最新金属材料与热处理——铁碳合金03教学教案
铁碳合金材料和钢热处理课件
根据用途，铁碳合金可分为结构 钢、工具钢、不锈钢和特殊性能
钢等。
铁碳合金的物理和机械性能
铁碳合金的物理性能包括密度 、熔点、热膨胀系数、热导率 等，这些性能与碳含量和组织 有关。
铁碳合金的机械性能包括强度 、硬度、韧性、塑性和疲劳强 度等，这些性能也与碳含量和 组织有关。
通过热处理可以改变铁碳合金 的组织和机械性能，以满足不 同应用的需求。
可控气氛热处理技术
要点一
总结词
可控气氛热处理技术是一种通过控制气氛来改变金属材料 表面和内部结构的工艺，具有高精度、高效率、低能耗等 优点。
要点二
详细描述
可控气氛热处理技术通过精确控制气氛的组成和浓度，实 现对金属材料表面和内部结构的精确调控。这种技术可以 避免传统热处理过程中出现的氧化、脱碳、脱气等问题， 同时还可以实现快速加热和冷却，提高生产效率。此外， 可控气氛热处理技术还可以通过精确控制气氛的组成和浓 度，实现金属材料的表面改性和功能化。
03
钢的热处理技术
退火
总结词
退火是一种将金属加热到一定温度后保温，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺 。
详细描述
退火的目的是消除内应力、降低硬度、改善切削加工性，以及细化晶粒，提高 钢的塑性和韧性。根据加热温度和冷却方式的不同，退火可以分为完全退火、 等温退火和球化退火等。
淬火
总结词
淬火工艺。
激光热处理技术
总结词
激光热处理技术是一种利用高能激光束对金属材料表 面进行快速加热和冷却的工艺，具有高精度、高效率 、低能耗等优点。
详细描述
激光热处理技术利用高能激光束对金属材料表面进行 快速加热和冷却，可以在极短时间内实现对金属材料 表面的硬化、熔融、焊接等操作。这种技术可以避免 传统热处理过程中出现的氧化、脱碳、脱气等问题， 同时还可以实现快速加热和冷却，提高生产效率。此 外，激光热处理技术还可以通过精确控制激光束的能 量和作用时间，实现金属材料的表面改性和功能化。
铁碳合金状态图教案
铁碳合金状态图教案一、教学目标1. 让学生了解铁碳合金的基本概念和性质。
2. 使学生掌握铁碳合金状态图的构成和作用。
3. 培养学生运用铁碳合金状态图分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 铁碳合金的基本概念和性质2. 铁碳合金状态图的构成3. 铁碳合金状态图的作用4. 铁碳合金状态图的绘制方法5. 铁碳合金状态图的应用实例三、教学方法1. 讲授法：讲解铁碳合金的基本概念、性质和状态图的构成。
2. 演示法：展示铁碳合金状态图，讲解其作用和绘制方法。
3. 案例分析法：分析铁碳合金状态图在实际工程中的应用实例。
4. 小组讨论法：分组讨论铁碳合金状态图的应用问题。
四、教学准备1. 教材或教学资源：《金属材料与热处理》、《金属学》等。
2. 投影仪或白板：展示铁碳合金状态图。
3. 教学PPT：制作铁碳合金状态图教案的相关内容。
4. 案例材料：收集铁碳合金状态图在实际工程中的应用实例。
五、教学过程1. 导入：简要介绍铁碳合金的基本概念和性质，激发学生的学习兴趣。
2. 新课：讲解铁碳合金状态图的构成和作用，引导学生理解并掌握相关知识点。
3. 演示：展示铁碳合金状态图，讲解绘制方法，让学生直观地感受状态图的应用。
4. 案例分析：分析铁碳合金状态图在实际工程中的应用实例，培养学生运用知识解决问题的能力。
5. 小组讨论：分组讨论铁碳合金状态图的应用问题，促进学生之间的交流与合作。
6. 总结：回顾本节课的主要内容，强调铁碳合金状态图的重要性。
7. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对铁碳合金基本概念和性质的理解。
2. 状态图绘制练习：让学生绘制简单的铁碳合金状态图，检验其对状态图构成和绘制方法的掌握。
