工程材料與熱處理教案

1、鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課內(nèi)容Chi工程材料與機械制造過程授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年09月05日第1周7、8節(jié)上課地點公3201年月日第周第節(jié)教學(xué)目的1了解材料及其成形工藝的歷史發(fā)展、工程材料的分類及趨勢2了解機械制造工藝的分類及技術(shù)發(fā)展趨勢、工程材料的生產(chǎn)過程教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能正確了解材料及其成形工藝的歷史發(fā)展過程、工程材料的分類2能正確了解機械制造工藝的分類及流程、工程材料的生產(chǎn)過程1.掌握材料及其成形工藝的歷史發(fā)展、工程材料的分類及趨勢2掌握機械制造工藝的分類及技術(shù)發(fā)展趨勢、工程材料的生產(chǎn)過程1培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、理論聯(lián)系實際品質(zhì)2培養(yǎng)學(xué)

2、生對機械成品制造流程的興趣3培養(yǎng)學(xué)生對選材及加工流程的興趣。任務(wù)案例現(xiàn)代機器；司母戊鼎；越王勾踐青銅劍；寶鋼高爐重點難點及解決方法重點：對“成形工藝概念的理解，機械制造系統(tǒng)”的理解難點：對“成形工藝概念的理解，機械制造系統(tǒng)”的理解解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)制造的要求，從形狀、功能性入手，分析其成型的工藝流程及其機械制造系統(tǒng)的過程，工藝條件的要求；老師進行點評、歸納和總結(jié)。參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達田柏齡主編，北京，高等教育出版社教具多媒體+教棒作業(yè)布置補充教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知回顧：機械制

3、圖內(nèi)容告知：本節(jié)課主要內(nèi)容及需達到的教學(xué)目的(1)回顧提問、討論繪圖、圖樣的表達方法學(xué)生討論發(fā)言5分鐘1-1材料及其成形工藝的歷史發(fā)展15分鐘1-2工程材料的分類及發(fā)展趨勢一、材料的定義二、我國材料的發(fā)展進程30分鐘一、材料科學(xué)技木現(xiàn)代文知識要點明的支柱之一四、補充材料價格1.3機械制造工藝的分類及技術(shù)發(fā)展趨勢補充工程材料的生產(chǎn)過程概述一、鋼鐵材料的生產(chǎn)過程：工業(yè)純鐵，生鐵，鋼。二、有機高分子的生產(chǎn)過程20分鐘10分鐘歸納與總結(jié)1材料、材料的發(fā)展史；材料科學(xué)技術(shù)；機械制造的工藝及其生產(chǎn)過程2學(xué)習(xí)要求和方法學(xué)習(xí)方法(1)善于比較各種零件的加工制造過程及工藝流程密切聯(lián)系生產(chǎn)實際，認真參加實習(xí)和實訓(xùn)

4、注意與基礎(chǔ)學(xué)科及相關(guān)學(xué)科知識間的聯(lián)系。10分鐘布置作業(yè)空白處不夠填寫可增加頁）主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計主要教學(xué)方法：講授導(dǎo)入通過介紹材料在人類發(fā)展中的重要作用，并引出當(dāng)前的材料及成形工藝的發(fā)展情況、材料的主要應(yīng)用領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)這門課程的興趣。并介紹學(xué)習(xí)工程材料與材料成形工藝的目的，學(xué)習(xí)方法等。新授第一章工程材料與機械制造過程介紹課程：工程材料與材料成形工藝是機械制造、機械設(shè)計、機械電子等機械類和近機類各專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。其目的是使學(xué)生獲得有關(guān)工程結(jié)構(gòu)和機械零件常用的金屬材料和非金屬材料的基礎(chǔ)理論知識，并使其初步具備根據(jù)零件工作條件和失效方式合理選擇與使用材料，正確制定零件的冷、熱加工工藝路

5、線的能力。1-1材料及其成形工藝的歷史發(fā)展1-2工程材料的分類及發(fā)展趨勢一、材料的定義材料是人類用來制作各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是先于人類存在的，為人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。二、我國材料的發(fā)展進程：石器陶器青銅器鐵器鋼非金屬合成材料復(fù)合材料（4000年歷史）公元前6世紀(jì)三、材料科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代文明的支柱之一支撐人類文明大廈的四大支柱技術(shù)1、材料科學(xué)與技術(shù)2、生物科學(xué)與技術(shù)（細菌、細胞）3、能源科學(xué)與技術(shù)（石油、煤礦）4、信息科學(xué)與技術(shù)材料貫穿機械工程的始終。四、解決能源危機的辦法1、向地殼的深部要資源2、向海洋要資源3、節(jié)約金屬材料尋找它的代用品五、工程材料的分類按來源分1、天然材料2、人工材料橡膠按用途

6、分1、功能材料（以機械力學(xué)性能作為性能指標(biāo)的材料）2、結(jié)構(gòu)材料（在聲、光、電、磁、熱及化學(xué)性能上有特殊效應(yīng)的材料）按化學(xué)性質(zhì)分1、金屬材料2、陶瓷材料（無機材料）3、高分子材料（有機材料）1.3機械制造工藝的分類及技術(shù)發(fā)展趨勢機械制造的工藝：將各種原材料，半成品加工成為產(chǎn)品的方法和過程。機械生產(chǎn)過程：（1）直接改變工件的形狀，尺寸，性能及決定零件相互位置關(guān)系的加工過程。（毛坯制造，機械加工，熱處理，表面保護等）（2）按功能分搬運，貯存，檢驗，包裝等輔助生產(chǎn)過程，它們創(chuàng)造附加價值。機械制造工藝分類代碼名稱0鑄造壓力加工焊接切削加工特種加工熱處理覆蓋層裝配與包裝其他補充工程材料的生產(chǎn)過程概述一、鋼

7、鐵材料的生產(chǎn)過程：工業(yè)純鐵，生鐵，鋼。現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程：高爐煉鐵鐵水預(yù)處理f氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼爐外精煉鋼連鑄鋼坯熱裝熱送連軋生鐵的生產(chǎn)過程煉鋼鋼的澆鑄鋼的壓力加工二、有機高分子的生產(chǎn)過程基本原料生產(chǎn)（基礎(chǔ)，基本有機原料生產(chǎn)）2有機高分子材料的生產(chǎn)過程塑料，合成纖維，合成橡膠三大有機高分子材料都是基本有機原料進一步合成加工制造出來的。小結(jié)并布置作業(yè)（1）材料科學(xué)的重要地位與作用是什么？工程材料的分類如何？（本課程的任務(wù)與內(nèi)容是什么？鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課內(nèi)容Ch2工程材料的性能2-1材料的力學(xué)性能2-2材料的物理性能2-3材料的化學(xué)性能2-4材料的工藝性能授課形式講授授課班級模具1011授

