《金屬材料與熱處理》教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章 金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 §11 金屬的晶體結(jié)構(gòu)一教學(xué)內(nèi)容金屬的晶體結(jié)構(gòu)、 常見的晶格類型、晶體缺陷二教學(xué)要求熟悉金屬的晶體結(jié)構(gòu)，了解晶體的結(jié)構(gòu)缺陷三教學(xué)重點(diǎn) 熟悉金屬的晶體結(jié)構(gòu)，了解晶體的結(jié)構(gòu)缺陷是學(xué)習(xí)和掌握金屬力學(xué)性能特點(diǎn)及變化的前提。四教學(xué)難點(diǎn)晶體缺陷的理解五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程。【新課內(nèi)容】§11 金屬的晶體結(jié)構(gòu)表面

2、上看來，天然水晶與普通玻璃均晶瑩剔透，外觀十分相似。但事實(shí)上兩者卻是截然不同的物質(zhì)。水晶與玻璃的本質(zhì)區(qū)別是兩者的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。天然水晶和普通玻璃a） 天然水晶b） 普通玻璃基本概念：一、晶體與非晶體晶體：表示的是原子呈有序和有規(guī)則排列的物質(zhì)。（各向異性）非晶體：表示是原子呈無序的雜亂無章的排列形式的物質(zhì)。（各向同性）晶體和非晶體的對(duì)比項(xiàng)目晶體非晶體定義原子呈有序、有規(guī)則排列的物質(zhì)原子呈無序、無規(guī)則堆積的物質(zhì)性能特點(diǎn)具有規(guī)則的幾何形狀有一定的熔點(diǎn)，性能呈各向異性沒有規(guī)則的幾何形狀有固定的熔點(diǎn)，性能呈各向同性典型物質(zhì)石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、糖、味精玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠二、晶體的結(jié)構(gòu)

3、的概念（基本概念：）1、晶格：表示原子在晶體中排列的有規(guī)律的空間格架。2、晶胞：能夠完整地反映晶格特征的最小幾何單元。3、晶面：金屬晶體中通過原子中心的平面。4、晶向：通過原子中心的直線，可代表晶格空間的一定方向。晶體內(nèi)部原子排列模型晶格和晶胞示意圖a） 晶格b） 晶胞三、金屬晶格的類型1、體心立方晶格（9個(gè)原子）2、面心立方晶格（14個(gè)原子）3、密排六方晶格（17個(gè)原子）四、單晶體與多晶體晶粒組成金屬的小晶體。 晶界由晶粒間不規(guī)則排列的原子構(gòu)成。 單晶體晶體內(nèi)部原子的排列位向是完全一致的晶體。多晶體由許多晶粒組成的晶體。單晶體表現(xiàn)出各向異性，多晶體顯示出各向同性，也稱“偽無向性”。多晶體示意

4、圖單晶體示意圖五、金屬的晶體結(jié)構(gòu)的缺陷晶體缺陷由于各種原因，實(shí)際晶體中原子的規(guī)律排列受到干擾和破壞，使晶體中的某些原子偏離正常位置，造成原子排列的不完全性。1. 點(diǎn)缺陷空位、間隙原子和置代原子 無論是空位、間隙原子還是置代原子，在其周圍都會(huì)使晶格產(chǎn)生變形，這種現(xiàn)象稱為晶格畸變。 上述三種晶體缺陷造成的晶格畸變區(qū)僅限于缺陷原子周圍的較小區(qū)域，故統(tǒng)稱為點(diǎn)缺陷。2線缺陷位錯(cuò)位錯(cuò)的特點(diǎn)之一是很容易在晶體中移動(dòng)，金屬材料的塑性變形就是通過位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。刃型位錯(cuò)示意圖a） 立體圖 b） 平面圖 在晶體中，位錯(cuò)的晶格畸變發(fā)生在沿半原子面端面的狹長(zhǎng)區(qū)域，故稱為線缺陷。3面缺陷晶界和亞晶界晶界晶粒與晶粒之

5、間的分界面。亞晶界每個(gè)晶粒有時(shí)又由若干個(gè)位向稍有差異的亞晶粒所組成, 亞晶粒之間的界面稱為亞晶界。晶界過渡結(jié)構(gòu)示意圖在晶體中，晶界和亞晶界的晶格畸變均發(fā)生在一個(gè)曲面上，故稱為面缺陷。亞晶界結(jié)構(gòu)示意圖 分鐘【課后小結(jié)】基本概念：一、晶體與非晶體二、晶體的結(jié)構(gòu)的概念三、金屬晶格的類型四、金屬的晶體結(jié)構(gòu)的缺陷小結(jié)時(shí)提出若干個(gè)問題 分鐘【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強(qiáng)調(diào)按時(shí)交作業(yè)并嚴(yán)格記錄。教 學(xué) 后 記 第一章 金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶 §12 純金屬的結(jié)晶一教學(xué)內(nèi)容純金屬的結(jié)晶過程、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變二教學(xué)要求了解純金屬的結(jié)晶過程；掌握晶粒大小對(duì)金屬材料性能的影響；掌握純金屬同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的概念。三教學(xué)重點(diǎn) 掌

6、握純金屬的結(jié)晶過程可為鐵碳合金相圖的理解打好基礎(chǔ)，鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變特性是鋼能夠通過熱處理改變組織和性能的根本原因。四教學(xué)難點(diǎn)純金屬的結(jié)晶過程和純鐵的冷卻曲線五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§12 純金屬的結(jié)晶從市場(chǎng)上買到的金屬材料一般都是固體狀態(tài)的。但在冶煉的過程中，卻存在一個(gè)由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變的過程，即金屬的結(jié)晶過程。了解純金屬的結(jié)晶過程，有助于了解鐵碳合