3. 案例分析报告：评估学生在案例分析中的表现，包括分析问题的思路、运用知识的能力和团队合作精神。
七、教学拓展1. 邀请相关领域的专家或企业工程师进行讲座，分享铁碳合金状态图在实际工程中的应用经验和案例。
《金属材料与热处理》第四章铁碳合金
学习情境四：铁碳合金 4.3
4、在焊接方面的应用 焊接时由焊缝到母材各区域的温度是不同的，根据Fe－Fe3C 相图可知，受到不同加热温度的各区域在随后的冷却中可能 会出现不同的组织和性能。这需要在焊接之后采用相应的热 处理方法加以改善。 5、在热处理方面的应用
Fe－Fe3C相图是制订热处理工艺的依据。应用Fe－Fe3C相 图可以正确选择各种碳钢的退火、正火、淬火等热处理的 加热温度范围。由于含碳量的不同，各种碳钢热处理的加 热温度和组织转变也各不相同，都可从状态图中求得。
31
学习情境四：铁碳合金 4.4
1、在钢铁材料选用方面的应用
Fe－Fe3C相图反映了铁碳合金的组织、性能随成分的变化 规律，为钢铁材料的选用提供了依据。如各种型钢及桥梁、船 舶、各种建筑结构等，都需要强度较高、塑性及韧性好、焊接 性能好的材料，故一般选用含碳量较低（WC＜0.25％）的钢材； 各种机械零件要求强度、塑性、韧性等综合性能较好的材料， 一般选用碳含量适中（WC＝0.30％～0.55％）的钢；各类工具、 刃具、量具、模具要求硬度高，耐磨性好的材料，则可选用含 碳量较高（WC＝0.70％～1.2％）的钢。纯铁的强度低，不宜 用作工程材料。白口铸铁硬度高、脆性大，不能锻造和切削加 工，但铸造性能好，耐磨性高，适于制造不受冲击、要求耐磨、 形状复杂的工件，如冷轧辊、球磨机的铁球等。
29
学习情境四：铁碳合金 4.4
低碳钢：Wc=0.1-0.25% 中碳钢：Wc=0.25-0.6% 高碳钢：Wc=0.6-1.4% 随着Wc的增加，硬度、强度都增加。
30
学习情境四：铁碳合金 4.3
三、铁碳合金状态图的应用
1、在钢铁材料选用方面 2、在铸造生产上的应用 3、在锻造方面的应用 4、在焊接方面的应用 5、在热处理方面的应用
铁碳合金教案
铁碳合金教案§3-1 合金及其组织教学目的：1、掌握合金的概念及无相的概念2、掌握合金的组织概念、性能特点。
3、掌握固溶解，金属化合物质、混合物教学重点与难点：掌握合金的概念是教学重点。
掌握三种合金组织的名称及性能是教学难点。
教学过程：新课1、合金的概念：合金是一种金属元素与其它金属元素可非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。
例如：普通黄铜是由铜锌两种金属元素组成的合金，碳素钢是由铁和碳组成的合金。
2、组元或元的概念：组成合金的最基本的独立物质称为组元或元。
硬铝是由铝、铜、镁或铝、铜、锰组成的三元合金。
（∵合金中元数目的多少，合金可分为：二元、三元、多元合金。
）3、相的概念在合金中成分、结构及性能相同的的组成部分称为相。
•注：合金的性能一般都是由组成合金的各相性能、数量、各相组合情况所决定。
4、组织：所谓合金的组织，是指合金中不同相之间相互组合配置的状态。
∵合金中各组元之间结合方式不同，∴合金组织可分为：一、固溶体固溶体是一种组元的在子深入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。
溶入的元素称为溶质，而基体元素称为溶剂。
固溶体仍然保持溶剂的晶格类型。
1、分类：∵溶质原子在溶剂晶格中分布情况不同，∴可分为：1）、间隙固溶体溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固溶体称为间隙固溶体。
2）、置换固溶体溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固容体称为置换固溶体。