8、課時間2011年09月07日第1周上課地點公2203年月日第周第節(jié)教學(xué)目的1掌握金屬材料的力學(xué)性能2掌握材料的物理性能、化學(xué)性能、工藝性能、經(jīng)濟性教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)能應(yīng)用金屬材料的應(yīng)力應(yīng)變圖，力學(xué)性能要點解釋常見日常金屬發(fā)生的現(xiàn)象（現(xiàn)象略）能正確應(yīng)用金屬材料的物理性能、化學(xué)性能、工藝性能分析問題能正確掌握金屬材料的力學(xué)性能要點能正確掌握材料的物理性能、化學(xué)性能、工藝性能、經(jīng)濟性1培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、理論聯(lián)系實際品質(zhì)2培養(yǎng)學(xué)生對力學(xué)性能指標(biāo)的認知能力3培養(yǎng)學(xué)生對機械性能的認知能力任務(wù)案例泰坦尼克號失事；飛機爆炸；齒輪失效；易拉罐變形現(xiàn)象等重點難點及解決方法重點：力學(xué)性能指標(biāo)及其

9、表示，公式，低碳鋼的拉伸實驗的曲線分析掌握材料的化學(xué)性能、材料的工藝性能、材料的經(jīng)濟性難點：力學(xué)性能指標(biāo)及其表示，公式，低碳鋼的拉伸實驗的曲線分析解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)零件失效的要求，從失效入手，分析其原因并引出講解的內(nèi)容；老師進行點評、歸納和總結(jié)。參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達田柏齡主編，北京，高等教育出版社教具多媒體作業(yè)布置P182-1-2-3+補充教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知回顧：緒論告知：材料的日常應(yīng)用，并引出材料的性能指標(biāo)的重要作用；本節(jié)課主要內(nèi)容及需達到的教學(xué)目的（1）回顧提問、討論

10、金屬材料的失效原因?qū)W生討論發(fā)言5分鐘2-1材料的力學(xué)性能一、基本概念及機械性能1兩種基本變形1）彈性變形；2）塑性變形：2變形的三個階段及四個強度指標(biāo)10分鐘30分鐘知識要點!?0iLL*LbALksjCghr（亦pdntd彈性變一塑性變形斷裂P；e；s；b；E=-p3常見的集中失效形式4硬度5沖擊韌度;6疲勞極限二、力學(xué)性能與失效形式的關(guān)系2-2金屬材料的物理性能10分鐘15分鐘15分鐘歸納與總結(jié)1金屬材料的三個（四個）變形階段和四個強度指標(biāo)；其他的力學(xué)性能指標(biāo)2金屬材料的工藝性能、物理及其化學(xué)性能2學(xué)習(xí)要求和方法（1）善于通過對金屬材料的失效分析其機械性能（2）密切聯(lián)系生產(chǎn)實際，認真參加實

11、習(xí)和實訓(xùn)（3）注意與基礎(chǔ)學(xué)科及相關(guān)學(xué)科知識間的聯(lián)系。5分鐘布置作業(yè)主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計主要教學(xué)方法：舉例介紹、比較講授，圖示法一、導(dǎo)入簡要復(fù)習(xí)上節(jié)課，通過介紹材料的日常應(yīng)用，并引出材料的性能指標(biāo)的重要作用，強調(diào)學(xué)習(xí)節(jié)內(nèi)容的重要性。從幾個概念慢慢引出本節(jié)內(nèi)容，并舉例介紹學(xué)習(xí)工程材料應(yīng)用時選用的重要性等。二、新授第二章工程材料的性能2-1材料的力學(xué)性能、基本概念：外力作用下材料的變形與失效力學(xué)性能一一材料在外力作用下所表現(xiàn)出的特性作用在機件上的外力一一載荷（靜載荷，動載荷）F，_FTS(MPa)ct=FS外力內(nèi)力應(yīng)力兩種基本變形1）彈性變形材料受外力作用時產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后恢復(fù)其原來形狀，這

12、種隨外力消失而消失的變形,稱為彈性變形。2）塑性變形：材料在外力作用下產(chǎn)生永久的不可恢復(fù)的變形，稱為塑性變形。變形的三個階段彈性變形塑性變形一斷裂常見的幾種失效形式斷裂塑性變形過量彈性變形磨損腐蝕強度和塑性強度是指材料在外力作用下抵抗永久變形和破壞的能力；塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形而不破壞的能力。強度001)屈服強度s；2)抗拉強度b拉伸實驗應(yīng)力-應(yīng)變圖不受試樣尺寸的影響，可從圖上直接讀出受檢材料的力學(xué)性能指標(biāo)。圖1低碳鋼的力伸長拉伸圖曲線分為四階段：.階段I(oab)彈性變形階段a:Pp,b:Pe(不產(chǎn)生永久變形的最大抗力)oa段：P直線階段；ab段：極微量塑性變形(0.0010.

13、005%).階段II(bed)段一一屈服變形；c:屈服點。Ps.階段III(dB)段均勻塑性變形階段；B:Pb材料所能承受的最大載荷.階段IV(BK)段局部集中塑性變形，頸縮鑄鐵、陶瓷：只有第I階段；中、高碳鋼：沒有第II階段。屈服強度(S)指材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力；S=Fs/S0(MPa)它表征了材料抵抗微量塑性變形的能力。當(dāng)材料單位面積上所受的應(yīng)力。eOUs時，材料將產(chǎn)生明顯的塑性變形；條件屈服強度：0.2=F0.2/S0(MPa)屈服強度一是塑性材料選材和評定的依據(jù)?？估瓘姸?b)抗拉強度是材料在拉斷前承受最大載荷時的應(yīng)力。b=Fb/S0(MPa)它表征了材料在拉伸條件下

14、所能承受的最大應(yīng)力?？估瓘姸纫皇谴嘈圆牧线x材的依據(jù)。塑性材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不引起破壞的能力。常用6和屮作為衡量塑性的指標(biāo)。5=x100%TOC o 1-5 h z伸長率，以6表示。/式中，10為標(biāo)距原長，11為斷裂后標(biāo)距長度。A-A屮=01x100%斷面收縮率，以屮表示。A式中，A0為試樣原始橫截面積，A1為斷口處的橫截面積。剛度(E)廠Q材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力稱為剛度。8在彈性階段：FxAlE材料抵抗彈性變形的能力越大。（小結(jié)）塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的性能。表示材料的塑性指標(biāo)是：伸長率0和斷面收縮率屮；對于塑性差的材料，用z0.2來代替zs；1）

15、使材料具有良好的成形性；2）受到外力變形時，有強化作用。4硬度硬度是指材料對局部塑性變形、壓痕或劃痕的抗力。布氏硬度適用HBV450壓入載荷（N）原理1）布氏硬度（HB）：HB=壓痕的表面只（mm）102D（1，d2）兀D2（111D）應(yīng)用：淬火鋼球用以測定硬度450,110低碳鋼：zb3.6HB;高碳鋼：zb3.4HB;調(diào)質(zhì)合金鋼：zb3.25HB優(yōu)點：操作迅速、簡便，可由表盤上直接讀出硬度值；缺點：精度較差，硬度值波動較大。維氏硬度優(yōu)點：維氏硬度可測定從很軟到很硬的各種材料，可測定較薄材料和各種表面滲層，且準(zhǔn)確度咼。缺點：測試手續(xù)較繁。5沖擊韌性材料抵抗沖擊載荷而不破壞的能力稱為沖擊韌性。

