【正文】 Fs/Ao （ MPa） Fs－材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的力。 （ 8） F＝ Fk 斷開(kāi)。FFb 、 ΔLs39。 、 ΔL=ΔLs→ ΔLs39。 b→ ΔLb、 F→ Fb。 S： FS、 ΔLs。 材料的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。提問(wèn)：煉鋼、鐵的原料？ 第一 節(jié) 金屬材料 的力學(xué)性能（機(jī)械性能） 材料的性能： 使用性能：物理性能、化學(xué)性能、 力學(xué)性能 （ 機(jī)械性能 ）。 教學(xué)目的和要求：熟悉強(qiáng)度和塑性的指標(biāo) 及其意義。 ： ① 鋼錠（ 簡(jiǎn)稱(chēng) 鋼包）： 有 特鎮(zhèn)靜鋼 （ TZ） 、鎮(zhèn)靜鋼 （ Z） 、 半鎮(zhèn)靜鋼 （ b） 、沸騰鋼 （ F） 。 金屬工藝學(xué) 教案 4 二、煉鋼： ： ① 生鐵－鐵 的來(lái)源 。 組成：爐喉、爐身、爐腰、爐腹、爐缸。 ③ 焦炭－還原劑、提供熱能（煉焦廠(chǎng) 生產(chǎn) ） 。 合金的定義：一種金屬為基礎(chǔ)，加入其他金屬或非金屬，經(jīng)過(guò)熔煉或燒結(jié)制成的 具有金屬特性的 材料（導(dǎo)電性、 延展性 、光澤、 導(dǎo)熱性）。 重點(diǎn)與難點(diǎn)： 煉鋼和煉鐵的過(guò)程。 金屬工藝學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，它有利于對(duì)學(xué) 生進(jìn)行技能訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生具有更高的實(shí)際能力和開(kāi)拓精神。 ： 金屬材料 及熱 處理 基本知識(shí) ， 鑄造 、鍛造、 焊接、切削加工 基本常識(shí) 。 金屬工藝學(xué) 教案 2 （安排了鉗工、金工實(shí)習(xí)） 。 工業(yè)和日常生活都離不開(kāi)工程材料的使用，研究材料最終是 為人類(lèi)的文明進(jìn)步而服務(wù)。 箱體 材料： HT200。 研究的對(duì)象：常用的工程材料、材料的 各種加工 處理工藝。 重點(diǎn)與難點(diǎn)： 了解本課程的性質(zhì) 及意義 。 金屬工藝學(xué) 教案 1 相關(guān)網(wǎng)址 : 授課時(shí)間： 班級(jí)： 本課課題： 緒論 教學(xué)目的和要求： 、任務(wù)和在生產(chǎn)中的地位。 教學(xué)方法：講授法 和錄像觀摩。 例如： 鋼鐵、鋁合金、銅合金、塑料 等材料及 熱處理工藝、焊接工藝、鑄造工藝、切削加工工藝等 加工 處理 工藝 。 技術(shù) 要求：退火。 。 ，采用 錄像教學(xué) 以及到工廠(chǎng)參觀和實(shí)習(xí) ，通過(guò) 師生的相互努力來(lái)學(xué)好這門(mén)功課。 隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，金屬工藝學(xué)的內(nèi)容構(gòu)成也有所發(fā)展。 錄像教學(xué)：緒論 J056 （ 25 分鐘） 作業(yè)布置： 課后總結(jié)： 金屬工藝學(xué) 教案 3 授課時(shí)間： 班級(jí)： 本課課題：鋼鐵生產(chǎn)簡(jiǎn)介 。 