机制工艺教案1-4

教案设计

学科：机械制造工艺学授课班级：12数控班授课教师：吕全海章节

名称§1-4 选择热处理方法

学

时

4学时

教学

目标

了解常用热处理方法；

能正确选择热处理方法，合理安排热处理工序。

重点

难点

常用热处理方法；

能正确选择热处理方法，合理安排热处理工序。

教后

反思

与

小结

教学内容与环节流程师生互动

§1-4 选择热处理方法

1.复习上一节课所学知识，做到温故而知

新。

2.导入新课，并由学科代表宣读本节课的

学习目标。

3.自主学习部分

一、常用热处理方法

1）退火：

定义：将金属材料加热到适当温度，保持一段

时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处

理工艺。

目的：①降低金属材料的硬度，提高塑性，改善

材料的切削工艺性能；②细化晶粒，均匀金属材

料的组织及成分，改善金属材料的性能，或为

以后的热处理做准备；③消除毛坯的残余内应

力，以防止零件变形和开裂。

分类及应用：

①完全退火：用于中碳钢、中碳合金结构钢的锻

件、铸件等；

②球化退火：适用于共析钢及过共析钢，如碳素

工具钢、合金工具钢、轴承钢等。

③去应力退火：适用于锻件、铸件、焊件毛坯加

工后及精度要求较高的工件消除内应力处理。

2）正火：

定义：将金属材料加热到适当温度，保持一段时间，然后在静止的空气中的热处理工艺。

目的：①提高金属材料的硬度，降低塑性，改善材料的切削工艺性能；②细化晶粒，均匀金属材料的组织及成分，改善金属材料的性能，或为以后的热处理做准备；③消除毛坯的残余内应力，以防止零件变形和开裂。

应用：正火一般适用于低碳钢或低碳合金钢的预备热处理。

详细解释各种退火和正火的工艺曲线。

3）淬火

定义：将钢件加热到某一温度，保持一段时间，然后以适当速度冷却获得马氏体或贝氏体组织的热处理工序。

衡量指标：淬透性和淬硬性。

表面淬火：仅对零件表面进行淬火的工艺，将零件表层迅速加热到淬火起始温度，随即快速冷却，从而达到表面淬火的目的。

4）回火

定义：

目的：

分类：

5）调质

定义：钢的淬火及高温回火的复合热处理工艺。

调质热处理主要是为了获得良好的综合力学性能，提高零件的安全可靠性。

调质与正火相比，不仅强度高，而且苏醒、任性远高于正火钢。

重要零件一般均采用调质热处理。

6）渗碳

定义：将钢件在渗碳介质中加热并保温，使碳原子深入表层的化学热处理工艺。

目的：提高钢件表层的含碳量。

应用：低碳钢或低碳合金钢零件的表面硬化处理。

7）渗氮

定义：在一定温度下，使活性氮原子摄入零件表面的化学热处理工艺。

目的：提高零件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性及疲劳强度。

应用：低碳钢或低碳合金钢零件的表面硬化处理。

比较：工艺温度低，热处理变形小，主要用来处理重要和复杂的精密零件。

二、热处理方法的选择及工序安排

1）改善切削性能（正火和退火）

一般认为硬度在170～230HBS范围内的钢材切削性能最好。

通常安排在毛坯加工之后、切削加工之前进行。

2）改善零件的使用性能（正火和调质）：

调质安排在粗加工和半精加工之间进行。

3）提高表面硬度（表面淬火、表面渗碳和表面渗氮）：

表面淬火、表面渗碳：磨削加工之前；表面渗氮安排在精磨之前。

4）消除内应力（正火、退火、回火、冰冷处理、振动时效、自然时效）：

冰冷处理：精加工之前；

时效处理：各个加工阶段之间。

4.合作探究，交流碰撞

小组成员之间要相互交流，了解组内其他同学的解题思路和想法，并将自己的想法准确无误的表达出来。

5.题目分工

分工1题2题3题4题

展示诠释1组2组3组4组

点评质疑4组3组2组1组

6.展示诠释

要求：每个小组成员都要有自己的事情可做，互相配合，将本组的任务完成。展示时，要认真书写，自己清晰，排版合理，简洁明了；诠释时，要思路清晰，把握重点，语言尽量简洁。

同时，其他同学要认真听取该组的展示诠

释，并作出相应的记录，为下一环节做好准备。

7.点评质疑

要求：点评时要体现出专业性，把握出现问题的重点，简明扼要的点出该组出现的问题，并作出正确的答案。

8.总结

教师总结同学们在本节课中出现的问题，体现出本节课的重点和难点。

9.选出优秀

优秀获得小组/个人

优秀小组

板书之星

诠释之星

质疑达人

优秀个人

10.随堂练习

1）常用的热处理方法有哪些？各适用于什么场合？

2）比较正火与调质。

3）比较渗碳与渗氮。

11.布置作业

习题册相关题目；整理本节课的导学案；完成下节课的导学案。