16、AK=G（H1-H2）（J）ak=AK/S（J/m2）在沖擊載荷下工作的零件，很少是受大能量一次沖擊而破壞的；往往是受小能量多次重復(fù)沖擊而破壞的。1）擺錘式一次沖擊試驗;2）小能量多次沖擊試驗。如圖所示。6.疲勞強度材料在無數(shù)次重復(fù)或交變載荷作用下不引起破壞的最大應(yīng)力。受交變載荷作用的零件，在其所受應(yīng)力遠遠低于該材料的屈服強度時，會發(fā)生突然的斷裂。而且是脆性斷裂。據(jù)統(tǒng)計，約80%的機件失效為疲勞破壞。二、力學(xué)性能與失效形式的關(guān)系力學(xué)性能失效形式強度塑性斷裂剛度塑性變形硬度過量彈變韌性f磨損疲勞強度/鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課內(nèi)容實驗一金屬材料的拉伸實驗授課形式講授授課班級

17、模具1011授課時間2011年09月09日第1周3、4節(jié)上課地點機電系力學(xué)實驗室年月日第周第節(jié)教學(xué)目的掌握材料的力學(xué)性能測定:熟練應(yīng)用計算力學(xué)性能指彳方法標(biāo)的公式教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)能熟練掌握金屬材料的力學(xué)性能指標(biāo)的測定流程能正確應(yīng)用金屬材料力學(xué)性能指標(biāo)的計算公式3能正確羅列、整理實驗貫徹內(nèi)容完成布置任務(wù)1掌握力學(xué)實驗的基本操作規(guī)范掌握力學(xué)性能指標(biāo)及其對測量指標(biāo)操作的影響了解力學(xué)指標(biāo)測量的安全操作知識1培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度2培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，敏銳的洞察力3培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程的素質(zhì)4培養(yǎng)學(xué)生團隊合作意識及應(yīng)變能力任務(wù)案例重點難點及解決方法重點：力學(xué)性能指標(biāo)及其表示，公式，低碳

18、鋼的拉伸實驗的曲線難點：低碳鋼的拉伸實驗的曲線分析；力學(xué)性能指標(biāo)的測定解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)材料力學(xué)性能指標(biāo)測定的要求，從測量方法入手，結(jié)合原理圖，分析其測定的流程及其影響因素參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達主編，田柏齡副主編，高等教育出版社教具實驗儀器作業(yè)布置完成實驗報告教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知回顧：低碳鋼的拉伸實驗及其其他力學(xué)性能指標(biāo)告知：金屬材料的力學(xué)性能指標(biāo)測量的方法；本節(jié)課主要內(nèi)容及需達到的教學(xué)目的（1）回顧提問、討論力學(xué)性能的測量方法學(xué)生討論發(fā)言5分鐘知識要點一、實驗?zāi)康?研究低碳

19、鋼、鑄鐵的應(yīng)力應(yīng)變曲線拉伸圖。2確定低碳鋼在拉伸時的機械性能（比例極限Rp、下屈服強度ReL、強度極限Rm、延伸率A、斷面收縮率Z等等）。3.確定鑄鐵在拉伸時的力學(xué)機械性能。二、實驗原理：拉伸實驗是測定材料力學(xué)性能最基本的實驗之一。在單向拉伸時FL（力一一變形）曲線的形式代表了不同材料的力學(xué)性能，利用：FALb=SL00可得到Z曲線關(guān)系。三、實驗所用的設(shè)備、儀器和工具1、電子萬能材料試驗機一臺2、游標(biāo)卡尺，螺旋測微器各一支；3、記號筆一支；4、低碳鋼試各一個四、實驗步驟：1量度試件尺寸；2試驗結(jié)果整理和計算（1）對拉伸曲線的修正；（2）根據(jù)拉伸圖的比例，找出相應(yīng)的ReL,Rm。（3）計算延伸率

20、：五、電子萬能試驗機的使用注意事項：學(xué)生小組代表發(fā)言，記錄以小組為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進行分工，確立各自角色15分鐘20分鐘15分鐘20分鐘歸納與總結(jié)1實驗室注意觀察低碳鋼的拉伸變形階段2掌握實驗操作的步驟3注意記錄實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論10分鐘布置作業(yè)完成實驗報告5分鐘主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計實驗一工程材料的拉伸實驗拉伸實驗一、實驗?zāi)康模貉芯康吞间?、鑄鐵的應(yīng)力應(yīng)變曲線拉伸圖。確定低碳鋼在拉伸時的機械性能（比例極限R、下屈服強度ReL、強度極限Rm、延eLm伸率A、斷面收縮率Z等等）。確定鑄鐵在拉伸時的力學(xué)機械性能。、實驗原理：拉伸實驗是測定材料力學(xué)性能最基本的實驗之一。在單向拉伸時F&L（

21、力變形）曲線的形式代表了不同材料的力學(xué)性能，利用：_F可得到0E曲線關(guān)系。三、實驗所用的設(shè)備、儀器和工具電子萬能材料試驗機游標(biāo)卡尺，螺旋測微器記號筆低碳鋼試件1、2、3、4、一.臺各一支一支各一個四、實驗步驟：1量度試件尺寸：1）量度直徑d0。對于圓試件，要在兩個互相垂直的方向上量出直徑，2）確定計算長度L0。在試件中間等粗的細長部分內(nèi)，量取計算長度L0（按10倍或5倍試件確定）。然后用刻線機（記號筆等）把計算長度L0分成若干等分（通常是以5mm或10mm為一等分）。以便當(dāng)試件斷裂不在中間時進行換算，從而求得比較正確的延伸率。但刻線時，應(yīng)盡量輕微。2.試驗結(jié)果整理和計算：1）對拉伸曲線的修正。

22、拉伸曲線得到后，往往在開始處形成如圖3.3中所示的不規(guī)則的曲線。這是由于試驗開始時，握緊器、夾具和試件之間尚未緊密相接。并非完全由于試件變形所致。因此對此曲線要進行修正，即將拉伸圖直線部分往下延長，它與橫座標(biāo)相交，交點即為原點2）根據(jù)拉伸圖的比例，找出相應(yīng)的Rl，R。并求出：LmF下屈服點強度極限3）計算延伸率:在計算長度的兩端及中部三處用卡尺測量，每一處都取其直徑最小值，測量精度至到0.1mmoReL。FmR二S0mLLu0-A=L0100%五、電子萬能試驗機的使用注意事項：1、由于電氣參數(shù)初始化的原因，開機、關(guān)機時要注意順序，開機順序為主機一計算機打印機，關(guān)機順序為試驗機一打印機一計算機。

