工程材料教案模塊一

1、江 蘇 省 鹽 城 技 師 學(xué) 院教 案 首 頁編 號：YJQD-0507-07 版 本：B/O 流水號：編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)：授課日期班 級課題： 模塊一 金屬材料的力學(xué)性能 任務(wù)1 測定螺栓的強(qiáng)度和塑性教學(xué)目的、要求：1、了解學(xué)習(xí)本課程的目的； 2、掌握材料的力學(xué)性能；教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 力學(xué)性能； 載荷： 授課方法：講授法、多媒體教學(xué)法教學(xué)參考教具（含電教設(shè)備）：多媒體設(shè)備授課執(zhí)行情況及分析： 板書設(shè)計(jì)或授課提綱：新課導(dǎo)入講授新課模塊一 金屬材料的力學(xué)性能 任務(wù)1 測定螺栓的強(qiáng)度和塑性一、任務(wù)描述二、任務(wù)分析三、任務(wù)實(shí)施四、知識鏈接 1、載荷 2、應(yīng)力 3、強(qiáng)度和塑性課堂小結(jié):鞏固練

2、習(xí)：布置作業(yè):習(xí)題冊 模塊一 任務(wù)1講授新課 ： 一、學(xué)習(xí)本課程的目的和意義二、本課程的主要內(nèi)容三、金屬材料的發(fā)展史四、本課程的任務(wù)及學(xué)習(xí)方法模塊一 金屬材料的力學(xué)性能任務(wù)1 測定螺栓的強(qiáng)度和塑性一、任務(wù)描述 測定螺栓的強(qiáng)度和塑性二、任務(wù)分析 為什么要測定強(qiáng)度和塑性？什么叫強(qiáng)度和塑性一、使用性能和工藝性能。使用性能：-指金屬材料在使用條件下所表現(xiàn)來的性能。1、物理性能：密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨漲性、磁性等。2、化學(xué)性能：耐腐蝕性、抗氧化性等。3、力學(xué)性能：指金屬在外力作用下所表現(xiàn)出來的性能。它包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性及疲勞強(qiáng)度。工藝性能：指金屬材料在制造加工過程中反映出來的各種性

3、能。二、金屬的力學(xué)性能：1、力學(xué)性能：指金屬在外力作用下所表現(xiàn)出來的性能。它包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性及疲勞強(qiáng)度。2、載荷：金屬材料在加工及使用過程中所受的外力稱載荷 。根據(jù)載荷的作用性質(zhì)分三種：（1）載荷：是指大小不變或變化過程緩慢的載荷；（2）沖擊載荷：在短時(shí)間內(nèi)以較高的速度作用于零件上的載荷；（3）交變載荷：是指大小、方向或大小和方向隨時(shí)間發(fā)生周期性變化的載荷；根據(jù)載荷的作用形式不同分五種：拉伸載荷、壓縮載荷、彎曲載荷、剪切載荷和扭轉(zhuǎn)載荷。3、金屬材料受到載荷作用而產(chǎn)生的幾何形狀和尺寸的變化稱為變形。分彈性變形和塑性變形。4、內(nèi)力；金屬受外力作用時(shí)，為保證其不變形，在材料內(nèi)部作用著與

4、外力相對抗的力稱為內(nèi)力。5、應(yīng)力 單位面積上的內(nèi)力稱為應(yīng)力FS三、強(qiáng)度：1、概念：金屬在靜載荷作用下，抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為強(qiáng)度。 根據(jù)載荷的作用形式不同，強(qiáng)度可分為抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗扭強(qiáng)度。一般情況多以抗拉強(qiáng)度作為金屬材料強(qiáng)度高低的指標(biāo)。2、強(qiáng)度是通過拉伸試驗(yàn)測定的。（靜拉力、標(biāo)準(zhǔn)試樣）課件 動(dòng)畫拉伸試樣：在國家標(biāo)準(zhǔn)中，對試樣的形狀、尺寸及加工要求明確的規(guī)定。拉伸試樣按形狀分有圓形和矩形兩類；按試樣的直徑與標(biāo)距長度的關(guān)系又可分為長試樣（l010d0）和短試樣(l05d0)兩種。拉伸試驗(yàn)中得到的拉伸力與伸長量的關(guān)系曲線叫做力-伸長曲線，也稱拉伸曲線圖。圖課件（1）