7、金的結(jié)晶過程，它們都有一定的變化規(guī)律，這些規(guī)律與金屬材料的性能有著密切的關(guān)系。結(jié)晶金屬?gòu)母邷匾后w狀態(tài)冷卻凝固為原子有序排列的固體狀態(tài)的過程。結(jié)晶潛熱結(jié)晶的過程中放出的熱量。 生鐵的生產(chǎn)是以鐵礦石為原料，首先利用煉鐵設(shè)備冶煉成液體狀態(tài)的生鐵，然后再將其轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)；而鋼的生產(chǎn)是以生鐵為原料，在煉鋼爐內(nèi)繼續(xù)冶煉，首先得到液體狀態(tài)的鋼，然后再將其澆鑄成固體狀態(tài)的鋼錠或鋼坯。 金屬由液體轉(zhuǎn)變成固體的過程，實(shí)際上是一個(gè)金屬晶體形成的過程，稱之為“結(jié)晶”。鋼錠澆鑄示意圖 a） 澆鑄示意圖 b） 鋼錠1盛鋼桶 2滑動(dòng)水口 3鋼錠模 4鋼液 5底盤結(jié)晶： 液體 -> 晶體凝固： 液體 -> 固體

8、（晶體 或 非晶體）液體晶體液體通常把金屬?gòu)囊簯B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w晶態(tài)的過程稱為一次結(jié)晶。而把金屬?gòu)囊环N固體晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N固體晶態(tài)的過程稱為二次結(jié)晶或重結(jié)晶。 一、純金屬的結(jié)晶過程1、過冷度理論結(jié)晶溫度和實(shí)際結(jié)晶溫度（T1）之間存在的溫度差（T= T0 T1）。金屬結(jié)晶時(shí)，冷卻越快，其實(shí)際結(jié)晶的溫度就越低，過冷度T也就越大。金屬結(jié)晶時(shí)過冷度的大小與冷卻速度有關(guān)。冷卻速度越快，金屬的實(shí)際結(jié)晶溫度越低，過冷度也就越大。冷卻曲線：冷卻時(shí)，液體溫度隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低反映時(shí)間與溫度關(guān)系的圖形。純金屬結(jié)晶時(shí)的冷卻曲線a） 理論結(jié)晶溫度 b） 實(shí)際結(jié)晶溫度純金屬的結(jié)晶條件：純金屬結(jié)晶的條件就是應(yīng)當(dāng)有一定的過冷度冷卻

9、速度越大，則過冷度越大。2.純金屬的金屬結(jié)晶的微觀過程結(jié)晶過程是形核和長(zhǎng)大的過程金屬結(jié)晶微觀過程形核長(zhǎng)大形成多晶體兩個(gè)過程重疊交織二、晶粒大小對(duì)金屬材料的影響晶粒愈細(xì)，強(qiáng)度、硬度愈高，塑性、韌性也愈好。 形核率單位時(shí)間、單位體積所形成的晶核數(shù)，用字母N表示。 形核率N 、長(zhǎng)大速度G 與 過冷度DT 的關(guān)系細(xì)化晶粒的方法：（1）增加過冷度 （2）變質(zhì)處理 在液體金屬中加入變質(zhì)劑(孕育劑)，以細(xì)化晶粒和改善組織的工藝措施。變質(zhì)劑的作用：作為非自發(fā)形核的核心，或阻礙晶粒長(zhǎng)大。（3）振動(dòng)處理 機(jī)械振動(dòng)、超聲振動(dòng)，或電磁攪拌等。振動(dòng)的作用：使樹枝晶破碎，晶核數(shù)增加，晶粒細(xì)化。三、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變金屬的同素異

10、構(gòu)轉(zhuǎn)變?cè)诠虘B(tài)下，金屬隨溫度的改變由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象。 由此產(chǎn)生的不同晶格的晶體稱為同素異構(gòu)晶體。大多數(shù)金屬在結(jié)晶終了之后及繼續(xù)冷卻的過程中，其晶體結(jié)構(gòu)不再發(fā)生變化，但也有一些金屬（如鐵、鈷、鈦等）在結(jié)晶之后繼續(xù)冷卻時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)變化，從一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格。同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變金屬在固態(tài)下隨溫度的改變由一種轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象。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構(gòu)體。鐵是典型的具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變特性的金屬。純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變可以用下式表示：19世紀(jì)末，著名物理家居里在實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)磁石的一個(gè)物理特性，就是當(dāng)磁石加熱到一定溫度時(shí)，原來的磁性就會(huì)消失。后來，人

11、們把這個(gè)溫度叫 “居里點(diǎn)”。 居里點(diǎn)也稱居里溫度或磁性轉(zhuǎn)變點(diǎn)特點(diǎn)：1、金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變是一個(gè)重結(jié)晶過程，有恒定的轉(zhuǎn)變溫度；轉(zhuǎn)變時(shí)需要一定的過冷度；釋放結(jié)晶潛熱；轉(zhuǎn)變過程（晶核的形成和長(zhǎng)大過程）2、轉(zhuǎn)變時(shí)，晶核優(yōu)先在原晶粒晶界中產(chǎn)生，大小會(huì)影響新晶粒大小，原晶粒越細(xì)，轉(zhuǎn)變后可得到更細(xì)小的晶粒3、比液體的結(jié)晶具有更大過冷度。因?yàn)樵诠虘B(tài)下原子的擴(kuò)散比在液態(tài)下困難，轉(zhuǎn)變?nèi)菀诇蟆?、易發(fā)生較大內(nèi)應(yīng)力。由于在轉(zhuǎn)變時(shí)晶格的體積會(huì)發(fā)生變化的緣故。如一Fe轉(zhuǎn)變?yōu)橐籉e時(shí)，體積膨脹約1%。 分鐘【課后小結(jié)】一、純金屬的結(jié)晶過程二、晶粒大小對(duì)金屬材料性能的影響三、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變小結(jié)時(shí)提出若干個(gè)問題 分鐘【作業(yè)布置

