金料热处理说课教案-钢的回火
钢的热处理——钢的回火转变
四 碳化物转变(250~400℃) ——转变第三阶段
（一）高碳马氏体
碳钢中马氏体过饱和的C几乎全部脱溶，但仍 具有一定的正方度。形成两种比ε-FexC更加稳定 的碳化物： 一种是c-Fe5C2——单斜晶系
一种是θ-Fe3C——正交晶系
(1)碳化物转变取决于回火温度，也和时间有关， 随着回火时间的延长，转变温度可以降低。 (2)是否出现χ-Fe5C2与钢的C%有关，C%增加有利 于χ-Fe5C2产生(板条马氏体不易产生χ-Fe5C2)。
c
c/a
3.02 3.02 2.886 2.886 2.884 2.878 2.874
1.062 1.062 1.013 1.012 1.009 1.006 1.004
碳含量 (%) 1.4
1.2 0.29 0.27 0.21 0.14 0.08
250
1h
2.863
2.872
1.003
0.06
2. 马氏体单相分解 当温度高于150℃时，碳原子扩散能力 加大，a-Fe中不同浓度可通过长程扩散消 除，析出的碳化物粒子可从较远处得到碳 原子而长大。故在分解过程中，不再存在 两种不同碳含量的a相，碳含量和正方度不 断下降，当温度达300℃时，正方度c/a接 近 1。
淬火碳钢在不同温度回火，可得到不同的 组织： 250℃以下回火，得到α+碳化物(ε,η)， 即回火马氏体 (碳化物存在于板条或片内)， 记作M‘ ----低温回火 350~500℃回火，得到α （0.25%C）+θ 碳 化物，即回火屈氏体(细小碳化物及针状 α )， 记作T‘。----中温回火 500~650℃回火，得到平衡态等轴α+θ碳 化物，即回火索氏体(细粒碳化物及等轴 α)，记作S‘。-----高温回火
正火、退火、淬火、回火热处理知识培训教案
教案首页8月份技能大师师带徒培训第一课时钢热处理工艺的四把火之钢的退火退火：将钢加热到一定温度后炉冷处理正火：将钢加热到一定温度后空冷处理淬火：将钢加热到一定温度后水冷或油冷处理回火：将淬火过的钢重新加热到一个温度冷却退火是生产中常用的预备热处理工艺。
大部分机器零件及工、模具的毛坯经退火后，可消除铸、锻及焊件的内应力与成分的组织不均匀性；能改善和调整钢的力学性能，为下道工序作好组织准备。
对性能要求不高、不太重要的零件及一些普通铸件、焊件，退火可作为最终热处理。
钢的退火是把钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却，以获得接近平衡组织的热处理工艺。
退火的目的在于均匀化学成分、改善机械性能及工艺性能、消除或减少内应力并为零件最终热处理作好组织准备。
钢的退火工艺种类颇多，按加热温度可分为两大类：一类是在临界温度（Ac3或Ac1）以上的退火，也称为相变重结晶退火。
包括完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和扩散退火等；另一类是在临界温度（Ac1）以下的退火，也称低温退火。
包括再结晶退火、去应力和去氢退火等。
按冷却方式可分为连续冷却退火及等温退火等。
8月份技能大师师带徒培训第二课时钢热处理工艺的四把火之钢的淬火与回火钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序。
淬火能显著提高钢的强度和硬度。
如果再配以不同温度的回火，即可消除（或减轻）淬火内应力，又能得到强度、硬度和韧性的配合，满足不同的要求。
所以，淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺。
2.1 钢的淬火淬火是将钢加热到临界点以上，保温后以大于临界冷却速度（Vc）冷却，以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
2.2 钢的回火回火是将淬火钢加热至A1点以下某一温度保温一定时间后，以适当方式冷到室温的热处理工艺。
它是紧接淬火的下道热处理工序，同时决定了钢在使用状态下的组织和性能，关系着工件的使用寿命，故是关键工序。