5、、oe-彈性變形階段：此時(shí)試樣變形完全是彈性的，如果卸載，試樣即恢復(fù)原狀。隨著載荷的存在而產(chǎn)生、隨著載荷的去除而消失的變形稱為彈性變形。其中：Fe為試樣能恢復(fù)到原始形狀和尺寸的最大拉伸力。（2）、es-屈服階段：當(dāng)載荷超過Fe再卸載時(shí)，試樣的伸長只能部分地恢復(fù)，而保留一部份殘余變形。這種不能隨載荷的去除而消失的變形稱為塑性變形。在此階段載荷不增加或略有減小的財(cái)情況下，試樣還能繼續(xù)伸長現(xiàn)象叫做屈服。Fs稱為屈服載荷。屈服后，材料開始出現(xiàn)明顯的塑性變形。（3）、sb-強(qiáng)化階段：在屈服階段后，欲使試樣繼續(xù)伸長，必須不斷加載。隨著塑性變形增大，試樣變形抗力也逐漸增加，這種現(xiàn)象稱為形變強(qiáng)化（或加工硬化）

6、。此階段的變形是均勻發(fā)生的。Fb為試樣拉伸試驗(yàn)時(shí)的最大載荷。（4）、bz-縮頸階段：（局部塑性變形階段）當(dāng)載荷達(dá)到最大值Fb后，試樣的直徑發(fā)生局部收縮，稱為“縮頸”。課堂小結(jié)：強(qiáng)度 載荷 應(yīng)力 布置作業(yè)：習(xí)題冊江 蘇 省 鹽 城 技 師 學(xué) 院教 案 首 頁編 號：YJQD-0507-07 版 本：B/O 流水號：編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)：授課日期班 級課題： 任務(wù)1測定螺栓的強(qiáng)度和塑性（二）教學(xué)目的、要求： 1、塑性； 2、硬度（布氏硬度）；教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1、和 ； 2、布氏硬度；授課方法：教學(xué)參考及教具（含電教設(shè)備）：授課執(zhí)行情況及分析：板書設(shè)計(jì)或授課提綱： 復(fù)習(xí)提問： 新授新課：一

7、、塑性： 二、硬度1、概念 1、概念2、塑性指標(biāo) 2、方法（1） 伸長率 3、布氏硬度（2）斷面收縮率 1）原理（3）例題 2）表示方法課堂小結(jié)：布置作業(yè)： 復(fù)習(xí)提問：1、力學(xué)特性？2、內(nèi)力？計(jì)算公式（應(yīng)力）？3、什么叫載荷？怎么分類？強(qiáng)度？力-伸長曲線？4、屈服點(diǎn)s？抗拉強(qiáng)度b？碳鋼強(qiáng)度衡量指標(biāo)？鑄鐵強(qiáng)度衡量指標(biāo)？講授新課： 任務(wù)1測定螺栓的強(qiáng)度和塑性1、強(qiáng)度指標(biāo)：（1）屈服點(diǎn)：在拉伸試驗(yàn)過程中，載荷不增加（保持恒定）試樣仍能繼續(xù)伸長時(shí)的應(yīng)力稱為屈服點(diǎn)，用符號s表示。sFsS0對于無明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，規(guī)定可用規(guī)定殘余伸長應(yīng)力0.2表示。稱為屈服強(qiáng)度。屈服點(diǎn)s和規(guī)定殘余伸長應(yīng)力0.2都是