12、】章節(jié)練習(xí)：強(qiáng)調(diào)按時(shí)交作業(yè)并嚴(yán)格記錄。教 學(xué) 后 記第二章 金屬材料的性能§21 金屬材料的損壞與塑性變形一教學(xué)內(nèi)容與變形相關(guān)的概念、金屬的變形、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化二教學(xué)要求了解機(jī)械零件失效的形式，了解金屬塑性變形的基本原理及冷塑性變形對(duì)金屬性能的影響。三教學(xué)重點(diǎn) 本章的重點(diǎn)為力學(xué)性能的概念及衡量指標(biāo)四教學(xué)難點(diǎn)對(duì)拉伸曲線各階段的分析五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新

13、的課程?！拘抡n內(nèi)容】§21 金屬材料的損壞與塑性變形學(xué)習(xí)引導(dǎo)： 生活中許多物品根據(jù)用途的不同，采用不同的材料制成。有些是用金屬材料制成，有些則是由非金屬材料制成。你知道這些物品是用什么材料制成的嗎？如：炒鍋、水杯、鑰匙、椅子、水龍頭、工藝品生產(chǎn)生活中常見到一些機(jī)械零件因受力過大被破壞，而失去工作能力。如：擰斷的鑰匙、彎曲的自行車輻條、 扣的螺栓等?？偨Y(jié)機(jī)械零件常見損壞形式變形斷裂磨損主要原因：材料的實(shí)際使用性能達(dá)不到工作要求。使用性能：為保證機(jī)械零件或工具正常工作，材料應(yīng)具務(wù)的性能（力學(xué) 、物理、化學(xué)性能等）。此性能決定了金屬村料的應(yīng)用范圍、安全可靠性和使用壽命等。工藝性能：金屬材料

14、在被加工成機(jī)械零件或工具的過程中，對(duì)各種加工方法的適應(yīng)能力。包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、沖壓性能、切削加工性能和處理工藝性能等。性能一、與變形相關(guān)的幾個(gè)概念變形概念塑性變形 斷裂 磨損彈性變形塑性變形也有有益的一面，可以作為零件成形和強(qiáng)化的重要手段。工業(yè)上使用的許多金屬產(chǎn)品一般都是先澆注成鑄錠后，再經(jīng)過壓力加工制成的。壓力加工的目的不僅使產(chǎn)品成形，更重要的是改善其組織和性能。1載荷載荷金屬材料在加工及使用過程中所受的外力。根據(jù)載荷作用性質(zhì)的不同分：（1）靜載荷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)以較高速度作用于零件上的載荷。 （3）交變載荷大小、方向或大小和方向隨時(shí)間

15、發(fā)生周期性變化的載荷。力物體之間的相互作用，是使物體發(fā)生加速度和發(fā)生形變的外因。物體受力后變形（材料學(xué)是從微觀角度來研究物體受外力后發(fā)生變形甚至破壞的規(guī)律）工程技術(shù)中將外力稱為載荷。根據(jù)載荷的作用形式不同，又可分為拉伸載荷、壓縮載荷、彎曲載荷、剪切載荷和扭轉(zhuǎn)載荷等。工件在不同載荷形式下產(chǎn)生的變形 2內(nèi)力內(nèi)力工件或材料在受到外部載荷作用時(shí)，為保持其不變形，在材料內(nèi)部產(chǎn)生的一種與外力相對(duì)抗的力。任何一種材料，在未受到外力作用時(shí)，內(nèi)部原子之間都有平衡的相互作用的原子力，以保持其固定的形狀。當(dāng)受到外力作用時(shí)，原來的平衡被破壞，其中任何一個(gè)小單元都和鄰近的各小單元之間產(chǎn)生了新的力（內(nèi)力）強(qiáng)調(diào)：內(nèi)力是在外

16、力作用下，材料內(nèi)部產(chǎn)生的那部分相互作用力。內(nèi)力的特點(diǎn)：1、外力增加時(shí)，內(nèi)力也增加，數(shù)值大小與外力相 等，當(dāng)內(nèi)力達(dá)到極限值時(shí)，外力再增加，材料將被破壞。2、內(nèi)力的作用形式隨外力作用方式而變化。 如材料在某一方向受外力為拉力時(shí)，則材料內(nèi)部每一層間也互相產(chǎn)生拉力；若外力為壓力內(nèi)力也為壓力。3應(yīng)力同樣材料、不同直徑的螺栓在相同拉力作用下，細(xì)的可能拉斷，粗的則可能沒有拉斷。因此，金屬材料的力學(xué)性能只憑外力的大小是無法判定的。R：應(yīng)力，Pa；F：外力，N；S：橫截面面積，m2。應(yīng)力假設(shè)作用在零件橫截面上的內(nèi)力大小均勻分布，單位橫截面積上的內(nèi)力。單位：千帕（KPa）=1103Pa 1兆帕（MPa）=1106

17、Pa注：應(yīng)力可表示不同材料的承載能力，也可以表示在現(xiàn)有外力作用下材料內(nèi)部單位面積的受力。二、金屬的變形彈塑性變形斷裂彈性變形 例：鐵絲彎曲試驗(yàn) 隨著力的增加，材料受力后發(fā)生變形到破壞的順序： 彈性變形（可逆的、變形量?。椝苄宰冃危ㄗ冃瘟枯^大，多數(shù)變形是不可逆的，是壓力加工的基礎(chǔ) ）斷裂（材料最嚴(yán)重的失效形式）金屬塑性變形的影響因素：1、晶粒位向的影響 多晶體與單晶體比較，無本質(zhì)區(qū)別，即每個(gè)晶粒的塑性變形仍以滑移為主，但又受到晶界、晶粒位向、晶粒大小的影響。多晶體中各個(gè)晶粒位向不同，在外力的作用下，當(dāng)處于有利于滑移位置的晶粒要進(jìn)行滑移時(shí)，必然受到周圍位向不同的其他晶粒的約束，使滑移的阻力增加，