23、2、安裝試樣前要注意將橫梁限位調(diào)整好，以防止損壞機器。思考題：1、試述低碳鋼拉伸過程的四個階段的力學(xué)特性。鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課內(nèi)容2-3材料的化學(xué)性能2-4材料的工藝性能2-5材料的經(jīng)濟性授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年09月14日第2周1、2節(jié)上課地點公2203年月日第周第節(jié)教學(xué)目的1.了解金屬材料的化學(xué)性能指標(biāo)；2熟悉并掌握金屬的工藝性能指標(biāo)要求；3掌握金屬的經(jīng)濟性。教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能熟練掌握金屬材料的工藝性能2能熟悉材料化學(xué)性能指標(biāo)及經(jīng)濟性指標(biāo)1.能熟練掌握金屬材料的工藝性能的指標(biāo)2化學(xué)性能指標(biāo)1培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，敏銳

24、的洞察力2.培養(yǎng)學(xué)生熟悉金屬材料失效的機理分析能力任務(wù)案例重點難點及解決方法重點：金屬的工藝性能難點：金屬的工藝性能解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)日常生活中的常見金屬，從要求入手，分析其性能指標(biāo)參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達主編，田柏齡副主編，高等教育出版社教具作業(yè)布置課后看書教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知回顧：材料的力學(xué)性能告知：金屬材料的物理、化學(xué)及工藝性能和需達到的教學(xué)目的（1）回顧提問、討論常見金屬的其他性能學(xué)生討論發(fā)言10分鐘一、材料的物理性能比重密度熔點導(dǎo)電性學(xué)生小組代表發(fā)言，記錄20分鐘知識

25、要點導(dǎo)熱性、磁性、熱膨脹系數(shù)。二、材料的化學(xué)性能15分耐酸性、耐堿性、抗氧化性等鐘三、材料的工藝性能：加工性能鑄造性能；鍛造性能；焊接性能；切削加工性能；粉末冶金性能；熱處理性能等40分鐘歸納與總結(jié)1金屬材料的物理、化學(xué)、工藝性能的5分鐘衡量指標(biāo)及要求2能掌握何種性能指標(biāo)及其含義布置作業(yè)主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計主要教學(xué)方法：講授一、導(dǎo)入簡要復(fù)習(xí)上節(jié)課金屬材料的力學(xué)性能，并對金屬材料的失效、成形以例子引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。從幾個概念慢慢引出本節(jié)內(nèi)容，并舉例介紹學(xué)習(xí)工程材料其他性能重要性和提出相關(guān)相求等。二、新授2-2材料的物理性能1.密度單位體積物質(zhì)的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的密度：式中，p為物質(zhì)的密度

26、（kg/m3）；m為物質(zhì)的質(zhì)量（kg）；V為物質(zhì)的體積（m3）。密度小于5X103kg/m3的金屬稱為輕金屬，如鋁、鎂、鈦及它們的合金。密度大于5X103kg/m3的金屬稱為重金屬，如鐵、鉛、鎢等。2熔點金屬從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變時的溫度稱為熔點。熔點高的金屬稱為難熔金屬，如鎢、鉬、釩等，可以用來制造耐高溫零件，如在火箭、導(dǎo)彈、燃氣輪機和噴氣飛機等方面得到廣泛應(yīng)用熔點低的金屬稱為易熔金屬，如錫、鉛等，可用于制造熔絲和防火安全閥零件等。導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性通常用導(dǎo)熱率來衡量。熱導(dǎo)率的符號是A，單位是W/（mK）。導(dǎo)熱率越大，導(dǎo)熱性越好。金屬的導(dǎo)熱性以銀為最好，銅、鋁次之。導(dǎo)電性金屬材料能夠傳導(dǎo)電流的能力稱導(dǎo)電

27、性，通常用電導(dǎo)率來衡量，電導(dǎo)率越大，金屬材料導(dǎo)電性越好。金屬導(dǎo)電性以銀為最好，銅、鋁次之。5熱膨脹性L-L21LAt1a二3aVl金屬材料隨著溫度變化而膨脹、收縮的特性稱為熱膨脹性。熱膨脹性用線脹系數(shù)al和ai體脹系數(shù)aV來表示。式中，al為線脹系數(shù)（1/K或1/D；L1為膨脹前長度（m）；L2為膨脹后長度（m）；t為溫度變化量（K或。C）。6.磁性鐵磁材料：在外磁場中能強烈地被磁化，如鐵、鉆等金屬材料順磁材料：在外磁場中只能微弱地被磁化，如錳、鉻等抗磁材料：能抗拒或削弱外磁場對材料本身的磁化作用，如銅、鋅等2-3材料的化學(xué)性能1.耐蝕性金屬材料在常溫下抵抗氧、水蒸氣及其它化學(xué)介質(zhì)腐蝕破壞作用

28、的能力稱耐蝕性。金屬材料在加熱時抵抗氧化作用的能力稱抗氧化性。加入Cr、Si等合金元素可提高鋼的抗氧化性。2-4材料的工藝性能金屬材料的一般加工過程如下:*件機加工-焊接型材、管材機加工-冷軋、冷拔、冷沖41鑄造性能金屬材料鑄造成形的能力稱為鑄造性能，常用流動性、收縮性和偏析來衡量。2鍛造性能金屬鍛造成形的能力為鍛造性能。它主要取決于金屬的塑性和變形抗力。3切削加工性能金屬切削的難易程度稱為切削加工性能。焊接性能金屬能焊接成具有一定使用性能的焊接接頭的特性稱為焊接性能。熱處理性能：金屬經(jīng)熱處理可使性能順利改善的性質(zhì)稱為熱處理性能。鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課內(nèi)容Ch3材料的

29、結(jié)構(gòu)與凝固3-1材料的結(jié)合方式；3-2金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)；3-3非金屬材料的結(jié)構(gòu)特點授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年09月16日第2周3、4節(jié)上課地點多媒體3201年月日第周第節(jié)教學(xué)目的1.了解金屬的晶體結(jié)構(gòu)；2熟悉金屬的結(jié)晶與鑄錠的組3掌握金屬的實際結(jié)構(gòu)與晶體織；M缺陷。教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1能熟練掌握金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)2能正確理解金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)及晶體缺陷的現(xiàn)象1.能熟練掌握金屬材料的結(jié)合方式及晶體結(jié)構(gòu)2能掌握金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)及晶體缺陷的現(xiàn)象1培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，敏銳的洞察力及理解能力2.培養(yǎng)學(xué)生建立微觀金屬材料的感性認識能力任務(wù)案例重點難點及解決方法重

30、點：金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)與晶體缺陷難點：金屬的實際結(jié)構(gòu)與晶體缺陷、合金的相結(jié)構(gòu)解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)日常生活中的常見金屬，從性能入手，從微觀角度分析其組織結(jié)構(gòu)對性能的影響參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達主編，田柏齡副主編，高等教育出版社教具教棒、多媒體作業(yè)布置P3-1-3-637教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知知識要點回顧：材料的結(jié)合鍵；金屬材料的成分及宏觀性能（力學(xué)性能指標(biāo)）告知：金屬材料的結(jié)合方式；實際金屬的晶體結(jié)構(gòu)；晶體缺陷；合金的相結(jié)構(gòu)及需達到的教學(xué)目的（1）回顧提問、討論常見金屬的宏觀和微觀性

