《工程材料及成型技术》教案

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阳光家教网www.ygjj.com教案2007~2008学年第1学期学院、系室机械工程系课程名称材料与成型技术专业、年级、班级工业工程06级主讲教师庄哲峰福建农林大学48 阳光家教网www.ygjj.com教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课（指同一主题连续1~4节课）设计编写。教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“√”。3、题目：标明章、节或主题。4、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。8、日期的填写系指本堂课授课的时间。48 阳光家教网www.ygjj.com福建农林大学教案编号：1课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目绪论第一章工程材料的性能（1学时）教学目的要求：●了解材料及材料技术的发展史，本课程的基本内容、基本框架和基本特点●掌握本课程的学习方法●了解材料的常用性能指标的物理意义及应用教学内容（注明：*重点#难点？疑点）绪论一．材料技术与成形工艺二．课程的专业地位（为什么要学）1．本课程的内容：以材料及成型工艺的选用为主线，内容结构上可分为材料与成型技术的基本原理，基本知识与工程应用三个层次。基本原理主要明确三种关系：①材料的成分——组织、结构——使用性能的关系；②材料改性及强化工艺——成分——组织、结构——性能的关系③材料成型工艺——组织——性能的关系基本知识包括五类问题：①各类工程材料的特点及应用；②材料改性工艺的特点及应用；③各类成型工艺的特点及应用；零件失效分析及质量控制方法；新材料的发展与新工艺进展。工程应用包括零件的材料及成型工艺选择方法和材料及改性成型分析。2．目的①培养合理选择材料的初步能力；②培养正确确定加工方法的能力。48 阳光家教网www.ygjj.com三．本课程的特点与学习方法（怎么学）特点方法：①记②抓主线成分——组织，结构——使用性能工艺——组织，结构——使用性能即一个中心两条线③抓比较④及时复习，归纳，总结第一章工程材料的性能（1学时）第一节材料的力学性能1．刚度、强度、塑性2．疲劳强度3．硬度4．冲击韧性第二节材料的理化性能1．物理性能2化学性能第三节材料的工艺性能1．铸造性能2．锻造性能3．焊接性能4．切削加工性能教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书48 阳光家教网www.ygjj.com板书设计：教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：绪论一．材料技术与成形工艺、二.课程的专业地位（为什么要学）＊1、课程的内容：以材料及成型工艺的选用为主线，三个层次①基本原理（明确三种关系）：成分——组织、结构——使用性能工艺——组织、结构——性能的关系②基本知识（包括五类问题）：材料的特点及应用；改性工艺的特点及应用；成型工艺的特点及应用；失效分析及质量控制方法；新材料、新工艺进展。③工程应用、2。学习目的①合理选材能力；②正确确定加工方法的能力。＊三．课程的特点与学习方法（怎么学）：①记48 阳光家教网www.ygjj.com②抓主线成分——组织，结构——使用性能工艺——组织，结构——使用性能即一个中心两条线③抓比较④及时复习，归纳，总结第一章工程材料的性能（1学时）第一节材料的力学性能1．刚度、强度、塑性（画拉伸曲线解析2．疲劳强度3．硬度4．冲击韧性第二节材料的理化性能1．物理性能导电性导热性电阻率磁性2化学性能耐腐蚀性第三节材料的工艺性能讨论、思考题、作业：1．概述本课程内容的基本框架。2．比较强度与硬度、塑性与韧性。48 阳光家教网www.ygjj.com参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：2课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第二章工程材料的结构教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●熟悉1、材料内部原子的结合方式（结合键）和排列方式（晶体结构）及其对性能的影响；2、晶体缺陷及其对材料性能的影响。教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：1.1、材料的键合方式一、离子键1.2、金属的结构一、基本概念二、基本结构三、晶体缺陷强化金属的途径有二：a.减少晶体缺陷接近理想状态，如单晶，晶须b.增加晶体缺陷，如淬火，冷加工非晶态。1.3．合金的晶体结构一、基本概念二、基本相结构1、固溶体48 阳光家教网www.ygjj.com2、合金的性能①固溶体与固溶强化。固溶体在合金中的相对含量大，称为基体相，化合物相对量较少称为第二相。②化合物与第二相强化。利用第二相来提高材料的强度称为第二相强化。当第二相是弥散质点引起的强化称为弥散强化。1.4．高分子材料一．高分子的概念二．高聚物的结构1．大分子链的几何形态2．大分子链的构象及柔顺性3．高聚物的聚集态结构1．5．陶瓷材料的结构特点一．相组成1．晶相2．玻璃相3．气相二．相结构1．氧化物结构2．硅酸盐结构教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：强化金属的途径有二：a.减少晶体缺陷接近理想状态，如单晶，晶须b.增加晶体缺陷，如淬火，冷加工非晶态。固溶强化：通过加热合金元素（溶质），产生晶格畸变，使材料的强度、硬度提高的方法称为固溶强化。固溶体在合金中的相对含量大，称为基体相，化合物相对量较少称为第二相。48 阳光家教网www.ygjj.com第二相强化：通过加入合金元素形成化合物（第二相）来提高材料的强度的方法，称为第二相强化当第二相是弥散质点引起的强化称为弥散强化。讨论、思考题、作业：1、何谓刃型位错？位错密度对材料的力学性能有何影响？2、置换原子与间隙原子的固溶强化效果哪个大些？为什么？3、金属间化合物在结构和性能方面与固溶体有何不同？常见的金属间化合物有几种类型？它们对合金的性能有何影响？