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1教案一、课题：第一章金属材料力学性能指标二、教材分析：本章是《汽车材料》第一次课，是属于基础性知识，在教材的安排上是符合认知的过程三、（1）基础知识：掌握强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳概念（2）能力培养：通过本次学习，培养学生在生产和生活中树立善于思考的良好习惯四、教学重点：金属材料的力学性能教学难点：屈服强度和金属疲劳概念五、课型：综合型六、教学方法：讨论+讲授七、教具：铁钉、铁片、铝片等,多媒体幻灯片八、课时：2九、教学过程：第一节课：第一章金属材料力学性能指标（板书）一）、组织教学：安定课堂教学秩序二）、请同学们回顾并思考以下两个问题：1）你所知道的汽车材料有哪些？2）汽车材料的选用与环境有关吗？三）引入新课：（一）、汽车材料分类：1、金属材料---黑色金属、有色金属、合金2、非金属材料----有机高分子、无机非金属材料、新型复合材料3、汽车运行材料---燃料、润滑剂、工作液（板书）（二）、金属材料性能：（分组讨论每组给出答案，老师点拨）1、使用性能----力学性能、物理性能、化学性能、其他性能2、工艺性能----压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理（板书）（三）、1、力学性能定义：材料受到外力作用所表现出来的性能，又称机械能。2、力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性（板书）（四）、两个概念：（板书）1、强度---在外力作用下，金属材料抵抗永久变形和断裂的能力2、塑性---在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力(五)、同学分组讨论你们所知的外力（载荷）指的是哪些？并指出实例载荷的分类根据外力作用的类型可分为拉伸载荷抗拉强度拉钩、绳、螺栓压缩载荷抗压强度活塞、连杆弯曲载荷抗弯强度曲轴、摇臂剪切载荷抗剪强度销、轴扭转载荷扭转扭转曲轴等旋转零件根据作用力的方向、时间可分为静载荷缓慢`增加后保持大小和方向不变的载荷冲击载荷不仅和作用力有关，而且作用时的速度有关交变载荷力的大小、方向随时间作周期性变化2第二节课（六）强度有关知识：（请同学描述你所知的强度）（板书）（1）强度的大小用应力表示，金属材料在受到外力作用时必然在材料内部产生与外力相等的抵抗力，即内力。（2）单位截面上的内力称为应力。（3）用符号σ表示，σ=F/S（4）单位：Pa（5）通过拉伸试验得到的指标有；弹性极限、屈服强度、抗拉强度。（七）塑性(板书)（1）定义：指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。（2）指标：伸长率（δ）和断面收缩率ψδ=（L1-L0）/L0×100﹪δ100指L0=100mm的延伸率ψ=（S0-S1）/S0×100﹪（3）伸长率、断面收缩率与塑性的关系：δ、ψ值越大，塑性越好。（八）硬度知识：（1）定义：指材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。(板书)（2）请同学举例并示范汽车零件根据工作条件的不同，要求具有一定的硬度以保证零件具有足够的强度、耐磨性、和使用寿命等。（3）常用硬度试验法；布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV(板书)布氏硬度HB主要用于测定铸铁、有色金属、及其合金，低合金结构钢以及非金属材料。洛氏硬度HRC主要用于测定铜、铝等有色金属及其合金、硬质合金、表面淬火、滲碳件以及退火、正火和淬火。维氏硬度HV主要用于测定金属镀层、薄片金属以及化学热处理后的硬度。（4）硬度与耐磨性的关系：（请同学回答）硬度越大，耐磨性也越好。(板书)（九）冲击韧性(板书)（1）定义：材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。