18、從而提高了塑性變形的抗力。同時(shí)，多晶體各晶粒在塑變時(shí)受到周圍位向不同的晶粒與晶界的影響，使多晶體的塑變呈逐步擴(kuò)展和不均勻的形式，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。2晶界的作用 晶界處原子排列比較紊亂，阻礙位錯(cuò)的移動(dòng)，因而阻礙了滑移。晶界越多，則晶體的塑變抗力越大。3晶粒大小的影響 在一定體積的晶體內(nèi)，晶粒數(shù)目越多，晶界就越多，晶粒就越細(xì)，且不同位向的晶粒也越多，因而塑性變形抗力也越大。細(xì)晶粒的多晶體不僅強(qiáng)度較高，且塑性和韌性也較好，故生產(chǎn)中總是盡可能細(xì)化晶粒。三、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化形變強(qiáng)化（加工硬化）冷塑性變形除了使晶粒的外形發(fā)生變化外，還會(huì)使晶粒內(nèi)部的位錯(cuò)密度增加，晶格畸變加劇，從而使金屬隨著變形量的

19、增加，使其強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性下降。金屬材料在再結(jié)晶溫度以下時(shí)強(qiáng)度和升高，而塑性和韌性降低的現(xiàn)象。又稱冷作硬化。 冷塑性變形與熱塑性變形后的金屬如何區(qū)別： 冷塑形變化后晶粒沿變形方向拉長(zhǎng)，性能趨于各向異性；晶粒破碎,位錯(cuò)密度增加,產(chǎn)生加工硬化 ，產(chǎn)生殘余內(nèi)應(yīng)力。 熱塑形如果加工的溫度過高，晶粒粗大；若溫度過低，引起加工硬化、殘余內(nèi)應(yīng)力等；形成帶狀組織使性能變壞。 金屬的塑性變形，在外形變化的同時(shí)，晶粒的形狀也會(huì)發(fā)生變化。通常晶粒會(huì)沿變形方向壓扁或拉長(zhǎng)。塑性變形后的金屬組織形變強(qiáng)化應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、是一種重要的金屬?gòu)?qiáng)化手段，對(duì)那些不能用熱處理強(qiáng)化的金屬尤為重要。2、可使金屬具有偶

20、然抗超載的能力。塑性較好的金屬材料在發(fā)生變形后，由于形變強(qiáng)化的作用，必須承受更大的外部載荷才會(huì)發(fā)生破壞，這在這一定程度上提高了金屬構(gòu)件在使用中的安全性。缺點(diǎn)：也會(huì)給金屬的切削加工或進(jìn)一步的變形加工帶來困難。為了改善發(fā)生加工硬化金屬的加工條件，生產(chǎn)中必須進(jìn)行中間熱處理，以消除加工硬化帶來的不利影響。 分鐘【課后小結(jié)】一、與變形相關(guān)的幾個(gè)概念二、金屬的變形三、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化小結(jié)時(shí)提出若干個(gè)問題 分鐘【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強(qiáng)調(diào)按時(shí)交作業(yè)并嚴(yán)格記錄。教 學(xué) 后 記第二章 金屬材料的性能§22 金屬的力學(xué)性能一教學(xué)內(nèi)容各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)，拉伸試驗(yàn)方法二教學(xué)要求掌握金屬的力學(xué)性能，

21、包括強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度等的概念及各項(xiàng)力學(xué)性能的衡量指標(biāo)；熟悉布氏硬度、維氏硬度的測(cè)量方法。三教學(xué)重點(diǎn) 本章的重點(diǎn)為力學(xué)性能的概念及衡量指標(biāo)四教學(xué)難點(diǎn)對(duì)拉伸曲線各階段的分析五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§22 金屬的力學(xué)性能任何機(jī)械零件或工具，在使用過程中，往往要受到各種形式外力的作用，這就要求金屬材料必須具有一種承受機(jī)械載荷而不超過許可

22、變形或不破壞的能力，這種能力就是材料的力學(xué)性能。學(xué)習(xí)引導(dǎo)：古代弓箭都以富有彈性的木材或竹子制作弓體，當(dāng)拉弦力量太大時(shí)，弓會(huì)折斷，為什么？ 如采用金屬制作，是不是任何金屬都可以呢？金屬材料的力學(xué)性能是指金屬材料在不同環(huán)境（溫度、介質(zhì)）下，承受各種外加載荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應(yīng)力等）時(shí)所表現(xiàn)出的力學(xué)特征。 主要有強(qiáng)度、塑性、硬度、沖擊韌度和疲勞強(qiáng)度等。材料的其他性能物理性能：密度、熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性、磁性等；化學(xué)性能：耐腐蝕性、抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性等；工藝性能：鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性、熱處理工藝性等。 一、強(qiáng)度1、強(qiáng)度金屬在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷

23、裂的能力。其大小用應(yīng)力表示。 根據(jù)載荷的作用方式不同，可分為抗拉強(qiáng)度拉伸實(shí)驗(yàn)測(cè)定、抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、抗扭強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度 2、強(qiáng)度指標(biāo) 常用的強(qiáng)度指標(biāo)是屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度。都是通過拉伸試驗(yàn)測(cè)定的。利用拉伸試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)生的靜拉力，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行軸向拉伸，同時(shí)連續(xù)測(cè)量變化的載荷及對(duì)應(yīng)的試樣伸長(zhǎng)量，直至斷裂，并根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出有關(guān)的力學(xué)性能指標(biāo)。注：不同的材料，其抵抗能力不同，強(qiáng)度越高，抵抗能力 就越強(qiáng)，越不容易被破壞，即承載能力越好。3、強(qiáng)度的測(cè)定為了使試驗(yàn)結(jié)果具有公認(rèn)性，做拉伸試驗(yàn)時(shí)必須采用標(biāo)準(zhǔn)的拉伸試樣。強(qiáng)度應(yīng)用：是機(jī)械零件（或工程構(gòu)件）在設(shè)計(jì)、加工、使用過程中的主要性能指標(biāo)，特別是選材和設(shè)計(jì)