31、能學(xué)生討論發(fā)言5分鐘3-1材料的結(jié)合方式一、結(jié)合鍵二、晶體與非晶體3.2金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)3.2.1晶體的概念3.2.2三種常見的金屬晶格3.2.3金屬的實際結(jié)構(gòu)和晶體缺陷一、多晶體結(jié)構(gòu)二、晶格缺陷1點缺陷；2.線缺陷；3.面缺陷3.2.4合金的晶體結(jié)構(gòu)一、基本概念1組元；2合金；3相；4顯微組織；二、合金的相結(jié)構(gòu)1固溶體（1）間隙固溶體；（2）間隙固溶體2金屬化合物3-3非金屬材料的結(jié)構(gòu)特點學(xué)生小組代表發(fā)言，記錄以小組為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進行分工，確立各自角色10分鐘35分鐘25分鐘10分鐘歸納與總結(jié)1金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)特點2金屬的晶體缺陷及合金相結(jié)構(gòu)3非金屬材料簡單要求5分鐘布置

32、作業(yè)主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計主要教學(xué)方法：講授一、導(dǎo)入簡要復(fù)習(xí)上節(jié)課材料性能，并對材料的微觀結(jié)構(gòu)以例子引入，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。從幾個概念慢慢引出本節(jié)內(nèi)容，并舉例介紹學(xué)習(xí)工程材料微觀結(jié)構(gòu)的重要性和提出相關(guān)相求等。簡要介紹金屬的晶體結(jié)構(gòu)；介紹金屬的實際結(jié)構(gòu)與晶體缺陷；介紹金屬的結(jié)晶與鑄錠的組織。二、新授第三章材料的結(jié)構(gòu)與凝固3-1材料的結(jié)合方式固體材料的性能主要取決于其化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)及加工工藝過程。所謂結(jié)構(gòu)就是指物質(zhì)內(nèi)部原子在空間的分布及排列規(guī)律。一、結(jié)合鍵離子鍵；2.共價鍵；3.金屬鍵4.分子鍵二、晶體與非晶體3.2金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)3.2.1晶體的概念凡內(nèi)部原子呈規(guī)則

33、排列的物質(zhì)稱為晶體，如所有固態(tài)金屬都是晶體。3.2.2三種常見的金屬晶格(心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格這三種)1.體心立方晶格BCC(body-centeredcubicstrueture)圖3-1簡單立方晶體(a)、晶格(b)及晶胞(c)圖3-2體心立方晶格的晶胞屬于這種晶格的金屬有Fe(912C,a-Fe)、Cr、Mo、W、V、B-Ti等。面心立方晶格FCC(face-centeredcubicstructure)圖3-3面心立方晶格的晶胞屬于這種晶格的金屬有：Y-Fe、Al、Cu、Ni、Au、Ag、Pb等。密排六方晶格HCP(hexagondclose-packedstruct

34、ure)圖3-4密排六方晶格的具有這種晶格的金屬有：Mg、Zn、Be、Cd等。補充內(nèi)容：三種典型晶格的致密度及晶面和晶向的分析4晶格的致密度表3-1三種典型金屬晶格的數(shù)據(jù)晶格類型晶胞中的原子數(shù)原子半徑配位數(shù)致密度體心立方2朽a480.68面心立方4近a4120.74密排六方61a2120.74圖3-5晶面和晶向晶面及晶向指數(shù)晶體中各種方位上的原子面叫晶面；各種方向上的原子列叫晶向。6晶面及晶向的原子密度晶面的原子密度指其單位面積上的原子數(shù)，而晶向原子密度則指其單位長度上的原子數(shù)。在各種晶格中，不同晶面和晶向上的原子密度都是不同的。表3-2體心立方晶格中各主要晶面和晶向的原子密度*Hi*BKaM

35、itmaearfuO討+r14暑4aaUlh(ATxa-60J-T*3*1_J.U4a7.晶體的各向異性由于晶體中不同晶面和晶向上的原子密度不同，因而晶體在不同方向上的性能便有所差異。3.2.3金屬的實際結(jié)構(gòu)和晶體缺陷一、多晶體結(jié)構(gòu)如果一塊晶體內(nèi)部的晶格位向完全一致時，我們稱這塊晶體為“單晶體”但在工業(yè)金屬材料中，即使是在一塊很小的金屬中也包含著許多小晶體，每個小晶體內(nèi)部，晶格位向是均勻一致的，而各個小晶體之間，彼此的位向都不相同。如圖3-6所示。圖3-6各晶粒位向示意圖3-7金屬中的亞晶組織在每個晶粒的內(nèi)部，實際上也不是那么理想，即每個晶粒內(nèi)部的晶格位向在不同區(qū)域上還有微小的差別，一般僅10

36、20左右，最多達12，這些在晶格位向上彼此有微小差別的晶內(nèi)小區(qū)域叫做“亞晶”或“嵌鑲塊”，如圖3-7所示。、晶格缺陷金屬中存在的晶格缺陷按其幾何形式的特點可分為如下三類：1點缺陷最常見的點缺陷是“晶格空位”和“晶格間隙”。如圖3-8所示。線缺陷即晶格中的“位錯線”，或簡稱“位錯”。金屬晶體中的位錯線往往大量存在,相互連結(jié)呈如圖3-9所示的網(wǎng)狀分布。晶格空位間除原子圖3-9在透射電鏡下所觀察到的鐵中的位錯網(wǎng)圖3-8晶格空位和間隙原子的示意圖面缺陷即晶界和亞晶界（圖3-10）,這兩種晶格缺陷都是因晶體中不同區(qū)域之間的晶格位向過渡所造成的。圖3-10晶界（a）及亞晶界（b）3.2.4合金的晶體結(jié)構(gòu)一

37、、基本概念1組元；2合金；3相；4顯微組織；二、合金的相結(jié)構(gòu)1.固溶體（1）間隙固溶體；（2）間歇固溶體（圖見教材P24）2金屬化合物（圖見教材P24）3-3非金屬材料的結(jié)構(gòu)特點3.3.1陶瓷材料的結(jié)構(gòu)特點1晶體相；2玻璃相；3氣相3.3.2高分子材料的結(jié)構(gòu)特點大分子鏈的結(jié)構(gòu)大分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)高聚物的力學(xué)狀態(tài)總結(jié)本節(jié)內(nèi)容：1金屬材料的結(jié)合方式2金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)合金的晶體結(jié)構(gòu)鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課內(nèi)容3-4材料的凝固與結(jié)晶3-5鐵碳二元合金相圖授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年09月19日第3周7、8節(jié)課上課地點多媒體3201年月日第周第節(jié)教學(xué)目的1.

