沈阳工业大学：固态相变及应用 电子教案

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1、《固态相变及应用》授课教案2009～2010学年第2学期教师姓名：张松授课对象：金属材料0701、0702班授课学时：48/48选用教材：康煜平.固态相变及应用.北京:化学工业出版社.2007.材料学院学院　材料系35沈阳工业大学教案第1周授课日期：2010.3.2授课章节：第一章固态相变概论，第1~5节教学目的：介绍固态相变的分类、固态相变的特点、固态相变时的形核和固态相变时晶核的长大，使学生对固态相变有一个大概的了解。教学重点：固态相变特点教学难点：晶核长大速度教学实施过程设计首先自我介绍。然后介绍该课程的重要地位、主要内容和应用

2、领域，并与学生就业相联系。明确考试分为考核及笔试两部分，总成绩100分，笔试占总成绩90%，平时考核占总成绩10%。提出对学生的学习纪律要求。采用CAI教学。教学内容：第一章固态相变概论第一节固态相变的主要类型平衡相变、非平衡相变第二节固态相变的主要特点相界面、应变能和界面能、原子的迁移率、晶体缺陷、亚稳过渡相、位相关系、惯习面第三节固态相变时的形核均匀形核、非均匀形核第四节固态相变时的晶核长大晶核长大机理、晶核长大速度第五节固态相变动力学固态相变动力学35课后复习及作业或思考题：1)发生固态相变时至少要伴随哪三种变化之一？2)平衡固

3、态相变包括哪些相变？3)非平衡固态相变包括哪些相变？4)金属固态相变有哪些主要特点？5)界面能和应变能是固态相变的阻力还是动力？试说明它们对新相形状的影响规律。6)与凝固过程相比，固态相变的均匀形核率有何特点？7)固态相变形核主要依靠均匀形核还是非均匀形核？8)根据扩散型固态相变的等温转变动力学图说明新相形成的转变速度与过冷度的关系。课后小结：时间：35沈阳工业大学教案第1周授课日期：2010.3.4授课章节：第二章奥氏体相变及应用，第1~4节教学目的：使学生了解奥氏体相变在金属热处理中的重要性，熟悉奥氏体的组织结构、性能及形成条件，

4、重点掌握奥氏体相变机理，理解奥氏体等温形成动力学、连续加热时奥氏体的形成等相关问题。教学重点：奥氏体的形成机理教学难点：奥氏体晶核长大过程中碳的扩散行为教学实施过程设计首先介绍在热处理中必不可少的加热环节，奥氏体相变的重要性。采用CAI教学。教学内容：第二章奥氏体相变及应用第一节奥氏体及其形成条件奥氏体组织结构、奥氏体的性能、奥氏体的形成条件第二节奥氏体的形成机理平衡组织向奥氏体转变的机理、非共析钢奥氏体的形成、非平衡组织向奥氏体转变的机理第三节奥氏体等温形成动力学共析钢奥氏体等温形成动力学、非共析钢奥氏体等温形成动力学第四节连续加热

5、时奥氏体的形成奥氏体转变的临界温度、加热速度与奥氏体转变的温度范围、奥氏体的转变速度、晶粒细化、奥氏体成分的不均匀性课后复习及作业或思考题：1)奥氏体的晶体结构如何？奥氏体的金相组织形态有哪几种？2)奥氏体有何特性？试从其点阵结构分析其所具特性的原因。奥氏体钢适合作何种用钢？3)如果γ35-Fe晶胞的每一个八面体间隙容纳一个碳原子，试计算奥氏体的极限含碳量（质量分数）应是多少？而奥氏体的实际极限含碳量仅为2.11%（质量分数），据此请计算平均几个γ-Fe晶胞才容纳一个碳原子？1)正确理解奥氏体转变的滞后现象以及实际加热时临界点的变化规

6、律。试比较同一炉钢的A1、Ac1、Ar1、A3、Ac3、Ar3(或A1、Ac1、Ar1、Acm、Accm、Arcm)的高低。2)请以原始组织为片状珠光体的共析钢为例，讨论奥氏体的形成机理（过程），并能用状态图说明碳的扩散行为。3)请以原始组织为粒状珠光体的共析钢为例，讨论奥氏体的形成机理（过程），并能用状态图说明碳的扩散行为。4)亚共析钢退火组织在两相区的等温转变过程分为哪两个阶段？各有什么特点？5)根据共析钢在不同加热速度下的加热曲线，分析共析钢在连续加热时奥氏体形成的一些特点。课后小结：时间：35沈阳工业大学教案第2周授课日期：2

7、010.3.9授课章节：第二章奥氏体相变及应用，第5~7节教学目的：使学生了解奥氏体相变在金属热处理中的重要性，熟悉奥氏体的组织结构、性能及形成条件，重点掌握奥氏体相变机理，理解奥氏体等温形成动力学、连续加热时奥氏体的形成等相关问题。教学重点：奥氏体的形成机理教学难点：奥氏体晶核长大过程中碳的扩散行为教学实施过程设计介绍控制奥氏体晶粒度在热处理中的重要作用，举出高速钢热处理中出现的过热、过烧实例。采用CAI教学，教学内容：第五节奥氏体晶粒长大及其控制奥氏体晶粒度的概念、奥氏体晶粒长大的特点、影响奥氏体晶粒长大的因素、细化奥氏体晶粒的措

8、施第六节奥氏体化时产生的缺陷欠烧、过热、过烧、氧化和脱碳、变形和开裂、组织遗传和断口遗传第七节奥氏体相变的应用举例高锰钢的水韧处理、奥氏体不锈钢的固溶处理、高速钢淬火加热时的奥氏体晶粒度控制课后复习及作业或思考题：1)试