教學(xué)方法：講授法 和錄像觀摩。 常用的是：鋼和鐵、銅合金、鋁合金等 （理論聯(lián)系實(shí)際） 。 C＋ O2→ CO2＋ Q、 CO2＋ C→ CO＋ Q Fe2O3＋ CO→ Fe＋ CO2↑ ＋ Q ④ 熔劑 →造渣劑，去除 雜質(zhì) ， （石灰廠(chǎng) 生產(chǎn) ） CaCO3（ 石灰石 ） 、 CaO（ 生石灰 ） （舉例：家用磷釩凈水作用） 。 ： ① 生鐵：煉鋼 制造鐵制品 等。 ② 氧氣－精煉 提純 的作用 。 ② 鋼渣 。 重點(diǎn)與難點(diǎn)：強(qiáng)度和塑性。 工藝性能：熱處理性能、鑄造性能、焊接性能、鍛造性能 、切削加工性能 。 F（ N） b S39。 ??? （ 1） F＝ 0、 ΔL＝ 0 （ 2） F≤Fe 、 ΔLo～ e≤ΔLe Fo～ e＝ ΔLo～ e tgα＝ ΔLo～ e K O～ ΔLe：彈性變形階段 。 ， S 屈服點(diǎn) （ “ 屈服 ” 現(xiàn)象） 。ΔLΔLb ΔLs39。 ： 定義：塑性變形、斷裂的能力 。 So－材料的原始 橫 截面面積。 So－材料的原始截面面積 。 衡量指標(biāo)：伸長(zhǎng)率、斷面收縮率。 L0＝ 5d0 δ5 L0＝ 10d0 δ10＝ δ δ55% －塑性材料、 δ55％－脆性材料 。 總結(jié)： δ Ψ 越大，塑性越好，越易變形但不會(huì)斷裂。 、多次沖擊試驗(yàn)簡(jiǎn)介 。 教學(xué)過(guò)程 復(fù)習(xí)舊課： 強(qiáng)度和塑性的概念。一定直徑的鋼球 HBS（硬質(zhì)合金 HBW） ，規(guī)定的載荷及 時(shí)間后。 ： HR、（ HRA、 HRB、 HRC） 試驗(yàn)： GB83。 （ 1） 應(yīng)用范圍：鋼及合金鋼 。 HV＝ F/S （ 1） 應(yīng)用范圍：測(cè)薄片和鍍層。 三 、 韌性 概念：動(dòng)載荷、“梅氏”試樣（金屬夏比試驗(yàn)） 。 Ak↑→ Ψ、 δ αk 和溫度有關(guān)：溫度越低， αk 越小。 σmax=σ1 五 、 蠕變和松弛 ：（補(bǔ)充內(nèi)容） ： 蠕變強(qiáng)度 高溫 下容易產(chǎn)生。 教學(xué)目的和要求： 、化學(xué)性能（復(fù)習(xí)過(guò)去的相 關(guān)內(nèi) 容）。 金屬的性能：物理性能、化學(xué)性能。 應(yīng)用：飛機(jī)制造業(yè)、子彈頭、檢驗(yàn)材料、煉鐵、煉鋼 、鉛球 等。 應(yīng)用：耐高溫材料（飛機(jī)、導(dǎo)彈、航天）、防火安全閥、熔斷器（保 險(xiǎn)絲）等。 4. 導(dǎo)熱性：金屬具有傳導(dǎo)熱能的性質(zhì)。 應(yīng)用： 陶瓷 、水壺的水垢 等。 金屬工藝學(xué) 教案 11 ；金屬材料在磁場(chǎng)的情況下磁化（分為軟磁和硬磁）。例如：鋼鐵生鐵銹、銅生銅綠 （造成重大事故）。 ：在常溫下，化學(xué)穩(wěn)定的性能。 （最后要和書(shū)名金屬工藝學(xué)聯(lián)系上） 以上 各種工藝性能將在以后有關(guān)章節(jié)中分別介紹。 、結(jié)晶基本過(guò)程，晶粒大小對(duì)金屬力學(xué)性能影 響及其控制措施，純鐵 的同素異晶轉(zhuǎn)變。 一、金屬的結(jié)晶 結(jié)晶：液態(tài)金屬凝結(jié)成固態(tài)金屬的現(xiàn)象。 過(guò)冷度： To＝ Tn＝ ?T（變量）。 