（2）指标：冲击韧度αk=Ak/S（3）举例汽车上哪些零件受到冲击力的作用(十)金属疲劳的概念（1）交变应力：许多零件，在工作过程中往往受到大小或大小及方向随时间呈周期性变化的应力作用，此应力称为交变应力。（2）金属的疲劳：金属材料在交变应力的长期作用下，虽然应力远小于材料的抗拉强度，甚至低于屈服点，也会发生突然断裂，这种现象叫金属疲劳。（3）举例变速箱上齿轮（十一）总结：强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳概念（十二）作业：1、已知某材料的截面积为500mm2,工作时受到拉伸载荷为12000N，求该材料的抗拉强度。2、硬度常用试验方法有哪些？它与耐磨性有和联系。33、强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳是金属的什么性能？4教案一、课题：第二章黑色金属第一节铁碳合金的内部结构二、教材分析：本节在金属性能后讲解，在教材的安排上是符合循序渐进的原则三、（1）基础知识：掌握铁碳合金的基本相,了解铁碳合金相图（2）能力培养：通过本次学习，培养学生在工作中会识图四、教学重点：铁碳合金的基本相教学难点：铁碳合金相图五、课型：综合型六、教学方法：讨论+讲授七、教具：多媒体八、课时：2九、教学过程：第一节课：第二章黑色金属（钢、铸铁及其合金）§2-1铁碳合金的内部结构一、复习上节课内容：（1）金属的力学性能包括哪些内容？（2）强度、硬度、塑性变形、疲劳的概念二、提问（1）什么叫强度？你知道哪些类型的强度？（2）硬度与耐磨性有什么关系？（3）受力越大，强度越大？三、教师点拨什么原因使的材料的机械性能不同，由此引入新课四、1）金属和合金的内部结构主要指的是：晶体结构和显微组织五、2）金属晶格的基本类型：（板书）1）体心立方晶格：属于这类金属：α-铁、铬、钼、钒、钨2)面心立方晶格：属于这类金属：γ-铁、铜、镍、金、银、铝1.晶格与晶胞晶格是指描述晶体排列规律的空间格架。从晶格中取出一个最能代表原子排列特征的最基本的几何单元，称为晶胞。晶胞各棱边的尺寸称为晶格常数。5注意：晶格是指描述晶体排列规律的空间格架，从晶格中取出最能代表原子排列特征的最基本的几何单元，成为晶胞3）、实际金属的晶体结构：实际金属都是多晶体。在显微镜下观察都是有小晶体组成的，这些小晶体为晶粒。晶界：晶粒与晶粒之间的交界面为晶界金相组织：金相显微镜看到金属和合金的组织成为显微镜组织或金相组织第二节课4）铁碳合金的组元与基本相：（1）铁碳合金的组元：铁的熔点为1538。C同素异构转变：金属在固态下随温度的变化由一种晶格转变为另一种晶格的现象Fe组元δ-Fe--1394℃--γ-Fe--912℃---a-Fe(同素异构转变)强度低、硬度低、韧性、塑性好Fe3C熔点高，硬而脆，塑性、韧性几乎为零。65）、铁碳合金的基本相：α相铁素体F（C固溶到α-Fe中——α相）强度、硬度低、塑性好、韧性好（室温：C%=0.0008%,727℃C%=0.0218%）γ相、A奥氏体?（C固溶到γ-Fe中——γ相）强度低、硬度低，塑性、韧性比FFe3C渗碳体硬度高、塑性韧性极差珠光体P6）铁碳合金状态图：（相图）三条水平线和三个重要点液固相线,液相线ACD,固相线AECF溶解度线ES线碳在A中的固溶线，1148℃，2.11%727℃,0.77%,Fe3CIIPQ线碳在F中的固溶线，727℃,0.0218%室温,0.0008%，Fe3CIIIGS线包晶转变线HJB：1495℃，C%=0.09-0.53%LB+δH------AJ即L0.53+δ0.09-------A0.17共晶转变线ECF,1148℃度，C%=2.11---6.69%L4.3----A2.11+Fe3C（共晶渗碳体）——Le4.3高温莱氏体Le，Ld共析转变线PSK，727℃，C%=0.0218---6.69%As----FP+Fe3C（共析渗碳体）A0.77----F0.0218+Fe3C——P（珠光7体）珠光体的强度较高，塑性、韧性和硬度介于Fe3C和F之间Le----P+Fe3CII+Fe3C共晶------低温莱氏体Le’五个基本区（请学生找）：ABCD以上----液相区（L）AHNA---------δ固溶体（δ）NJESGN-------奥氏体（A）GPQ以左------铁素体（F）铁素体DFKL垂线----渗碳体“区“七个两相区L+δ；L+A；L+F3C；δ+A；A+F；A+F3C；F+F3C小结：金属晶格的基本类型铁碳合金相图作业：（1）金属晶格的基本类型有哪些？