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《金属材料与热处理》教学中的难点分析(1)(2)

2017-10-16 06:52
导读:铁碳合金组织 组织名称符号组织类型含碳量晶格类型力学性能 铁素体F固溶体0~0.0218%α-Fe体心ち⒎骄Ц近似于铁,温度、硬度不高,塑性、韧性良好 奥氏
 铁碳合金组织
组织名称    符号    组织类型    含碳量    晶格类型    力学性能
铁素体    F    固溶体    0~0.0218%    α-Fe体心ち⒎骄Ц    近似于铁,温度、硬度不高,塑性、韧性良好
奥氏体    A    固溶体    0.77%~2.11%    γ-Fe面心ち⒎骄Ц    强度、硬度不高,塑性好(易锻造)
  渗碳体    Fe3C    金属化合物    0.69%    斜方晶体    硬而脆,塑性、韧性很差
  珠光体    P    机械混合物    0.77%    α-Fe体心ち⒎骄Ц    介于铁素体和渗碳体
  高温莱氏体    Ld    机械混合物    4.3%    γ-Fe面心ち⒎骄Ц    介于奥氏体和渗碳体
  低温莱氏体    L’d    机械混合物    4.3%    α-Fe体心ち⒎骄Ц    介于奥氏体和渗碳体
    通过对合金组织的分析,让学生掌握了铁碳合金组织的概念、性质,同时也要让学生了解铁碳合金组织是如何随温度变化而发生转变的,在这个难点的突破方法上,教师可以以“金属同素异构转变”这个知识点作为切入口。我们知道金属在固态下随温度的改变;由一种晶格转变为另一种晶格的现象,称为同素异构转变。以纯铁为例,液态纯铁在1538℃进行结晶,得到具有体心立方晶格δ-Fe,继续冷却到1394℃时发生同素异构转变,δ-Fe转变为面心立方晶格γ-Fe,再冷却到912℃时又发生同素异构转变,γ-Fe转变为室温体心立方晶格的α-Fe。由于金属晶格存在着随温度改变而发生晶格变化的特性,导致金属组织随温度的变化而发生转变。以铁碳合金组织为例,铁碳合金组织是由基体纯铁和碳组成,温度变化使基体纯铁晶格发生转变,不同晶格的基体和不同含量的碳组合,就会出现不同的铁碳合金组织,这就是铁碳合金组织会随温度变化而产生变化的原因。清楚这点后,我们再对照看铁碳合金相图就一目了然。温度、含碳量、材料组织、力学性能等,在图中就能分析得很清楚。例如:温度为600℃,含碳量为4.6%的钢材的组织是Ld+Fe3C-莱氏体+渗碳体,力学性能是脆而硬的组织。而含碳量为0.45%的钢材室温组织为F+P-铁素体+珠光体,这种组织的力学性能是有一定强度、硬度、并具有良好的塑性、韧性。
(转载自http://zw.NSEAC.com科教作文网)

 三、归纳总结,加深理解和记忆  
前面我们将重点、难点的知识内容作了具体分析讲解,为了加深学生对这部分知识点的理解和记忆,达到更好的教学效果,最后还可以将金属的基础知识这部分教学内容归纳小结为:
1、金属的晶体结构是由原子有规则的排列所形成,原子排列的具体方式不同,便组成了几种不同类型的晶格(体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格)。
2、纯铁组织中不同类型晶格对碳元素的溶解能力不相同,形成不同类型的铁碳合金基本组织。
3、纯铁在固态下,随温度转变会出现不同的晶格类型。这种现象称为同素异构转变。
4、铁碳合金的5种基本组织(铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体)由于各自基体中的含碳量不同,表现出来的力学性能就不一样,组织之间会随温度改变而发生相互之间的转变。如:含碳量为0.77%的钢,在8000℃时的组织是奥氏体,而在室温下组织转变为珠光体。转变的原因是由于铁碳合金的基体铁发生同素异构转变。
5、铁碳合金相图是表示铁碳合金成分、组织和温度三者之间相互关系的图表,图中标明铁碳合金组织的变化,主要受含碳量和温度的改变而发生变化。
6、铁碳合金相图主要应用在钢材料的选用和热加工工艺的制订两方面。教学难点的突破,关键在于教师教学得法,引导有方。除了将难点分散讲解,化繁为简,解决问题外,最后还应善于总结归纳,找出重点,以加深学生对知识的理解和记忆。对教学中难点的处理,在教学中有许多种方法,我们针对学生的基础差异、专业学科的不同情况,在现实教学过程中不断摸索和探讨,找出有效的教学方法。

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