机械制造基础b 教案

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1、第一课绪论一、金属工艺学课程主要內容？金属材料及热处理基本知识，铸造、锻造、焊接、切削加工基本常识。二、金属工艺学课程有什么特点？三、怎样才能学好？1.注意各章节的联系、学习、复习、巩固、应用、总结。2.要理解、要提问题、不能累积问题。3.抓住主要内容。第一篇工程材料基础知识     第一节  金属材料的主要性能教学目的和要求：1熟悉强度和塑性的指标及其意义。2.掌握洛氏硬度、布氏硬度的试验原理、特点及其应用范围。3.了解金属疲劳、冲击韧性的概念。重点与难点：强度和塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念。第一节金属材料

2、的力学性能（机械性能）材料的性能：使用性能：物理性能、化学性能、力学性能。工艺性能：热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能。力学性能的定义：材料在外力作用下，表现出的性能。一、强度与塑性概念：应力；应变拉伸实验，拉伸曲线，应力应变曲线1.强度：定义：抵抗塑性变形、断裂的能力。衡量指标：屈服强度、抗拉强度。（1）屈服点：（2）抗拉强度：2.塑性：定义：发生塑性变形，不破坏的能力。衡量指标：伸长率、断面收缩率。（1）伸长率：（2）断面收缩率：总结：δΨ越大，塑性越好，越易变形但不会断裂。二、硬度定义：抵抗

3、更硬物体压入的能力。衡量：布氏硬度、洛氏硬度。1.布氏硬度：HB（1）应用范围：铸铁、有色金属、非金属材料。（2）优缺点：精确、方便、材料限制、非成品检验和薄片。2.洛氏硬度：通常习惯用HRC（1）应用范围：钢及合金钢。（2）优缺点：测成品、薄的工件，无材料限制，但不精确。总结：数值越大，硬度越高。三、韧性冲击韧度：定义：抵抗冲击载荷而不破坏的能力。衡量指标：αk＝Ak/A（J/cm2）四、疲劳强度概念：交变载荷、疲劳现象试验：疲劳实验法。衡量指标：疲劳强度σ-1 第二节金属材料的物理、化学及工艺性能教学目的和要求：

4、1.了解材料的物理性能、化学性能。2.了解它们在实际生产中的应用。重点与难点：物理性能和化学性能的应用。一、物理性能：1密度：单位体积内物体的质量。2.熔点：固体→液体的温度点。3.热涨性：金属材料具有热胀冷缩的性能。4.导热性：金属具有传导热能的性质。5.导电性：金属具有传递电流的性质。二、化学性能：1.耐蚀性（耐酸碱性）：金属材料抵抗腐蚀的性能。2.抗氧化性：高温时抵抗氧化的能力。3.化学稳定性：在常温下，化学稳定的性能。三、工艺性能：是指是否易于进行冷、热加工的性能。包括：热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性

5、能、切削加工性能。第二章铁碳合金（钢和铸铁）教学目的和要求：1.了解晶体与非晶体，晶格、晶胞、晶格常数的意义。熟悉三种常见的金属晶格类型。2.了解结晶的概念、结晶基本过程，晶粒大小对金属力学性能影响及其控制措施，纯铁的同素异晶转变。重点与难点：铁碳合金晶体结构和同素异晶转变。 第一节纯铁的晶体结构及其同素异晶转变一、金属的结晶结晶：液态金属凝结成固态金属的现象。金属结晶的过冷现象：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度，Tn

6、（1）提高过冷度：冷却速度越大，生核速率越大>长大速率。（2）变质处理（孕育处理）：在液态金属中，加入一些细小的金属粉末（变质剂）二、纯金属的晶体结构概念：晶格、晶胞、晶格常数（a、b、c、α、β、γ）纯金属的晶格类型：1.体心立方晶格：纯铁（α-Fe）2.面心立方晶格；铜三、纯铁的同素异晶转变（举列钻石和石墨）纯铁：α－Fe→（912℃）γ－Fe（1394℃）→δ-Fe（1538℃）→L二次结晶或重结晶。第二节铁碳合金的基本组织教学目的和要求：1.了解合金、组元、相、固溶体、金属化合物、机械混合物。2.熟悉铁素体、

7、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。重点与难点：铁碳合金组织及其力学性能。合金：定义；金属特性：导电性、导热性、塑性、光泽。组元、相的概念一、固溶体：定义：溶质原子进入溶剂中，依然保持晶格类型的金属晶体。置换固溶体：间隙固溶体：1.铁素体F：C→α－Fe中形成的固溶体。机械性能：δ＝30～50％、ψ＝70～80％、αku＝160～200J/cm2、σb＝180～280MPa、HBS50～802.奥氏体A：C→γ－Fe中形成的固溶体。机械性能：δ＝40～60％、σb＝400～50MPa、HBS＝170～220。二、金属化合

8、物Fe3C、硬度极高，而塑性、韧性极低。三、机械混合物：1.   珠光体P：F＋Fe3C两相，机械混合物。0.77％C。机械性能：δ＝20～25％、σb＝800～850MPa、HBS＝280～260。2.莱氏体Ld、Ld′：含碳量：4.3％C。 第二课 第三节铁碳合金状态图教学目的和要求：1.熟悉简化的Fe－Fe3C状态图、分析：特性点、线和区