碳钢的牌号及用途教案

金属工艺学电子教案（9）【课题编号】9—4.1【课题名称】非合金钢（碳钢）【教材版本】郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006【教学目标与要求】一、知识目标了解常存杂质元素对碳钢性能的影响，熟悉碳钢的分类、牌号、性能及用途。

二、能力目标根据碳钢的牌号，能分析它的成分、性能特点和大致用途。

三、素质目标熟悉碳钢的分类，能根据碳钢的牌号，知道它的性能和用途。

四、教学要求熟练掌握碳钢的分类，常用碳钢的牌号、性能和应用，并具有一定的分析和运用能力。

【教学重点】常用碳钢的牌号、性能和应用。

【难点分析】根据碳钢的牌号能分析它的成分、性能特点和大致应用范围。

【分析学生】1．具有学习本章内容的知识基础。

2．具有学习本章内容的能力基础。

3．碳钢是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料，本章应用性很强，在学习方法上要引导学生联系实际应用，把握好碳钢牌号—化学成分—组织—性能—应用之间关系。

做到根据碳钢牌号，知道它的大致应用；根据应用、性能，正确选用碳钢牌号。

【教学设计思路】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。

【教学资源】1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，20052．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问，穿插讨论，最后进行归纳。

【教学过程】一、复习旧课（15分钟）1．简述含碳量增加对碳钢组织和力学性能的影响；2．讲评实验报告批改情况；3．提问：题3-8。

二、导入新课碳钢是指Wc≤2.11%，并含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。

碳钢成分简单，冶炼容易，价格低廉，有较好的力学性能和工艺性能，在钢材总产量中占绝大部分，是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料。

三、新课教学（70分钟）1．常存杂质元素对碳钢性能的影响（15分钟）教师讲授常存杂质元素硅、锰、硫、磷对碳性钢性能的影响，演示网络课程chapter4内容说明。

碳钢的牌号及用途教学时间：45分钟教学对象：高中物理化学课程学生教学目标：1. 让学生了解碳钢的定义及其特性。

2. 使学生掌握碳钢的牌号及其表示方法。

3. 让学生了解碳钢的用途及应用领域。

教学方法：1. 采用讲授法，讲解碳钢的基本概念、牌号表示方法及用途。

2. 采用案例分析法，分析具体的碳钢牌号及其应用。

3. 采用互动提问法，引导学生思考和探讨碳钢的牌号与用途之间的关系。

教学内容：第一章：碳钢的基本概念1.1 钢的定义1.2 碳钢的定义1.3 碳钢的成分及分类第二章：碳钢的牌号表示方法2.1 碳钢牌号的构成2.2 碳钢牌号的表示方法2.3 我国碳钢牌号表示方法与国际标准的差异第三章：碳钢的用途及应用领域3.1 结构钢3.2 工具钢3.3 模具钢3.4 高速钢第四章：常见碳钢牌号及其应用案例分析4.1 低碳钢（碳素结构钢）4.2 中碳钢（普通碳素结构钢）4.3 高碳钢（工具钢）4.4 超高碳钢（高速钢）第五章：碳钢牌号与用途之间的关系5.1 碳含量对碳钢性能的影响5.2 碳钢牌号与性能的关系5.3 碳钢牌号与应用领域的匹配原则教学评估：1. 课堂问答：检查学生对碳钢基本概念、牌号表示方法及用途的理解。

2. 案例分析：评估学生对常见碳钢牌号及其应用的掌握情况。

3. 课后作业：布置相关习题，巩固学生对碳钢牌号与用途之间关系的理解。

教学资源：1. PPT课件：展示碳钢的基本概念、牌号表示方法及用途。

2. 案例资料：提供常见碳钢牌号及其应用的实例。

3. 习题集：用于课后巩固学生对碳钢牌号与用途之间关系的理解。

第六章：碳钢的性能与加工6.1 碳钢的机械性能6.2 碳钢的物理性能6.3 碳钢的加工工艺第七章：碳钢的焊接7.1 碳钢的焊接特点7.2 碳钢的焊接方法7.3 碳钢焊接接头的性能第八章：碳钢的腐蚀与防护8.1 碳钢的腐蚀类型8.2 碳钢的腐蚀原因8.3 碳钢的腐蚀防护措施第九章：碳钢的应用案例分析9.1 建筑行业中的应用9.2 汽车行业中的应用9.3 船舶行业中的应用第十章：碳钢的环保与回收10.1 碳钢生产的环境影响10.2 碳钢的回收利用10.3 碳钢的可持续发展教学评估：1. 课堂问答：检查学生对碳钢性能、加工、焊接、腐蚀防护的理解。