参考书目：1、吕广庶张远明.材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012、王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，2001福建农林大学教案编号：3课时安排：2学时教学课型：理论课□实验课□习题课□实践课□其它□48 阳光家教网www.ygjj.com题目（教学章、节或主题）：第三讲工程材料的强韧化3.1．金属的塑性变形3．2.金属的结晶教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：教学目的要求：●掌握1。金属形变强化的本质及其应用；2．金属结晶的规律及细晶强化的途径；3．铁碳合金相图的分析及应用；4．金属的相变强化（热处理）目的、工艺及应用（重点）；●熟悉金属合金化及其应用教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：3.1、金属的塑性变形一、塑性变形的实质1、形式：滑移与孪晶2、本质：位错的运动3．晶界对塑性变形起阻碍作用二、变形过程的组织和性能变化1．组织变化晶粒拉长形变亚结构形变织构2．加工硬化随着变形量的增大，金属的强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象称为加工硬化。利用增大变形量使金属的强度、硬度增加的方法称为形变强化。3．残余内应力宏观内应力微观内应力晶格内应力三、加热对冷变形金属组织与性能的影响1．回复2．再结晶组织性能变化：无变形晶粒通过形核和长大，取代了变形晶粒。位错密度下降，力学性能恢复到变形前的状态。再结晶温度：T再≈0.4T熔（K）3．2.金属的结晶一、基本概念1、凝固、结晶、相变2、冷却曲线3、过冷度（△T）二、结晶过程1、形核2、长大三、晶粒大小及其控制1、晶粒度的概念2、晶粒大小对金属力学性能的影响（细晶强化）3、控制晶粒大小的途径48 阳光家教网www.ygjj.com①控制过冷度②变质处理③搅拌和振动四、合金的结晶1、合金结晶的特点2、合金结晶的规律——相图（1）相图的建立（2）相图的分析方法教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：3.1、金属的塑性变形一、塑性变形的实质1、形式：滑移与孪晶2、本质：位错的运动3．晶界对塑性变形起阻碍作用二、变形过程的组织和性能变化1．组织变化晶粒拉长形变亚结构形变织构2．加工硬化随着变形量的增大，金属的强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象称为加工硬化。利用增大变形量使金属的强度、硬度增加的方法称为形变强化。3．残余内应力宏观内应力微观内应力晶格内应力三、加热对冷变形金属组织与性能的影响1．回复2．再结晶组织性能变化：无变形晶粒通过形核和长大，取代了变形晶粒。位错密度下降，力学性能恢复到变形前的状态。再结晶温度：T再≈0.4T熔（K）48 阳光家教网www.ygjj.com3．2.金属的结晶一、基本概念1、凝固、结晶、相变2、冷却曲线3、过冷度（△T）二、结晶过程1、形核均质形核异质形核2、长大三、晶粒大小及其控制1、晶粒度的概念2、晶粒大小对金属力学性能的影响细晶强化；通过细化晶粒来提高材料强度和韧性的方法称为细晶强化。3、控制晶粒大小的途径①控制过冷度②变质处理③搅拌和振动四、合金的结晶1、合金结晶的特点（1）结晶在一个温区进行；（2）结晶过程伴随着成分的变化2、合金结晶的规律——相图（1）相图的建立热分析法48 阳光家教网www.ygjj.com（2）相图的分析方法--------在对应的成分点上画垂线；--------确定垂线与相图的交点；--------确定相变类型，分析结晶过程。讨论、思考题、作业：1．碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会有形变强化现象？为什么？2．分析形变强化现象的利与弊，如何利用或消除形变强化？3．金属结晶的基本规律是什么？晶核的成核率和长大速度受到哪些因素的影响？4．为什么材料一般希望获得细晶粒？细化晶粒的方法有哪些？参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：4课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□48 阳光家教网www.ygjj.com题目（教学章、节或主题）：3．3．铁碳合金的平衡态相图3.4．钢的热处理一、钢在加热时的相变教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握1、铁碳合金相图的分析与应用；2、铁碳合金成分组织性能的关系及其变化规律；3、加热对钢的热处理的影响；4．过冷奥氏体转变产物的组织、性能特点及形成条件。教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：3.3．铁碳合金的平衡态相图一、Fe-Fe3C相图1.纯铁的性能及同素异构转变性能：低强度高塑性同素异构转变：-Fer-Fe-Fe(Bcc)(Fcc)(Bcc)图纯铁的冷却曲线＊2.铁碳合金的基本组织下面五个组织都介绍其定义，成分、结构、性能特点。①固溶体a.铁素体（Ferrite,F）碳在-Fe中的固溶体，BCC结构，b.奥氏体（Austenite,A）碳在r-Fe中的固溶体，FCC结构，②金属间化合物—渗碳体（Fe3C,或Cementite,Cem）③混合物a.珠光体（Pearlite,P）b.莱氏体（Ledeburite,Le或Ld）3.Fe-Fe3C相图画出标注组织的Fe-Fe3C相图分析相图中的特征点，曲线和水平线二、铁碳合金的平衡结晶过程48 阳光家教网www.ygjj.com图2.17.六种典型合金的结晶过程分析分析三种碳钢和三种白口铸铁的结晶过程1，碳钢的结晶过程①共析钢（含碳量0.77％）介绍结晶过程后引出杠杆定律：根据相对量相等和含碳量相等可有Q＋Q=1相对量相等Q×0.0218＋Q×6.69=0.77含碳量相等②亚共析钢（＜0.77％c）从奥氏体状态开始分析③过共析钢（0.77＜％C＜2.11）与亚共析钢比较，提出不同特点----------共析反应前先发生A→Fe3CⅡ接着发生共析转变，其显微组织为Fe3CⅡ＋P2.