8、衡量金屬材料塑性變形抗力的指標(biāo)。材料的屈服點(diǎn)和規(guī)定殘余伸長應(yīng)力越高，允許的工作應(yīng)力也越高，則零件的尺寸和質(zhì)量就可以減小。（2）抗拉強(qiáng)度：材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度，用符號b表示。計(jì)算公式：bFbS0零件在工作中所承受的應(yīng)力，不允許超過抗拉強(qiáng)度，否則會產(chǎn)生斷裂。b是機(jī)械零件設(shè)計(jì)和選材的重要依據(jù)。一、塑性1、 概念：斷裂前金屬材料產(chǎn)生永久變形的能力稱為塑性。2、 塑性指標(biāo)是通過拉伸試驗(yàn)測得。常用伸長率和斷面收縮率表示。（1）、伸長率：試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長與原始標(biāo)距的百分比稱為伸長率。（l1l0）10 （%）說明：同一材料的試樣長短不同，測得的伸長率是不同的。分別用10、5表示。習(xí)

9、慣上10常用表示。（2）斷面收縮率：試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比稱為斷面收縮率。 （S0S1）S0 （%）金屬材料的伸長率（）和斷面收縮率（）數(shù)值越大，表示材料的塑性越好。塑性好的金屬材料可以發(fā)生大量塑性變形而不破壞，易于通過塑性變形加工成復(fù)雜的零件。3、 例題：教材P7二、硬度：1、概念：材料抵抗局部變形特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力稱為硬度。硬度值可以間接地反映金屬的強(qiáng)度及金屬在化學(xué)成分、金相組織的熱處理工藝上的差異，且與拉伸試驗(yàn)相比，硬度試驗(yàn)簡便易行，所以硬度試驗(yàn)應(yīng)用十分廣泛。2、方法：硬度測試的方法很多，最常用的有布氏硬度試驗(yàn)法、洛氏硬度試驗(yàn)法、維氏硬度試

10、驗(yàn)法三種。1）、布氏硬度：（1） 原理：使用一定直徑的球體（鋼球S或硬質(zhì)合金球W），以規(guī)定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，然后用測量表面壓痕直徑來計(jì)算硬度。布氏硬度值是用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力來表示。用符號HBS（鋼球）或HBW（硬質(zhì)合金球）表示。當(dāng)試驗(yàn)壓力（F）、壓頭球體直徑（D）一定時(shí)，布氏硬度值僅與壓痕直徑(d)的大小有關(guān)。D越小，布氏硬度值越大，也就是硬度值越高。通常布氏硬度值不標(biāo)出單位。（2） 布氏硬度的表示方法：布氏硬度值HBS（HBW）球徑試驗(yàn)力試驗(yàn)力保持時(shí)間做布氏硬度試驗(yàn)時(shí)，壓頭球體直徑（D）、試驗(yàn)力（F）、及試驗(yàn)力保持時(shí)間（t），應(yīng)根據(jù)被測金屬材

11、料的種類、硬度值的范圍及金屬的厚度進(jìn)行選擇。常用的壓頭球體直徑有1，2，2.5，5和10mm五種，試驗(yàn)（F）在9807N-29.42KN范圍內(nèi)，一般黑色金屬為10-15s；有色金屬為30s；布氏硬度值小于35時(shí)為60s。小結(jié) 衡量塑性指標(biāo) 布氏硬度作業(yè)：習(xí)題冊江 蘇 省 鹽 城 技 師 學(xué) 院教 案 首 頁編 號：YJQD-0507-07 版 本：B/O 流水號：編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)：授課日期班 級課題： 任務(wù)2 測定工件的硬度教學(xué)目的、要求： 布氏硬度的應(yīng)用范圍 洛氏硬度、維氏硬度教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 測量原理、應(yīng)用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)授課執(zhí)行情況及分析：板書設(shè)計(jì)或授課提綱： 復(fù)習(xí)提問： 新課導(dǎo)入