24、的主要依據(jù)。（1）拉伸試樣 d試樣直徑Lo標(biāo)距長(zhǎng)度試樣的標(biāo)距拉伸試驗(yàn)過中以測(cè)量試樣伸長(zhǎng)的兩標(biāo)記之間的長(zhǎng)度，稱為標(biāo)距。試樣的分類長(zhǎng)試樣(L0 =10d0) ，100mm和200mm用短試樣(L0 =5d0) ，50mm和80mm(2) 力伸長(zhǎng)曲線 依據(jù)拉伸試驗(yàn)中拉力F與伸長(zhǎng)量L之間的關(guān)系，在直角坐標(biāo)系中繪出的曲線稱為力伸長(zhǎng)曲線。拉伸過程分為彈性變形階段、 屈服階段、強(qiáng)化階段、縮頸階段彈性變形階段（Oe段）卸除載荷，立即恢復(fù)原狀。屈服階段（es-ss段）卸除載荷，部分變形恢復(fù)，還有一部分不能恢復(fù)。強(qiáng)化階段（sb段）隨著塑性變形的增大，材料的變形抗力增加.縮頸階段（bk段）載荷最大時(shí)，發(fā)生局部收縮。

25、（3）強(qiáng)度指標(biāo) 1）屈服強(qiáng)度當(dāng)金屬材料出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)，在實(shí)驗(yàn)期間發(fā)生塑性變形而力不增加的應(yīng)力點(diǎn)。屈服強(qiáng)度分為上屈服強(qiáng)度ReH和下屈服強(qiáng)度ReL。ReL 試樣的下屈服強(qiáng)度，N/mm2；FeL 試樣屈服時(shí)的最小載荷，N；So 試樣原始橫截面面積，mm2。除低碳鋼、中碳鋼及少數(shù)合金鋼有屈服現(xiàn)象外，大多數(shù)金屬材料（如高碳鋼、銅合金、鋁合金等），沒有明顯的屈服現(xiàn)象。因此，這些材料規(guī)定用產(chǎn)生0.2%殘余伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力作用屈服強(qiáng)度，可以替代ReL。規(guī)定產(chǎn)生0.2%殘余伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力為條件屈服強(qiáng)度Rp0.2，替代ReL，稱為條件（名義）屈服強(qiáng)度。 塑性材料：在外力作用下，雖然產(chǎn)生較顯著變形而不被破壞的材料：在外力

26、作用下，發(fā)生微小變形即被破壞的材料，表示材料將發(fā)生破壞。 屈服強(qiáng)度 是塑性材料選材和評(píng)定的依據(jù)。2）抗拉強(qiáng)度Rm 抗拉強(qiáng)度材料在斷裂前所能承受的最大的應(yīng)力。 Rm 抗拉強(qiáng)度，MPa；Fm 試樣在屈服階段后所能抵抗的最大力（無明顯屈服的材料，為試驗(yàn)期間的最大力）， N； So 試樣原始橫截面面積，mm2 。 抗拉強(qiáng)度是材料在拉斷前承受最大載荷時(shí)的應(yīng)力。它表征了材料在拉伸條件下所能承受的最大應(yīng)力。物理意義是在于它反映了最大均勻變形的抗力抗拉強(qiáng)度 是脆性材料選材的依據(jù)。屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的比值稱為屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比小，工程構(gòu)件的可靠性高，說明即使外載荷或某些意外因素使金屬變形，也不至于立即斷裂。但若屈強(qiáng)

27、比過小，則材料強(qiáng)度的有效利用率太低。二、塑性塑性材料受力后在斷裂前產(chǎn)生塑性變形的能力。在外力作用下的金屬材料在斷裂前產(chǎn)生不可逆的永久變形的能力材料的塑性指標(biāo)通常用斷后伸長(zhǎng)率和斷面收縮率來表征。1斷后伸長(zhǎng)率A 試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長(zhǎng)量與原始標(biāo)距之比的百分率。 2斷面收縮率Z 試樣拉斷后，縮頸處面積變化量與原始橫截面面積比值的百分率。 【例】有一直徑 d =10mm，Lo=100mm 的低碳鋼試樣，拉身實(shí)驗(yàn)時(shí)測(cè)得FeL=21kN，F(xiàn)m=29kN，du=5.65mm，Lu=138mm。求此試樣的ReL、Rm、A11.3、Z。 三、硬度 硬度材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是通

28、過在專用的硬度試驗(yàn)機(jī)上實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。 1布氏硬度 布氏硬度原理布氏硬度值用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力來表示，單位為MPa，但一般均不標(biāo)出，用符號(hào)HBW表示： 表示方法：布氏硬度用硬度值、硬度符號(hào)、壓頭直徑、實(shí)驗(yàn)力及實(shí)驗(yàn)力保持時(shí)間表示。當(dāng)保持時(shí)間為1015s時(shí)可不標(biāo)。 例:170HBW10/1000/30： 直徑10mm的壓頭，在9807N（1000kg）的試驗(yàn)力作用下，保持30 s時(shí)測(cè)得的布氏硬度值為170。600HBW1/30/20： 直徑為1mm壓頭，在294.2N（30kg）的實(shí)驗(yàn)力作用下，保持20 s時(shí)測(cè)得的布氏硬度值為600。 應(yīng)用范圍:主要用于測(cè)定鑄鐵、有色金屬及退火、正火、

29、調(diào)質(zhì)處理后的各種軟鋼等硬度較低的材料。 2洛氏硬度 洛氏硬度原理:表示方法： 符號(hào)HR前面的數(shù)字表示硬度值。HR后面的字母表示不同的洛氏硬度標(biāo)尺。例：45HRC表示用C標(biāo)尺測(cè)定的洛氏硬度值為45。 四、沖擊韌性沖擊韌性金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。材料的沖擊韌性用夏比擺錘沖擊彎曲試驗(yàn)來測(cè)定。 用試樣所吸收的能量K的大小來作為衡量材料韌性好壞的指標(biāo)，稱為沖擊吸收能量。用U形和V形缺口試樣測(cè)得的沖擊吸收能量分別用KU和KV表示*五、疲勞強(qiáng)度由于所承受的載荷為交變載荷，零件承受的應(yīng)力雖低于材料的屈服強(qiáng)度，但經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的工作后，仍會(huì)產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生斷裂。金屬這樣的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。金屬