白口铸铁的结晶过程①共晶白口铸铁（4.3％C）这里的关键是Tc(1148℃)发生共晶转变。L4.3(A2.11＋Fe3C)---Ld(莱氏体)②亚共晶白口铸铁（2.11＜％c＜4.3＝③过共晶白口铸铁总结结晶和相变规律下面进一步讨论含碳量对铁碳合金的影响。＊、三．含碳量对铁碳合金组织和性能的影响1、对组织的影响分析.铁碳合金中含碳量与相和组织组成物的关系2、对性能的影响3.4．钢的热处理金属热处理的定义和分类一、钢在加热时的相变1．钢的临界转变温度2．奥氏体形成的过程＊3．影响奥氏体形成和晶粒长大的因素1）加热温度和保温时间2）原始组织3)合金元素二．钢中过冷奥氏体的冷却转变冷却方式1.1。珠光体转变介绍其转变性质，组织形态、性能特点及应用（下同）48 阳光家教网www.ygjj.com2。贝氏体转变1.3。马氏体相变4.过冷奥氏体的冷却转变曲线教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：已把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1．为什么铸造合金常选用共晶成分合金？为什么进行塑性加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？2．何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体？它们的结构、组织形态、性能等各有何特点？3．分析含而是分别为0.45%、1.0%、3%、4.7%的铁碳合金从流言蜚语缓冷至室温时的结晶过程，4．根据Fe-FeC相图，计算：（1）室温下，含碳0.45%的钢中珠光体和铁素体各多少；（2）室温下，含碳1.0%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；（3）铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量。5．某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不街道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80%，问此钢才的含碳量大约是多少？6．简述加热温度和保温时间对钢的奥氏体晶粒尺寸及其冷却后的组织和性能的影响？7．奥氏体的形成过程分哪几个阶段？影响奥氏体形成过程的因素有哪些？8.过冷奥氏体的转变产物有哪几种类型？比较这几种转变类型的异同点。参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。48 阳光家教网www.ygjj.com福建农林大学教案编号：5课时安排：学时教学课型：理论课□实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：3.4．钢的热处理（续）第五节．钢的合金化第六节．高分子材料的增强与改性教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握1。过冷奥氏体转变产物的组织、性能特点及形成条件；2．各种热处理工艺的操作要点、目的应用处理后的组织性能特点。、教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：三、退火与正火介绍定义及工艺要点1）目的：2）正火与退火的选择①考虑切削性能2②考虑使用性能3③考虑经济性45四、钢的淬火介绍定义及工艺要点61、淬火加热温度的选择48 阳光家教网www.ygjj.com21）亚共析钢为Ac3＋(30－50℃)2）.过共析钢为Ac1＋(30－50℃)2．淬火冷却介质的选择介绍选择的原则、着重介绍水和油介绍3．常用淬火方法从消除淬火应力出发，简要介绍四种淬火方法4.钢的淬透性介绍淬透性（Hardenability）和淬硬性（Hardeningcapacity）的概念五、淬火钢的回火回火(Termping,韧化)的定义1．回火的目的2．组织与性能变化1）组织变化2）性能变化六．钢的表面淬火介绍工艺定义和目的。1．感应加热淬火1）基本原理2）组织与性能3)应用：齿轮和轴类零件2.火焰加热表面淬火七.钢的化学热处理1．化学热处理的基本过程1）活性原子的产生2）活性原子被吸收3）活性原子向心部方向扩散2．化学热处理的常用方法1）渗碳（Carburizing）2）氮化.（Nitriding）3.）气体软氮化简要介绍上述各种工艺的操作要点、性能特点及应用八．热处理新技术1．形变热处理（Thermomechanicaltreatment,TMT）2．超细化热处理3．真空热处理4．离子氮化：1．激光热处理2．电子束热处理48 阳光家教网www.ygjj.com极简要介绍上述各种工艺的操作要点、性能特点及应用第五节．钢的合金化一、合金元素在钢中的分布周期表碳化物形成元素26Fe非碳化物形成元素Ti.V.W.Mo.Cr.Mn.铁3d4SSi.Al.Cu.Ni.Co.B形成合金碳化物形成合金铁素体二．合金元素在钢中的作用1．改善钢的力学性能强化原因：提高强度硬度c.细化晶化（碳化物阻碍奥氏体晶粒长大）一提高强度和韧性。2.提高钢的淬透性提高淬透性带来的好处：①增加淬硬层深度，改善钢的性能；②减慢淬火冷却速度，减少变形。（所以，合金钢用油冷，碳钢用水冷）2．提高钢的回火稳定性（引例）比较T12钢与高速钢车刀的不同回火温度下的组织和性能变化引出回火稳定性的概念再着重阐述回火稳定性给钢带来的高带来的好处（两点）。第六节．高分子材料的增强与改性放在其它工程材料介绍，这里只简单提一提教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：已把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书48 阳光家教网www.ygjj.com讨论、思考题、作业：1.钢材的退火、正火、淬火、回火的目的是什么？各种热处理加热温度范围和冷却方法如何选择？各应用在什么场合？热处理后形成的组织是什么？2．为什么要进行表面淬火？常用的表面淬火方法有哪些？各应用在什么场合？3．淬透性与淬透层深度、淬硬性有哪些区别？影响淬透性因素有哪些？4．化学热处理的基本过程是什么？