回火的主要目的是减少或消除淬火应力；保证相应的组织转变，使工件尺寸和性能稳定；提高钢的热性和塑性，选择不同的回火温度，获得硬度、强度、塑性或韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。
金属材料与热处理《钢的回火》一课的教学设计
金属材料与热处理《钢的回火》一课的教学设计发布时间：2021-10-13T09:15:36.332Z 来源：《中小学教育》2021年第15期5月作者：薛冬梅[导读] 本节课选自全国技工学校机械通用教材《金属材料与热处理》第七章第五节，是热处理工艺中最重要内容之一，由于回火是在淬火后必须进行的热处理工艺，所以回火工艺、目的、作用及回火时组织性能的变化规律都是学生必须掌握的内容。
因为淬火钢组织和性能的缺陷，所以必须回火。
薛冬梅玉田职教中心河北唐山 064100关键词：理论联系实际?融会贯通?多媒体一、教材分析（一）教材的地位和作用本节课选自全国技工学校机械通用教材《金属材料与热处理》第七章第五节，是热处理工艺中最重要内容之一，由于回火是在淬火后必须进行的热处理工艺，所以回火工艺、目的、作用及回火时组织性能的变化规律都是学生必须掌握的内容。
因为淬火钢组织和性能的缺陷，所以必须回火。
回火时随温度的变化，组织相应发生变化，因为组织变了，所以性能也改变了。
通过本节内容的学习，能使学生对普通热处理工艺即热处理“四把火”有较完整的认识，并能理论联系实际，为学习后续课题《钢的表面热处理》打下良好的基础。
（二）学生基本情况分析由于学校无专门的热处理实习车间，所以学生对热处理的理解还只能停留在理论上。
在讲热处理一章之前，我会组织机制班学生到县内一流企业——玉印集团参观热处理车间，并观看完整的热处理录相片，让学生对各种热处理工艺、目的、规范及应用有了一定的感性认识，尤其是已经学习了热处理原理、退火、正火、淬火等工艺，再进行回火的教学，学生学习理解起来难度不会太大。
但是，毕竟学生缺乏实际动手操作能力，对于如淬火为什么要回火，及分析回火钢组织与性能的变化规律这两个问题可能理解起来稍难，所以课程一开始我就准备了一段录相，让学生看一些工件如菜刀、齿轮等不淬火及淬火后直接投入使用的后果，让学生观察分析，自己得出正确结论——淬火钢必须回火后才能正常使用；在分析回火钢组织与性能变化规律时，教会学生分析的方法。
钢的回火
北京理工大学材料学院苏铁健钢在淬火后为何要及时回火？1. 回火定义与目的定义：将淬火钢加热到A1以下的某温度保温后冷却的工艺。
目的：l降低脆性，减少或消除淬火内应力，防止工件变形或开裂。
l稳定组织。
淬火得到的马氏体和残余奥氏体都是不稳定组织，有自发向铁素体+渗碳体转变的倾向。
回火可使其转变为平衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。
l获得所需力学性能。
淬火组织一般硬度高、脆性大，通过适当回火可调整硬度和韧性。
为什么没有250~350℃之间的回火？2. 回火的分类回火的分类（根据温度范围）：低温回火： 150-250℃中温回火： 350-500℃高温回火： 500-650℃3. 低温回火：组织变化（回火马氏体）回火马氏体金相照片马氏体分解，析出亚稳ε-碳化物并以细片状分布在马氏体基体上，称为回火马氏体（M 回）。
在光学显微镜下M 回为黑色（黑针），A'为白色，如图所示。
由于马氏体分解，减轻了对残余奥氏体的压力，因而残余奥氏体也分解为ε-碳化物+过饱和铁素体（M 回）。
(1) 回火马氏体与马氏体有何不同？(2) 下图哪些区域是回火马氏体，哪些区域是残余奥氏体？3. 低温回火：性能变化与用途l保留淬火后的高硬度（一般为58~64HRC）、高耐磨性的同时，降低内应力，提高韧性。
l主要用于处理各种工具、模具、轴承及经渗碳和表面淬火的工件。
3. 中温回火：组织变化（回火托氏体）马氏体分解为铁素体与渗碳体，在保持马氏体形态（板条状或针片状）的铁素体基体上分布着细粒状Fe3C（渗碳体）组织，称为回火托氏体，用T回表示，如图所示。
回火托氏体与等温转变获得的托氏体组织有何不同？（获得途径及形态分布）回火托氏体金相照片3. 中温回火：性能变化与用途l回火托氏体组织具有较高的弹性极限和屈服极限，并具有一定的韧性，硬度一般为35~45HRC。
l主要用于各类弹簧的处理。
