资源简介

【教学课题】 整体热处理
【教材分析】
本次授课的内容是《数控加工机械基础》项目二常见热处理中的部分知识，章节顺序在常用金属材料之后，讲述内容主要针对碳钢。而且热处理也是碳钢在实际生产应用的必备环节，对碳钢在实际中的应用有重要影响。因此针对以上分析，本次授课的重点定为整体热处理的作用，难点定为整体热处理的应用。
【教学目标】
知识与技能
1、掌握热处理的定义
2、掌握整体热处理的作用。
3、简单应用整体热处理
过程与方法
学生以小组合作学习为主，通过仿热处理实验，体验热处理，在教师的引导下，通过自主学习，掌握本节课的各个知识点。
情感态度与价值观
培养学生自主学习、互相帮助的习惯
【教学重点及难点】整体热处理的作用。
【教学重点及难点】简单应用整体热处理。
【教学理念】
以仿热处理实验为主线，采用体验式教学，让学生先体验热处理，引起学生的兴趣；然后再逐步深入学习热处理，最后将热处理知识应用到实际中去。这样的方式实现了从感性认识向理性认识的转变，由身边的现象演化到生产实际，拓展了学生的视野。课堂练习的设计上采用由易到难，逐层递进的方式，逐步引导学生掌握整体热处理知识。
【教学方法】小组合作教学、体验式教学。
【学习方法】小组合作学习、自主学习。
【教学准备】：学生实验分组、酒精灯、纸杯、钢条、水、课件、多媒体电教设备等。
【教学时间】1课时。
【教学过程】
教学过程 教学内容 教师 活动 学生 活动
感受热处理 师生同做实验，体验热处理（分组做实验） 将同样材质的两段钢条，放在酒精灯上同时加热到赤红色，保温一定时间，然后分别放入水中和空气中冷却。钢条冷却后，用钳子将加热过的部分进行弯折，对比观察两根钢条性能的差别，然后将未加热部分进行折弯，并与上述两部分对比。 教师：同学们，大家实验做完了，你发现了什么？ 实验现象：水冷的钢条硬而脆，很容易折断；空冷的钢条软而韧，可卷曲而不折断。 教师：那我们是不是可以认为热处理时冷却的速度不同，材料的性能不同呢？ 教师总结：同学们，这就是热处理，你也能改变金属材料的性能。下面我们就开始学习今天的新课了解常见热处理。 带领学生做实验 做实验，分析现象
设计意图： 学生亲手做实验，体验热处理，激发学生学习热处理的兴趣，让学生感受到热处理其实是很有意思的。
接触热处理 教师讲解热处理的定义和分类 刚才我们做实验的两种热处理是淬火和正火，但是热处理不仅仅只有这两种。热处理的种类是很多的，下面我们就来了解一下热处理的定义和常用热处理。 一、热处理的定义 所谓热处理，就是对固态的金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要组织结构与性能 的工艺。 教师：为什么一定要强调加热、保温、冷却这三个环节呢？ 加热的目的：提供能量，让原子重新排列 保温的目的：让原子有充分的排列时间 冷却的目的：利用冷却速度不同，获得不同性能 教师：我们已经知道了热处理的定义，那么，我们刚才体验了两种热处理，但是常用热处理有哪些呢？ 二、常用热处理分类 讲述热处理的知识 理解、记录
设计意图 教师讲解热处理的定义和分类，让学生对热处理有初步的认识，进一步激发学生对热处理的求知欲。
研究热处理 引导学生进一步研究热处理 既然热处理有这么多种，每种热处理肯定都有他的作用，那么每种热处理的作用是什么呢？接下来我们我们就来逐一研究。但是时间所限，本节课我们主要了解整体热处理的定义和作用。 三、整体热处理的定义 1、退火：将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后缓慢冷却（随炉冷却）的热处理工艺。 2、正火：将钢加热到适当温度并保温一段时间，然后在空气中自然冷却的热处理工艺。 3、淬火：将钢加热到适当温度以上并保温一段时间，迅速放入淬火剂中，使其温度骤然降低，用大于临界冷却速度的速度急速冷却，获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理工艺。 4、回火：将已经淬火的工件加热到适当温度（150～650℃）保持一段时间后冷却，以获得所需要的性能的热处理工艺。 教师：有四种热处理的定义可以看出退火、正火、淬火是根据冷却方式不同进行区分的，我们一般把退火叫做炉冷，正火叫做空冷，淬火叫做水冷。回火是专门为淬火准备的，只有淬火以后才会用到回火。回火的冷却方式可以根据需要自行确定。 教师：我们刚才做试验的两种热处理是什么呢？ 学生：空气中自然冷却的是正火，在水中冷却的是淬火。 教师：退火就是加热，保温后，不把工件拿出来，让工件随着加热炉缓慢冷却。 启发引导学生掌握整体热处理 理解、记录