12、：一、布氏硬度的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn) 二、洛氏硬度1、范圍； 三、維氏硬度2、優(yōu)缺點(diǎn)； 1、洛氏硬度的測量原理；2、洛氏硬度的測量范圍；3、優(yōu)缺點(diǎn)課堂小結(jié)：布置作業(yè)： 復(fù)習(xí)提問：1、硬度？塑性？2、布氏硬度的表示方法？3、s？ b？講授新課：一、布氏硬度的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)：1、應(yīng)用范圍：主要適用于測定灰鑄鐵、有色金屬、各種軟鋼等硬度不是很高的材料。2、優(yōu)點(diǎn)：測量布氏硬度采用的試驗(yàn)力，球體直徑也大，因此能較準(zhǔn)確地反映出金屬材料的平均性能。3、缺點(diǎn)：測量時(shí)間長；對不同的材料需要不同的壓頭和試驗(yàn)力，壓痕測量較費(fèi)時(shí)；在進(jìn)行高硬度材料試驗(yàn)時(shí)，由于球體本身的變形會使測量結(jié)果不準(zhǔn)確。用鋼球壓頭測量時(shí)，材料硬度值

13、必須小于450；用硬質(zhì)合金球壓頭時(shí)，材料的硬度值必須小于650。又因其壓痕較大，所以布氏硬度不宜于測量成品及薄件。二、洛氏硬度：1、洛氏硬度的測量原理：洛氏硬度試驗(yàn)是采用金剛石圓錐體或游淬火鋼球壓頭，壓入金屬表面后，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除主試驗(yàn)力，以測量的壓痕深度來計(jì)算洛氏硬度值。注：布氏布度試驗(yàn)是測量壓痕的直徑；而洛氏硬度試驗(yàn)是測量壓痕的深度，壓痕深度（eh3h2）越大，被測金屬的硬度越低。洛氏硬度沒有單位，試驗(yàn)時(shí)硬度值直接從硬度計(jì)上讀出。2、常用洛氏硬度標(biāo)尺及其應(yīng)用范圍：為了用一臺硬度計(jì)測定從軟到硬不同金屬材料的硬度，可采用不同的壓頭和總試驗(yàn)力組成幾種不同的洛氏硬度標(biāo)尺，每一種標(biāo)尺用一個(gè)字母

14、在洛氏硬度符號HR后面加以注明。常用的洛氏硬度標(biāo)尺是A、B、C三種，其中C標(biāo)尺應(yīng)用最廣泛。注：各種不同標(biāo)尺的洛氏硬度值不能直接進(jìn)行比較，但可以用實(shí)驗(yàn)測定的換算表進(jìn)行相互比較。3、洛氏硬度的表示方法：符號HR前面的數(shù)字表示硬度值，HR后面的字母表示不同洛氏硬度的標(biāo)尺。4、洛氏硬度試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)：首先，洛氏硬度試驗(yàn)操作簡單迅速，能直接從刻度盤上讀出硬度值；其次，壓痕較小，可以測定成品及較薄的工件；第三，測定的硬度值范圍較大，可測從很軟到很硬的金屬材料。5、洛氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)：洛氏硬度測量由于壓痕較小，當(dāng)材料的內(nèi)部組織不均勻時(shí)，硬度數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，測量值的代表性差，通常需要在不同部位測試數(shù)次，取其平均值來

15、代表金屬材料的硬度。三、維氏硬度：1、維氏硬度的測量原理：維氏硬度的試驗(yàn)原理基本上與布氏硬度的試驗(yàn)相同，將相對面夾角為1360的下四棱錐體金剛石壓頭以選定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持的時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，用測量壓痕對角線的長度來計(jì)算硬度。維氏硬度用符號HV表示。在實(shí)際工作中，維氏硬度值同布氏硬度值勤一樣，不用計(jì)算，而是根據(jù)壓痕對角線長度，從表中直接查出。維氏硬度試驗(yàn)所用的試驗(yàn)力可根據(jù)試驗(yàn)的大小、厚薄等條件進(jìn)行選擇。2、維氏硬度的表示方法：維氏硬度的表示方法與布氏硬度相同。例：硬度值HV試驗(yàn)選用的力保持時(shí)間3、優(yōu)點(diǎn)：維氏硬度因試驗(yàn)時(shí)所加的力小，壓入深度較淺，所以可以測量較薄的材料；也可以測量表

