沈阳工业大学工程材料及其成型性电子教案文档格式.docx
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(7)近年来模锻工艺的主要发展有哪些?
课后小结:
时间:
第1周授课日期周4,3-4节
第1章钢的热处理原理及工艺
1.1钢的热处理概述;
1.2加热时钢的转变
加热过程中钢的奥氏体化过程
影响奥氏体化的因素
对钢热处理的目的;
热处理对钢性能的影响;
钢的热处理工艺有哪些
钢的奥氏体化过程
Fe-C相图上,A1、A3、Acm、Ar1、Accm、Arcm的含义
第1章钢的热处理原理及工艺
1.1概述
1.1.1热处理的目的及应用
1.1.2钢的临界温度
1.2钢在加热时的转变
1.2.1共析钢的奥氏体化过程
1.2.2影响奥氏体化的因素
1.2.3非共析钢的奥氏体化过程
1.2.4奥氏体晶粒度
(1)对钢进行热处理的目的是什么?
(2)热处理对钢性能有什么影响?
(3)钢的热处理工艺分为那几类?
(4)在Fe-C合金状态图上,A1、A3、Acm、Ar1、Accm、Arcm的含义是什么?
(5)说明共析钢的奥氏体化过程。
(6)影响奥氏体化的因素有哪些?
(7)晶粒大小如何表示?
(8)什么是“起始晶粒度”、“本质晶粒度”、“本质细晶粒钢”、“实际晶粒度”?
(9)奥氏体晶粒大小对钢力学性能有什么影响?
第2周授课日期周2,3-4节
1.3钢在冷却时的转变
过冷奥氏体的等温转变和过冷奥氏体在连续冷却中的转变
珠光体转变,马氏体转变,贝氏体转变
魏氏组织及其危害
过冷奥氏体在冷却中的转变
马氏体形态、切变特点、造成马氏体强化的原因
1.3钢在冷却时的转变
1.3.1过冷奥氏体的等温转变
1.3.2过冷奥氏体在连续冷却中的转变
1.3.3珠光体转变
1.3.4马氏体转变
1.3.5贝氏体转变
1.3.6魏氏组织
回答概念:
过冷奥氏体、C曲线、贝氏体、马氏体、连续冷却C曲线、临界淬火冷却速度、片状珠光体、屈氏体、索氏体、粒状珠光体、马氏体转变、片状马氏体、条状马氏体、残余奥氏体、贝氏体转变,上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、魏氏组织;
思考题:
什么是过冷奥氏体的等温转变?
什么是过冷奥氏体在连续冷却中的转变?
马氏体的组织形态;
贝氏体的组织形态;
马氏体转变的特点;
马氏体转变的切变特点;
马氏体的力学性能;
贝氏体的力学性能;
造成马氏体强化的原因。
沈阳工业大学教案
第2周授课日期周4,3-4节
1.4钢在回火时的转变
钢淬火后在回火过程中的组织转变
钢淬火后在回火过程中力学性能的变化
什么是回火脆性,低温回火脆性、高温回火脆性。
回火脆性的产生条件是什么,是否可以消除
淬火钢回火过程中力学性能的变化
马氏体中过饱和碳原子的偏聚,马氏体分解,碳化物的变化,残余奥氏体的转变,
相的回复再结晶与碳化物的聚集长大
1.4.1淬火状态钢的不稳定性
1.4.2淬火状态钢在回火过程中的组织转变
1.4.3淬火钢回火过程中力学性能的变化
1.4.4回火脆性
(1)淬火状态钢存在的不稳定因素有哪些?
(2)简述淬火钢在回火过程中的组织转变。
(3)按淬火钢回火后的组织特征,回火产物分为哪几类,简述其组织特征。
(4)淬火钢回火过程中强度、塑性、韧性的变化规律?