常用的化学热处理方法有哪些？各自的目的是什么？参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：6课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第四讲常用金属材料4．1．工业用钢概述4.2．结构钢教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●掌握1。钢的合金化及其对性能的影响2。钢的分类及牌号表示，钢的性能特点，热处理特点及应用；教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第四章常用金属材料4.1.工业用钢概述钢的定义48 阳光家教网www.ygjj.com一、钢中杂质1.硫的影响：2.磷的影响：着重介绍它们的危害及限量＊二、钢的分类及牌号表示1.分类：见教材2.牌号表示：①结构钢a.碳钢以“钢中平均含碳量的万倍”编号b.合金结构钢“钢中平均含碳量的万倍+Me符号及含量的百倍+……”②工具钢和不锈钢。a、碳素工具钢。T+钢中平均含碳量的千倍（高级优质+A）b、合金工具钢和不锈钢。钢中平均含碳量的千倍+Me符号及含量的百倍+……。上述介绍均要逐个举例说明，最后加以总结﹡钢号前有两个位数为结构钢，如40Cr，一个位数和没有数的＜13％Cr是工具钢，如9SiCr,CrWMn,W18CrV.≥13％Cr是不锈钢，如2Cr13,1Cr18Ni9。＊4.2．结构钢一、工程结构钢1、性能特点：2、成分特点：①普通结构钢②低合金结构钢3．热处理特点：4．主要应用各类钢均按性能特点（要求）、成分特点、代表钢种、热处理特点及其主要应用的思路介绍，下同二、优质结构钢：＊1、渗碳钢＊2、调质钢3、弹簧钢①性能特点②成分特点：③热处理特点：④应用：4．滚动轴承钢5．易切削钢教学方式、手段、媒介：48 阳光家教网www.ygjj.com课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1．合金钢与碳钢相比，具有哪些特点？2．指出下列合金钢的类别、碳和合金元素的主要作用：（1）40CrNiMo；（2）60Si2Mn；（3）9SiCr；（4）Cr12MoV；（5）0Cr18Ni9。3.今有一种φ10mm的杆类零件，受中等交变拉压栽何作用要求零件沿截面性能均匀一致，供选材料有：16Mn、45钢、40Cr、T12。要求：①选择合适的材料；②编制简明工艺路线；③说明各热处理工序的主要作用；④指出最终组织。参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：7课时安排：学时教学课型：理论课□实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：4.3．工具钢4.4．特殊性能钢48 阳光家教网www.ygjj.com教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●掌握1。工具钢的特点、种类及应用。2．特殊钢的性能特点，热处理特点及应用教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：4.3．工具钢一、工具钢的特点（除热作模具钢外）1、性能特点①高硬度，高耐磨性。＞HRC60②高热硬性③一定强韧性：细化晶粒④高的淬透性：如Cr、Mn、Si。2．成分特点：三高：含碳量高（＞0.7％C，热作模具钢0.3—0.6％C除外）合金元素含量高。纯度高。S、P均＜0.03—0.02％。均属高级优质钢。3．锻造及热处理特点工具生产工艺流程；锻造——球化退火——机加工——淬火+低温回火——精加工——……介绍锻造和各热处理工艺的目的和要求、处理后的组织与性能二、常用工具钢a)碳素工具钢：T7——T13。用于工作温度＜250℃的工具b)低合金工具钢：9SiCr,9Mn2V,CrWMn用于工作温度＜350℃的工具c)高速钢：W18Cr4VW6Mo5Cr4V2等用于工作温度＜550℃的工具d)冷作模具钢：Cr12Cr12MoV等用于制造大型模具。e)热作模具钢：5CrNiMo5CrMnMo用于制造热锻模3Cr2W8V用于制造压铸模具4.4．特殊性能钢思路：先介绍零件在各种特殊环境（如腐蚀、高温、磨损）的失效形式及性能要求，再提出改善途径---成分及热处理要求，最后介绍相应钢种及应用。一、不锈钢1、金属腐蚀的概念。2、金属抗腐蚀的途径3、常用不锈钢二、耐热钢1.金属在高温服役的性能①严重氧化——烧损②降低强度与蠕变48 阳光家教网www.ygjj.com2.热强钢：①珠光体型热强钢（工作温度＜500℃＝②马氏体型热强钢（工作温度≤600℃）三.耐磨钢：1.高锰钢成分：铸造组织：++（Fe，Mn）3C热处理：1000—1100℃（单相区）加热水淬耐磨机理：（奥氏体）受冲击变形，强烈压缩表层硬度520—600HBS硬度HRC54—60应用：高应力受冲击的零件，如拖拉机履带板。2.低合金结构钢常用钢：55SiMnRe.60SiMnRe.(Re:Rare－earth)热处理：820℃油淬+200—250℃回火，HRC50—60应用：斗齿，铲刀，犁铧等。教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1．指出下列钢的类别、热处理特点、组织和性能特点及主要用途：（1）45；（2）65；（3）CrWMn；（4）Cr12；（5）1Cr18Ni9;(6)5CrNiMo;(7)3Cr2W8V2.有一块凹模，材料为Cr12MoV钢。因材料库下料时搞错了，下成T12A。试分析：①如果按Cr12MoV钢进行预备热处理和最终热处理，凹模会产生哪些缺陷？②如果预备热处理按Cr12MoV进行，而最终热处理的淬火按T12A钢进行，又会产生哪些缺陷？48 阳光家教网www.ygjj.com参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：8课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：4．5.铸铁（CastIron）4．6.有色金属材料（Non－ferrousalloys）5.7.