30、材料抵抗交變載荷作用而不產(chǎn)生破壞的能力稱為疲勞強(qiáng)度。疲勞極限用符號(hào)R1表示。 分鐘【課后小結(jié)】小結(jié)時(shí)提出若干個(gè)問題 分鐘【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強(qiáng)調(diào)按時(shí)交作業(yè)并嚴(yán)格記錄。教 學(xué) 后 記第二章 金屬材料的性能§23 金屬的工藝性能一教學(xué)內(nèi)容金屬材料的一般加工過程，各項(xiàng)工藝性能指標(biāo)二教學(xué)要求掌握金屬的工藝性能，包括鑄造、鍛壓、焊接、切削加工和熱處理等的概念；了解金屬材料的一般加工過程。三教學(xué)重點(diǎn) 本章的重點(diǎn)為工藝性能的概念四教學(xué)難點(diǎn)理解金屬材料的一般加工過程五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排

31、學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§23 金屬的工藝性能金屬材料的一般加工過程 金屬材料的工藝性能金屬材料對(duì)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、切削加工性能和焊接性能、熱處理性能等。 一、鑄造性能鑄造成形過程中獲得外形準(zhǔn)確、內(nèi)部健全鑄件的能力，主要取決于金屬的流動(dòng)性、收縮性和偏析傾向等。 1流動(dòng)性熔融金屬的流動(dòng)能力。2收縮性鑄造合金由液態(tài)凝固和冷卻至室溫的過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象。3偏析傾向金屬凝固后，內(nèi)部化學(xué)成分和組織不均勻現(xiàn)象。二、鍛壓性能用鍛壓成形方法得優(yōu)良鍛件

32、的難易程度。常用塑性和變形抗力兩個(gè)指標(biāo)來綜合衡量。 三、焊接性能金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，也就是在一定焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。對(duì)碳鋼和低合金鋼而言，焊接性能主要與其化學(xué)成分有關(guān)（其中碳的影響最大）。 四、切削加工性能切削加工性能切削金屬材料的難易程度。一般用工件切削時(shí)的切削速度、切削抗力的大小、斷屑能力、刀具的耐用度以及加工后的表面粗糙度來衡量。 表面加工硬化切削塑性金屬材料時(shí)，工件在加工表面層的硬度明顯提高而塑性下降的現(xiàn)象。 五、熱處理性能 【課后小結(jié)】 分鐘【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：小結(jié)時(shí)提出若干個(gè)問題 分鐘【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強(qiáng)調(diào)按時(shí)交作業(yè)并嚴(yán)格記錄。教 學(xué) 后 記第

33、三章 鐵碳合金§31 合金及其組織一教學(xué)內(nèi)容合金的基本概念，合金的組織二教學(xué)要求掌握合金的基本概念，能夠掌握合金各組織的區(qū)別三教學(xué)重點(diǎn) 本章的重點(diǎn)為合金的基本概念四教學(xué)難點(diǎn)合金組織的區(qū)別五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】黑色金屬以鐵及以鐵碳為主的合金（鋼鐵）。有色金屬其他金屬及其合金。 §31 合金及其組織一、合金的基本概念合金以一種金屬為基礎(chǔ)，加

34、入其他金屬或非金屬，經(jīng)過熔合而獲得的具有金屬特性的材料。即合金是由兩種或兩種以上的元素所組成的金屬材料。組元組成合金最簡(jiǎn)單的、最基本的、能夠獨(dú)立存在的元物質(zhì)，簡(jiǎn)稱元。 相合金中成分、結(jié)構(gòu)及性能相同的組成部分。 組織合金中不同相之間相互組合配置的狀態(tài)。換言之，數(shù)量、大小和分布方式不同的相構(gòu)成了合金不同的組織。 二、合金的組織1固溶體一種組元的原子溶入另一組元的晶格中所形成的均勻固相。 間隙固溶體溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格中而形成的固溶體。置換固溶體溶質(zhì)原子置換了溶劑晶格結(jié)點(diǎn)上某些原子而形成的固溶體。2金屬化合物在合金中，當(dāng)溶質(zhì)含量超過固溶體的溶解度時(shí)，除可形成固溶體外，還將出現(xiàn)新的相，其晶體結(jié)構(gòu)不同

35、于任一組元，而是組元之間相互作用形成一種具有金屬特性的物質(zhì)。 3混合物兩種或兩種以上的相按一定的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)組成的物質(zhì)。 固溶強(qiáng)化無論是間隙固溶體還是置換固溶體，在其形成過程中，都會(huì)使溶劑晶格發(fā)生畸變，從而使合金對(duì)變形的抗力增加。也即通過溶入溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬材料強(qiáng)度、硬度提高的現(xiàn)象。 【課后小結(jié)】 分鐘【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：小結(jié)時(shí)提出若干個(gè)問題 分鐘【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強(qiáng)調(diào)按時(shí)交作業(yè)并嚴(yán)格記錄。教 學(xué) 后 記第三章 鐵碳合金§32 鐵碳合金的基本組織和性能一教學(xué)內(nèi)容鐵碳合金的基本組織定義、符號(hào)和性能等二教學(xué)要求掌握鐵碳合金基本組織的定義，符號(hào)，晶體結(jié)構(gòu)，能夠結(jié)合晶體結(jié)構(gòu)分析

36、其性能特點(diǎn)。三教學(xué)重點(diǎn) 本章的重點(diǎn)為鐵碳合金基本組織的定義四教學(xué)難點(diǎn)鐵碳合金基本組織的性能五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程。【新課內(nèi)容】§32 鐵碳合金的基本組織和性能一、鐵素體（F）碳溶解在Fe中形成的間隙固溶體，用符號(hào) F 表示。 二、奧氏體（A）碳溶于Fe中形成的間隙固溶體，用符號(hào)A表示。 三、滲碳體（Fe3C或Cm）滲碳體是含碳量為6.69的鐵與碳的金屬化合物，