2、性能影响：材料塑性变形抗力↑→强、硬度↑的现象称“固溶强化”（强化金材的重要途径）。
二、金属化合物合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物。
其性能物特点是熔点高，硬度高，脆性大。
金属化合物能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韧性会降低。
三、混合物：两种或两种以上的相按一定质量分数组成的机械混合物质。
------各相仍保持自己原来的晶格；其性能取决于各相的性能、形态、数量、大小。
小结：•本次课讲解了工业上强化金属材料的重要手段分别有---1 形变强化；2 细化晶粒；3 固溶强化；4 弥散强化§3-2 铁碳合金相图教学目的：1、掌握铁碳合金相图，简化图各区域组织符号及名称。
金属材料与热处理 模块四 课题三 铁碳合金的组织和Fe-C合金相图
渗碳体的晶格
渗碳体的显微组织
必备知识
5.珠光体（P） 珠光体是铁素体和渗碳体的混合物， 用符号P表示。它是铁素体和渗碳体层 片相间、交替排列形成的混合物。其 显微组织图如图4-18所示其中白色为 铁素体基体，黑色线条为渗碳体。珠 光体的含碳量为0.77%，由于珠光体 是由硬的渗碳体和软的铁素体组成的 混合物，所以其力学性能是两者的综 合，强度较高，硬度适中，具有一定 的塑性。
Fe—Fe3C相图中七个特性点的温度、含碳量以及含义
点的符号
A C D E G S P
温度℃ 1538 1148 1227 1148 912 727 727
含碳量（%）
含义
0
纯铁熔点
4.3
共晶点，L⇌Ld(A+Fe3C)
6.69
渗碳体的熔点
2.11
碳在奥氏体（γ-Fe）中的最大溶解度点
0
纯铁的同素异构转变点，α—Fe⇌γ-Fe
（2）AECF线。 固相线，对应成分的液态合金冷却到此线上的对应点时完成结晶过程，变为固态，此线之下为 固相区域。在液相线与固相线之间是液态合金从开始结晶到结晶终了的过渡区，所以此区域液相与固相并存。AEC 区内为液相合金与固相奥氏体，CDF区内为液相合金与固相渗碳体。
（3）GS线 。奥氏体冷却时析出铁素体的开始线 （或加热时铁素体转变成奥氏体的终止线），又称A3线。奥氏 体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。
（4）ES线 。 碳在奥氏体（γ-Fe）中的溶解度曲线，又称ACm线。 奥氏体的溶碳能力沿该线上的对应点变化。 在1148℃时，碳在奥氏体中的溶解度为2.11%（E点的含碳量），在727℃时降到0.77%（S点的含碳量）。在AGSE区 内为单相奥氏体。含碳量较高（>0.77%）的奥氏体，在从1148℃缓冷到727℃的过程中，由于其溶碳能力降低，多 余的碳会以渗碳体的形式从奥氏体中析出，称为二次渗碳体（Fe3CⅡ）。
最新金属材料与热处理——铁碳合金04教学教案
铁碳合金（第四课时）A：课题：铁碳合金相同B：新课C：教学目的与要求1：掌握铁碳合金的相及组织2：熟悉掌握铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体的符号及性能特点。
D：教学重点与难点：同2E：教学过程：铁碳合金相图一、铁碳合金的相及组织1、铁素体：①概念：碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。
②符号：F，体心立方晶格①溶解能力：溶解度很小，在7270C时，碳在α-Fe中的最大溶碳量为0.0218%，随温度的降低逐渐减小。
②性能：由于铁素体的含碳量低，所以铁素体的性能与纯铁相似。
即有良好的塑性和韧性，强度和硬较低。
2、奥氏体：①概念：碳溶解在γ－Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。
②符号：A，面心立方晶格③溶碳能力：较强。