滑动轴承合金教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●掌握1、特殊钢的性能特点，热处理特点及应用；2、铸铁的分类，牌号表示，各类铸铁的生产，组织和性能特点及其应用；●熟悉滑动轴承材料的性能特点及其应用●了解有色金属材料的性能及其应用教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：4.5.铸铁（CastIron）一.铸铁的特点1.成分特点2.组织特点3.性能特点由上面引出灰口铸铁的组织特点：钢的基体组织+G再从G（石墨）的性能特点引出：灰口铸铁的形象比喻：=钢+孔洞最后导入其性能就不言而喻了。并着重强调石墨形态的影响。①基本力学性能：②石墨带来的优良性能48 阳光家教网www.ygjj.com优良的铸造性熔点低，流动性好，G补缩。良好的耐磨性G润滑，储油。良好的消震性G吸收振动波。优良的切削性G润滑刀具，断屑。低的切口敏感性二.铸铁的石墨化三．灰口铸铁的分类及牌号表示同时介绍各种铸铁的性能及应用四.灰口铸铁的热处理1.特点：a.热处理不改变G形态及分布b.铸铁有一定的合金元素含量，加热和冷却速度要较慢。2.热处理方法已经有钢的热处理的基础，只简单介绍五.合金铸铁可分为耐磨铸铁，耐热铸铁和耐蚀铸铁，其理论基础与特殊性能钢相似，建议自学。4.6.有色金属材料（Non－ferrousalloys）一.铝及其合金1.工业纯铝2时效强化举Al－4％Cu合金经时效处理的性能变化例，引出时效强化的概念就是将经过固溶热处理的合金，在常温放置（自然时效）或在较高温度保温（人工时效），使过饱和固溶体中形成溶质富集区或析出弥散微粒以达到沉淀硬化目的的工艺。1形变铝合金介绍牌号表示、种类及应用，下同。①牌号：②形变铝合金的种类a、防锈铝合金，b、硬铝合金，c、超硬铝合金，d、锻铝合金，4、铸造铝合金①代号表示：ZL+3个数字。②铸造铝硅合金（硅铝明）a、简单硅铝明ZAlSi12(ZL102)b、特殊硅铝明。c、热处理：固溶处理+时效强化。d.应用：发动机缸体，缸盖，活塞，汽缸头，曲轴箱等③其他铸造铝合金（建议自学）二、铜及其合金1、工业纯铜48 阳光家教网www.ygjj.com2、黄铜①牌号：普通黄铜：H+含Cu量如H70特殊黄铜H+其它Me符号+含Cu量—其它Me的含量如：HPb59－1.（约59％Cu、1％Pb、40％Zn）铸造铜合金ZCu+主加元素及含量+……如：ZCuZn16Si4(约16％Zn、4％Si、80％Cu)②普通黄铜见吕P151.图6.15图6.6.含Zn量对黄铜力学性能的影响组织：含＜32％Zn为单相组织＞32％Zn，开始出现相，为+两相组织。性能：塑性好，铸锻性能优良、耐磨、耐蚀。应用：装饰材料，管、板、散热器、冷凝器等。①特殊黄铜特殊黄铜=普通黄铜+Me3、青铜①牌号Q+主加元素符号及含量－辅加元素含量－……例：QSn4－3(4％Sn,3％Zn,余量铜)ZQSn10(Z表示铸造合金，10％Sn，余量铜吕P152F.6.18.图6.7含锡量与锡青铜力学力学的关系②锡青铜组织：＜6％Sn单相＞6％Sn+（为电子化合物，硬脆）常用合金：3－14％Sn性能：抗蚀性比黄铜高铸造性：流动性差，但收缩率小应用：阀门，水暖配件，耐磨零件，如齿轮，轴承。③铍青铜含1.6—2.3％Be。如QBe2，QBe1.7。性能：弹性极限、耐磨性、耐蚀性、导热性高。应用：精密仪器、仪表的弹性元件。5.7滑动轴承合金一、对轴承材料的要求硬度适中48 阳光家教网www.ygjj.com摩擦系数小膨胀系数小能储藏润滑油二、常用轴承合金1、巴氏合金（BabbiteAlloys）①锡基：介绍其成分特点、组织特点、性能特点及应用，下同②铅基：2、铜基合金3、铝基合金2、其它轴承。有锌基轴承，粉末冶金轴承和塑料轴承。教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1．比较Cr13型不锈钢和奥氏体型不锈钢的特性及应用场合？2．白中铸铁、灰口铸铁和钢，这三者的成分、组织和性能有何主要区别？从综合力学性能和工艺性能来考虑，安排球墨铸铁、可锻铸铁、灰铸铁的优劣顺序，并说明原因。3.何谓硅铝明？它属于哪一类铝合金？为什么硅铝明具有良好的铸造性能？在变质处理前后其组织及性能有何变化？这类铝合金主要用在何处？4.轴瓦材料必须具有什么特性？对轴承合金的组织有什么要求？何谓“巴比特合金”或“巴氏合金”？巴氏合金有哪几类？举例说明常用巴氏合金的成分、组织、性能及用途。参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。48 阳光家教网www.ygjj.com福建农林大学教案编号：9课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第五章其它工程材料教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●了解1。粉末冶金的加工过程及粉末冶金产品在机械工业的应用2．工程塑料、陶瓷材料和复合材料的组成、性能、种类及应用教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第五章其它工程材料5.1.粉末冶金材料一.概述1．粉末冶金工艺过程：粉末制备——压制成型——烧结——后加工（切削加工、压力加工、浸渍、熔渗……）介绍各个工序的作用48 阳光家教网www.ygjj.com2.粉末冶金的特点①对原材料及制品的适应性强。②高效节能集材料生产——加工技术——零件制造于一体③材料利用率高可实现少无切削二.常用粉末冶金材料1.轴承材料2.摩擦材料3.工具材料（硬质合金）①钨钴类（WC—Co）②钨钴钛类（WC—TiC—Co）③钢结硬质合金介绍上述材料的性能要求、材料成分、性能特点及应用：5.2．高分子材料一、高分子材料的性能1、强度低、比强度高2、粘弹性3、耐磨减摩4、物理性能；5、化学性能：耐腐蚀。二、工程塑料1、塑料的组成2、塑料的分类：①按照性质可分为②按功能可分为通用塑料和工程塑料3、常用塑料介绍八种工程塑料的组成、性能及应用5.3．陶瓷材料一、性能特点：1、力学性能介绍其力学性能及其强化途径2、理化性能：二、工程结构陶瓷（一）传统陶瓷介绍其成分、特性及其应用，下同（二）特种陶瓷1、氧化铝陶瓷2、氧化硅陶瓷3、碳化硅陶瓷4、氮化硼陶瓷（三）金属陶瓷48 阳光家教网www.ygjj.com见第五讲5.1。粉末冶金材料5.4．