|
|
| 合金工具钢3月 |
|
|
|
|
合金工具钢教案
学科 数控加工机械基础 项目一 金属材料 授课 姚炯炯 课题二，任务二 认识合金工具钢 教学类型 授新课 授课时数 1 授课班级级 13数控3班 教学目的
和要求 掌握合金工具钢的分类、用途、特点
2、合理选用合金工具钢 教学重点
和难点 重点：合理选用各类合金工具钢
难点：模具钢的选用 教具准备 锉刀、钻头、丝锥、板牙、铣刀、游标卡尺、千分尺、塞规、环规、磨具 教学准备
学生课前分为四组，第一组是刃具组，第二组量具组，第三组模具组，第四组综合组，由于教材内容比较少，各组上课前都要做好准备工作，上网收集与本组有关的教学资料，在课堂上发言，并指定组长。
教学方法 任务驱动法、自主学习法、分组讨论法、 教学过程 教学活动 设计意图
导
入
教师：开门见山，实物和图片展示课前收集的工具钢，让学生分类，并明确本堂课的学习任务，给各种工具选择合适的材料。
学生：初步认识各种工具，并进行分组。
采用任务驱动法，明确课堂任务，提高学习效率。
教学过程 教学活动 设计意图
知
识
冲
浪 教师：同学们接下来我们一起来认识合金工具钢，他一共分为三类，合金刃具钢、合金量具钢和合金模具钢。在三块内容，我在课前已经分配给三组同学了，综合组的同学主要考虑碳素工具钢和合金工具钢的区别。我们先来看合金刃具钢，刃具组回答。
教师：什么是合金刃具钢？
学生：制造道具的钢材！
教师：它需要有哪些性能？
学生：高硬度、耐磨性、高热硬性及足够的强度和韧性。
教师：合金刃具钢的分类？
学生：1、低合金刃具钢
成分：①含碳量：0.85%～1.50%
②加入Cr、Si、Mn：提高淬透性，降低淬火临界速度，以便能用油淬来减小变形和开裂，提高钢的强度。
③加入W、V：在钢中形成极稳定的碳化物，以提高钢的硬度，耐磨性以及热硬性。
低合金刃具钢虽比碳素工具钢有较高的淬透性及热硬性，但由于加入合金元素的量不大，故淬透性、热硬性提高不多，工作温度不得超过300℃。
例：9SiCrCrWMn
此外，GCr15可作为低合金刃具钢使用。
2、高速钢
高速钢是具有高淬透性、高热硬性、高耐磨性的高合金工具钢。
①主要成分、作用
碳：0.7%～1.50%淬火时获得高硬度的马氏体（0.5%C），其次是保证形成足够量的高硬度的合金碳化物，使钢具有高的硬度和耐磨性；
B）W、Mo：提高钢的热硬性；
C）Cr：提高钢的淬透性；
D）V：提高钢的硬度和耐磨性、热硬性，并能细化晶粒（阻碍晶粒长大）
布置课前预习任务，让学生养成良好的学习习惯
教材内容不足，学生自己上网查找，培养他们自主学习的能力
分小组完成预习内容，目的是培养学生相互协作的能力
教师问，学生答，突出学生的主体地位，让更多的学生参与到课堂中来，成为课堂的主体
合金元素对合金工具钢的作用，学生理解起来有点困难，教师的讲解，有助于学生掌握
教学过程 教学活动 设计意图
知
识
冲
浪
高速钢具有高热硬性、高耐磨性和足够的强度，常用于制造切削速度较高的刀具和形状复杂、载荷较大的成形刀具。还可用于冷挤压模、耐磨零件。
高速钢热硬性可达600℃，切削时能长期保持刃口锋利，又称锋钢、白钢。
教师：讲解学生理解中的难点
教师：现在我们来看合金量具钢，由量具组回答。
学生：量具是测量工件尺寸的工具。
工作部分要求：高硬度、高耐磨性、高的尺寸稳定性、足够的韧性
量具钢：碳素工具钢、合金工具钢、滚动轴承钢
教师：量具钢牌号的选用
学生:因为量具钢没有固定的牌号，所以只要能够满足量具的要求工具钢都可以选择，一般情况下常选择低合金刃具钢作用量具钢，也可以选择滚动轴承钢，最常用的是CrWMn。
