鐵碳合金相圖教案

1、課題課型新授備課時(shí)間3h 使用教師姓名周云中使用時(shí)間教學(xué)目標(biāo)：1、知識(shí)與能力目標(biāo)了解鐵碳合金成分，能分析及應(yīng)用鐵碳合金相圖2、過(guò)程與方法目標(biāo)采用自學(xué)感悟、交流研討等生動(dòng)多樣的教學(xué)方法3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)提高學(xué)生知識(shí)水平，完善學(xué)生思維教學(xué)重點(diǎn)：繪制鐵碳合金相圖，并應(yīng)用合金相圖進(jìn)行材料選擇教學(xué)難點(diǎn)：鐵碳合金相圖各特性點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度，含碳量及含義和各特性線的含義教學(xué)流程（一）預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)鐵碳合金相圖在機(jī)械材料的選擇中起著至關(guān)重要的作用，了解鐵碳合金相圖有利于日后的機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（二）精彩課堂：1 教師講解，學(xué)生聆聽(tīng)教師在黑板上繪制相圖，并對(duì)各特性點(diǎn)及特性線作出解釋，便于學(xué)生更好地理解和掌握。符號(hào)溫度

2、（）含碳量%（質(zhì)量） 含義教師活動(dòng)a b c d e f g h j k n p s q 1538 1495 1148 1227 1148 1148 912 1495 1495 727 1394 727 727 600 （室溫）0 0.53 4.30 6.69 2.11 6.69 0 0.09 0.17 6.69 0 0.0218 0.77 0.0057 (0.0008) 純鐵的熔點(diǎn)包晶轉(zhuǎn)變時(shí)液態(tài)合金的成分共晶點(diǎn)fe3c的熔點(diǎn)碳在-fe中的最大溶解度f(wàn)e3c的成分-fe-fe同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)碳在-fe中的最大溶解度包晶點(diǎn)fe3c的成分-fe-fe同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)碳在-fe中的最大溶解度共析點(diǎn)600

3、（或室溫）時(shí)碳在 -fe中的最大溶解度2 師生交流，點(diǎn)難撥疑教師問(wèn)學(xué)生是否完全理解了鐵碳合金相圖，若存在不懂的地方及時(shí)向老師發(fā)問(wèn)。3 指導(dǎo)重點(diǎn)，檢查成果學(xué)生在老師指導(dǎo)下繪制鐵碳合金相圖，老師下講臺(tái)查看學(xué)生繪制情況。4 設(shè)置題目，共同探討教師在指導(dǎo)學(xué)生繪制合金相圖后在課堂上拋出具體問(wèn)題與學(xué)生一同解決（1 什么是共晶轉(zhuǎn)變，什么是共析轉(zhuǎn)變？）（三）布置作業(yè)課題：鐵碳合金相圖【設(shè)計(jì)者】 :浙江工業(yè)大學(xué)，周云中【教材】 ：機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械制造基礎(chǔ)第二版第四章【課程標(biāo)準(zhǔn)】：學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，了解不同成分的鋼和鑄鐵在不同溫度下所具有的組織或狀態(tài)，了解鐵碳合金的成分，組織，性能之間的關(guān)系。并能根據(jù)鐵碳合

4、金相圖選擇合適的鋼材?！緝?nèi)容分析】：鐵碳合金相圖是研究鐵碳合金的重要工具，了解與掌握鐵碳合金相圖，對(duì)于鋼鐵材料的研究和使用， 各種熱加工工藝的制訂以及工藝廢品原因的分析等方面都有重要指導(dǎo)意義。鐵碳合金相圖描述了鐵碳合金的組織隨含碳量的變化規(guī)律， 合金的性能決定于合金的組織，這樣根據(jù)零件的性能要求來(lái)選擇不同成分的鐵碳合金；為制定熱加工工藝提供依據(jù)?！緦W(xué)情分析】：本節(jié)課是在學(xué)生通過(guò)機(jī)械制造基礎(chǔ)前三章的學(xué)習(xí)，已經(jīng)掌握了金屬材料的力學(xué)性能和金屬和合金的晶體結(jié)構(gòu)及結(jié)晶的基礎(chǔ)上，探究不同成分的鋼和鑄鐵在不同溫度下所具有的組織或狀態(tài)。在教學(xué)時(shí)，可以讓學(xué)生清楚了解不同的含碳量對(duì)鐵碳合金性能的影響，知道各合金常