(5)回答概念:
回火脆性、低温回火脆性、高温回火脆性。
第3周授课日期周2,3-4节
1.5钢的退火与正火
钢退火和正火过程中组织的变化
钢退火和正火过程中力学性能的变化
钢各种退火、正火工艺
退火和正火过程中钢力学性能的变化规律
退火和正火过程中钢组织的变化规律
1.5.1钢的退火
1.完全退火;
2.等温退火;
3.球化退火;
4.扩散退火;
5.去应力退火
1.5.2钢的正火
(1)简述钢完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火的目的和工艺。
(2)说明钢正火的目的和工艺。
第3周授课日期周4,3-4节
1.6钢的淬火与回火
钢淬火和回火处理的目的,淬火和回火的组织
淬火、回火后,钢的硬度、强度、塑性及韧性
预冷淬火、单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火,低温回火、中温回火、高温回火、高温软化、调质处理工艺
淬火、回火对钢力学性能的影响
淬火和回火后钢的组织
1.6.1钢的淬火
1.6.2钢的回火
1.6.3淬火及回火的主要缺陷和防止
(1)钢淬火处理的目的是什么?
(2)常用的淬火冷却方式包括:
预冷淬火、单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火等,它们有什么不同,用于那些零件?
(3)什么是淬透性,影响淬透性的因素有哪些?
(4)钢回火的目的是什么?
讨论低温回火、中温回火、高温回火后、高温软化回火后的组织、硬度、强度、塑性及韧性的差异。
(5)什么是调质处理?
调质处理工艺用于哪些零件?
第4周授课日期周2,3-4节
1.7表面淬火,1.8化学热处理,1.9形变热处理
钢化学热处理的基本过程,渗碳、氮化、碳氮共渗工艺
感应加热表面淬火,火焰加热表面淬火
钢的形变热处理
钢的渗碳、氮化、碳氮共渗处理工艺
钢化学热处理的三个基本过程
1.7钢的表面淬火
1.7.1感应加热表面淬火;
1.7.2火焰加热表面淬火
1.8钢的化学热处理
1.8.1化学热处理的基本过程;
1.8.2钢的渗碳;
1.8.3钢的氮化;
1.8.4碳氮共渗
1.9钢的形变热处理
1.9.1高温形变热处理;
1.9.2低温形变热处理
(1)感应加热表面淬火的特点是什么?
常用于哪些零件?
(2)火焰加热表面淬火的特点是什么?
(3)回答概念:
渗碳、氮化、碳氮共渗
(4)什么是高温形变热处理、低温形变热处理
第4周授课日期周4,3-4节
第2章合金元素对钢相变的影响
2.1合金元素与铁和碳的作用;
2.2合金元素对钢相变的影响
2.3钢的强化机制
合金元素在钢中存在形式,合金元素与铁、碳的作用
钢的强化机制
合金元素对Fe-C相图、奥氏体形成、奥氏体分解、对回火过程的影响
合金元素与铁和碳的作用及对钢相变的影响
固溶强化、晶粒细化强化、第二相强化、位错强化机制
2.1合金元素与铁和碳的作用
2.1.1合金元素在钢中的存在形式;
2.1.2合金元素与铁的相互作用;
2.1.3合金元素与碳的相互作用
2.2合金元素对钢相变的影响
2.2.1合金元素对Fe-C相图的影响;
2.2.2合金元素对加热时奥氏体形成过程的影响;
2.2.3合金元素对过冷奥氏体分解过程的影晌;
2.2.4合金元素对回火过程的影响
2.3钢的强化机制
2.3.1固溶强化;
2.3.2晶粒细化强化;
3.3.3第二相强化;
3.3.4位错强化
(1)说明合金元素在钢中的存在形式。
(2)讨论合金元素与铁、碳的作用。
(3)说明合金元素对Fe-C相图的影响。
(4)讨论合金元素对奥氏体形成过程的、回火过程的影响。
(5)解释固溶强化、晶粒细化强化、第二相强化、位错强化机制。
第5周授课日期周2,3-4节
2.4改善钢塑性和韧性的途径;
2.5钢的分类及编号
改善钢塑性、韧性的途径
影晌钢塑性、韧性的主要因素
钢牌号表示方法
影晌钢塑性和韧性的各种因素
改善钢的塑性和韧性的基本途径
2.4改善钢塑性和韧性的途径
2.4.1改善钢塑性的途径;
2.4.2影晌钢塑性的主要因素;
2.4.3改善钢韧性的途径
2.5.1钢的分类;
2.5.2钢的编号
(1)提高钢塑性的途径。
(2)改善钢韧性的途径。
(3)解释概念:
脆性断裂、韧性断裂、解理断裂、韧窝断裂、沿晶断裂。
(4)按用途、化学成分、含碳量、显微组织、冶金质量,钢如何分类?