3. 高温回火：组织变化（回火索氏体）回火马氏体金相照片Fe 3C 发生聚集长大，铁素体发生多边形化，由针片状转变为多边形。
钢的回火说课
3.教学的重点和难点
重点
（1）钢力学性能与回火温度的关系 （2）回火的分类及其应用
难点
如何运用钢力学性能与回火温度关系图 以及零件的使用要求来选择恰当的回火 方式
三、学情分析
? 主要针对11级新生，大多为男生，相 当一部分同学底子薄弱，积极性不高，学习 比较被动，学习态度，学习方法上的问题， 空间思维能力和空间想象能力不强，分析解 决问题的能力不强，学习氛围欠浓等方面的 问题。但他们大多思想活跃，动手能力有的 相当好。
1.导入5' 五
教
学
过
2.新课25'
程
3.练习10' 4.小结3' 5.作业2'
引入新课
? 通过复习提问的方式（例如在上节课中 我们谈到关于淬火后的钢需要经过及时的回火 处理，其原因是什么？如果不经过及时回火， 将来使用过程中会导致什么样的后果？等）激 发学生对本节内容学习的兴趣，同时对整章知 识也起到了承上启下的作用，加强知识的连贯 性。
练习
现有一批用 T12钢制造的丝锥，成品刃部硬度要求 60HRC以上，柄部硬度 35-40HRC ，加工工艺为：轧制 热处理 -机加工 -热处理 -机加工。试问上述热处理工序的 具体内容和作用。
小结
?回火：将淬火后的钢重新加热到 Ac1点以下的某一温
度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
2.教学目标
1.教材的地位和作用
3.教学的重点和难点
二、教材分析
1.教材的地位和作用
《金属材料与热处理》第五版为中国 劳动和社会保障出版社出版的全国中等 职业技术学校机械类通用的国家重点教 材，对于机电专业是一门必修的专业基 础理论课，在机械制造行业中有着举足 轻重的地位 。
钢的回火 说课稿
钢的回火说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！我的名字叫李清延，是来自与莱芜市高级技工学校焊接专业的一名老师，我说课的题目是钢的回火。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教法与学法、教学过程、板书设计六个方面进行我的说课。
一、教材分析金属材料与热处理是中国劳动和社会保障出版社出版的中等职业技术学校机械类通用的国家重点教材，对于材料专业来说是一门必修的专业基础理论课，对于机械制造行业有着重要的作用。
本教材共有七章内容，其中第三章铁碳合金相图和第四章钢的热处理是本教材的核心内容，同时也是全书的重点难点所在，并且这两种对全书内容有着承上启下的作用。
而今天我们所讲的钢的回火处理不仅是热处理的最后一道工序，而且对钢的性能有重要的影响。
可以说钢的回火处理决定了零件的使用性能和寿命。
因此，我将和同学们共同探讨钢的回火在实际生产中的重要地位。
二、学情分析我们教育的对象是技校的学生，他们活泼、好动，动手能力强，有着强烈的好奇心，喜欢跟老师交流和沟通，从多元智能理论来看，他们属于以形象思维为主的具有另类智力特点的青少年。
从知识能力来看，他们有的基础水平较高，学习比较容易，而有的学生基础较差，学习知识较慢。
三、教学目标通过上述学情分析，以及根据教学大纲要求，我制定了三个层次的教学目标。
1、思想目标：让学生从思想上认识到回火处理作为一道热处理工序在实际生产中的地位和重要性。
2、知识目标：熟悉有关回火的一些基本概念和目的；了解淬火钢在回火时组织和性能的变化；掌握钢的力学性能和回火温度之间的关系；掌握钢的回火分类和应用。
3、能力目标：通过本节内容的学习，学生能够运用所学的知识，在实际生产中针对不同的钢材，结合零件的使用特点和使用要求选择恰当的回火方式。
四、教法与学法为了能够是本节内容与前面所学知识更好的紧密联系，同时有突出本节内容的重要性，我将采用叙述式、提问式、启发引导式、举例以及归纳总结式等多种教学方式，另外，为了能使学生简单直观的去理解一些比较抽象的概念，我还采用了多媒体设备播放一些动画、图片等极具说服力、学生熟知或未知的感性材料，例如播放一些不同含碳量的钢在回火前后组织显微照片对比等，充分调动学生的学习情感，从而更好的去理解和掌握知识点。
