晶粒度检验

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1、钢材质量检验单元教学设计教案头课题：晶粒度检验教材：冶金工业出版社出版的钢材质量检验，页码109T11页。授课班级15冶金技术课时：2学时授课类型：实训课教 学 目 标能力（技能）目标知识目标素质目标能够运用布氏硬度计检测钢 的硬度。掌握钢的布氏硬度及布氏硬 度测试方法。 通过分组训练培养学生的 团队协作能力； 通过任务训练培养学生的 动手操作能力； 通过试验结果分析培养学 生分析问题的能力。重 难 占 八、布氏硬度计的操作。能力训练任务及案例配备钢的布氏硬度试验所需的实训用具和标样，学生依据资料中的要求，分组进行布氏硬度 测试，根据测试结果分析影响钢材硬度因素。作业结合工程应用举例说说金属的

2、硬度与切削加工工艺之间关系。课 后 小 结二、教学过程设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知告知本次课的教学内容及教学 目标。教师讲授教师讲授学生复习2分钟引入为什么要检验金属的硬度，硬度 在工程应用中的广泛性和重要 性。教师讲解PPT展示学生了解3分钟资讯硬度的几种测试方法，金属的布 氏硬度检验方法及操作要领。布置训练任务，提出要求，明确 教学评价标准。教师演示演示法学生掌握10分钟计划决策小组讨论，明确任务总量，组长 依据各人专长给组员分配任务任务驱动小组竞赛学生理解2分钟实施各组依据任务单上的要求，完成 本组硬度块的布氏硬度测试，并 对测试结果进行分析，教师从旁 指导。任务

3、驱动教师指导学生讨论20分钟检验各小组以竞赛的形式，分别上台 展示本组的测试结果。竞赛法小组展示学生展示6分钟评价教师给出标准结果做评分依据。 小组互评，小组自评打分，教师 评价。评价小组自评 互评，教师 评价。学生评价6分钟总结总结本次课所学金属的布氏硬 度测试方法及应用。教师总结教师讲授学生理解3分钟三、讲义1. 金属的硬度试验晶粒度检验晶粒度是晶粒大小的量度，它是金属材料的重要显微组织参量。钢中晶粒度的检验，是借 助金相显微镜来测定钢中的实际晶粒度和奥氏晶粒度。实际晶粒度，就是从出厂钢材上截取试样所测得的晶粒大小。而奥氏晶粒度则是将钢加热 到一定温度并保温足够时间后，钢中奥氏晶粒度大小。

4、下面介绍奥氏晶粒度的显示和晶粒度的 测定方法。晶粒度的测定在国家标准GB6394-86中规定测量晶粒度的方法有比较法、面积法和截点法等，生产检验 中常用比较法。1.比较法比较法是在100倍显微镜下与标准评级图对比来评定晶粒度的。标准图是按单位面积内的 平均晶粒数来分级的，晶粒度级别指数G和平均晶粒数N的关系为式中N=2G+3N-放大100倍时每1 mm2面积内的晶粒数，晶粒越细，N越大，则G越大。在GB6394-86中备有四个系列的标准评级图，包括I无孪晶晶粒，II有孪晶晶粒，III 有孪晶晶粒（深反差腐蚀），IV钢中奥氏体晶粒。图4-10是系列I的标准评级图。实际评定 时应选用与被测晶粒形貌

5、相似的标准评级图，否则将应引入视觉误差。当晶粒尺寸过细或过粗， 在100倍下超过了标准评级图片所包括的范围，可改用在其他放大倍数下参照同样标准评定， 再利用表查出材料的实际晶粒度。评级时，一般在放大100倍数的显微镜下，在每个试样检验面上选择三个或三个以上具有 代表性的视场，对照标准评级图进行评定。若具有代表性的视场中，晶粒大小均匀，则用一个级别来表示该种晶粒。若试样中发现明 显的晶粒不均匀现象，则应当计算不同级别晶粒在视场中各占面积的百分比，若占优势的晶粒 不低于视场面积的90%时。则只记录一种晶粒的级别指数，否则应当同时记录两种晶粒度及它 们所占的面积，如6级70%-4级30%。比较法简单