5、溫下的狀態(tài)。在這一基礎(chǔ)上，進(jìn)一步讓學(xué)生體會(huì)機(jī)械制造的魅力。教材的編寫意圖是通過(guò)本課時(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生能把所學(xué)， 運(yùn)用到學(xué)生的實(shí)際生活，培養(yǎng)發(fā)展提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：1：能繪制合金相圖2：學(xué)生能對(duì)典型鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程分析3：能應(yīng)用鐵碳合金相圖選擇合適的鋼鐵材料【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】：1針對(duì)目標(biāo) 1，通過(guò)教師在黑板上繪制鐵碳合金相圖并分析繪制的要點(diǎn)，讓學(xué)生了解并能跟著教師的步驟一步一步繪制基本的鐵碳合金相圖2針對(duì)目標(biāo) 2，教師對(duì)書(shū)本上鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程做具體的分析，讓學(xué)生了解典型鐵碳合金的過(guò)程，教師解釋完成后， 允許學(xué)生以小組的形式互相討論， 5 分鐘后隨機(jī)叫學(xué)生回答，看學(xué)生能否對(duì)典型鐵

6、碳合金的過(guò)程做出分析。3針對(duì)目標(biāo) 3，教師告訴學(xué)生具體的鋼材選擇原則，如建筑結(jié)構(gòu)選用含碳量低的鋼材， 機(jī)器結(jié)構(gòu)選用碳含量適中的鋼等，之后給出實(shí)際案例讓學(xué)生選用合適的鋼材。 考察學(xué)生能否根據(jù)機(jī)器不同的使用情況選擇合適的鋼材。對(duì)本課學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成度的評(píng)估， 我們采取了隨堂評(píng)估和課下練習(xí)相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)了以下評(píng)價(jià)樣題：1. 請(qǐng)繪制基本的鐵碳合金相圖，并標(biāo)明各特性點(diǎn)及對(duì)應(yīng)的溫度及含義，對(duì)合金相圖各特性線做出解釋2. 以畫圖的形式表示鐵碳合金中的亞共析鋼的結(jié)晶過(guò)程3. 工業(yè)中需要制備軋輥，問(wèn)應(yīng)該選擇何種鋼材a 亞共析鋼b 共析鋼c過(guò)共析鋼d 亞共晶白口鑄鐵e共晶白口鑄鐵f過(guò)共晶白口鑄鐵【學(xué)習(xí)過(guò)程】：一、

7、激發(fā)興趣，揭示課題。同學(xué)們，大家知道在制造建筑結(jié)構(gòu)或者各種刃具等的過(guò)程中應(yīng)該如何選擇材料嗎？學(xué)習(xí)了鐵碳合金相圖這一節(jié)，我們就可以在以后機(jī)械的設(shè)計(jì)中選擇合適的材料獲得很好的效果。相信大家已經(jīng)非常期待了，那我們進(jìn)入正題吧。二、分析鐵碳合金相圖，讓學(xué)生參與其中在黑板上以從上到下， 從左到右的順序畫出鐵碳合金相圖，并對(duì)其中幾個(gè)重要的點(diǎn)作出解釋。符號(hào)溫度（）含碳量 % （質(zhì)量） 含義a b c d e f g h j k n p s q 1538 1495 1148 1227 1148 1148 912 1495 1495 727 1394 727 727 600 （室溫）0 0.53 4.30 6.6

8、9 2.11 6.69 0 0.09 0.17 6.69 0 0.0218 0.77 0.0057 (0.0008) 純鐵的熔點(diǎn)包晶轉(zhuǎn)變時(shí)液態(tài)合金的成分共晶點(diǎn)fe3c的熔點(diǎn)碳在-fe中的最大溶解度f(wàn)e3c的成分-fe-fe同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)碳在-fe中的最大溶解度包晶點(diǎn)fe3c的成分-fe-fe同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變點(diǎn)碳在-fe中的最大溶解度共析點(diǎn)600（或室溫）時(shí)碳在 -fe中的最大溶解度三、自主學(xué)習(xí)后續(xù)典型鐵碳合金的結(jié)晶過(guò)程1. 閱讀課文，并允許以小組的形式討論。2. 學(xué)生按要求自學(xué)，教師巡視指導(dǎo)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生。3. 檢查自學(xué)情況。對(duì)學(xué)生進(jìn)行檢查，讓學(xué)生對(duì)某一合金（共析鋼）的結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行解釋，看是否充分掌握。四：課堂小結(jié)通過(guò)上述的學(xué)習(xí)， 我們已經(jīng)知道了鐵碳合金的相圖