(5)了解普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、普通低合金结构钢、合金结构钢、合金工具钢、滚动轴承钢、不锈钢及耐热钢牌号表示方法。
第5周授课日期周4,3-4节
第3章结构钢
3.1结构钢的成分、性能和用途;
3.2结构钢的焊接性能
各种结构钢的牌号、成分、性能、用途
结构钢的焊接缺陷产生原因、防止措施
常用的优质结构钢有哪些,合金元素在优质结构钢中的作用
结构钢的牌号、成分、力学性能、焊接性能、用途
焊接缺陷冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂、HAZ液化裂纹产生原因
3.1结构钢的成分、性能和用途
3.1.1普通结构钢;
3.1.2优质结构钢;
3.2结构钢的焊接性能
3.2.1普通低合金钢的焊接性能;
3.2.2低碳调质钢的的焊接性能;
3.3.3中碳调质钢的焊接性能
(1)普通碳素结构钢牌号表示方法。
(2)合金元素在普低钢中的作用。
(3)常用的优质结构钢有哪些,讨论合金元素在优质结构钢中的作用。
(4)渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢牌号表示方法。
冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂、过热区脆化、热应变脆化、HAZ液化裂纹
第7周授课日期周2,3-4节
3.3结构钢的铸造性能
结构钢的流动性、体积收缩率、线收缩率、热裂倾向、冷裂倾向
影响结构钢的流动性、体积收缩率、线收缩率、热裂倾向、冷裂倾向的因素数
铸钢的缩孔率、热裂和冷裂倾向与钢的含碳量及钢液浇注温度的关系
结构钢的热裂倾向、冷裂倾向、流动性、收缩率
哪些因素影响结构钢的铸造性能
3.3结构钢的铸造性能
3.3.1流动性
3.3.2体积收缩率与缩孔率
3.3.3线收缩率
3.3.4热裂倾向
3.3.5冷裂倾向
(1)什么是金属液的流动性,影响流动性的因素有哪些。
(2)讨论铸钢件的缩孔率与钢的含碳量及钢液浇注温度的关系。
(3)影响钢形成热裂的主要因素有哪些。
(4)讨论铸钢的冷裂倾向,影响冷裂的主要因素有哪些。
第7周授课日期周4,3-4节
3.4结构钢的锻造性能
钢的高温塑性、变形抗力和锻造温度
合金元素和杂质含量对钢可塑性的影响
常见碳钢、合金结构钢的锻造温度
合金元素和杂质对钢高温塑性、变形抗力的影响
钢的高温塑性、变形抗力与含碳量、锻造温度的关系
3.4结构钢的锻造性能
3.4.1合金元素和杂质对钢高温塑性的影响
3.4.2钢的高温塑性
3.4.3变形抗力和锻造温度
(1)什么是可锻性,表示钢可锻性的指标有哪些。
(2)杂质元素对钢可锻性的影响。
(3)合金元素对钢可锻性的影响。
(4)讨论钢的高温塑性、变形抗力与含碳量、锻造温度的关系。
(5)常见碳钢、合金结构钢的锻造温度。
第8周授课日期周2,3-4节
第4章工具钢4.1刃具钢;
4.2模具钢
刃具钢、模具钢的成分、组织和性能的关系
刃具钢、模具钢的分类、常用牌号、用途,刃具钢、模具钢的热处理
高速钢的热处理工艺
掌握各种刃具钢、模具钢的成分、组织和性能的关系,能根据工程需要选择合适的材料