复合材料复合材料的定义一、复合材料的分类二、复合材料的组成1、增强材料强度较高的材料①纤维增强材料介绍玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳伦纤维、晶须的成分及性能特点②颗粒增强材料：介绍陶瓷Al2O3、SiC、Si3N4、WC、TiC。特殊性能填料：石墨、碳墨、MoS2（耐磨、润滑）银粉、铜粉（导电）Fe2O3磁粉（导磁）的性能特点及应用2、基体材料（强度较低材料）三、增强复合原则1、增强体与基体，应避免降低强度的化学反应；2、增强体与基体的热膨胀系数应基本匹配，Xf＞dm（f—fiber，纤维；m—matrix，基体）3、增强体与基体的弹性模数应Ef＞Em4、纤维排列方向应与构体受力方向一致。四、复合材料的应用介绍1、玻璃钢2、纤维增强金属3、弥散强化4、金属陶瓷5、纤维增强橡胶6、塑料—金属多层复合材料的组分及复合方法、性能特点及应用教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书48 阳光家教网www.ygjj.com讨论、思考题、作业：参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：10课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第六讲铸造6.1．铸件工艺基础48 阳光家教网www.ygjj.com教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●熟悉常用铸造合金的工艺特点及应用；●掌握铸件结构工艺性；教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：概述：1.定义：2.特点：3．应用：6.1．铸造工艺基础（金属的铸造性能）金属的铸造性能包括流动性，收缩性，吸气性。一、液态金属的流动性1．定义：2.意义：流动性不好，铸件易产生铸造缺陷3.影响流动性的因素①金属本身②工艺条件a.浇注条件b.铸型条件针对上述影响因素引出改进措施4．提高流动性的措施：①选择结晶温区小，熔点低的合金（纯金属或共晶合金）。②提高浇注压力，适当提高浇注温度。③改进铸件结构设计，力求型腔形状简单、平直。二．合金的收缩定义收缩过程：液态收缩————凝固收缩————固态收缩48 阳光家教网www.ygjj.com↓↓↓金属液体积减小缩孔、疏松内应力、变形、裂纹型腔内液面下降1.缩孔与疏松①形成原因②影响因素a.金属本性：b.工艺条件：a.结构条件：②防止措施：a.设冒口进行补缩b.控制凝固顺序c.合理设计铸件结构2.铸造应力①热应力②机械应力③铸造应力对铸件质量的影响a.变形b.裂纹热裂：介绍其特征，分析其原因，冷裂同冷裂：④消除和减轻应力的措施a.力求同时凝固介绍同时凝固的工艺要点、分析其优缺点，提出主要应用b.改善铸件结构——力求对称，壁厚均匀，避免热带；c.及时落砂，清理；d.去应力退火，清理后550—600℃加热保温3——6小时。三、基于合金铸造性能的铸件结构设计总要求：避免铸造缺陷（疏松、缩孔、变形开裂、夹渣、气孔等）避免内壁厚＜外壁厚a.符合顺序凝固设计倒锥状壁厚注意b.应用加强筋结构，对称结构——减少变形.48 阳光家教网www.ygjj.com教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1.什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？试述提高液态金属充型能力的方法。2.何谓合金的收缩？其影响因素有那些？铸造内应力、变形和裂纹是怎样形成的？怎样防.3.缩空与缩松对铸件质量有何影响？为何缩空比缩松较容易防止？4.什么是同时凝固原则？需采用什么措施来实现？适用于哪些场合？5.为什么要规定铸件的最小壁厚？不同铸造合金要求一样吗？为什么？参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：11课时安排：学时教学课型：理论课□实验课□习题课□实践课□其它□48 阳光家教网www.ygjj.com题目（教学章节或主题）6.2、砂型铸造6.3、特种铸造教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●熟悉各种铸造方法的工艺特点及其应用；常用铸造合金的工艺特点及应用；●掌握1.铸造工艺的制定2．铸件结构工艺性；教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：6.2．砂型铸造一、造型方法1.手工造型金工实习已经操作，这里只简单复习。2.机器造型二、砂型铸造工艺介绍在形成铸造工艺方案和在绘制铸造工艺图之前必须考虑的问题。1．选择浇注位置浇注位置：浇注时铸件在铸型内所处的位置。有平放、倒放、侧力等。选择总则：保证铸件的质量。①重要表面向下原则a.铸件重要加工面应放在型腔底面或侧面。b.铸件的大平面应朝下——避免夹渣，夹砂，气孔等缺陷。②上厚下薄原则2．选择分型面分型面：上、下或左、右砂箱间的接触表面。总则：在保证铸件质量前提下，便于造型操作。①保证精度原则。②便于起模和简化造型原则。③便于下芯，分型及检查型腔尺寸的原则。3、确定工艺参数。①铸造收缩率。介绍收缩率及其影响因素，②加工余量机械加工面都要留加工余量。应考虑下列因素：a.加工面越大，加工质量越高，加工余量要越大。b.材料不同，加工余量不同c.孔：考虑最小孔径：48 阳光家教网www.ygjj.com③拔模斜度④铸造圆角4、砂型铸造工艺分析。三、铸造工艺对铸件结构的要求总要求：便于造型，安放型芯，检查内腔和落砂清理。外型结构6．3．特种铸造特种铸造的特点及适用范围由同学参考教材自行比较总结。这里只简要介绍五种方法的原理和工艺过程。一、熔模铸造二、金属型铸造三、压力铸造四、低压铸造五、离心铸造6.4。铸造合金的生产（自学）教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1．何谓铸件的浇注位置？它是否就是指铸件上的内浇道位置？铸件的浇注位置对铸件的质量有什么影响？应按何原则来选择？2．试述分型面与分模面的概念？分模造型时，其分型面是否就是其分模面？从保证质量与简化操作两方面考虑，考虑分型面的主要原则有哪些？1．