巩固练习 教师：请大家看视频，然后回答说出其中的热处理方式 播放视频、提问 思考并回答老师问题
设计意图 研究各种整体热处理，引导学生掌握整体热处理的特点，以便快速掌握知识，为接下来的应用奠定基础。
应用热处理 讲解整体热处理的目的，并引导学生进行简单应用 教师：看来大家已经能对整体热处理进行准确区分了，但是这还不够，学习热处理的目的是能够正确应用，现在的我们离应用还差一步，那就是我们还不是很清楚每一种热处理的作用，因此，我们先来了解每一种热处理的作用 五、整体热处理的作用 1、退火的作用：使金属材料内部组织达到或衡状态，以获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火做好准备。 2、正火的作用：适当提高低碳钢和低碳合金钢的硬度，改善其切削加工性能；对力学性能要求不高的零件用正火工艺代替退火工艺是比较经济的。 3、淬火的作用：提高钢的强度、硬度和耐磨性 4、回火的作用：消除淬火产生 的内应力，降低硬度和脆性，提高韧性，稳定工件尺寸。 总结口诀： 退火：综合力学性能，降低硬度，改善加工性能 正火：提高硬度，改善加工性能 淬火：提高强度、硬度、耐磨性 回火：消除内应力、淬火带来的副作用 注意： 1、淬火后的零件硬度有大幅度提高，正火后的零件的硬度提高不大，这在试验中也得到了验证。同时，我们还可以看出，退火的最终目的是获得良好的综合性能。回火的最终目的是为了消除淬火带来的负面作用，并在某一方面提高钢材的性能。 2、淬火一定要与回火配对使用，否则零件会开裂或变形。 启发、引导学生掌握整体热处理的作用 思考、记忆热处理的作用
六、合作探究 请你通过组内合作，回答下面的问题 1、提高低碳钢的切削性能应选用哪种热处理方式。 2、用T10钢制造形状简单的车刀，工艺路线均为：锻造→热处理（一）→机加工→热处理（二）→精加工，请说明预备热处理（一）的工艺方法及其作用。 七、巩固训练 1、降低硬度，改善加工性能的热处理方式是（ ） 2、提高硬度，改善加工性能的热处理方式是（ ） 3、提高硬度的整体热处理方式有（ ） 4、退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后（ ）的热处理工艺。其主要作用是（ ）硬度，（ ）加工性能。 5、正火是将钢加热到适当温度并保温一段时间，然后在（ ）中冷却的热处理工艺。其主要作用是（ ）硬度，（ ）加工性能。 6、正火和淬火相比，（ ）能更大幅度的提高工件的硬度。 提问、讲解习题 回答问题，巩固知识
设计意图 抓住热处理的特点，快速掌握，学以致用，达到教学目标
小结 小结本节课知识 利用淬火的淬透性问题、退火的分类及区别、回火的分类及作用引出下节课内容 梳理知识 回顾复习
设计意图 梳理知识，复习巩固
作业 1、P42练一练 1 2、用T10钢制造形状简单的车刀，工艺路线均为：锻造→热处理（一）→机加工→热处理（二）→精加工，请说明预备热处理（二）的工艺方法及其作用。
设计意图 通过练习，巩固本节课所学知识
板书设计 了解整体热处理 一、热处理的定义 所谓热处理，就是对固态的金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要组织结构与性能 的工艺。 二、常用热处理分类

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