热处理对高速钢的组织和性能的影响
第4章工具钢
4.1刃具钢
4.1.1碳素工具钢
4.1.2低合金工具钢
4.1.3高速钢
4.2模具钢
4.2.1冷作模具钢
4.2.2热作模具钢
1.概念题:
工具钢、高速钢、红硬性、二次硬化。
2.思考题:
按用途、成分工具钢如何分类;
对刃具钢、模具钢、量具钢性能有那些要求;
碳素工具钢、合金工具钢牌号表示方法;
刃具钢的分类;
模具钢的分类;
冷作模具钢的工作条件、性能要求、常用钢种;
热作模具钢的工作条件、性能的要求、常用热作模具钢。
第8周授课日期周4,3-4节
4.3量具钢;
4.4高速钢的锻造性能
量具的工作条件,对量具钢的性能要求,合金元素对高速钢热塑性的影响
常用量具钢的成分、牌号和性能,量具钢的热处理
高速钢热塑性和锻造温度
对量具钢的性能要求,合金元素对高速钢热塑性的影响
热处理对量具钢组织和性能的影响规律
4.3量具钢
4.3.1量具的工作条件;
4.3.2对量具钢性能的要求;
4.3.3常用量具钢;
4.3.4量具钢的热处理
4.4.1合金元素对高速钢热塑性的影响
4.4.2高速钢的热塑性和锻造温度范围
量具钢,热塑性,淬透性,淬硬性,时效处理,过烧。
量具的工作条件及对量具钢性能的要求,常用的量具钢种有那些,量具钢发生尺寸变化的原因是什么,量具钢热处理的目的,钼、钒、铬、锰、稀土、铝等对高速钢热塑性的影响,高速钢的锻造温度范围。
第9周授课日期周2,3-4节
第5章特殊性能钢5.1不锈钢;
5.2不锈钢的锻造性能
不锈钢中合金元素的作用,各种不锈钢的耐蚀性能和用途
各种不锈钢的成分、分类和组织
常用不锈钢的牌号,不锈钢的可锻性,不锈钢的锻造温度范
各种不锈钢的成分、组织、耐蚀性能和用途
不锈钢中合金元素对耐蚀性能的影响
第5章特殊性能钢
5.1不锈钢
5.1.1金属腐蚀的类型;
5.1.2不锈钢中合金元素的作用;
5.1.3常用不锈钢
5.2不锈钢的锻造性能
5.2.1不锈钢的可锻性;
5.2.2不锈钢的锻造温度范围
(1)金属腐蚀的主要类型有哪些。
(2)论述用合金化方法如何能提高金属材料的耐蚀性能
(3)马氏体钢、铁素体钢、奥氏体-铁素体钢、奥氏体钢、沉淀硬化钢的组织有什么不同?
(4)马氏体钢、铁素体钢、奥氏体-铁素体钢、奥氏体钢、沉淀硬化钢,常用的钢号、化学成分、用途。
(5)各种不锈钢锻造温度范围的差异。
第9周授课日期周4,3-4节
5.3耐热钢;
5.4不锈钢和耐热钢的焊接性能
耐热钢的成分、组织、抗氧化性能和高温强度
奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢钢的焊接性能
常用的耐热钢的牌号和用途
耐热钢的成分、组织与抗氧化性能和高温强度的关系,奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢钢的焊接性能
晶间腐蚀、焊缝区腐蚀、敏化区腐蚀、刀状腐蚀形成机理
5.3耐热钢
5.3.1耐热钢的抗氧化性和高温强度;
5.3.2常用的耐热钢
5.4.1奥氏体钢的焊接性能;
5.4.2马氏体钢及铁素体钢的焊接
(1)什么是耐热钢的抗氧化性和热强性,如何提高抗氧化性和热强性?