38、了解金屬的結(jié)晶條件及晶粒大小的控制措施；2基本掌握鐵碳合金的成分、組織與性能之間的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1能熟練掌握金屬材料的結(jié)晶條件及控制晶粒大小的方法2能正確理解二元鐵碳合金相圖的含義1.能熟練掌握過冷度與金屬結(jié)晶的關(guān)系2掌握重結(jié)晶的過程3能掌握二元鐵碳合金相圖的特征點、線的含義1培養(yǎng)學(xué)生對液相結(jié)晶的感性認識能力，拓展知識面2.培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜知識的梳理和概括能力3培養(yǎng)學(xué)生記憶的能力任務(wù)案例重點難點及解決方法重點：金屬結(jié)晶的必要條件，晶粒的控制方法；鐵碳合金的特征線條及特殊點的理解難點：金屬結(jié)晶的條件；二元鐵碳合金相圖解決方法：通過平衡態(tài)和實際條件下結(jié)晶對照，給學(xué)生感性的認識以

39、達到理解的目的；二元鐵碳相圖通過理解加記憶完成之。參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達主編，田柏齡副主編，高等教育出版社教具教棒和多媒體作業(yè)布置課后看書教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計步驟回顧與告知教學(xué)內(nèi)容回顧：金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)特點告知：金屬結(jié)晶；二元鐵碳相圖的含義及需達到的教學(xué)目的知識要點3.4金屬材料的凝固與結(jié)晶3.4.1金屬的結(jié)晶的概念及特點3.4.2結(jié)晶時晶核的形成和成長過程3.4.3非晶態(tài)的凝固特點1.過冷度的影響;2.未熔雜質(zhì)的影響3.4.4金屬鑄錠的組織1.表面細晶粒層;2.柱狀晶粒層;3.中心等軸晶粒區(qū)鑄錠組織示意圖3-5二元鐵碳合金相圖3

40、.5.1純鐵及其同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變（重結(jié)晶）912V3.5.2鐵碳合金中的基本組元、基本相、基本組織3.5.3FeFe3C相圖分析（P31）一、特征點分析（7個）二、特征線分析GS線；GP線；ECF線；PSK線;Acm線等Lc人己+卩點彳。教師活動學(xué)生活動時間分配備注（1）回顧提問、討論常見金屬、合金的結(jié)晶過程學(xué)生討論發(fā)言5分鐘10分鐘20分鐘35分鐘10分asFp+Fe3C鐘歸納與總結(jié)1要求掌握液相結(jié)晶的概念、條件極其控制晶粒大小的方法2鐵碳合金相圖的意義及達到必備的分析特征點、線的能力3要求在理解和記憶相結(jié)合的方法4二元鐵碳合金相圖中基本組元、基本相及特征點、線的含義10分鐘布置作業(yè)鹽城紡織職業(yè)

41、技術(shù)學(xué)院鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課內(nèi)容3-5鐵碳二元合金相圖（續(xù)）授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年09月21日第3周1、2節(jié)上課地點公共教學(xué)樓2203年月日第周第節(jié)教學(xué)目的1基本掌握鐵碳合金的成分、組織與性能之間的關(guān)系2掌握不同成分鐵碳合金的冷卻過程分析教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1能熟練掌握不同成分的鐵碳合金在不同溫度的組織2能正確分析不同成分的鐵碳合金的冷卻過程3能正確判斷出不同成分的鐵碳合金在不同溫度下得組織1.掌握基本組兀、基本相、基本組織2正確分析不同成分的鐵碳合金在不同溫度下的組織構(gòu)成1培養(yǎng)學(xué)生對鐵碳合金相圖的感性認識能力,拓展知識面培養(yǎng)學(xué)生分析綜合問題的能

42、力培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成獨立思考問題的習(xí)慣任務(wù)案例T12鋼重點難點及解決方法重點：二元鐵碳合金相圖特征線；不同成分鐵碳合金的冷卻過程難點：不同成分鐵碳合金的冷卻過程分析解決方法：通過事例講解，給學(xué)生理性的認識以達到理解的目的；通過記憶達到掌握二元鐵碳合金相圖參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達主編，田柏齡副主編，高等教育出版社教具多媒體、教棒作業(yè)布置P373-8-9-10教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知回顧：金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)特點告知：金屬結(jié)晶；二元鐵碳相圖的含義及需達到的教學(xué)目的(1)回顧提問、討論常見金屬、合金

43、的結(jié)晶過程學(xué)生討論發(fā)言5分鐘知識要占八、3-5二元鐵碳合金相圖3.5.3Fe-Fe3C相圖分析(P31)A1線；A3線；GS線及相區(qū)分析等3.5.4型鐵碳合金結(jié)晶過程分析工業(yè)純鐵(CA+FPSKP+F0.77共析共析鋼；LAoL+AApskP(F+FeC)0.770.77727。3過共析鋼LacL+AaeAesA+FeCpskA+FeCpskP+FeC3II0.773II共析3II白口鑄鐵(2.11%6.69%C)。亞共晶白口鐵(L+AecfLd+A+FeCpskLd+P+FeC共晶3II共析3II共晶白口鐵(4.3%C)；LecfLd(A+FeC)pskLd(P+FeC)C共晶3共析3過共晶

44、白口鐵4.3%C、LcdL+FeCecfLd+FeCpskLd+FeC3共晶3共析310分鐘35分鐘3.5.6含碳量與鐵碳合金組織及性能的關(guān)系1.鐵碳合金含碳量與組織的關(guān)系F+PTPTP+FeCTP+FeC+LdTLdTLd+FeC3II3II32鐵碳合金含碳量與力學(xué)性能的關(guān)系3.5.5Fe-Fe3C相圖的應(yīng)用1在選材方面的應(yīng)用2在鑄造方面的應(yīng)用3在壓力加工方面的應(yīng)用25分鐘歸納與總結(jié)1要求掌握鐵碳合金的特征線及其共析、共晶反應(yīng)2鐵碳合金相圖的在不同成分、溫度下的不同組織3二元鐵碳相圖理解性記憶，冷卻過程分析應(yīng)用理解和記憶相結(jié)合的方法10分鐘布置作業(yè)P373-8-9-105分鐘鹽城紡織職業(yè)技術(shù)

45、學(xué)院教案授課內(nèi)容實驗二鐵碳合金平衡組織觀察授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年09月23日第3周3、4節(jié)上課地點機電系金相實驗?zāi)暝氯盏谥艿诠?jié)教學(xué)目的1觀察和研究鐵碳合金在平衡狀態(tài)下得顯微組織2分析和研究碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在相形成過程中的影響，研究組織組成物的本質(zhì)和特征3學(xué)會使用金相顯微鏡教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)能正確分析金相顯微鏡的基本原理、金相試樣的制備原理能正確研究和了解鐵碳合金（碳鋼及白口鑄鐵）在平衡狀態(tài)下的顯微組織3分析成分（含碳量）對鐵碳合金顯微組織的影響1掌握鐵碳合金的基本組織的示意圖2正確分析不同成分的鐵碳合金在不同溫度下的組織3.加深理解成分、組織與性能之間的