6、直观，适用于评定等轴晶粒的完全再结晶或铸态的材料。比较法精度较低，为 了提高精度可把标准评级图画在透明纸上，再覆在毛玻璃上与实际组织进行比较。四、训练任务1.任务名称：钢的布氏硬度测试2. 任务要求：小组长明确分工，组内协助完成任务。 工作细致认真，能熟练操作布氏硬度计。 测试结果分析要思路清晰，任务单填写要求工整整洁。 小组展示语言要大方得体，小组评价时要客观公正。3. 实训用具：标准硬度块3 块、布氏硬度计、目测显微镜、纱布、酒精。4. 操作步骤：(1) 用棉纱布沾取少许酒精擦拭标准硬度块表面，至表面干净整洁。(2) 按标准要求选择合适的布氏硬度计的压头，将压头平整的安装在布氏硬度计的端头

7、。(3) 在试验机的操作界面上设置压头类型、压头尺寸D、试验力F、保压时间t。启动试验机 开始硬度测试。(4) 测试完毕后，降下工作台，取下试样。用目测显微镜测试压痕直径d,利用自动测试软件 计算其布氏硬度值。(5) 按标准要求对测试结果进行修约，将修约后的结果记录在实训任务单的相应位置。(6) 各组派代表上讲台展示本组的测试结果，并简要分析数据或结果的处理过程。(7) 教师给出标准值和评分标准，学生完成组内自评、小组互评。(8) 教师对本次训练项目和知识点做总结，布置下次课的任务。参考资料：GB/T2311998金属布氏硬度试验5. 实训任务单本次实训将学生分为三组，测试20#、45#、60

8、#钢标准块的硬度，并简要分析钢的硬度与碳含量之间的关系。第一组：序号试样厚度(mm)试验力(kgf)钢球直径(mm)保压时间(s)硬度值20#钢345#钢460#钢6结论组长：组员：总分：第二组：序号试样厚度(mm)试验力(kgf)钢球直径(mm)保压时间(s)硬度值20#钢345#钢460#钢6结论组长：组员：总分：第三组：序号试样厚度(mm)试验力(kgf)钢球直径(mm)保压时间(s)硬度值20#钢345#钢460#钢6结论组长：组员：总分：五、教学评价教师给出评分标准。各小组进行小组间互评、小组内自评打分，教师做整体评价。具体评分标 准如下：序号内容考核要求评分标准分值自 评互评教师评

9、 价总分(自评30%+互评30%+教师评价40%)1硬度块的 处理试验前， 对硬度块 进行必要 的处理硬度块表 面处理得 当,加分。102测试点的 选取正确选取 测试点按标准要 求正确选 取测试点， 加分。103试验力选 择正确设置 试验力按标准要 求正确设 置试验力， 加分。104钢球直径 选择正确选用 一定直径 的钢球按标准要 求正确选 用一定直 径的钢球， 加分。105保压时间 选择正确设置 保压时间按标准要 求正确设 置保压时 间，加分。106测试结果处理修约测试 结果。按标准要 求正确修 约测试结 果,加分。107硬度值记 录正确记录 布氏硬度值能正确记 录布氏硬 度结果，加 分。108结论分析准确分析 钢的硬度 与碳含量 之间的关系钢的硬度 与碳含量 之间的关 系结论准 确，加分。109小组合作 情况小组讨论 气氛热烈，能全员参与， 任务分工合理。气氛一般， 个别同学 不参与，视 情况扣分1010小组展示能将本小 组讨论内 容清晰完 整的展示 给大家。语言表达 大方得体， 表述清晰， 加满分;其 它视情况 扣分。10总分100得分