(2)说明合金元素在耐热钢中的作用。
(3)讨论珠光体钢、马氏体钢、铁素体钢、的耐热钢性能何用途。
(4)奥氏体不锈钢易于出现哪些焊接缺陷。
(5)解释概念:
晶间腐蚀、焊缝区腐蚀、敏化区腐蚀、刀状腐蚀。
(6)说明奥氏体钢易于产生热裂缺陷的原因。
(7)防止奥氏体钢焊缝形成凝固裂纹的途径。
第10周授课日期周2,3-4节
5.5不锈钢和耐热钢的铸造性能;
5.6抗磨钢
化学成分和水韧处理对高锰钢性能的影响
不锈钢、耐热钢、高锰钢的铸造性能
不锈钢、耐热钢、高锰钢的牌号和用途
不锈钢、耐热钢、高锰钢的铸造性能和用途
热处理对高锰钢高锰钢组织和性能的影响
5.5不锈钢和耐热钢的铸造性能
5.6抗磨钢
5.6.1高锰钢的成分、热处理和性能
5.6.2化学成分对高锰钢性能的影响
5.6.3改善高锰钢性能的途径
(1)讨论不锈钢和耐热钢的充型能力、缩松和热裂倾向。
(2)化学成分对高锰钢性能的影响。
(3)改善高锰钢性能的有哪些途径。
(4)讨论高锰钢的铸造性能,包括:
流动性、化学粘砂、铸造应力、热裂倾向。
第10周授课日期周4,3-4节
第6章铸铁6.1铸铁的特点及分类;
6.2铸铁的结晶
灰铸铁的一次、二次结晶过程
铸铁的成分、组织和性能特点
铸铁的基体、石墨形态、分类、用途
冷却过程中灰铸铁的组织转变
铁碳双重相图
第6章铸铁
6.1铸铁的特点和分类
6.1.1铸铁的成分、组织和性能特点
6.1.2铸铁的分类
6.2.1灰铸铁的一次结晶
6.2.2灰铸铁的二次结晶
铸铁、铸铁的一次结晶、二次结晶。
(1)铸铁的用途;
(2)铸铁的性能特点;
(3)铸铁的分类;
(4)灰铸铁的一次结晶过程、二次结晶。
第11周授课日期周2,3-4节
6.3铸铁的石墨化;
6.4灰铸铁
影响铸铁石墨化的因素,灰铸铁的组织和力学性能
灰铸铁的成分、牌号、灰铸铁的铸造性能、灰铸铁的孕育处理
孕育剂、孕育处理工艺
灰铸铁的组织和力学性能的关系
孕育机理
6.3铸铁的石墨化
6.3.1铸铁的石墨化过程
6.3.2影响铸铁石墨化的因素
6.4灰铸铁
6.4.1灰口铸铁的牌号、成分及组织
6.4.2灰铸铁的性能和用途
6.4.3灰铸铁的孕育处理
第一阶段石墨化、中间阶段石墨化、第二阶段石墨化、碳当量、灰铸铁、孕育处理。
C、Si、Mn、S、P对铸铁石墨化有什么影响;
冷却速度对铸铁石墨化有什么影响;
灰口铸铁的牌号、成分、组织、性能和用途;
灰铸铁孕育处理的目的,常用的孕育剂种类和孕育处理工艺。
第11周授课日期周4,3-4节
6.5球墨铸铁;
6.6蠕墨铸铁
球铁和蠕铁的牌号、组织、力学性能、用途
球铁和蠕铁的铸造性能和常见缺陷
球化剂种类、球化处理工艺
球铁、蠕铁的组织与力学性能的关系
球化机理
6.5球墨铸铁
1.球墨铸铁生产;
2.球铁的组织和性能;
3.球铁的牌号、成分和用途;
4.球铁的球化处理;
5.球铁的孕育处理;
6.球墨铸铁的铸造性能及常见缺陷
1.蠕墨铸铁的生产;
2.蠕墨铸铁的牌号、组织、性能及用途;
3.蠕墨铸铁的铸造性能及常见缺陷
课后复习及思考题:
1.概念题:
球墨铸铁、球化处理、蠕墨铸铁、蠕化处理、孕育衰退、球化衰退
2.思考题:
球铁的组织与力学性能的关系,球铁的用途;
球墨铸铁的凝固特性;
球墨铸铁常见的铸造缺陷;
蠕墨铸铁的牌号、组织、性能及用途
第12周授课日期周2,3-4节
6.
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