碳钢的牌号及用途教案：碳钢的牌号及用途一、教学目标：1.了解碳钢的牌号及其用途；2.掌握常见的碳钢牌号，能够根据需求选择合适的碳钢材料；3.培养学生的实际应用能力，能够根据具体要求提出合理的材料选择方案。

二、教学内容：1.什么是碳钢？2.常见的碳钢牌号及其用途。

三、教学过程：1.碳钢的定义和特点（1）简单介绍碳钢的含义：碳钢是指含碳量在钢中占比较高的一类钢材；（2）碳钢的特点：强度高、延展性好、可塑性强、容易加工。

2.碳钢的分类（1）根据含碳量分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢。

（2）根据用途分为：机械结构碳钢、碳素工具钢、弹簧钢、合金结构钢等。

3.碳钢的牌号及用途（1）低碳钢牌号：A3钢：用于制作普通机械件、铆钉、螺钉等；A5钢：用于制作焊接结构件、齿轮等；20钢：用于制作海洋钻柱、锚链等。

（2）中碳钢牌号：20Mn钢：用于制作汽车、拖拉机的齿轮、轴承和弹簧等；45钢：用于制作大型机械零件的锻件和锻模等；40Cr钢：用于制作齿轮、轴承、活塞销等。

（3）高碳钢牌号：65Mn钢：用于制作弹簧、刀具等；60Si2Mn钢：用于制作卷簧、弹簧等；SWRH62B钢：用于制作汽车、摩托车轴承、弹簧等。

4.案例分析通过一些具体的案例，让学生根据碳钢的牌号和用途，在现实生活中选择和应用合适的碳钢材料。

例如：制作刀具时应选择什么牌号的碳钢？制作汽车的结构件应选用什么牌号的碳钢？等等。

四、教学反思：通过此次教学，学生能够了解什么是碳钢，以及常见的碳钢牌号及其用途。

通过案例分析让学生将所学知识应用于实际问题中，培养了他们的实际应用能力。

同时，也为他们今后从事相关工作提供了基础。

但是，教学内容相对简单，后续可以加强学生的应用能力培养，例如通过实践操作来体验碳钢的加工和使用过程。

课题：碳钢的牌号和用途（说课稿）各位评委老师午好。

我是号。

我说课的题目是《碳钢的牌号、性能及用途》。

下面我将从教材分析、教学目标、教学重点难点、教学学法、教学过程、板书设计、效果预测等几个方面进行说课。

一、教材分析机械工程材料是《金属工艺学》这门课程的一个重要内容，钢铁材料是最重要的工程材料，碳钢材料是钢铁材料中的一类典型代表。

因此本节内容是工程材料的一个缩影。

其学习方法可作为今后学习合金钢、铸铁、有色金属及合金等材料的方法。

本节内容也为材料的热处理、材料的加工奠定基础。

二、教学目标碳钢是工业生产中用途最广，用量最大的工程材料。

中职生应熟练掌握碳钢牌号、性能特点和用途，初步具有根据使用要求正确选用碳钢的能力。

因此将教学目标确定为：1、知识目标：熟练掌握常用碳钢的牌号、性能和用途；2、能力目标：根据碳钢牌号能分析它的成分、性能特点及用途，初步具有根据使用要求正确选用碳钢的能力；3、德育目标：养成辨证的思维习惯和良好的职业素养（碳钢牌号蕴含成分，成分决定性能、性能反映用途）。

三、教学重难点教学重点：常用碳钢的牌号、性能和用途。

理由：熟练掌握碳钢的牌号、性能和用途，为我们正确选用碳钢材料提供理论依据，为进一步学习材料的热处理、材料的加工奠定基础。

教学难点：根据碳钢牌号分析成分、性能特点和大致用途。

理由：各类碳钢牌号规则各不同，各牌号中各部分的含义各异，这为我们准确分析成分、性能特点、大致用途增设了难度。

四、教学方法与教学手段结合学生的实际情况，遵循教学规律，培养学生综合能力，我主要采用：1、PPT课件辅助教学；2、以点带面，触类旁通的类比法；3、讲练法、归纳法、讨论法结合。

五、教学过程1、教学环节安排环节1、组织教学环节2：导入新课我用生活中的碳钢材料引入课题，消除了学生上课伊始的陌生感，激发了学生的学习兴趣，起到联系生活实际的作用。