（2）奥氏体、铁素体、渗碳体特点是什么？（3）认识铁碳合金相图8教案一、课题：第二章黑色金属第二节碳对铁碳合金组织和性能的影响第三节碳钢二、教材分析：本节在铁碳合金的内部结构、碳钢又在合金钢之前讲解，在教材的安排上是符合承上启下的三、（1）基础知识：掌握钢、铁的分类及碳钢分类及牌号，了解含碳量对钢性能的影响（2）能力培养：通过本次学习，培养学生在工作中会识图四、教学重点：钢的分类及碳钢牌号教学难点：含碳量对铁碳合金平衡组织组成物及组成物的相对量的影响五、课型：综合型六、教学方法：讨论+讲授七、教具：多媒体八、课时：2九、教学过程：第一节课：第二章黑色金属（钢、铸铁及其合金）第二节碳对铁碳合金组织和性能的影响一）、组织教学：安定课堂秩序二）、复习上次内容并提问：1）金属晶格的基本类型有哪些？2）奥氏体、铁素体、渗碳体特点是什么？三）、教师总结并重新认识铁碳合金相图，导入新课四）1）铁碳合金分类：碳钢（含碳量为0.0218﹪---2.11﹪）和铸铁(含碳量大于2.11﹪)(板书)2)成分对组织的影响:请学生一起看书后然后对照铁碳合金相图回答工业纯铁----C﹪≦0.0218-----F+Fe3CIII亚共析钢----C﹪0.0218-0.77----F+P共析钢------C﹪0.77-----P过共析钢----C﹪0.77-2.11------P+Fe3CII亚共晶白口铁---C﹪2.11-4.3--------P+Fe3CII+Ld共晶白口铁---C﹪4.3-------Ld过共晶白口铁------C﹪4.3-6.69-------Ld+Fe3CI3)成分、组织对性能的影响图见课本看图请同学分析：HB线图C﹪↑硬度高的渗碳体含量增多硬度低的渗碳体减少σb线图C﹪↑亚共析钢中珠光体（强度高）增多，铁素体（强度低）减少。随含碳量的增加合金的强度增加。但当含碳量超过共析成分后，由于强度底，脆性成分大Fe3C析出，合金的强度增加变慢，含碳量超过1﹪时，Fe3C的数量增多，钢的强度增大α线图ψ线图C﹪↑铁素体不断减少渗碳体增加合金的塑性、韧性减少δ线图第二节课91）钢的分类：按化学成分分类：低碳钢、中碳钢、高碳钢按用途分类：结构钢、工具钢、特殊性能钢按质量分类：普通钢、优质钢、高级优质钢2）钢中的杂质锰——有益；0.25--0.80%脱氧剂；降低FeO→↓脆性，Mn+S→MnS(降低S的有害作用)↑热加工性能固溶强化；使性能更优；Si有益脱氧→↓脆性固溶强化S985℃（Fe+FeS）→热脆加入Mn→MnS磷有害Fe3P室温下100℃，脆性大→冷脆O、N、HO2-↓机械性能，强度、塑性降低，有害元素N2——兰脆，若钢中存在Al、V、Ti↑→兰脆消失→强度，硬度提高H2——氢脆、白点，有害3）钢的分类碳含量（低碳钢C%[0.25%、中碳钢0.25C%[0.6%、高碳钢C0.6%）质量（S、P杂质含量）（普碳钢、优质碳素钢、高级优质碳素钢）按用途（碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢）4）钢的牌号及作用普通碳素结构钢甲类钢（A类钢）机械性能：A1,A2,A3,A4,A5,.......A7,随钢号数字的增大，强度提高，塑性下降。用途:A1,A2,A3，塑性好，钢板、钢筋、螺钉、螺帽10A4,A5型钢、钢板A6，A7工具、农机零件、轻轨热轧状态使用乙类钢（B类钢）按成分供应，B1，B2，B3.....B7,C%↑特类钢（C类）C2,C3,C4,C5,按机械性能及化学成分供应。优质碳素结构钢钢号用平均碳含量的万分数的数字表示。如：08F，20A，45，15Mn。（F表沸腾钢）（0.20%C，后有“A”表高级优质钢）（表含Mn量高）制作各种机器零件，一般进行热处理。08F塑性好，冷冲压件10，20冷冲压件，焊接件，渗碳处理。35，4540，50?齿轮、轴类60，65弹簧碳素工具钢0.65------1.35C%，用以制作刃具、量具、模具钢号用平均碳含量的千分数的数字和T一起表示。如：T10A,T9,T12,（1.0%C，A表示高