37、其化學(xué)式為Fe3C。 四、珠光體（P）珠光體是鐵素體和滲碳體的混合物，用符號(hào)P表示。 五、萊氏體（Ld）萊氏體是奧氏體和滲碳體的混合物，用符號(hào)Ld表示。 低溫萊氏體室溫下的萊氏體，由珠光體和滲碳體組成，用符號(hào)Ld表示。 【課后小結(jié)】 分鐘【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：小結(jié)時(shí)提出若干個(gè)問題 分鐘【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強(qiáng)調(diào)按時(shí)交作業(yè)并嚴(yán)格記錄。教 學(xué) 后 記第三章 鐵碳合金§33 鐵碳合金相圖一教學(xué)內(nèi)容鐵碳合金相圖的組成，特性點(diǎn)、線的含義，鐵碳合金相圖的應(yīng)用二教學(xué)要求掌握鐵碳合金相圖的組成，明確特性點(diǎn)、線的含義，能說出相圖的應(yīng)用，掌握鐵碳合金的分類。三教學(xué)重點(diǎn) 本章的重點(diǎn)為鐵碳合金相圖的組成，鐵

38、碳合金的分類四教學(xué)難點(diǎn)鐵碳合金相圖的應(yīng)用五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§33 鐵碳合金相圖一、鐵碳合金相圖的組成鐵碳合金相圖表示在緩慢冷卻（或緩慢加熱）的條件下，不同成分的鐵碳合金的狀態(tài)或組織隨溫度變化的圖形。 在鐵碳合金中，鐵和碳可以形成一系列的化合物，如Fe3C 、Fe2C 、FeC 等。二、FeFe3C相圖中特性點(diǎn)、線的含義及各區(qū)域內(nèi)的組織三、鐵碳

39、合金的分類純鐵含碳量小于0.0218%的鐵碳合金。鋼含碳量大于0.0218%而小于2.11%的鐵碳合金。鑄鐵含碳量大于2.11%的鐵碳合金。 四、典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析1共析鋼共析鋼在室溫時(shí)的組織是珠光體，合金的組織按下列順序變化：2亞共析鋼亞共析鋼的室溫組織由珠光體和鐵素體組成合金的組織按下列順序變化： 3過共析鋼室溫下為珠光體和網(wǎng)狀二次滲碳體組織。鋼中含碳量越多，二次滲碳體也越多。 4白口鑄鐵五、鐵碳合金的成份、組織與性能的關(guān)系含碳量越高，鋼的強(qiáng)度、硬度越高，而塑性、韌性越低，這在鋼經(jīng)過熱處理后表現(xiàn)尤為明顯。 六、FeFe3C相圖的應(yīng)用1作為選材的依據(jù) 2在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用3在鍛造工藝上

40、的應(yīng)用4在熱處理工藝上的應(yīng)用【課后小結(jié)】 分鐘【作業(yè)布置】 分鐘【作業(yè)布置】教 學(xué) 后 記第三章 鐵碳合金§34 碳素鋼一教學(xué)內(nèi)容鋼中常存元素及其對(duì)性能的影響，碳素鋼分類，碳素鋼牌號(hào)及用途二教學(xué)要求掌握鋼中常存元素的種類，及分別對(duì)鋼性能有哪些影響，碳素鋼主要有哪些分類方法，碳素鋼牌號(hào)的意義和用途。三教學(xué)重點(diǎn) 本章的重點(diǎn)為碳素鋼的分類四教學(xué)難點(diǎn)碳素鋼牌號(hào)及用途五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課

41、題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§34 碳素鋼碳素鋼簡(jiǎn)稱碳鋼，是最基本的鐵碳合金。它是指在冶煉時(shí)沒有特意加入合金元素，且含碳量大于0.0218%而小于2.11%的鐵碳合金。 一、鋼中常存元素及其對(duì)性能的影響錳有益元素，有很好的脫氧能力，還可與硫形成MnS，從而消除了硫的有害作用。硅有益元素，脫氧能力比錳強(qiáng)，還能提高鋼的強(qiáng)度及質(zhì)量，硅作為雜質(zhì)一般應(yīng)不超過0.4%。硫有害元素，常以FeS形式存在，易使鋼材變脆（熱脆性）。磷有害元素，它使鋼在低溫時(shí)變脆（冷脆性）。氫有害元素，能造成氫脆、白點(diǎn)等缺陷。二、碳素鋼的分類1按鋼的含碳量分 低碳鋼：C0.25 中碳鋼： 0.25<C <

42、;0.60 高碳鋼：C 0.602按鋼的質(zhì)量分 普通鋼：S 0.050，P 0.045 優(yōu)質(zhì)鋼：S 0.035，P 0.035 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼：S 0.025，P 0.0253按鋼的用途分 結(jié)構(gòu)鋼：含碳量一般均小于0.70% 工具鋼：含碳量一般均大于0.70%4按冶煉時(shí)脫氧程度的不同分 沸騰鋼：脫氧程度不完全的鋼 鎮(zhèn)靜鋼：脫氧程度完全的鋼 特殊鎮(zhèn)靜鋼：比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度更充分徹底的鋼 三、碳素鋼牌號(hào)及用途化學(xué)元素符號(hào)漢語(yǔ)拼音字母阿拉伯?dāng)?shù)字1（普通）碳素結(jié)構(gòu)鋼1）前綴符號(hào)：Q（鋼屈服強(qiáng)度“屈”，漢語(yǔ)拼音字首）+屈服強(qiáng)度值（單位MPa）。2）質(zhì)量等級(jí)符號(hào)：A、B、C、D級(jí)，從A到D依次提高。3）（必要時(shí)

