金属材料与热处理教案——金属的性能第11-13课时(中职教育)

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1、项目教学电子教案（总第11-13课时〉一、项目名称：金属的性能1•子项目名称：金属材料的力学性能之硬度、韧性、疲劳强度。2•课时安排：2,本节为第1-3课时。二、教学目标：1•知识目标：1、了解硬度的测试方法；2、掌握硬度的表示方式及应用范围；3、了解韧性的测试方式及表示符号；4、掌握疲劳强度的概念、表示符号。2.自呂力目标：培养学生理解问题的能力理论联系实际的能力。3.t青感目标：积极进取的精神。三、教学重、难点：硬度的表示方式，疲劳破坏在生产屮的危害。四、教学准备：1•教0帀准备：制作课件，准备教案、捉出项目任务，给出完成项目的相关知识

2、。2•学生准备：预习课本内容。五、教学方法（策略人讲解法、提问法、练习法。六、预计问题及对策：问题：小能量多次冲击抗力的影响因素，疲劳的危害。对策：了解小能量多次冲击试验，掌握疲劳破坏的特征。七、教学辅助手段：八、教学过程：教师阐述项目任务：项口任务：1、掌握硬度、韧性、疲劳强度的感念及表示符号；2、能根据零件不同的工作环境，选择主要力学性能指标作为选材依据。0知识链接/示范讲解：三、硬度硬度;材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。1.布氏硬度布氏硬度值:用球面压痕单位面积上所承受的平均压力来表示，单位为MPa,但一般均不标出

3、，用符号HBW表示：p2/7HBW=—=0A02x/STiD(D-ylD2-d2)1)、表示方法：170HBW10/1000/30：直径10mm的压头，在9807N(1000kg)的试验力作用下，保持30s时测得的布氏硬度值为170o600HBW1/30/20：直径为1mm压头，在294.2N(30kg)的实验力作用下，保持20s时测得的布氏硬度值为600。2)、应用范围:主要用于测定铸铁、冇色金属及退火、正火、调质处理后的各种软钢等硬度较低的材料。3)、优缺点优点：能准确反映出金属材料的平均性能。缺点：操作时间长，压痕测量较费时。2.洛氏

4、硬度1)表示方法符号HR前而的数字表示硬度值。HR后而的字母表示不同的洛氏硬度标尺。例：45HRC表示用C标尺测定的洛氏硬度值为45o毎一标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。常用的洛氏硕度标尺是A、B、C三种，其屮C标尺应用最为广泛。2)^适用范围HRC：-般淬火钢HRB：软钢、退伙钢、铜合金等HRA：硬质合金、表面淬火钢等1)、优缺点：优点：①操作简单迅速，能直接从刻度盘上读出硬度值；②压痕小，可测成品及较薄工件；③测硬度范围人。缺点：数值波动大3、维氏硬度（阅读材料）四、冲击韧性：金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击

5、韧性。常'用一次摆锤冲击弯曲，试验来测定金属材料的冲击韧性。冲击试样；冲击试样的原理及方法：冲击韧度越大，表示材料的冲击韧性越好。小能量多次冲击试验。1、试样冲断时所消耗的冲击功Ak为：冲击吸收功Ak作为材料韧性判据，与温度、试样形状、尺寸、表面粗糙度、内部组织和缺陷有关。2、冲击韧度。也就是试样缺口处单位截面积上所消耗的冲击功。3、小能量多次冲击抗力承受冲击载荷的零件很少因为一次大能量冲击而遭破坏•如：冲模的冲头,它们的破坏是曲于多次冲击伤的积累，导致裂纹的产生与扩展的结果，不同于一次冲击破坏的对这样的零件用冲击韧度作为设计依据是不合理的

6、.一次性冲击韧度高的材料，小能量多次冲击抗力不一定高，反Z亦是•例如大功率的柴油机的曲轴，冲击韧度几乎为零，但是长期使用中未发生断裂现象.这就需耍用小能量多次冲击抗力來检验这类金屈的抗冲击性的能力五、疲劳强度1、疲劳概念：在交变应力作用下，零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较t时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现彖称为金屈的疲劳。1）、疲劳破坏的特征①、疲劳断裂时无明显的宏观朔性变形，断裂前没冇预兆，而是突然破坏;②、引起疲劳断裂的应力很低，常常低于材料的屈服点；③、疲劳破坏的宏观断口由两部分组成。2）、疲劳曲线和疲劳极限疲劳曲

7、线是指交变应力与循环次数的关系曲线。疲劳曲线示意图QO01.头鬼步骤：第i课时：教师做重点讲解；第二课时：小组讨论，共同完成木项目任务。第三课时：采用测验的方式对本项目进行考核。2•项目评价：3•项目作业：练习册内容预习碳索钢十、教学后记：