简论特殊性能钢热处理教学内容分析

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论文摘要：随着特殊钢处理工艺与技术的不断发展，一些相应的新工艺与新设备也相继出现，并且使特殊钢处理工艺有了质的飞跃，这对于处理质量也提出了更高层次的要求。对于教师而言，在教学过程中也应加强对学生特殊性能钢热处理相关技术的传授工作，在注重理论知识讲述的同时，引导学生进行特殊性能钢热处理实验，以在强化学生对所学知识理解与认知的同时，明确特殊性能钢处理新工艺的应用。为此，本文根据笔者多年教学经验，就特殊性能钢热处理教学进行了简要分析。

论文关键词：特殊性能钢 热处理 教学

特殊性能钢热处理作为一门基础课程，与生产实际联系较为紧密，是机械类学生非常重要的课程。这门课的教学目的是通过理论的传授引导学生明确特殊性能钢内碳铁成分、性能以及热处理工艺之间的关系，并且能为学生正确掌握多种性能钢热处理工艺打下坚实的基础。为此，对于教师而言，应加强对于该门课程的教学工作，注重将较为抽象、复杂多变理论知识点与具体的实验联系起来，以在充分调动学生学习积极性的同时，提升他们的动手操作能力。与此同时，教师还应注重教学方法的选择，并注重新型特殊性能钢热处理工艺的传授，以使学生明确专业发展动向，并为今后的就业打下坚实的基础。为此，笔者就特殊性能钢的教学问题进行了以下探讨：

一、认真分析，引导学生明确学习要点

在特殊性能钢热处理相关内容教学过程中，首先应注重学生基础知识的传授，在强化他们理论基础知识掌握的同时，有针对性地引导他们加强对于重点与难点知识的学习。如对于铁碳合金的组织、相图的建立等内容而言，因内容相对比较复杂、抽象且很难使学生真正理解，而部分教师特很难对该部分内容讲得非常透彻。有鉴于此，教师应认真分析，引导学生把握关键点，明确知识点贯穿点，以找到对重点知识、难点知识的突破口。如在学习特殊性能钢组织结构内容时，可为学生写出“材料→性能→组织→化学成分”这样一个关系式，能够引导学生明确特殊钢性能的由来以及与材料以及各种化学成分之间的内部关系。

又如在学习特殊性能钢的不同晶体类型时，可为学生写出这样一种关系式，，能引导学生明确特殊性能钢在不同的温度下会以不同晶体类型的形式存在。在此基础上，就可以进一步引导学生了解不同晶体类型的特殊性能钢的间隙固溶碳能力是不同的，其变化量最大的是碳含量，这也决定了材料组织内部的变化。通过这种分析，能引导学生很容易明确含碳量越高特殊性能钢强度、硬度越高的原因，并且能为他们进一步了解特殊性能钢热处理过程中力学性能的变化打下坚实的基础。由此看来，在特殊性能钢热处理相关内容教学过程中，钢材的内部组织便是很好的切入点，只要引导学生很好地理解内部组织的定义、性能以及决定其内部组织变化的因素，那么对特殊性能钢热处理后续相对复杂知识的学习也就会变得非常容易。

二、强化引导，使学生明确热处理新工艺

上文已经提到，随着特殊性能钢热处理工艺的不断发展，各种新型热处理工艺与设备应运而生，在教学过程中应加强对于该部分内容的重视，以使学生明确特殊性能钢热处理的研究动向。

（一）无头轧制技术

对于传统的特殊性能钢的轧制生产工艺而言，各个轧坯之间存在着一定的时间间隔，造成堆钢几率增加，并且轧机咬入轧坯时所产生的冲击载荷会影响设备的使用寿命，作业效率低下。而无头轧制技术技术的引入彻底转变了这一现状，提高了金属的收得率。

（1）无头焊接轧制技术。该项技术是一项应用于特殊性能钢棒线材轧制的新技术，其方法是在加热炉出口侧将钢坯两端焊接起来，轧制一根较长的钢坯，钢坯头尾使用闪光焊接的形式，在焊接后将钢坯端头焊接，焊接区的液态金属杯挤压出来，能有效提升焊接质量。

与常规的焊接轧制技术相比，这种技术能有效提升生产效率，并且使棒线材的定尺率接近100%。但是将该技术广泛应用于特殊性能钢热处理，还需要加强对于该项技术的深入探讨与研究，其现阶段存在的主要问题是焊接区与非焊接区质量的不一致性以及钢坯对焊的成功率。

（2）无头连铸连轧技术。该项技术是一种新型的无头轧制新技术，实现了从连铸到连轧的全连续化，并且给钢厂带来了非常可观的经济效益。在实际的生产运营过程中，无头连铸连轧技术对生产设备有着较高的要求，如果出现故障停轧现象会对生产过程产生较大影响。而对于部分品种的特殊性能钢而言，在无头连铸连轧生产线中应对连铸坯进行水淬冷却，之后进入加热炉进行加热，以防止钢坯冷却过程中AIN的析出。

（二）脱头轧制技术

（三）在线补充加热技术

对于脱头轧制方法而言，虽然能够有效提升粗轧轧制速度，但在轧制期间所产生的头尾温差较大，而降低这种温差的最佳方法就是补充在线加热装置，对进入的特殊性能钢材补充加热，使轧材温度均匀。这一加工工艺对易切削轧材非常重要，只有补充加热才能确保切削钢材组织性能与尺寸公差的均匀性。

电感应加热能与特殊性能钢表面自然散热过程互补，并且这种处理方法经济、简便、快捷，非常具有发展趋势。在具体的应用过程中表明，随着感应圈与特殊性能钢钢坯之间气隙的减小，感应加热设备的效率会逐渐增大。为此，需对加热线圈进行严格的气隙大小控制。

（四）特殊性能钢钢锭、钢坯加热新工艺

特殊性能钢钢锭、钢坯进入加热炉加热轧制或锻造。就加热轧制的新工艺而言，应根据各个企业特殊性能钢热处理生产线的特点，充分利用计算机技术对热循环过程进行模拟，并制定相应的热循环工艺规范，能在满足锻机与加热炉生产能力的同时，提高生产效率。

以上是特殊性能钢热处理新工艺。在今后的教学过程中，应加强对学生该部分内容的学习，使学生明确特殊性能钢热处理工艺发展动向，并更好地服务于今后的就业岗位需求。

三、总结规律，引导学生掌握各个热处理环节特点

上文已经提到，特殊性能钢热处理工艺理论知识较为复杂、抽象，不容易掌握。为此，在教学过程中，应引导学生努力发现热处理工艺内容的特点，并重点加强对于该部分内容的理解与记忆。最后，还应引导学生自主加强对于该部分内容的归纳总结，这样能够确保学生所学知识点的系统化、条理化，进而形成一套较为完善的特殊性能钢热处理理论知识体系。

四、结语

总之，特殊性能钢热处理内容比较抽象、复杂，不易理解与掌握。为此，教师应注重对该部分教学内容教学特点的归纳与总结，根据学生自身特点与学习状况选择灵活多样的教学方式。同时，还应注重教学难点的突破，善于归纳总结，以切实促进学生对于特殊性能钢热处理相关知识的理解与认知。