知识目标
● 了解钢在加热和冷却时的组织转变。
● 掌握钢的退火、正火、淬火和回火的工艺特点以及主要目的和用途。
● 了解钢的表面热处理工艺。
技能目标
● 能根据零件特点正确选择热处理工艺。
● 能根据材料性能合理确定热处理工艺位置，正确选择热处理方案。
● 掌握常规热处理工艺，能进行典型零件的热处理工艺设计。
素养目标
● 培养学生实事求是、严肃认真的科学态度与工作作风。
● 培养学生良好的安全生产意识、质量意识和效益意识。
● 培养学生遵章守纪的职业素养。
任务导航
● 任务3.1 钢加热时的组织转变认知学习
● 任务3.2 钢冷却时的组织转变认知学习
● 任务3.3 钢的退火与正火认知学习
● 任务3.4 钢的淬火与回火认知学习(www.xing528.com)
● 任务3.5 钢的表面热处理认知学习
● 任务3.6 其他热处理技术认知学习
● 任务3.7 热处理方案选择及工艺位置安排
● 任务3.8 实践技能训练
引导案例
古代兵器如剑、戟、斧、戈等，需要反复锻打，并进行热处理，方能得到锋利的刀刃。《天工开物》叙述了古代制针采用的渗碳剂和固体渗碳工艺，明朝宋应星在《锤锻》篇中提及，锄用“熟铁锻成，熔化生铁淋口，入水淬健，即成刚劲”。1968年河北满城出土的西汉刘胜的佩剑，经分析，表面有明显的渗碳层，并经淬火，其硬度为900～1170 HV，而中心低碳部分的硬度为220～300 HV，表面硬度较高，锋利耐磨，而中心则有很好的韧性，不易折断。可见当时刀、剑的热处理工艺已具有很高的水平。那么，锋利的宝剑是怎样制成的呢？图3-1所示为锻剑。
图3-1 锻剑
知识导学
钢的热处理是指将钢在固态下进行加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。热处理可以强化材料，改善材料的工艺性能，因此，机械制造业中大多数的机器零件都要经过热处理，以提高产品的质量和使用寿命。
根据热处理的目的、加热和冷却方式的不同，热处理可以分为以下几类：
普通热处理：退火、正火、淬火、回火。
表面热处理：火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火等。
化学热处理：渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
热处理的种类虽然很多，但一般是由加热、保温和冷却三个阶段组成，图3-2所示为钢的热处理工艺曲线。因此，要了解各种热处理工艺方法，必须研究钢在加热、保温和冷却过程中的组织变化规律。
图3-2 钢的热处理工艺曲线
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