什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述良种凝固原则各适用于哪些场合？2．铸件结构和铸件工艺关系如何？铸造工艺对铸件结构的要求有哪些？3．在设计铸件外形及内腔结构时各应考虑哪些问题？为什么？6．何谓孕育铸铁？与普通灰口铸铁有何区别？它是怎么产生的？其适用范围如何？7.何谓球墨铸铁？为什么球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料？适用于哪些铸件？8.铸钢与铸铁相比有何特征？分析钢的铸造性能，并说明其铸造工艺特点。48 阳光家教网www.ygjj.com参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：12课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□授课题目：第七章锻压7.1、概述7.2、锻造7.3、板料冲压教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●熟悉各种锻压方法的原理、特点及适用范围（应用）；●掌握常用锻压方法的工艺规程及结构工艺性；常用锻压方法的选择原则及方法。教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：7．1．概述一．定义：在外力作用下通过产生塑变生产所需形状和尺寸的零件或毛坯的工艺方法。自由锻锻造模锻48 阳光家教网www.ygjj.com挤压锻压拉拔轧锻板料冲压＊二、特点通过与铸造工艺方法相比，分析锻造的优缺点①锻钢件力学性能优于铸钢件＊a.锻件晶粒细，铸件晶粒大；b.锻件在压力作用下，焊合孔洞组织致密；铸件有铸造缺陷，易产生应力集中；c.压力加工可产生形变强化和纤维组织。②  工艺性能：铸造——液态成型，易生产形状复杂零件；专用设备，设备吨位大；锻压——固态成型，塑性变形难零件形状简单，尺寸精度差。③适用材料：纯金属高塑性合金单相固溶体合金化合物极少的合金。3.   应用：重载荷、变载荷、受冲击的零件。如：传动零件三、金属的锻造性能1．定义2．影响因素（1）.金属的本质（2）.加工条件7.2锻造一．自由锻  1.自由锻基本设备 介绍 空气锤、蒸气—空气自由锻锤、压力机功能及应用2．(锤上)自由锻工艺规程（1）    绘制锻件图（2）计算坯料的重量和尺寸（3 ）确定变形工步（4 ）选择设备吨位(5)   确定锻造加热温度、火次和冷却方式。（6）.制定（填写）工艺卡3．  自由锻零件的结构工艺性 1.    避免斜面和锥面圆柱与圆柱相贯2.   避免特型相贯线改成平面与平面相接平面与圆柱相贯48 阳光家教网www.ygjj.com3.    避免加强筋和凸台4.避免形状复杂和截面急剧变化二．  模锻1．概述（1.）   模锻的特点通过与自由锻工艺方法相比，分析模锻的优缺点(2.)应用(3.)模锻件成型过程以弯曲连杆的成型为例分析其过程。（4.）分类2.锤上模锻工艺设计(P210)①    选择分模面②    确定加工余量及公差③    确定模锻斜度④    确定模锻圆角半径⑤计算冲孔连皮厚度（S）⑥设计飞边槽3．模锻零件的结构工艺性 (P238)（1.）力求外形简单、平直、对称；（2.）避免薄壁、高筋、高台结构、（3. ） 分模面选择合理7.3  板料冲压一、   分离工序 1. 冲裁（落料和冲孔）冲裁工艺要点：①    根据冲裁间隙（Z）设计凹凸模。②    根据冲裁力（F）选择冲床吨位。2.切断3.修整教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书48 阳光家教网www.ygjj.com讨论、思考题、作业：1.模锻件为何要留斜度、圆角及冲孔连皮？2．试从生产率、锻件精度、锻件复杂程度、锻件成本四个方面比较自由度、胎模锻、和模锻三种方法。3．教材第256--257页复习思考题1、6、10、13、参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：13课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：7.3、板料冲压（续）7.4. 其它成型工艺第九讲焊接概述8.1、电弧焊的基本知识教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●熟悉1. 各种锻压方法的原理、特点及适用范围（应用）；2．手工电弧焊的原理，特点及适用范围（应用）；●掌握1。常用锻压方法的工艺规程及结构工艺性；2．常用锻压方法的选择原则及方法。3． 焊接变形的产生及防止。48 阳光家教网www.ygjj.com教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：二.成形工序 定义1．拉深（拉延）介绍成型工艺要点及应用，下同设计要求：①确定拉伸系数②计算凹凸模圆角半径、凹凸模间隙Z2。弯曲①弯曲的最小半径②尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直3.胀形4.翻边三.冲压零件结构工艺性（自学）7.4. 其它成型工艺一.纵轧介绍成型工艺要点及应用，下同二.横轧 三.斜轧 第八章，焊接8．0．概述一、  焊接的实质二.焊接的分类三．焊接的应用：8.1. 电弧焊的基本知识一.   熔焊过程与焊接质量 1.过程：加热熔化——熔池形成——结晶、相变2．问题：①氧化：Me+O2Me 例列表说明光焊丝与焊缝金属的成分与性能变化②吸气3.  措施① 机械保护，利用保护性气体（如CO2,Ar2）熔渣隔绝空气。②   增加熔池的合金元素通过焊条药皮脱氧、去氢、去硫，渗合金。③ 清除熔池内的有害元素二．焊缝的组织与性能列表直观分析焊接头的相变＊三．焊接应力与焊接变形48 阳光家教网www.ygjj.com1.焊接变形的基本形式2.. 焊接应力的产生3. 减少变形和应力的措施＊①合理设计焊接结构（P280.三.焊接接头工艺设计）a：力求焊缝数量少，截面小，长度短。b：力求焊缝对称，避免密排交叉。 c:焊缝布置要避开应力集中的地方，避免尖角焊缝。 ②.焊前预热（加热减应法）③.反变形法＊④.合理选择焊接顺序a：对称性:抵消变形，减少变形b:自由性:加热时自由膨胀，冷却时自由收缩。