在11480C时可溶C 为2.11%，在7270C时，可溶C为0.77%。
④性能：强度、硬度不高，具有良好的塑性，是绝大多数钢在高温进行锻造和扎制时所要求的组织。
2、渗碳体：①概念：含碳量为6.69%的铁与碳的金属化合物。
②符号：Fe3C 复杂的斜方晶体③溶碳能力：C=6.69%④性能：熔点12270C 硬度很高，塑性很差，伸长率和冲击韧度几乎为零，是一个硬而脆的组织。
2、珠光体：①概念：是铁素体与碳光体的混合物②符号：P ，是铁素体和渗碳体片层相间，交替排列。
③溶碳能力：在7270C时，C=0.77%④性能特点：取决于铁素体和渗碳体的性能，强度较高，硬度适中，具有一定的塑性。
3、莱氏体：①概念：是含碳量为4.3%的液态铁碳合金在11480C时从液体上中间结晶出的奥氏体和渗碳体的混合物。
②符号：Ld（高温莱氏体，温度＞7270C）由于奥氏体在7270C时转变为珠光体，所以在室温下的莱氏体由珠光体和渗碳体组成叫低温莱氏体。
L’d表示③溶碳能力：C=4.3%④性能特点：硬度很高，塑性很差。
F、A、Fe3C是单相组织，称铁碳合金的基本相。
P、Ld是由基本相混合组成的多相组织。
A、小结B、布置作业。
金属材料及热处理-1铁碳相图及其应用03
（2）共晶相图与共晶转变
（3）共析相图与共析转变
（4）包晶相图与包晶转变
3.5 铁碳相图
铁碳相图是研究钢和铸铁的基础，对于 钢铁材料的应用以及热加工和热处理工艺的 制订也具有重要的指导意义。
Fe和C能够形成Fe3C, Fe2C 和FeC等多种稳定化 合物。所以，Fe-C相图可以划分成Fe-Fe3C, Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分。由于化 合物是硬脆相，后面三部分相图实际上没有应用 价值（工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5％）， 因此，通常所说的铁碳相图就是Fe-Fe3C部分。 化合物Fe3C称为渗碳体(Cementite)，是一种亚稳 定的化合物，在一定条件下可以分解为Fe和C，C 原子聚集到一起就是石墨。因此，铁碳相图常表 示为Fe-Fe3C和Fe-石墨双重相图。Fe-Fe3C相图 主要用于钢，而Fe-石墨相图则主要用于铸铁的研 究和生产。这里主要分析讨论Fe-Fe3C相图，Fe石墨相图与此类似，只是右侧的单相是石墨而不 是Fe3C。
2.在二元相图中，若是三相平衡，则三相区必为一水平线。
3．如果两个恒温转变中有两个相同的相，则这两条水平线之间一定是由这两 个相组成的两相区。 (L+δ→γ) (L→ γ+Fe3C)
4． 当两相区与单相区的分界线与三相等温线相交．则分界线的延长线应进入 另一两相区，而不会进入单相区。
3.3 杠杆定律
由冶炼时所用原材料以及冶炼方法和工艺 操作等所带入钢中的化学元素，则称为杂质。 钢中杂质的含量一般限制在下列范 围:Mn≤0.5%，Si≤0.4%，Cr≤0.3%，Ni≤0.3%， Cu≤0.3%，Mo≤0.1%, w≤0.2%，P ≤0.0250.04%，S≤0.015-0.05%。这样，同一合金元 素既可能作为杂质又可能作为添加元素，若属 于前者，则影响钢的质量，若属于后者，则决 定钢的组织与性能。
《金属材料与热处理》铁碳合金相图教案
含碳量越高，钢的强度和硬度越高，而塑性和韧性越低。
6、Fe—Fe3C相图的应用。
作为选用钢材料的依据：如制造要求塑性、韧性好，而强度不太高的构件，则应选用含碳量较低的钢；要求强度、塑性和韧性等综合性较好的构件，则选用含碳量适中的钢，各种工具要求硬度高及耐性好，则应选用含碳量较高的钢。制定铸、锻和热处理等热加工工艺的依据。
教学难点
铁碳合金相图的分析及铁碳合金冷却结晶过程的分析。
教学方法
讲授法、展示法
教学过程
备注
第一课时
组织教学
复习并引入
1、组织、组元、相的概念
2、合金的组织有哪些？分别是?