列举的碳钢材料各代表一类（普碳钢、优碳钢、碳素工具钢、铸钢），也为讲解新课作准备。

碳钢的分类、牌号及用途一、碳钢的分类1、按碳的质量百分数分：低碳钢（C：≤0.25％）又称，低碳钢易于接受各种加工如锻造，焊接和切削，常用于制造链条，铆钉，螺栓，轴等。

中碳钢（C：0.25％＜C ≤ 0.6％）有、半镇静钢、沸腾钢等多种产品。

除碳外还可含有少量锰（0.70%～1.20%）。

按产品质量分为普通碳素结构钢和。

热加工及切削性能良好，焊接性能较差。

强度、硬度比低碳钢高，而塑性和韧性低于低碳钢。

可不经热处理，直接使用热轧材、材，亦可经热处理后使用。

淬火、后的中碳钢具有良好的综合。

能够达到的最为600～1100MPa。

所以在中等强度水平高硬度约为HB538，抗拉强度σb的各种用途中，中碳钢得到最广泛的应用，除作为建筑材料外，还大量用于制造各种机械零件。

高碳钢（C：＞0.6％）常称，含碳量从大于0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。

锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造；切削工具如，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。

含碳量越高，硬度、强度越大，但塑性降低（另外，含碳量2.1%～4.5％铁碳合金一般称为铸铁。

）2、按钢的质量分（主要是杂质硫、磷的含量）：普通碳素钢（S ≤0.055％，P ≤0.045％)优质碳素钢（S ≤0.040％，P ≤0.040％)高级优质碳素钢（S ≤0.030％，P ≤0.035％)3、按用途分：碳素结构钢：主要用于桥梁、船舶、建筑构件、机器零件等碳素工具钢：主要用于刀具、模具、量具等二、碳钢的牌号与用途1、普通碳素结构钢：碳素结构钢按照屈服强度分为5个牌号：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 。

每个牌号由于质量不同分为A、B、C、D等级，Q195、 Q215、 Q235塑性好，可轧制成钢板、钢筋、钢管等；Q255、 Q275可轧制成型钢、钢板等。

2、优质碳素结构钢：钢号以碳的平均质量万分数表示。

如20＃、45＃等。

20＃表示含C：0.20%（万分之20）。

5．莱氏体（Ld）奥氏体和渗碳体的机械混合物，Wc＝4.3﹪。

以727℃为界，分高、低温莱氏体。

其性能与渗碳体相似，硬度高，塑性、韧性极差。

1．3．2铁碳合金状态图它是缓慢冷却或加热条件下，不同的成分、不同的温度材料所具有的组织或状态。

如下图：1．图中点的物理意义P：碳在α—Fe中最大溶解度，Wc＝0.0218﹪，T＝727℃。

S：共析点，Wc＝0.77﹪，T＝727℃。

（F+FeC3=P）亚、过共析钢分界点。

G：纯铁的同素异转变点，Wc＝0﹪，T＝912℃。

E：碳在ｒ—Fe中最大溶解度，Wc＝2.11﹪，T＝1148℃C：共晶点，Wc＝4.3﹪，T＝1148℃。

A：纯铁的熔点，T＝1538℃。

2．图中线的物理意义GS：又称A3线，从奥氏体中析出铁素体线。

ES：又称A cm线，从奥氏体中析出渗碳体线。

PSK：又称A1线，共析线。

（组织转变温度线）ECF：共晶线。

AECF：固相线。

ACD：液相线。

3．各相区的组织主要介绍室温时的组织和常用热处理5个相区。

再以Wc＝0.4﹪和Wc＝0.9﹪为例讲解……——类似于建筑中的水泥和石子的关系。

4．含碳量对铁碳合金组织和性能的影响（配图）（1）对组织的影响：含碳量越低，铁素体越多。

——含碳量越高，珠光体越多……含碳量越高，渗碳体越多。

（Wc＝0.77﹪时形成的珠光体最多）（2）对性能的影响：（金属材料的冶炼、加工过程简介，以增加知识面）1）强度：当Wc﹤0.9﹪时，随着Wc↑而增加，当Wc﹥0.9﹪时，随着Wc↑而下降。

2）硬度：随着Wc↑而增加。

3）塑性、韧性：随着Wc↑而下降。

4）切削性能：Wc≈0.4﹪时，切削性能最好。

5）锻造性能：随着Wc↑而下降。

6）铸造性能：随着Wc↑而提高。

7）可焊接性能：随着Wc↑而下降。

5．铁碳合金状态图的应用（1）选用材料在模具行业中，冲压模具追求强度和硬度，Wc在0.5﹪～1.5﹪之间；塑料模具在追求强度和硬度的同时，还要求材料具备良好的加工性能，故多为Wc﹤0.5﹪的范围内。