16、面滲碳、滲氮層的硬度。又因維氏硬度值具有連續(xù)性，故可測定很軟到很硬的各種金屬材料的硬度，且準(zhǔn)確性高。4、缺點(diǎn)：維氏硬度試驗(yàn)的缺點(diǎn)是測量壓痕的對角線的長度較繁；壓痕小，對試件表面質(zhì)量要求較高。課堂小結(jié)：洛氏硬度 維氏硬度 布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度各自應(yīng)用范圍布置作業(yè)：習(xí)題冊、書后練習(xí)題江 蘇 省 鹽 城 技 師 學(xué) 院教 案 首 頁編 號：YJQD-0507-07 版 本：B/O 流水號：編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)：授課日期班 級課題： 任務(wù)3測定沖頭的沖擊韌性教學(xué)目的、要求：掌握力學(xué)性能指標(biāo)沖擊韌性和疲勞強(qiáng)度教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 各性能指標(biāo)間的相互聯(lián)系授課方法：教學(xué)參考及教具（含電教設(shè)備）：授

17、課執(zhí)行情況及分析：板書設(shè)計(jì)或授課提綱：復(fù)習(xí)提問：講授新課：一、 沖擊韌性：1、概念；2、沖擊試樣；3、原理和方法；二、疲勞強(qiáng)度：1、疲勞強(qiáng)度的概念；2、疲勞曲線和疲勞極限三、工藝性能1、金屬材料的鑄造性能；2、金屬材料的鍛造性能；3、金屬材料的焊接性能；4、金屬材料的切削加工性能課堂小結(jié)：布置作業(yè)；教 學(xué) 過 程復(fù)習(xí)提問：1、 布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度的表示方法？2、 布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度的各自優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍？3、 各種硬度測驗(yàn)時(shí)它們所用的試驗(yàn)條件怎樣？講授新課：一、 沖擊韌性：1、沖擊韌性指標(biāo)的概念：在實(shí)際工作當(dāng)中，許多機(jī)械零件，往往要受到?jīng)_擊載荷的作用，制造這些零件所用的材料

18、，其性能指標(biāo)不能單純用靜載荷作用下指標(biāo)來衡量，而必須考慮材料抵抗沖擊載荷的能力。金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。沖擊韌性測試常用一交擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)來測定。2、沖擊試樣：為了使試驗(yàn)結(jié)果具有可比性，必須采用標(biāo)準(zhǔn)試樣。沖擊試樣的類型很多，可根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)規(guī)定來選擇。常用試樣有10mm×10mm×55mm的U形缺口和V形缺口試樣。3、沖擊試驗(yàn)的原理和方法：利用能量守恒原理，試樣被沖斷過程中吸收的能量等于擺錘沖擊試樣前后的勢能差。沖擊試驗(yàn)：將待測金屬材料加工成標(biāo)準(zhǔn)試樣，然后放在試驗(yàn)機(jī)支架上，放置時(shí)注意缺口方向背向擺錘，將一定質(zhì)量的擺錘升至一定高度，然后使擺錘自

19、由落下，將試樣沖斷。試樣被沖斷時(shí)所吸收的能量即是擺錘沖擊試樣所作的功，稱為沖擊吸收功，用符號AK。沖擊吸收功（AK）除以試樣缺口處截面積（S0）即得到材料的沖擊韌度，用符號K表示。沖擊韌度是沖擊試樣缺口處單位面積上的沖擊吸收功。沖擊韌度越大，表示材料的沖擊韌性越好。必須說明的是：使用不同的類型試樣（V形缺口或U形缺口）進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，其沖擊吸收功應(yīng)分別標(biāo)為AKV或AKU，沖擊韌度則標(biāo)為KV或KU。4、小能量多次沖擊試驗(yàn)在實(shí)際工作中，承受沖擊載荷的機(jī)械零件，很少因一次大能量沖擊而遭到破壞，絕大多數(shù)是在一次沖擊不足以使零件破壞的小能量多次沖擊作用下而破壞的，所以，對于這樣的零件，用沖擊韌度來作為設(shè)計(jì)依