5.5 钢的回火
《金属材料与热处理》导学案 主备人：栾义 审核人：栾义 编号：016
爱让每一名学生都做得更好！
1 §5.5 钢的回火
【使用说明】
1、依据学习目标，全体同学积极主动的根据教材内容认真预习并完成导学案，
小组长做好监督与检查，确保每位同学都能认真及时的预习相关知识。
2、结合导学案中的问题提示，认真研读教材，回答相关问题。
3、要求每位同学认真预习、研读课本，找出不明白的问题，用红笔做好标记。
【学习目标】
1、知识与技能：掌握钢的回火的目的、方法和应用。
2、学习与方法：通过研读课本，积极讨论，踊跃展示，能够选择合适的回火方
法。
3、情感态度价值观：激情投入，大胆质疑，快乐学习。
【重点难点】
回火的分类
回火的应用
【自主学习】
回火的概念和目的 重要级别：★★★★
淬火钢在回火时的组织和性能变化 重要级别：★★★★
回火的分类与应用 重要级别：★★★★★
【合作探究】
1、什么是回火？
2、回火的目的是什么？
3、随回火温度的变化，钢的组织经过哪四个转变阶段？每一转变阶段对应的转变产物是什么？
班级： 姓名： 使用时间： 年 月 日
爱让每一名学生都做得更好！
2 4、在回火加热过程中，随着组织的变化，钢的性
能将随之发生怎样的变化？
5、常用的回火方法有哪几种？各适用于什么场
合？
回火方法 加热温度
获得的组织 性能特点 应用场合
【当堂测验】
1、为什么调质钢比正火钢具有更好的力学性能？
【课后作业】
1、理解掌握本导学案内容，并完成习题册第五章第五节相关题目。
【学后反思】。
材料热处理第7章钢的回火转变
低碳钢的Ms点较高，淬火时发生自回火。
在淬火形成马氏体的过程中，除了可能发生碳原子向位错的偏聚外，在最先形成
的马氏体中还可能发生自回火，析出碳化物。钢的Ms点愈高，淬火冷却速度愈慢， 则自回火析出的碳化物就愈多。
回火温度较低不析出碳化物，高于200℃的回火析出碳化物。 淬火后在100～200℃之间回火时，低碳板条状马氏体不析出碳化物，C原子仍然 偏聚在位错线附近，这是由于C原子偏聚的能量状态低于析出碳化物的能量状态。 当回火温度高于200℃时，才有可能通过单相分解析出碳化物，使α基体中的碳含 量降低。
560 ℃ 如Ta= 250℃
等温 停留
二次淬火现象产生的原因：
a. C 、N原子气团作用。
一定温度 （如560℃）保温，破坏了柯氏气团，C、N原子将从位错逸出而使
原子气团“蒸发”，从而减小相变阻力，起到催化（反稳定化）作用。
b. 碳化物的析出提高了残余奥氏体的Ms点。
碳化物析出使其碳含量和合金元素含量下降。
马氏体分解（回火第一阶段转变）
总结：
随着回火温度↑——→不断析出过饱和碳——→马氏体的 碳含量↓ ——→立方马氏体＋ε碳化物
淬火＋低温回火
回火M B下组织相似
不同碳含量马 氏体回火时碳 浓度的变化
（三） 残余奥氏体转变（200～300℃）
残余奥氏体转变
1）残余奥氏体向珠光体及贝氏体的转变
2）残余奥氏体向马氏体的转变
a. 马氏体的双相分解
温度： 回火温度在125～150℃以下; 特征：
C0
碳化物
C1
碳化物
随着碳化物的析出，出现两种正方度不同的α相：
具有高正方度的保持原始碳含量的未分解的M； 具有低正方度的碳已部分析出的M。
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2、自主学习
学生采取自学形式，教师辅导，利用教材、图书馆参考书、校园网试题库及互联网等资源，来巩固和补充相关知识的学习。
教学设计教案
教学流程
教师活动
学生活动
复习导入
（5分钟）
随学生一起观看淬火和回火视频，并让同学们思考为什么淬火后要进行回火。
《金属材料及热处理》教学设计案例
设计者
姓名
地区
沈阳
工作单位
辽宁轨道交通职业学院
案例摘要
教案标题
钢的回火
学科领域
材料
适用年级
高职二年级
学时安排
1课时（45分钟）
所需教材
黄永荣主编的《金属材料与热处理》北京邮电大学出版社
主题概述
金属材料及热处理课程是高等职业院校机械类各专业的一门重要的技术基础课，是从基础课学习过渡专业课学习的桥梁，也是联系机械基础、模具概论等基础课和冲压模具设计、注塑模具设计等专业课的纽带。而“钢的回火”是全书十个情境之中情境五的重要内容，是改善钢材性能的关键热处理工艺之一，其将为学生日后学习机械类设计课程当中有关于热处理工艺的选择方面打下基础。