新授
钢铁材料是现代工业中应用最为广泛的合金，它们均为以铁和碳两种元素为主要原素的合金。由于钢铁材料的成分（含碳量）不同，因此组织和性能也不相同，应用场合也不一样。铁碳合金相图总结了铁碳合金的组织和性能随成分、温度变化的规律，这对生产实践有着很重要的意义，它不仅是选择钢铁材料的重要工具，而且还可以作为制定铸、锻、焊及热处理等加工工艺的依据。
S点：共析点，As P＝（F+Fe3CⅠ）
3、线的含义：
ACD线：液相线，在此线的上方所有的铁碳合金都为液体。
AECF线：固相线，在此线的下方所有的铁碳合金都为固体。
在ACD线与AECF线之间是结晶区，即过渡区。
GS线：从A中析出F的开始线，又称A3线
ES线：C在A中溶解度曲线，亦称为Acm线。
ECF：共晶线，温度为11487270C。
2、铁碳合金相图的点、线、面的含义及各区域内的组织
3、铁碳合金相图的分类
4、铁碳合金的成分、组织与性能的关系
5、Fe—Fe3C相图的应用。
铁碳合金教案
PFP Fe3C
（2）共析反应的产物是 F 与 Fe3C 的共析混合物，称珠光体，用符号 P 表示 （3）珠光体组织中的渗碳体称为共析渗碳体。在显微镜下珠光体的形态呈层 片状。在放大倍数很高时，可清楚看到相间分布的渗碳体片（窄条）与 铁素体片（宽条） 。 （4） P 的强度较高，塑性、韧性和硬度介于渗碳体和铁素体之间
三、典型铁碳合金的冷却过程及组织
1．铁碳含金的分类 1）
工业纯铁 C 0.0218%
C 0.77% 亚共析钢0.0218% 钢0.0218% C 2.11%共析钢C 0.77% 过共析钢0.77 C 2.11 2）
亚共晶白口铸铁 2.11% C 4.3% 白口铸铁 2.11% C 6.69%共晶白口铸铁 C 4.3% 过共晶白口铸铁 4.3% C 6.69% 3）
2．典型铁碳含金冷却过程分 1）共析钢
教
2）亚共析钢
学
方
案
备
注
3）过共析钢
4）共晶白口铸铁
教
5）亚共晶白口铸铁
学
方
案
备
注
6）过共晶白口铸铁——同上，析出一次渗碳体
四、含碳量对铁碳合金组织和性能的影响
1．C 对平衡组织的影响 1）引起相组成物中 F、 Fe3C 相对量的变化：C％↑——F％↓、Fe3C％↑ 2）引起组织组成物的变化 C％↑——F→F+P→P→P+ Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ+Le’→Le’→ Fe3CⅠ+Le’→ Fe3CⅠ 3）引起组织形态的变化。例 Fe3CⅡ：C％↑—不连续→连续网状 2．C 对力学性能的影响 1）原因 （1）室温组织类型、相组成和组织组成物相对量不同 （2）组织的形态与分布不同（尤其应注意 Fe3CⅡ的分布） 2）影响 （1）对钢的影响——C％↑—硬度↑，塑、韧性↓ 强度：先升后降（当 C％＞1.0％时，Fe3CⅡ呈连续网状） （2）对白口铁的影响：脆性很大，强度很低,硬度、耐磨性很高
数控技术《4.5-铁碳合金相图的应用-教案》
《金属材料与热处理》课程电子教案项目名称项目四铁碳合金节名铁碳合金相图的应用1 能够利用铁碳合金相图分析铁碳合金的成分-组织-性能之间的关系；学习目标2 能够分析铁碳合金相图的应用。
教学重点铁碳合金相图成分-组织-性能之间的关系。
教学难点典型铁碳合金的应用。
教学手段教学板书；电子课件。
教学内容案例导入：钳工实习时，有一个项目，用锯条锯不同类型的碳钢。
为什么锯条可以锯T10钢和2021而且锯T10钢要锯2021费劲？通过铁碳合金相图的学习可以分析解答。