43、）脫氧方法符號(hào)：F沸騰鋼、Z鎮(zhèn)靜鋼、TZ特殊鎮(zhèn)靜鋼，Z與TZ符號(hào)在鋼號(hào)組成表示方法中予以省略。4）（必要時(shí)）在牌號(hào)尾加產(chǎn)品用途、特性和工藝方法表示符號(hào)。如壓力容器用鋼R、鍋爐用鋼G、橋梁用鋼Q 等。2優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)用兩位數(shù)字表示，這兩位數(shù)字表示該鋼的平均含碳量的萬分?jǐn)?shù)。若為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼、特級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼時(shí)，分別在牌號(hào)尾加A、E表示。3碳素工具鋼牌號(hào)以漢字“碳”的漢語(yǔ)拼音字母字頭“T”及后面的阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其數(shù)字表示鋼中平均含碳量的千分?jǐn)?shù)。4鑄造碳鋼牌號(hào)由“鑄鋼”兩漢字的漢語(yǔ)拼音字母字頭“ZG”后面加兩組數(shù)字組成：第一組數(shù)字代表屈服強(qiáng)度，第二組數(shù)字代表抗拉強(qiáng)度值?！菊n后小結(jié)】 分鐘【作業(yè)布置】 分

44、鐘【作業(yè)布置】教 學(xué) 后 記第四章 鋼的熱處理§41 熱處理的原理及分類§42 鋼在加熱及冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變一教學(xué)內(nèi)容熱處理的原理、分類，鋼在加熱及冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變二教學(xué)要求掌握熱處理的原理、分類，了解鋼在溫度變化時(shí)的組織轉(zhuǎn)變?nèi)虒W(xué)重點(diǎn) 本章的重點(diǎn)熱處理的原理、分類四教學(xué)難點(diǎn)鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§41

45、 熱處理的原理及分類現(xiàn)象：放在水中冷卻的一根鋼絲硬而脆，很容易折斷；放在空氣中冷卻的一根較軟、有較好的塑性，可以卷成圓圈而不斷裂。 實(shí)驗(yàn)說明：雖然鋼的成分相同，加熱的溫度也相同，但采用不同的冷卻方法，卻得到了不同的力學(xué)性能。這主要是因?yàn)樵诓煌鋮s速度的情況下，鋼的內(nèi)部組織發(fā)生了不同的變化。 熱處理的分類： §42 鋼在加熱及冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變一、鋼在加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變1鋼在加熱和冷卻時(shí)的相變溫度 在加熱時(shí)鋼的轉(zhuǎn)變溫度要高于平衡狀態(tài)下的臨界點(diǎn)；在冷卻時(shí)要低于平衡狀態(tài)下的臨界點(diǎn)。 加熱時(shí)的各臨界點(diǎn)：Ac1、Ac3和Accm 冷卻時(shí)的各臨界點(diǎn)：Ar1、Ar3和Arcm 2奧氏體的形成 鋼在加熱

46、時(shí)的組織轉(zhuǎn)變，主要包括奧氏體的形成和晶粒長(zhǎng)大兩個(gè)過程。 3奧氏體晶粒的長(zhǎng)大 晶粒的長(zhǎng)大是依靠較大晶粒吞并較小晶粒和晶界遷移的方式進(jìn)行。二、鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變 兩種冷卻方式： 等溫處理、連續(xù)冷卻1奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變 2奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變 【課后小結(jié)】 分鐘【作業(yè)布置】 分鐘【作業(yè)布置】教 學(xué) 后 記第四章 鋼的熱處理§43 熱處理的基本方法一教學(xué)內(nèi)容熱處理的基本方法，退火、正火、淬火和回火的原理和作用二教學(xué)要求掌握熱處理基本方法的原理和作用，相互之間的區(qū)別與聯(lián)系三教學(xué)重點(diǎn) 本章的重點(diǎn)熱處理的基本方法四教學(xué)難點(diǎn)熱處理基本方法之間的區(qū)別與聯(lián)系五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料金屬材料與熱處理

47、第六版，全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材七教學(xué)方法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八課時(shí)安排學(xué)時(shí)九授課思路時(shí) 間分 配教 學(xué) 過 程輔助手段及說明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§43 熱處理的基本方法機(jī)械零件一般的加工工藝順序： 作用：消除前一工序所造成的某些組織缺陷及內(nèi)應(yīng)力，可以改善材料的切削性能，為隨后的切削加工及熱處理（淬火回火）做好組織準(zhǔn)備。 一、退火與正火1退火 退火將鋼加熱到適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（一般隨爐冷卻）的熱處理工藝。退火目的： 降低硬度，提高塑性，以利于切削加工和冷變形加工 細(xì)化晶粒，均勻組織，為后續(xù)熱處理

48、作好組織上的準(zhǔn)備 消除殘余內(nèi)應(yīng)力，防止工件的變形與開裂 常用退火方法：完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火 2正火 正火將鋼加熱到c3或ccm以上3050，保溫適當(dāng)?shù)臅r(shí)間后，在空氣中冷卻的工藝方法。 亞共析鋼：正火目的是細(xì)化晶粒，均勻組織，提高機(jī)械性能。力學(xué)性能要求不高的普通結(jié)構(gòu)零件：正火可作為最終熱處理。低、中碳結(jié)構(gòu)鋼：調(diào)整硬度，改善切削加工性能。高碳過共析鋼：正火的目的是消除網(wǎng)狀滲碳體，有利于球化退火，為淬火做好組織準(zhǔn)備。 二、淬火與回火 1鋼的淬火淬火將鋼件加熱到Ac3或Ac1 以上的適當(dāng)溫度，經(jīng)保溫后快速冷卻（冷卻速度大于v臨），以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。目的：獲得馬氏體組織，提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐磨性。 （1）淬火加熱溫度的選擇 亞共析鋼：Ac3以上3050 （過）共析鋼 ：Ac1以上3050 （2）淬火冷卻介質(zhì)的選擇 淬火的冷卻速度必須大于該鋼種的臨界冷卻速度。冷卻中要避免引起鋼件的變形和開裂。冷卻介質(zhì)對(duì)鋼的理想淬火冷卻速度應(yīng)是“慢快