20、據(jù)顯然是不符合實(shí)際的。必須用小能量多次沖擊試驗(yàn)。一次沖擊韌度高的材料，小能量多次沖擊抗力不一定高。反過來也一樣。金屬材料受大能量的沖擊載荷作用時(shí)，其沖擊抗力主要取決于沖擊韌度的大小，而在小能量多次沖擊條件下，其沖擊抗力主要取決于材料的強(qiáng)度和塑性。二、 疲勞強(qiáng)度：1、疲勞的概念：許多機(jī)械零件在工作過程中各個(gè)點(diǎn)的應(yīng)力隨時(shí)間作周期性的變化，這種隨時(shí)間作周期性變化的應(yīng)力稱為交變應(yīng)力（也稱循環(huán)應(yīng)力）。在交變應(yīng)力作用下，雖然零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點(diǎn)，但經(jīng)過較長時(shí)間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。疲勞破壞是機(jī)械零件失效的主要原因之一。而且疲勞破壞前機(jī)械零件沒有明顯的變形。2、

21、疲勞破壞的特征：（1）、疲勞斷裂時(shí)并沒有明顯的宏觀塑性變形，斷裂前沒有預(yù)兆，而是突然破壞；（2）、引起疲勞斷裂的應(yīng)力很低，常常低于材料的屈服點(diǎn)；（3）、疲勞破壞的宏觀斷口由兩部分組成，即疲勞裂紋的策源地及擴(kuò)展區(qū)（光滑部份）和最后斷裂區(qū)（粗糙部份）。機(jī)械零件之所以產(chǎn)生疲勞斷裂，是由于材料表面或內(nèi)部存在有缺陷（夾雜、劃痕、顯微裂紋等），這些地方的局部應(yīng)力大于屈服點(diǎn)，從而產(chǎn)生局部塑性變形而導(dǎo)致開裂。3、疲勞曲線和疲勞極限：疲勞曲線：是指交變應(yīng)力與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系曲線。疲勞極限：是金屬材料在無限多次交變應(yīng)力作用下而不破壞的最大應(yīng)力。顯然疲勞極限數(shù)值越大，材料抵抗疲勞破壞的能力越強(qiáng)。金屬材料不可能作無數(shù)次

22、交變載荷試驗(yàn)。對于黑色金屬，一般規(guī)定應(yīng)力循環(huán)107周次而不斷裂的最大應(yīng)力為疲勞極限；有色金屬、不銹鋼等取108周次。金屬的疲勞極限受到很多因素的影響，如：工作條件、表面狀態(tài)、材料成份、組織以及殘余內(nèi)應(yīng)力等。改善零件的結(jié)構(gòu)形式、降低零件表面的粗糙度以及采取各種表面強(qiáng)化的方法，都能提高零件的疲勞極限。三、工藝性能的概念：工藝性能是指金屬材料對不同加工工藝方法的適應(yīng)能力，它包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能和切削加工性能等。（金屬的熱處理性能）工藝性能直接影響到零件的制造工藝和質(zhì)量，是選材和制定零件工藝路線時(shí)必須考慮的因素之一。1、鑄造性能：金屬及合金在鑄造工藝中獲得優(yōu)良鑄件的能力稱為鑄造性能。衡量鑄

23、造性能的主要指標(biāo)有流動(dòng)性、收縮性和偏析傾向等。a) 流動(dòng)性：熔熔金屬的流動(dòng)能力稱為流動(dòng)性，它主要受金屬化學(xué)成分和澆注溫度等的影響。流動(dòng)性好的金屬容易充滿鑄型，獲得外形完整、尺寸精確、輪廓清淅的鑄件。b) 收縮性鑄件在凝固和冷卻過程中，其體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為收縮性。收縮不僅影響尺寸精度，還會使鑄件產(chǎn)生縮孔、疏松、內(nèi)應(yīng)力、變形和開裂等缺陷。c) 偏析傾向：金屬凝固后，內(nèi)部化學(xué)成份和組織的不均勻現(xiàn)象稱為偏析。偏析的存在能使鑄件各部份的力學(xué)性能有很大的差異，降低了鑄件的質(zhì)量。2、鍛造性能：用鍛壓成形的方法獲得優(yōu)良鍛件的難易程度稱為鍛造性能。鍛造性能的好壞主要和金屬的塑性和變形抗力有關(guān)。塑性越好，變