所需资源材料和环境
信息化资源
校园网及互联网上的相关网络资源
常规资源
多媒体教室、教材、图书馆参考书、课件
教学支撑环境
Windows XP系统、Office办公系统、FLASH软件、视频软件
其他
崩刃刀具，卷刃刀具
教材分析
教材及其地位
《金属材料与热处理》是根据教育部制定的“高职高专金属材料与热处理教学规划”要求，以培养生产一线需要的高等技术应用型人才为目标，结合高职高专院校教改经验和教学实践所编写的教材；该课程是高等职业院校机械类各专业的一门重要的技术基础课，是从基础课学习过渡到专业课学习的桥梁和纽带。
5，回火的分类及应用
低温回火，中温回火，高温回火
学生认真倾听，运转思维，积极思考老师提出的问题，做好课堂笔记。
研讨与点评
（10分钟）
给学生分组，提供给每组各两个崩刃和卷刃的刀具样品，让学生讨论各个刀具样品损坏的原因，并提出改善措施。
针对各个小组的回答，给予评判，并对表现优秀的小组和个人给予鼓励。
学生仔细观察每个刀具样品，并结合刚刚讲过的知识点，讨论原因及改善措施。组长发言，并畅谈收获和不足。
2、回火定义2、回火托氏体2、韧性与温度关系2、中温回火活
3、回火索氏体3、高温回火动
区
教学评价
评价方法
过程性评价与终结性评价结合
评价标准
1、过程性评价：回答问题是否及时、内容是否切题；活动过程中的积极参与程度。
2、终结性评价：笔记和作业的பைடு நூலகம்成情况
教学反思
本次教学活动，适合高职学生特点，其教学目标准确明析，教学过程启发式贯穿始终，通过创设情境、问题导航、课件演示、交流研讨、点评总结等教学方法和手段，突出重点突破难点，极大地提高了学生的学习兴趣，较好地实现了教学目标，取得了非常好的教学效果，深受老师和同学们的欢迎。
虚拟情境：
采用了一段热处理工厂中的淬火后又及时回火的工艺过程视频，让学生对回火有一个感性的认识，以此创设了一个情境，给学生以视觉冲击，迅速抓住学生的眼球，引起学生的兴趣。
问题情境：
复习淬火后的组织，提问该组织的优缺点？现实生活中，有的刀具很容易崩刃，有的刀具却容易卷刃，这是为什么呢？
学习活动组织
1、课堂学习
总结与作业
（5分钟）
回顾本节主要内容，学生必须掌握：
1，钢的力学性能与回火温度的关系。
2，回火的分类及应用。
作业：
教材课后相关习题和思考题
学生认真倾听，做好记录。
板书设计
第五章钢的热处理
§5-5钢的回火
一、目的及定义二、组织转变三、钢的性能转变四、分类及应用师
1、目的1、回火马氏体1、强度与温度关系1、低温回火生
之后请学生回忆上节课讲过的淬火，回答下列问题：
1，淬火后工件内部获得何种组织
2，该组织具有什么优点及缺点？
针对学生的回答，提出如何解决这些问题的疑问，并基于此进入主题。
随老师一起观看视频并思考老师提出的问题。
学生积极思考后，发言：
1，马氏体
2，其优点：强度高、硬度大、耐磨性好。其缺点：具有较大内应力，脆性大，韧性低。
讲授新知
（25分钟）
1，回火目的：
即稳定组织，消除内应力，在淬火后进行，调整性能。
那如何进行回火呢？
2，回火定义：加热到AC1以下某一温度，保温后冷却到室温。
淬火后可以获得马氏体组织，那回火后组织是什么呢？
3，回火时组织转变
回火马氏体，回火托氏体，回火索氏体
4，回火时钢的性能转变
随回火温度的提高，硬强度下降，塑韧性提升。
教材内容分析
本教材主要包含了常用工程结构和机械零件的金属材料的成分、组织结构、性能特点和用途等基本理论知识，常用金属材料的牌号、性能及应用，以及常用的金属热处理方法及工艺。其内容可以基本满足机械类各专业对于材料相关基础知识的需求。
学习者分析
1，高职学生普遍存在基础知识相对薄弱，但思维活跃、动手能力强。
2，职业院校学生应以学习应用知识为主，基础理论可根据学生情况适当调整。
学习目标分析
知识与技能目标：
1，了解钢的回火的一些基本概念。
2，掌握钢的力学性能与回火温度之间的关系。
3，掌握回火的分类及应用
德育目标：
1，培养学生理论与实践相结合的学习理念，提高工程实践意识。
2，培养学生职业道德意识。
学习情境创设