高一上高教版金属材料与热处理4-3 铁碳合金相图教案

课 题 §4-3 铁碳合金相图 教 学 目 标 知识目标 1、熟悉铁碳合金的相及组织类型、符号及其特点 2、掌握铁碳合金相图的组成、图中重要点、线的含义 3、会利用铁碳合金相图对一些典型的铁碳合金进行分析 能力目标 情感目标 教学重点 1、铁碳合金相图的组成、图中重要点、线的含义 2、利用铁碳合金相图对一些典型的铁碳合金进行分析 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 教学用具 多媒体 教学方法 多媒体辅助教学 教学过程设计 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、组织教学 二、导入新课 三、新课教学 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。 一、铁碳合金的相及组织 在铁碳合金中，碳可以与铁组成化合物，也可以形成固溶体，还可以形成混合物，在铁碳合金中有以下几种基本组织： 1、铁素体 概念：碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体（F） 特点：最大溶碳为0.0218％（727℃），性能与纯铁相似，具有良好的塑性和韧性，而强度和硬度较低。 2、奥氏体 概念：碳溶解在γ-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体（A） 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 特点：最大溶碳能力为2.11％（1148℃），最小溶碳能力为0.77％（727℃），强度和硬度不高，具有良好的塑性，是锻造和轧制时所需的组织。 3、渗碳体 概念：含碳量为6.69％铁碳金属化合物称为渗碳体（Fe3C） 特点：熔点高（1227℃），硬度很高，塑性很差，伸长率和冲击韧性几乎为零，是一个硬而脆的组织，适当的条件下渗碳体可分解为铁和石墨，这对铸铁具有重要的意义。 4、珠光体 概念：铁素体和渗碳体的混合物称为珠光体（P） 特点：含碳量为0.77％，力学性能主要取决于铁素体和渗碳体各自的含量，一般强度较高，硬度适中，具有一定的塑性。 5、莱氏体 概念：奥氏体和渗碳体的混合物称为莱氏体（Ld） 特点：含碳量为4.3％（1148℃），硬度很高，塑性很差。 （铁碳合金基本组织的力学性能可参照书本上表4-2） 二、铁碳合金相图 说明：铁碳合金相图是在缓慢冷却（或缓慢加热）的条件下绘制出的铁碳合金的组织随温度变化的图形。 1、铁碳合金相图的组成 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 教学反思 1.教学的成败得失 2.学生的信息反馈 3.今后的教学建议 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 四、课堂总结 五、布置作业 二、铅锑二元合金相图的分析 分析过程（略） 本节内容主要介绍了二元合金相图的建立，并对铅锑二元合金相图进行了简单的分析，通过分析使我们了解了相图的分析方法以及共晶转变的概念，为下一节内容（铁碳合金相图）打下基础。 练习册 P9—P13 教学反思 1.教学的成败得失 2.学生的信息反馈 3.今后的教学建议 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 四、课堂总结 五、布置作业 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称为置换固溶体（参见书上图4-1（b）） 2、金属化合物 概念：合金组元发生相互作用而形成一种具有 金属特点的物质称为金属化合物。 晶格类型：具有复杂的晶格结构。 性能特点：熔点高、硬度高、脆性大。 3、混合物 概念：两种或两种以上的相按一定质量分数组 成的物质称为混合物。 晶格类型：混合物中各相仍保持原来的晶格。 性能特点：主要取决于各组成相的性能、以及 它们分布的形态、数量、大小等。 通过本节内容的学习，同学们要对固溶体的基本概念、晶体结构、及固溶体的性能特点；金属化合物的基本概念、结构及性能特点；混合物的基本概念、结构及性能特点；有所了解。其中各个合金组织的特点要熟记。 练习册 P9—P13 教学反思 1.教学的成败得失 2.学生的信息反馈 3.今后的教学建议 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 四、课堂总结 但在纯铁的冷却曲线上，实际上还会出现一个临界温度770℃，这是纯铁的磁性转变温度，在此温度以上，α-Fe的磁性消失，在此温度下才具有磁性。因此有时将770℃-912℃存在的无磁性α-Fe称为β-Fe，但由于770℃不时同素异构转变温度，因而通常把912℃以下的具有体心立方晶格的铁都以α-Fe表示。 为了便于同学们记忆，这些转变可以