46、相互關(guān)系。4共析、共晶反應(yīng)1培養(yǎng)學(xué)生對鐵碳合金相圖的感性認識能力，拓展知識面2培養(yǎng)學(xué)生分析綜合問題的能力3掌握常用顯微鏡的使用方法任務(wù)案例45鋼、Q235、HT200等重點難點及解決方法重點：鐵碳合金（碳鋼及白口鑄鐵）在平衡狀態(tài)下的顯微組織及特征難點：不同成分鐵碳合金（碳鋼及白口鑄鐵）在平衡狀態(tài)下的顯微組織及特征解決方法：通過回顧理論知識，加強對鐵碳二元相圖應(yīng)用理解的目的參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達田柏齡主編，北京，高等教育出版社教具實驗器材作業(yè)布置完成實驗報告教學(xué)后記步驟回顧與告知知識要點教學(xué)方案設(shè)計教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活時間動分配回顧

47、：二元鐵碳合金相圖告知：金屬結(jié)晶；二元鐵碳相圖的含義及需達到的教學(xué)目的（1）回顧提問、討論鐵碳合金的應(yīng)用學(xué)生討5分鐘論發(fā)言一、實驗?zāi)康?、了解金相顯微鏡的基本原理、金相試樣的制備原理，掌握常用顯微鏡的使用方法。2、研究和了解鐵碳合金（碳鋼及白口鑄鐵）在平衡狀態(tài)下的顯微組織。3、分析成分（含碳量）對鐵碳合金顯微組織的影響，從而加深理解成分、組織與性能之間的相互關(guān)系。二、概述鐵碳合金的顯微組織是研究和分析鋼鐵材料性能的基礎(chǔ)，所謂平衡狀態(tài)的顯微組織是指合金在極為緩慢的冷卻條件下（如退火狀態(tài)，即接近平衡狀態(tài)）所得到的組織。我們可根據(jù)Fe-Fe3C學(xué)生小15分組代表鐘發(fā)言，30分鐘三、實驗方法（一）實驗

48、內(nèi)容及步聚35分鐘1、本實驗中，學(xué)生應(yīng)根據(jù)鐵碳合金相圖分析各類成分合金的組織形成過程中，并通過對鐵碳合金平衡組織的觀察和分析，熟悉碳鋼和鑄鐵在金相顯微鏡下的組織特征，以進一步建立成分與組鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院織之間相互關(guān)系的概念。2、實驗前學(xué)生應(yīng)復(fù)習(xí)講課中的有關(guān)部分并閱讀實驗指導(dǎo)書，為實驗做好理論方面的準(zhǔn)備3、在顯微鏡下對各種試樣進行對比觀察和分析，在觀察顯微組織時，可先用低的放大倍數(shù)較全面地進行觀察，找出典型組織，然后再用高倍數(shù)放大，對典型組織部分區(qū)域進行詳細的觀察。并確定其所屬類型。4、繪出所觀察到的顯微組織特征圖。畫圖時應(yīng)抓組織形態(tài)的特征，并在圖中表示出來。5、根據(jù)顯微組織近似地確定亞共析

49、鋼（20鋼或45鋼）中的平均含碳量。（二）實驗設(shè)備及材料1、金相顯微鏡；2、金相圖譜；3、各種鐵碳合金的顯微樣品。四實驗報告要求寫出實驗?zāi)康?；畫出所觀察樣品的顯微組織示意圖，注明合金成分、狀態(tài)、放大倍數(shù)及各組織組成物的名稱，說明其特征及形成過程。用箭頭標(biāo)明相組成物和組織組成物的名稱于組織圖外。根據(jù)顯微組織測定結(jié)果，計算亞共析鋼樣品之含碳量。歸納與總結(jié)1金相顯微鏡是精密光學(xué)儀器，操作要認真2不要觸摸試樣表面，如有模糊不清試樣舉手示意3.會分析組織組成物的本質(zhì)與特征5分鐘布置作業(yè)完成實驗報告教案授課內(nèi)容習(xí)題課：鐵碳合金相圖的分析與應(yīng)用授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年09月26日第

50、4周7、8節(jié)上課地點多媒體3201年月日第周第節(jié)教學(xué)目的教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1掌握二元鐵碳合金相圖的特征線的含義2掌握二元鐵碳合金相圖的各區(qū)域中的組織的構(gòu)成3能正確分析不同成分的鐵碳合金的冷卻過程及在室溫下的組織.1能正確理解特征線、相轉(zhuǎn)變線的含義2能正確理解基本組元、基本相、基本組織3不同成分的鐵碳合金的冷卻過程分析1培養(yǎng)學(xué)生熟練分析問題、解決問題的綜合能力2.培養(yǎng)學(xué)生認知不同成分的鐵碳合金的冷卻過程能力3培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力任務(wù)案例重點難點及解決方法重點：鐵碳合金的特征線條及特殊點的理解、冷卻過程分析難點：冷卻過程分析解決方法：通過平衡態(tài)下得結(jié)晶相圖，給學(xué)生理性的認識以達

51、到理解的目的參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達田柏齡主編，北京，高等教育出版社教具直尺+教棒作業(yè)布置課后看書教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知回顧：金屬材料的微觀結(jié)構(gòu)特點告知：金屬結(jié)晶；二元鐵碳相圖的含義及需達到的教學(xué)目的（1）回顧提問、討論常見金屬、合金的結(jié)晶過程學(xué)生討論發(fā)言5分鐘知識要點1.何謂同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變（以鐵為例說明之？答：參見教材P29。2碳合金系中存在的基本相、組織及它們的本質(zhì)、構(gòu)造、性質(zhì)及其形成條件。答：參見教材P29-313.繪制Fe-Fe3C相圖，準(zhǔn)確地標(biāo)注出Fe-Fe3C相圖中重要點的

52、成分及溫度坐標(biāo)，說明圖中重要線的意義，能用相組成物和組織組成物標(biāo)注各相區(qū)。4能分析典型成分鐵碳合金T12;45鋼；08F;Q235AF等合金的結(jié)晶過程及相關(guān)的冷卻曲線及其室溫下的平衡組織。學(xué)生小組代表發(fā)言，記錄以小組為單位接受工作任務(wù)，30分鐘35分鐘10分鐘歸納與總結(jié)1不同成分的鐵碳合金在不同溫度時的組織2合金的冷卻過程及室溫組織的組成物10分鐘布置作業(yè)教案授課內(nèi)容Ch4材料的強化和熱處理4-1鋼鐵材料的熱處理授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年09月28日第4周1、2節(jié)上課地點公2203年月日第周第節(jié)教學(xué)目的1掌握鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變過程及冷卻時組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)物2掌握過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)

53、變C曲線，具有應(yīng)用C曲線分析實際問題的初步能力。3基本掌握常見組織（珠光體類、馬氏體類組織和回火組織）的形態(tài)和性能特點。教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1能熟練應(yīng)用Fe-FeC3相圖的應(yīng)用分析鋼加熱時組織轉(zhuǎn)變2能正確應(yīng)用”C曲線“分析A的穩(wěn)定性3能正確分析鋼在冷卻時組織轉(zhuǎn)變1能熟練掌握”C曲線“及孕育期與穩(wěn)定性關(guān)系2掌握不同過冷度對轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的影響3能掌握馬氏體形成的條件及其特性1.培養(yǎng)學(xué)生對”C曲線的認知能力和應(yīng)用能力2.培養(yǎng)學(xué)生對復(fù)雜知識的梳理分析能力3進一步培養(yǎng)學(xué)生對鋼的室溫組織的認知能力任務(wù)案例重點難點及解決方法重點：鋼加熱時的轉(zhuǎn)變過程；冷卻時的組織轉(zhuǎn)變；”C曲線“難點：”C曲線“中的孕

