《低合金钢与合金钢》教学设计.docx

1、教学课题低合金钢与合金钢课程名称合金元素在钢中的作用教学班级19中德班课时数量2任课教师教学周数第15周教学日期2020.12.08教材内容分析合金元素在钢中的作用，需要仔细讲解，让学生明白合金元素对改变钢材性能的重要性教学目标知识目标：合金元素在钢中的作用技能目标:合金元素在钢中的作用态度目标： 树立安全生产，遵守健康安全法规和法则的意识教学重点合金元素在钢中的作用教学难点树立遵守健康安全法规和法则的意识教学模式任务引领型教学方法引导法、讲授法教学环境与资源准备1.在教室，充分利用多媒体进行视频教学2.讲解与安全案例相结合教学过程设计说明教学步骤、教学内容、教学方法、设备运用、教学板书等备注

2、一、复习钢的表面热处理与化学热处理 强化零件表面常用的热处理方法有表面热处理和化学热处理两种。 热处理中的四把火：退火、淬火、正火、回火二、 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会引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作用，因而会使合金钢中铁素体的强度和硬度提高，塑性和韧性下降。有些合金元素对铁素体韧性的影响与它们的含量有关，如Si1.00%，Mn1.50%时，铁素体的韧性没有下降，当含量超过此值时，则韧性有下降的趋势;而铬和镍在适当范围内(Cr2.0%，Ni5.0%)，在明显强化铁素体的同时，还可使铁

3、素体的韧性提高，从而提高合金钢的强度和韧性。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倾向于形成合金渗碳体。合金渗碳体较渗碳体略稳定，硬度也略高，但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。当钢中的特殊碳化物呈弥散分布时，将显著提高钢的强度、硬度和耐磨性，而不降低其韧性。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，以及铝(Al)在钢中形成的AlN 和Al2O

4、3，均能强烈地阻碍奥氏体晶粒的长大，使合金钢在热处理后获得比碳素钢更细的晶粒。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形曲线右移，从而减小钢的淬火临界冷却速度，提高钢的淬透性。常用的提高淬透性的合金元素主要有钼、锰、铬、镍和硼等，如微量的硼(0.0005%0.003%)能明显提高钢的淬透性。五、提高钢的回火稳定性 淬火钢在回火时抵抗软化的能力称为钢的回火稳定性。合金钢在回火过程中，由于合金元素的阻碍作用，使马氏体不易分解，碳化物不易析出，即使析出后也不易聚集长大，从而保持较大的弥散度，所以钢在回火过程中硬度下降较慢。 与碳素

5、钢相比，在相同的回火温度下，合金钢比相同含碳量的碳素钢具有更高的硬度和强度。在强度要求相同的条件下，合金钢可在更高的温度下回火，以充分消除内应力，使其韧性更好。 三、小结 合金元素在钢中的作用板书设计一、强化铁素体二、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作业布置P86页第4题教学反思重庆市永川职业教育中心教案专用笺（电子版）教学课题课程名称金属材料与热处理教学班级19中德班课时数量2任课教师陈清平教学周数第16周教学日期2020.12.15教材内容分析一、低合金钢与合金钢的划分二、低合金钢与合金钢的牌号教学目标知识目标： 低合金钢与合金钢的划分技能目标:低合金钢与

6、合金钢的牌号识别态度目标： 树立安全生产，遵守健康安全法规和法则的意识教学重点低合金钢与合金钢的牌号教学难点树立遵守健康安全法规和法则的意识教学模式任务引领型教学方法引导法、讲授法教学环境与资源准备1.在教室，充分利用多媒体进行视频教学2.讲解与安全案例相结合教学过程设计说明教学步骤、教学内容、教学方法、设备运用、教学板书等备注一、引用生活中的案例引入新课，理解 合金元素在钢中的作用1、强化铁素体2、形成合金碳化物3、细化晶粒4、提高钢的淬透性5、提高钢的回火稳定性 二、（一）、低合金钢与合金钢的划分低合金钢与合金钢是按所含合金元素的质量分数来划分的（二）、低合金钢的分类(GB/T13304.

7、22008)1.按质量等级分类(1)普通质量低合金钢(2)特殊质量低合金钢(3)优质低合金钢2.按主要性能及使用特性分类 低合金钢按主要性能及使用特性分类，可分为可焊接的低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金钢筋钢、铁道用低合金钢、矿用低合金钢和其他低合金钢。 （三）、合金钢的分类(GB/T13304.22008)1.按质量等级分类(1)优质合金钢(2)特殊质量合金钢2.按主要性能及使用特性分类(1)工程结构用合金钢 (2)机械结构用合金钢(3)不锈、耐腐蚀和耐热钢 (4)工具钢(5)轴承钢(6)特殊物理性能钢 (7)其他 如焊接用合金钢等01、6-3 低合金钢 低合金钢是在碳素结构钢的基础