c：分散性:分段焊。⑤.变形矫正法a.机械法b.火焰加热法⑥  消除应力法教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1．比较拉深、坯料胀形和翻边,说明三种成形方法的异同.2。挤压轧制拉拔各主要用于生产哪些类别的产品?3．教材第258页复习思考题16、17。4．第287页复习思考题3、5。参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。48 阳光家教网www.ygjj.com福建农林大学教案编号：14课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第九讲焊接8.2.手工电弧焊8.3.其它焊接方法8.4.常用金属材料焊接教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：●熟悉1. 各种焊接方法的原理，特点及适用范围（应用）；2.焊接缺陷的形成原因及其消解。●掌握1、焊接结构工艺性及焊接结构设计；2. 焊条和焊接工艺的选择。教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：8.2. 手工电弧焊一.焊机和电源二.焊条1. 焊条的组成① 焊芯——金属丝介绍其作用、材料成分及规格； ②药皮：介绍其成分及作用2.焊条的分类＊①按熔渣的特性分a.酸性焊条b.碱性焊条（低氢焊条）重点介绍它们的特点（优缺点）及选用3. 焊条的型号及牌号（P249）①牌号（行业代号）X+三个数②    型号（国家标准中的焊条代号）E+四个数＊4.  焊条的选用：①   考虑焊件的成分与性能②.考虑焊件的使用性能③考虑焊件几何形状①考虑焊机：交直流，直流。＊三。焊接结构设计（P280.第五节。焊接接头工艺设计）从减少焊接应力与焊接变形、方便施焊的角度提炼设计原则48 阳光家教网www.ygjj.coma：力求焊缝数量少，截面小，长度短。b：力求焊缝对称，避免密排交叉。 c:焊缝布置要避开应力集中的地方，避免尖角焊缝。＊8.3其它焊接方法一．埋弧自动焊介绍其1.原理、2.特点（优点缺点）3.应用。下同二. 气体保护焊1.氩弧焊2.CO2气体保护焊三.电渣焊四.电阻焊1.点焊2.缝焊3.对焊① 电阻对焊② 闪光对焊五. 钎焊（自学）六.常用焊接方法比较8．4．常用金属材料焊接 ＊一. 金属材料的焊接性(可焊性)1. 定义: 2. 钢铁焊接性的评价3.冷裂纹敏感系数（Pc）二.碳素结构钢的焊接介绍该材料的可焊性再提出焊接措施，下同1.低碳钢2.中碳钢三.低合金结构钢的焊接四．铸铁的焊补1.焊补的特点：2.焊补方法①热焊：②冷焊：③钎焊：五. 铝合金的焊补：1. 焊接工艺特点。2.焊接工艺：48 阳光家教网www.ygjj.com教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1．气体保护焊有何优越性?氩弧焊和二氧化碳气体保护焊各适于焊接何种金属材料?2．试从焊接质量、生产率、焊接材料、成本和应用范围等方面比较下列焊接方法：①焊条电弧焊；②埋弧自动焊；③氩弧焊；④二氧化碳气体保护焊。3．说明下列制品该采用什么焊接方法：①自行车车架；②钢窗；③自来水管；④电子线路板；⑤锅炉壳体；⑥汽车覆盖件装配。4．为什么铜及铜合金、铝及铝合金的焊接比低碳钢困难得多？5．第287页的复习思考题10、11参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。48 阳光家教网www.ygjj.com福建农林大学教案编号：15课时安排：2学时教学课型：理论课√实验课□习题课□实践课□其它□题目（教学章、节或主题）：第九章机械零件材料及成形工艺选择教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握1．毛坯的成形和材料选择的一般原则2．毛坯的成形和材料选择的基本方法教学内容（注明：*重点#难点？疑点）：第九章机械零件材料及成形工艺选择9.1.工程材料及成形工艺选用的基本原则一．使用性能足够的原则从受力状况、环境状况、特殊要求加以分析二．工艺性能良好的原则三．经济性合理的原则从材料的价格、加工费用、资源利用、成组选用等方面分析四．材料、成形工艺、零件结构相适应的原则9．2．材料选择综合举例一、材料类别选择分析1．金属与非金属的选择从力学性能、物理和化学性能进行比较分析2．黑色金属与非铁金属的选择3．碳素钢与合金钢的选择二．常用零件的材料选择1．轴类零件的选材从零件的工作条件及对性能的要求出发提出选材，下同2．齿轮类零件的选材3．箱体类零件的选材9．3．机械零件毛坯的分析一．常见零件毛坯的分类与比较二．典型零件毛坯的1. 图纸、资料分析2. 材料选择48 阳光家教网www.ygjj.com3.毛坯成形方法的选择9．4．典型零件的材料及成形工艺选择举例教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1．简述选材的基本原则、方法和步骤。2．选择毛坯成形工艺的原则是什么？3．某机床齿轮选用45钢制作，其加工工艺路线如下：下料→锻造→预备热处理→粗加工→调制→精加工→高频表面淬火→低温回火→精磨。试问：①预备热处理应选择何种具体工艺？②说明各热处理工艺在加工工艺流程中的作用？③为什么不能采用渗碳淬火+低温回火工艺？4．下列零件选用何种材料，采用什么成形方法制造毛坯比较合理：①开关复杂要求减振的大型机床；②大批量生产的重载中、小型齿轮；③薄壁杯状的低碳钢零件；④开关复杂的铝合金构件。5．第287页的复习思考题11、15、18。参考书目：1．吕广庶张远明.材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，20012．王焕庭等.机械工程材料.大连：大连理工大学出版社，20013．王俊昌等.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，20044．严绍华.工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：高等教育出版社，20045．郑明新.工程材料.北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。48