24、形抗力越小，金屬的鍛造性能越好。3、焊接性能：焊接性能是指金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，也就是在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)良焊接接頭的難易程度。焊接性能主要同金屬材料的化學(xué)成分有關(guān)。4、切削加工性能切削加工金屬材料的難易程度稱為切削加工性能。一般由工件切削后的表面粗糙度及刀具的使用壽命等方面來衡量。鑄鐵比鋼的切削性能好，一般碳鋼比高合金鋼切削加工性能好。改變鋼的化學(xué)成分和進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，是改善鋼切削加工性能的重要途徑。課堂小結(jié)：疲勞強(qiáng)度 工藝性能布置作業(yè)：習(xí)題冊、書后練習(xí)題江 蘇 省 鹽 城 技 師 學(xué) 院教 案 首 頁編 號：YJQD-0507-07 版 本：B/O 流水號：編 制： 審

25、核： 批 準(zhǔn)：授課日期班 級課題： 模塊二 鐵碳合金 任務(wù)1了解金屬的晶體結(jié)構(gòu)教學(xué)目的、要求：理解晶體結(jié)構(gòu)概念教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)： 純鐵的晶體結(jié)構(gòu)類型及轉(zhuǎn)變式授課方法：教學(xué)參考及教具（含電教設(shè)備）：授課執(zhí)行情況及分析：板書設(shè)計(jì)或授課提綱：復(fù)習(xí)提問：講授新課：一、晶格的概念二、晶格的類型三、晶粒大小對金屬力學(xué)性能的影響：四、純鐵的金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：課堂小結(jié)：布置作業(yè)；復(fù)習(xí)導(dǎo)入：講授新課： 模塊二 鐵碳合金任務(wù)1了解金屬的晶體結(jié)構(gòu)一、晶格的概念二、晶格的類型 1、 體心立方晶格2、面心立方晶格3、密排六方晶格 三、晶粒大小對金屬力學(xué)性能的影響：金屬的晶粒大小對金屬材料的力學(xué)性能有重要影響。細(xì)晶粒金屬

26、具有較高的強(qiáng)度和韌性。因此，為了提高金屬的力學(xué)性能，必須控制金屬結(jié)晶后的晶粒大小。細(xì)化晶粒的根本途徑是控制形核率和長大速度。四、金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：1、 定義：金屬在固態(tài)下，隨著溫度的改變由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的金屬有鐵、錳、錫等。2、 同素異晶體：以不同晶格形式存在的同一種金屬元素的晶體稱為該金屬的同素異晶體。由低溫到高溫用、表示。3、金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：定義：金屬在固態(tài)下，隨溫度的改變，由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N的現(xiàn)象。純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：（體心立方晶格） （面心立方晶格） （體心立方晶格）4、金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變與金屬的結(jié)晶過程有許多相似之處：（1） 有一定的轉(zhuǎn)變溫度，轉(zhuǎn)變時(shí)有過冷現(xiàn)象；（2） 放出和吸收潛熱；（3） 轉(zhuǎn)變過程也是一個(gè)形核和晶核長大的過程；5、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變屬于固態(tài)相變，又具有本身的特點(diǎn)：（4） 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)，新晶核優(yōu)先在原來晶粒的晶界處形核；（5） 轉(zhuǎn)變需要較大的過冷度；（6） 晶格的變化伴隨著金屬體積的變化，轉(zhuǎn)變時(shí)會產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。課堂小結(jié)：晶格 晶格類型 同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變布置作業(yè)：習(xí)題冊、書