在实际生产中，铁碳合金相图还有哪些应用？一、铁碳合金的成分、组织与性能的关系由铁碳合金相图可知，随着含碳量的增加，铁碳合金的室温组织依次变化为，依次为：铁素体、铁素体珠光体、珠光体、珠光体二次渗碳体、珠光体二次渗碳体低温莱氏体、低温莱氏体、低温莱氏体一次渗碳体。
在Fe-Fe3C相图中，随着碳的质量分数增大，在铁碳合金的室温组织中，铁素体的含量不断减少，而渗碳体的含量不断增加。
不仅渗碳体的数量增加，而且渗碳体的大小、形态和分布情况也随着发生变化。
渗碳体由层片状分布在铁素体基体内（如珠光体）变为呈网状分布在晶界上（如二次渗碳体），最后形成莱氏体时，渗碳体已作为基体出现。
因此，不同成分的铁碳合金的组织结构不同，性能也有很大的差异。
在铁碳合金中，渗碳体一般可看作是一种强化相。
基体是铁素体，随着渗碳体数量的增加，其强度和硬度升高，而塑性与韧性相应降低。
当碳的质量分数大于％时，由于网状二次渗碳体出现，导致钢的强度下降。
含碳量越高，渗碳体含量增加，钢的强度、硬度越高，而塑性、韧性越低，这在钢经过热处理后表现尤为明显。
含碳量对正火后碳素钢的力学性能的影响利用铁碳合金成分—温度—组织—性能之间的关系，可以合理地对零件进行选材、加工、热处理等。
二、铁碳相图的应用1、在选材方面的应用铁碳合金相图所表明的成分、组织与性能之间的关系，为合理选用钢铁材料提供了依据。
（1）纯铁磁导率高，矫顽力低，可作软磁材料使用，例如做电磁铁的铁心等。
金属材料铁碳合金教案
一、教学目的：1、了解合金的概念及组织的基本类型。
2、掌握铁碳合金的基本组织、性能及符号。
3、了解简化的Fe—Fe3C相图中特性点、特性线的含义及组织的分布情况。
4、了解相图的应用。
5、了解碳素钢的分类、牌号、性能及用途。
二、重点和难点1、重点：铁碳合金的基本组织、性能及符号。
2、难点：铁碳合金相图及典型组织的结晶过程分析。
§3－1 合金及其组织1、组元：组成合金的最基本的独立物质，按组成元素的种类分为二元合金、三元合金和多元合金。
例：碳素钢由Fe、C、Si、Mn、S、P组成，称铁碳合金, 多元合金；；黄铜由Cu、Zn组成，称二元合金；铝由Al、Cu、Mg组成，称三元合金。
2、相：合金中成分、结构及性能相同的组成部分为相，相与相之间以界面分开，固态相有统一的晶格类型，是组元间的关系。
3、组织：数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成合金组织，是相之间的关系。
组织不同,性能不同。
液相:无晶格单相组织固溶体固相单晶格金属化合物多相组织：混合物（多种晶格）单相组织：一种晶格单晶体：一个晶粒一、合金的基本概念1、液相组织：液态时，合金的组元相互溶解，形成均匀的液溶体。
2、固相组织：固态时，由于合金各组元之间相互作用不同，原子结合力不同，可出现固溶体、金属化合物、机械混合物。
二、合金的组织1、固溶体定义：一种组元溶入另一组元的晶格中形成的均匀固相。
属性：单相组织，显微镜下可观察到晶界。
溶剂：基体组元，保持自身晶格类型，溶解其它组元。
溶质：溶入溶剂的组元，自身晶格消失。
例如：铁碳合金中铁为溶剂，碳为溶质。
分类：间隙固溶体(有限) 按溶质与溶剂原子相对位置分：置换固溶体(无限)有限固溶体 按溶解度分：无限固溶体间隙固溶体—溶质原子分布于溶剂晶格中而形成的固溶体。
由于溶剂晶格的间隙尺寸很小，故溶质原子半径小于1埃，且形成有限固溶体。
例如：铁碳合金。
置换固溶体—溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固溶体。
