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《金属材料及热处理》教案

第一课时铁碳合金相图教案设计

A：课题：铁碳合金相图（劳动版第四版）

B：课型：新授

C：教学目标

1、知识与技能

⑴、掌握铁碳合金相图重要点线的含义，特别是共晶点，共析点及转变式。

⑵、熟悉掌握铁碳合金的分类。

2、过程与方法

⑴、培养学生积极与他人交流讨论，清楚表达自己的观点的能力及合作学习的意识。

⑵、通过提出问题，启发学生讨论思考，激发学生的学习兴趣，并养成积极思考的学习态度。

3、情感态度与价值观

⑴、通过交流与讨论，培养合作意识。

⑵、培养创新精神，激发求知欲。

D、重点与难点

教学重点：各特性点、线的含义及共析转变、共晶转变

教学难点：共晶、共析转变式的写法及共晶、共析转变线。

E、教学准备与教学方法

教师准备：多媒体课件、模型、投影仪

学生准备：预习本节内容，并复习第二章铁的同素异构转变以及二元合金相图、铁碳合金的相及组织教学方法：演示法、启发法

F、课时分配

复习：（约5分）

新课：（约30分）

练习：（约10分）

G、电教设计

木课通过教师播放多媒体课件，用醒目的线条加闪式，把简化后的整个相图的框架勾画出来，让学生一目了然，让学生建立铁碳合金相图的感性认识，用彩色指示灯（红灯）亮出相图中的6个点，让同学们能正确理解铁碳合金相图的特性点、线的含义；通过观察结晶过程中出现的组织的动画变化，较好地理解共晶转变与共析转变；熟悉掌握铁碳合金的分类以及临界点的划分。

H、教学过程

复习

提问：1、铁碳合金的相及组织有哪几种，分别用什么字母表示？

学生回答：铁素体（符号F）、奥氏体（符号A）、渗碳体（符号Fe3C）、珠光体（符号P）、莱氏体（Ld, L‘ d）

点评：（播放教学软件归纳汇总复述一遍，特别对这些组织所对应的温度、成分、性能加以强调，加深印象。）

小结：上述五种基木组织中，铁素体、奥氏体和渗微体都是单相组织称为碳合金的基木相；珠光体和莱氏体则是由基木相混合组成的多相组织。

新课导入：（由生产实际引出课题）

钢铁材料是现代工业中应用最为广泛的合金，它们均为铁和破两种元素为主要元素的合金。由于钢铁材料成分（含碳量）不同，因此组织和性能也不同，应用场合也不一样。为了弄清不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化规律，我们来学习新的内容——铁碳合金相图.

§4.3铁碳合金相图（播放软件、板书）

一、问题探究，获得新知

1、什么是铁碳合金相图？

表示在缓慢冷却（或缓慢加热）的条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。

2、铁碳合金相图组成提问：在铁碳合金中，碳与铁可组成哪几类物质?

学生回答：可组成化合物、也可以形成固溶体、还可以形成混合物。

教师活动：首先播放课件，用醒目的线条加闪式，把简化后的整个相图的框架勾的出来，让学生一目了然, 并讲述铁碳合金相图的研究范围，（因为工业用铁碳合金的含碳量一般不超过5%,因为含碳量更高的铁碳合金，脆性很大，难以加工，没有实用价值。）使学生明确，现在所研究的Fc—FM相图只是整个铁碳合金中的一部分，它已能满足生产实际的需要。然后，再把Fe-FeaC相图用幻灯片显示出来。

根: 相图投影的提问：相图横坐标与纵坐标的含义

学生回答：图中纵坐标为温度，横坐标为含碳量的质锹分数。

2、Fe - Fe3C相图的分析

根据投影提问：相图由哪些点、线组成？决定相图的关键在哪？

学生们交流讨论后网答。

教师讲解后归纳并板书：

五个重要的成份点:P、S、E、C、Go

四条重要的线：ECF、ES、GS、PSKo

两个重要转变：共晶转变反应式、共析转变反应式。

二个重要温度：1148 C、727 C。

三、合作探究，领悟规律

1、五个重要的成份点：P、S、E、C、Go （板书）

教师活动：用彩色小圆点（红点）亮出相图中的6个点，并讲清这些点的含碳量、所处温度及其含义。并配备小黑板进行概括。

学生活动：认真观察，细细领会。（结合前面所学的铁成合金的蛆织来理解、记忆会容易得多。另外，还须注意含碳量的变化。）

（1）主要特性点的温度、含彳晚量及物理含义（见下表）

教师活动：在讲述Fe-Fe3C相图特性线时，操作课件，同样用红色目线条进行演示, 分别亮出6条线,

LC(4.3») 1148

XJ （A+Fe3C ）高温莱氏

G 9120

纯铁的同素异构转变点oFe—丫- Fe S7270.77共析点As-F+ Fe3C

2、四条重要的线：ECF、ES、GS、PSKo

并讲清6条线的含义，特别是两条水平线即的含义，并配备小黑板进行概括，让学生们一看就知道铁碳合金相图是由主要的条线所组成，让学生感到不枯燥新鲜有味。

学生活动：认真观察，细细领会其含义（根据第二节二元合金相图中点、线的含义连贯现在所学内容，达到举一反三的目的）。

（2）相图中特性线的含义（见下表）

特性线含义

ACD液相线

AECF固相线

GS常称A3线。冷却时，从不同含碳量的奥氏体析出铁素体的开始线

ES常称Acm线，碳在Y-Fe+的溶解度线

ECF共晶线Lc-A+ Fe3C

PSK共析线，常称*线，As-F+ Fe3C

3、两个重要转变：共晶转变反应式、共析转变反应式。

二个重要温度：1148 °C、727 °C。

讨论：从上面所讲的特性点、线的含义中同学们发现了什么？特别是ECF线、PSK线是否存在相变呢?

学生活动：认真思考，交流讨论后并网答。

教师活动：启发关注并引导学生思维，讲解归纳后板书。共晶转变：一定成分的液态合金，在某一恒温下, 同时结晶出两种固相的转变。

共晶转变：一定成分的液态合金,在某一恒温下，同时结晶出两种固相的转变。