54、育期與穩(wěn)定性關(guān)系解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)”C曲線“的建立，從描點形成入手，分析討論”C曲線“特征線、區(qū)域及孕育期和穩(wěn)定性的關(guān)系，老師進行點評、歸納和總結(jié)。參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達田柏齡主編，北京，高等教育出版社教具多媒體+教棒作業(yè)布置P56I-2-3教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知回顧：鐵碳二元合金相圖告知：鋼加熱和冷卻時轉(zhuǎn)變；等溫轉(zhuǎn)變曲線及需達到的教學(xué)目的(1)回顧提問、討論鋼加熱時組織轉(zhuǎn)變及過程；鋼冷卻時轉(zhuǎn)變產(chǎn)物學(xué)生討論發(fā)言5分鐘44.1.1、1度溫1鋼鐵材料的熱處理鋼在加熱時的轉(zhuǎn)變熱處理的

55、基本要素：三個加熱時奧氏體的形成過程fr3_您廠-肚1_-學(xué)生小組代表發(fā)言，記錄20分鐘知識要點Ar1以小組C%(【+Fe#)Y晶核殘余Fe手溶解不均勻丫均勻Y4.1.2鋼在冷卻時的轉(zhuǎn)變一、等溫轉(zhuǎn)變曲線二、轉(zhuǎn)變產(chǎn)物1珠光體轉(zhuǎn)變第一種是珠光體第種是索氏第三種是托氏體2貝氏體組織1下貝氏2上貝氏體3.馬氏體轉(zhuǎn)變(Martensite)(1).馬氏體組織過冷奧氏體在馬氏體開始形成溫度Ms以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這個轉(zhuǎn)變持續(xù)至馬氏體形成終了溫度Mf。在Mf以下，過冷奧氏體停止轉(zhuǎn)變過冷奧氏體在馬氏體開始形成溫度Ms以下轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這個轉(zhuǎn)變持續(xù)至馬氏體形成終了45分鐘10分鐘溫度Mf。在Mf以下，過冷奧氏體停

56、止轉(zhuǎn)變馬氏體形成的溫度已是碳原子難以擴散的溫度，它是由過冷奧氏體(2)擴散型轉(zhuǎn)變機制的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物無擴散性有共格位向關(guān)系歸納與總結(jié)1要求掌握等溫轉(zhuǎn)變曲線2掌握等溫轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物及其特特點3要求在理解和記憶相結(jié)合的方法為單位接受工作任務(wù)，每小組成員進行分工，確立各自角色10分鐘布置作業(yè)鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案授課內(nèi)容4-1金屬材料的熱處理（續(xù)）授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年09月30日第4周3、4節(jié)上課地點多媒體3201年月日第周第節(jié)教學(xué)目的1掌握熱處理工藝的種類及其目的2掌握各種普通熱處理的工作原理并根據(jù)材料要求合理選擇熱處理方法3掌握淬透性和淬硬性的區(qū)別教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素

57、質(zhì)目標(biāo)1.能正確掌握熱處理的目的2能正確掌握熱處理工藝的工作原理3能正確選用合適熱處理工藝的改善材料的性能1掌握普通熱處理概念及工序特點2能根據(jù)各種熱處理特點合理選用熱處理工藝方法1.培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識的能力2培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)變能力任務(wù)案例重點難點及解決方法重點：熱處理的工藝方法及其原理；如何正確選擇熱處理工藝難點：普通熱處理工藝方法的靈活應(yīng)用解決方法：通過列舉實際問題，給學(xué)生感性的認識以達到理解的目的參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達田柏齡主編，北京，高等教育出版社教具多媒體+教棒作業(yè)布置P56I-2-3教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教

58、學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知回顧：鋼的熱處理告知：普通熱處理及表面熱處理并告知教學(xué)目標(biāo)(1)回顧提問、討論鋼的熱處理的幾個階段及特占八、學(xué)生討論發(fā)言5分鐘知識要點4.1.3鋼的普通熱處理一、退火和正火的目的調(diào)整硬度以便進行切削加工。適當(dāng)退火或正火后可使工件的硬度調(diào)整到HB170250且比較均勻，從而改善了切削加工性能。消除殘余內(nèi)應(yīng)力，以防止鋼件在淬火時產(chǎn)生變形或開裂。細化晶粒，改善組織，提高力學(xué)性能4為最終熱處理(淬火+回火)作好組織上的準(zhǔn)備。二、退火三、正火四、淬火1淬火淬火溫度淬火介質(zhì)3淬火方法單液淬火雙液淬火分級淬火等溫淬火五、鋼的淬硬性與淬透性20分鐘20分鐘35分鐘歸

59、納與總結(jié)1掌握各種熱處理工藝方法的基本原理2合理選擇熱處理工藝方法提高材料性能10分布置作業(yè)教案授課內(nèi)容4-2高聚物的改性強化4-3工程材料的表面處理授課形式講授授課班級模具1011授課時間2011年10月09日第5周第3、4節(jié)上課地點多媒體3201年月日第周第節(jié)教學(xué)目的1.初步認識電鍍、氧化、磷化和電泳的特點。2理解感應(yīng)加熱表面淬火和表面化學(xué)熱處理的基本原理，熟悉常用的滲碳和氮化工藝。教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1.能正確掌握電鍍、氧化、磷化和電泳等熱處理方法2能正確理解感應(yīng)加熱表面淬火和表面化學(xué)熱處理的基本原理，3能正確掌握常用的滲碳和氮化工藝1掌握表面熱處理的原理2熟悉感應(yīng)加熱表面淬

60、火和表面化學(xué)熱處理的基本原理，1.培養(yǎng)學(xué)生靈活運用所學(xué)知識的能力2培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的品質(zhì)3.培養(yǎng)學(xué)生認識表面熱處理和化學(xué)熱處理的應(yīng)用能力任務(wù)案例教學(xué)錄像重點難點及解決方法重點：電鍍、氧化、磷化和電泳難點：感應(yīng)加熱表面淬火和表面化學(xué)熱處理的基本原理解決方法：通過列舉實際問題，給學(xué)生感性的認識以達到理解的目的參考資料工程材料及機械制造基礎(chǔ)相瑜才孫維連主編，北京，機械工業(yè)出版社金屬工藝學(xué)王孝達；田柏齡主編，北京：高等教育出版社教具多媒體+教棒作業(yè)布置P574-10-11教學(xué)后記教學(xué)方案設(shè)計序號步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動時間分配備注回顧與告知回顧：鋼的普通熱處理告知：普通熱處理及表面熱處理并告知