铁碳合金相图教案
授课执行情况及分析：
教学过程
教 学 内 容
教学方法
一、组织教学
检查复习
(3分钟)
（教师目视全班同学，清点人数）
同学们，上节课我们一起学习了有关碳素钢的一些知识，请同学们回忆一下：
1、碳素钢中的常村元素有哪些？它们对钢的性能有哪些影响？
（锰 硅 硫 磷 氢）
(锰，硅可以提钢的强度和硬度，是有益元素)
板书
同学自己总结老师补充（表扬总结好的同学）
同学看书可提出疑问教师回答
08—25钢的含碳量低，属低碳钢。
(1)性能：强度，硬度较低，塑性，韧性及焊接性能良好
(2)用途：主要用于制造冲压件，焊接结构件及强度要求不高的机械零件，渗碳件，如压力容器，小轴，销子，法兰盘，螺钉和垫圈等。
30—55钢属中碳钢
(1)性能：具有较高的强度和硬度，其塑性和韧性随含碳量的增加而逐步降低，切削性能良好。经调质后，能获得较好的综合力学性能。
拿出一个螺丝钉展示给学生看
三、新授
教学过程
教学过程
四、复习巩固
五、布置作业
碳素钢牌号及用途
一.（普通）碳素结构钢
1.牌号
由以下四部分组成：
（！）屈服强度字母 Q—屈服强度，“屈”字的汉语拼音字母字头
(2)屈服强度数值 单位为MP
(3)质量等级符号 A.B.C.D级，从A到D依次提高
（4）脱氧方法符号 F-沸腾钢， b-半镇静钢，Z-镇静钢，TZ-特殊镇静钢，Z与TZ符号在钢号组成表示方法中予以省落。
（2）用途：主要用于制造受力较大的机械零件，如连杆，曲轴，齿轮和联轴器等。
60钢以上的牌号属高碳钢
(1)性能：具有较高的强度，硬度和弹性，但焊接性能不好，切削性能稍差，冷变形塑性差。
中职机械基础教案：铁碳合金
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号：教学内容三、讲解新课（一）金属的晶体结构与同素异晶转变1．金属的晶体结构（1）晶体和非晶体固态物质根据其原子排列特征，可分为晶体和非晶体两类。
晶体有一定的熔点，其性能随组织结构的改变而改变；非晶体没有一定的熔点，其性能在各个方向上是相同的。
（2）晶格和晶胞抽象的用于描述原子在晶体中排列方式的空间几何格架称为晶格，最少数目的原子排列成的最小结构单元来表示晶格，称为晶胞。
（a）原子排列（b）晶格（c）晶胞表示方法（3）三种典型的金属晶体结构体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格（4）实际金属的晶体结构实际金属中，晶粒内部的原子排列并不理想，其内原子的排列也只是大体上一致，其中不一致的原子排列称为晶体缺陷。
晶体缺陷按形状不同可分三类，即点缺陷、线缺陷、面缺陷。
2．金属的结晶（1）结晶的基本概念物质由液态转变为固态的过程称为凝固，如果通过凝固形成晶体，则又称为结晶。
纯金属的实际结晶温度T1总是低于平衡结晶温度（T0理论结晶温度或熔点），这种现象叫做过冷。
（2）金属的结晶过程实验证明，结晶是晶体在液体中从无到有（晶核形成），由小变大（晶核长大）的过程。
自发形核、非自发形核；平面方式、树枝状方式3．金属的同素异晶转变金属元素在固态下温度变化时晶格类型的变化，称为同素异晶转变。
为了区别于由液态转变为固态的初次结晶，常将同素异晶转变称作二次结晶或重结晶。
金属的同素异晶转变为热处理提供基础，钢能够进行多种热处理，就是因为铁能够在固态下发生同素异晶转变。
（二）合金的晶体结构1．合金的组元组成合金的基本物质称为组元。
2. 相和组织3. 合金的组织固溶体、金属化合物和机械混合物。
（三）铁碳合金基本组织1．铁素体碳溶于-Fe 中所形成的固溶体称为铁素体，用符号 F 表示。