教师：解释CrWMn
教师：由模具组回答相关模具钢的问题
学生：模具钢主要用来制造各种金属成形用的模具。
1、冷作模具钢（＜200～300℃）
性能要求：冷态金属在模具型腔内变形的过程中，硬度显著提高，工作中模具要承受很大的压力、弯曲力、摩擦等，要求模具钢具有高硬度及耐磨性；同时，为了保证模具在冲击载荷下不脆断，要求具有足够的韧性；此外，为了某些形状复杂、大型、不便切削或磨削加工的模具不会因淬火变形超差而报废，要求钢具有较高的淬透性；热处理时变形小。同时，模具不断地循环工作，要求钢具有一定的抗疲劳性。
小型模具：碳素工具钢、低合金刃具钢（无专门的钢种）
大型模具：高碳高铬。（无专门的钢种）
例：T129SiCrCrWMn（小模具）
Cr12C12MoV（大模具）
学生利用预习的知识以及学案上的内容，回答老师的问题。这样教学方法可以让学生在教师的引导下主动学习。
模具钢的选用是本节课的难点，如何突破难点，分三部曲，第一步，学生自我理解，第二步，教师讲解。
教学过程 教学活动 设计意图
知
识
冲
浪 2、热作模具钢
热锻模、压铸模、热挤压模等模具在工作过程中受到比较大的冲击负载，模腔表面要与炽热金属接触并发生摩擦，局部温度可达500℃以上，并且还要不断反复受热与冷却，因此要求模具钢在高温下具有高的热强性、热硬性、高温耐磨性、高的抗氧化性、高的抗热疲劳性和导热性。此外，热作模具一般体积较大，为使其整体性能均匀一致，热作模具还具有足够的淬透性。
成分：
①含碳量：0.3%～0.6%（太高，韧性下降；太低，不能保证强度和硬度）
②加入Cr、Ni、Si、Mn：为了提高钢的淬透性，强化钢的基体。
③加入Mo、W、V：为了细化晶粒，提高钢的回火稳定性、耐磨性。
常用钢：5CrMnMo5CrNiMo3Cr2W8V
教师：还有什么模具钢？在我们余姚最多的是什么模具？
注塑模采用什么钢材制造？
学生：疑问？
教师：老师也不知道，但是我们有神秘嘉宾。播放模具企业师傅的视频。
冷作模具和热作模具钢材选用上的区别教师从他们的工作环境入手，深入浅出的讲解，让学生理解掌握
与本地的产业相结合，体现李克强总理关于职业教育的讲话中的产教融合的理念。
学
以
致
用
课堂练习：选择题填表
活学活用：说说各组拿到的工具的名称和可选材料。
教师：讲解知识点，让学生明白各种钢材最突出的性能特点。
学生：通过课前的自学，课堂学习，自主探究，完成课堂任务。
教师：找找你们组发到的量具应该选择哪个牌号的量具钢？
量具钢选择原则：
首选CrWMn
通过课堂上对具体的工量具的分析，让学生有一个感性的认识后，在回归到理论上，学生就不觉得空洞无味了
量具钢的选择比较宽泛，没有固定的钢材，同学活学活用环节，让学生明确选择原则。
充实理论知识后马上应用到生产实践中，教学效果比较好
教学过程 教学活动 设计意图
滴
水
藏
海
通过学生对这堂课的理解，归纳总结本堂课的重点。
意在培养学生的学习能力，为他们以后进一步学习奠定基础。
任
务
拓
展
结合地方产业开始任务的拓展，即是课堂的延续，同时也是李总理关于职业教育的报告中提到的产教融合，校企合作思想的进一步实施。 教
师
寄
语
通过瑞士军刀和美国进口锯条，让学生们知道我们国家金属冶炼
通过班级中两位同学的真实体验，体会到金属材料质量上的巨大差距，明确学习金属材料的重要性。
1
由于余姚有中国塑料城的存在，以学长所在的三力模具厂为例，生产的金属模不多，主要以生产注塑模为主。
给学生留下思考的空间，让他们课后去查找，注塑模常用的材料。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
