，形成合金铁素体。 由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径的差异，引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作用，使合金钢中铁素体的强度、硬度提高，塑性和韧性有所下降。 二、形成合金碳化物 1．合金渗碳体 锰、铬、钼、钨等弱、中强碳化物形成元素一般倾向于形成合金渗碳体，合金渗碳体较渗碳体略为稳定，硬度也略高，可明显提高低合金钢的强度。 2．特殊碳化物 钒、铌、钛等强碳化物形成元素能与碳形成特殊碳化物，特殊碳化物比合金渗碳体具有更高的熔点、硬度和耐磨性，而且更稳定、不易分解。 三、细化晶粒 几乎所有的合金元素都有抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的。强碳化物形成元素铌、钒、钛等形成的碳化物、铝（Al）在钢中形成的AlN和Al2O3细小质点，均能强烈地阻碍奥氏体晶粒长大，使合金钢在热处理后获得比碳钢更细的晶粒 四、提高钢的淬透性 除钴外，所有的合金元素溶解于奥氏体后，均可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转变，使C曲线右移，从而减小钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。 常用提高淬透性的合金元素有：钼、锰、铬、镍Ni）和硼（B）等。 五、提高钢的回火稳定性 回火稳定性——淬火钢在回火时，抵抗软化的能力。 课堂讨论：在相同的回火温度下，比较合金钢比相同含碳量的碳钢的强度和硬度 实施步骤： 师生互动或学生分组操作： 学生自学后，教师讲解，然乎学生分组讨论，最后教师做知识小结。 项目评价： 项目作业：合金元素的存在对钢材的性能有何影响。 八、板书设计： 合金元素在钢中作用 一、溶入铁素体 二、形成合金碳化物 三、细化晶粒 四、提高钢的淬透性 五、提高钢的回火稳定性 九、教学后记：内容简单，学生掌握良好。 1