2．奥氏体碳溶于-Fe 中所形成的固溶体称为奥氏体，用符号 A 表示。
3．渗碳体渗碳体是铁和碳的化合物，分子式为 Fe3C，含碳量为 6.69%。
金属材料与热处理教案——铁碳合金之碳素钢第16-17课时
项目教学电子教案（总第16-17 课时）一、项目名称：铁碳合金1.子项目名称：碳素钢：碳钢的性能牌号及用途2.课时安排： 4 ，本节为第3、4课时。
二、教学目标：1.知识目标：1）、了解碳素结构钢和碳素工具钢的分类；2）、掌握碳素结构钢的牌号、性能及用途；3）、掌握碳素工具钢的牌号、性能及用途；4）、掌握铸造碳钢的牌号、性能及用途。
2.能力目标：培养学生分析问题的能力，理论练习实际的能力。
3.情感目标：培养学生积极向上的进取精神。
三、教学重、难点：素结构钢、碳素工具钢的牌号、性能及用途。
四、教学准备：1.教师准备：制作课件，准备教案、提出项目任务，给出完成项目的相关知识。
2.学生准备：预习完成本项目所需要的已经学过的知识，小组长负责分组。
五、教学方法（策略）：讲授法、分组教学六、预计问题及对策：问题：根据所给钢的牌号和零件的工作条件，选择合适的材料对策：让学生熟练掌握碳素钢的牌号、性能及应用七、教学辅助手段：八、教学过程：教师阐述项目任务：1、掌握碳素钢的牌号、性能及用途；2、根据零件工作条件合理进行选材；3、完成本项目的项目测试。
知识链接/示范讲解：三、碳素钢牌号、性能及用途化学元素符号＋汉语拼音字母＋阿拉伯数字1．（普通）碳素结构钢2．优质碳素结构钢3．碳素工具钢4．铸造碳钢1．（普通）碳素结构钢（1）屈服强度字母Q（2）屈服强度数值（3）质量等级符号：A、B、C、D级，从A到D依次提高牌号：Q+屈服点数值+质量等级符号+脱氧方法符号（4）脱氧方法符号：F－沸腾钢b－半镇静钢Z－镇静钢TZ－特殊镇静钢（Z与TZ符号在钢号组成表示方法中予以省略）2．优质碳素结构钢牌号用两位数字表示，这两位数字表示该钢的平均含碳量的万分数45表示平均含碳量为0.45％的优质碳素结构钢08表示平均含碳量为0.08％的优质碳素结构钢3．碳素工具钢牌号以汉字“碳”的汉语拼音字母字头“T”及后面的阿拉伯数字表示，其数字表示钢中平均含碳量的千分数例如：T8表示平均含碳量为0.80％的优质碳素工具钢。
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铁碳合金（第三课时）
A ：课题：铁碳合金
B ：课型：新课
C ：教学目的与要求：
1：掌握铅锑合金合金相图的分析方法。
D 、教学重点与难点：
1、铅锑合金合金相图的分析是教学的重点，亦是教学难点。
E ：教学过程：
铅锑二元合金相图的分析。
如图4-5中：
1、合金I ，其成分为Sb11%+Pb89%。
点液体
C L −−→− −−−→−+Sb Pb 固体 共晶反应
共晶反应：在恒温下从液相中同时结晶出共晶体的变化叫共晶反
应。
其共晶体不再发生变化，这一合金称为共晶合金。
(Pb+Sb)
2、合金II
−→−
L ①−−→−+Pb L ②−−−−→−++)(Sb Pb Pb 室温 1、 合金III
−→−
L ③−−→−+Sb L ④−−−−→−++)(Sb Pb Pb 室温 亚共晶合金：
Sb ＜11%的铅锑合金叫亚共晶合金，其室温组织是Pb+(Pb+Sb)
共晶合金：
Sb=11%的铅锑合金叫共晶合金。
其室温组织是（Pb+Sb ）
过共晶合金：含锑量大于11%的铅锑合金，其室温组织是：Sb+(Pb+Sb)
F：小结
G：布置作业预习4-5节内容。