8、上加入了少量(一般总合金元素的质量分数不超过3%)的合金元素而得到的。由于合金元素的强化作用，低合金钢比碳素结构钢(含碳量相同)的强度要高得多，并且具有良好的塑性、韧性、耐腐蚀性和焊接性能。低合金钢广泛用于制造工程构件。2、低合金耐候钢 低合金耐候钢是在低碳非合金钢的基础上加入少量铜、铬、镍等合金元素，使钢表面形成一层保护膜的钢。为了进一步改善耐候钢的性能，还可再添加微量的铌、钒、钛、钼、锆等其他能增强耐大气腐蚀性能的合金元素。3、低合金专用钢（1）.汽车用低合金钢 它是在低碳钢中，通过单一或复合添加铌、钛、钒等微合金元素，形成碳氮化合物粒子进行强化，同时通过微合金元素的细化晶粒作用，获得较高

9、的强度。（2）.锅炉、压力容器用低合金钢 压力容器绝大多数由钢板拼焊而成，在制造过程中压力容器钢板要经受冷、热加工，所以要求压力容器钢板具有良好的工艺性能，并且具有一定强度和足够的韧性，以保证在正常工作条件下承受外载荷而不发生脆性破坏。（3）.铁道用低合金钢 铁道用低合金钢主要用于制造铁路钢轨、铁路用辗钢整体车轮等。（4）.矿用低合金钢 矿用低合金钢主要用于制造煤机、矿用结构件等。七、小结 合金钢的分类1.按质量等级分类2.按主要性能及使用特性分类板书设计一、低合金钢与合金钢的划分二、合金钢的分类作业布置P86页第5题教学反思重庆市永川职业教育中心教案专用笺（电子版）教学课题合金工具钢课程名称

10、金属材料教学班级19中德班课时数量2任课教师陈清平教学周数第17周教学日期2020.12.21教材内容分析合金工具钢需要仔细讲解，让学生明白合金元素对改变钢材性能的重要性教学目标知识目标：合金元素在钢中的作用技能目标:合金工具钢的作用态度目标： 树立安全生产，遵守健康安全法规和法则的意识教学重点合金元素在钢中的作用教学难点树立遵守健康安全法规和法则的意识教学模式任务引领型教学方法引导法、讲授法教学环境与资源准备1.在教室，充分利用多媒体进行视频教学2.讲解与安全案例相结合教学过程设计说明教学步骤、教学内容、教学方法、设备运用、教学板书等备注一、复习合金元素在钢中的作用1、强化铁素体2、形成合金

11、碳化物3、细化晶粒4、提高钢的淬透性5、提高钢的回火稳定性 二、 合金工具钢的分类一合金工具钢 1、合金刃具钢 合金刃具钢主要用于制造车刀、铣刀、钻头等各种金属切削刀具。合金刃具钢要求具有高硬度、高耐磨性、高热硬性及足够的强度和韧性等。（1）、低合金刃具钢（2）、高速钢高速钢是一种具有高红硬性、高耐磨性和足够强度的合金工具钢。钢中含有较多的碳(0.7%1.5%)和大量的钨、铬、钒、钼等强碳化物形成元素。 高速钢常用于制造切削速度较高的刀具(如车刀、铣刀、钻头等)和形状复杂、载荷较大的成形刀具(如齿轮铣刀、拉刀等)。2、合金模具钢（1） 冷作模具钢 冷作模具钢用于制造使金属在冷状态下变形的模具，

12、如冲裁模、拉丝模、弯曲模、拉深模等。（2）.热作模具钢 热作模具钢用于制造使金属在高温下成形的模具，如热锻模、压铸模、热挤压模)等。（3）.塑料模具钢 从儿童玩具到我们每天使用的生活用品，塑料制品在生活中无处不在。这些塑料制品大都是通过塑料模具压注出来的。二、合金量具钢 量具是测量工件尺寸的工具，如游标卡尺、量规和样板等。它们的工作部分一般要求具有高硬度、高耐磨性、高的尺寸稳定性和足够的韧性。三、 特殊性能钢具有特殊的物理性能和化学性能的钢称为特殊性能钢。（一）、不锈钢不锈钢主要指在空气、水、盐水溶液、酸及其他腐蚀性介质中具有高度化学稳定性的钢，又称不锈耐酸钢。只能抵抗大气腐蚀的钢是一般不锈钢

13、，而在一些化学介质(如酸类)中能抵抗腐蚀的钢称为耐酸钢。一般不锈钢不一定耐酸，而耐酸钢大都具有良好的耐腐蚀性能。常用的不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰不锈钢等，按金相组织特点又可分为奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。四、耐热钢 耐热钢是指在高温下具有良好的化学稳定性和较高的强度，能较好地适应高温条件的特殊性能钢。钢的耐热性包含高温抗氧化性和高温强度两个指标。在高温下具有抗高温介质腐蚀能力的钢称为抗氧化钢;在高温下仍具有足够力学性能的钢称为热强钢。耐热钢是抗氧化钢和热强钢的总称。五、耐磨钢 耐磨钢指在巨大压力和强烈冲击载荷作用下能发生硬化的高锰钢。 耐磨钢主要应用于巨大压力和强烈冲击载荷作用下工作的零件，如起重机和拖拉机的履带、挖掘机铲斗的斗齿、碎石机的颚板、铁路道岔、防弹钢板等。 三、小结 合金元素在钢中的作用板书设计一、合金工具钢二、合金量具钢三、 特殊性能钢作业布置P86页第4题教学反思9