金屬工藝學(xué) 教案 13 溫度 a To 理論結(jié)晶溫度 Tn b c 實(shí)際結(jié)晶溫度 d O 時(shí)間 冷卻速度越大，過(guò)冷度越大。 ab 段：金屬均呈現(xiàn)液體， bc 段：液體中某些原子結(jié)成晶核（自發(fā)晶核）（晶坯）晶核不斷長(zhǎng)大形成枝晶直到晶粒。 晶核－枝晶－晶粒 晶界；晶粒。 （ 1）提 高過(guò)冷度： （ 107℃ /s 非晶態(tài)金屬） 實(shí)驗(yàn)測(cè)出：冷卻速度越大，生核速率越大 長(zhǎng)大速率。 純金屬的 晶格 類(lèi)型： 例如 ：純鐵（ αFe） 912℃↓ 、 W、 Mo、 V、 Cr（ β－ Ti） 882℃↑ 立方體 : a＝ b＝ c ； α＝ β＝γ＝ 90186。 三、純鐵的同素異晶轉(zhuǎn)變 （舉列鉆石和石墨 ） 純鐵： α－ Fe→（ 912℃）γ － Fe（ 1394℃ ） →δ Fe（ 1538℃）→ L 二次結(jié)晶或重結(jié)晶。 教學(xué)方法：講授法。 Fe＋ C 組成的合金化合物： HB800、 σb=400MPa。 合金： 定義；金屬元素同另一種或幾種金屬元素或非金屬元素組成的具有金屬特性的新材料。 組元： 定義：合金中的最小單元。 相： 具有同一化學(xué)成分，同一聚集狀態(tài)，且有明顯界面分開(kāi)的獨(dú)立均勻部分。 （胖子到教室形象舉例） 晶格歪扭、畸變，晶體缺陷。 只能形成有限固溶體： C→ α－ Fe、 727℃ ％。 20℃ ％ C （工業(yè)純鐵）。 飽和 NaOH 溶液沸點(diǎn) 314℃。 機(jī)械性能： δ＝ 40～ 60％、 σb＝ 400～ 50MPa、 HBS＝ 170～ 2抗磁性。硬度極高，而塑性、韌性極低。 機(jī)械性能： δ＝ 20～ 25％、 σb＝ 800～ 850MPa、 HBS＝ 280～ 260。（高溫萊氏體） Ld′＝ P＋ C 20～ 727℃。 布置作業(yè)： 課后總結(jié)： 金屬工藝學(xué) 教案 18 授課時(shí)間： 班級(jí)： 本課課題：鐵碳合金 教學(xué)目的和要求： Fe－ Fe3C 狀態(tài)圖、分析：特性點(diǎn)、線(xiàn)和區(qū)域組織。 課型：理論課 教 學(xué)過(guò)程 第三節(jié) 鐵碳合金狀態(tài)圖 復(fù)習(xí)舊課：鐵碳合金組織及其力學(xué)性能。 二、 Fe－ Fe3C 合金狀態(tài)圖的分析： （特性點(diǎn)）： A 1538℃ 100％ Fe 的熔點(diǎn) ； D 1227℃ 100％ Fe3C 的熔點(diǎn)； G 912℃ 100％ Fe 的同素異晶轉(zhuǎn)變點(diǎn)（重結(jié)晶溫度點(diǎn)）； C 1148℃ ％ C 共晶點(diǎn) L→ Ld（ A＋ C） 共晶反應(yīng)； F 1148℃ ％ C 虛點(diǎn) ； P 727℃ 100％ Fe 虛點(diǎn)； K 727℃ ％ C 虛點(diǎn)、 E 1148℃ ％ C 碳在 γ － Fe 中的最大固溶量； S 727℃ ％ C 碳在 γ － Fe 中的最小固溶量，共析點(diǎn) A→ P 共析反應(yīng)。 ECF 線(xiàn)：固相線(xiàn)（共晶線(xiàn)）：共晶反應(yīng) L→ Ld。 （ 6） PQ 線(xiàn)－碳在鐵素體中的溶解度曲線(xiàn)。 20℃ :F＝ ％、 C＝ ％。 共析鋼： P 強(qiáng)度高。 力學(xué)性能 Ψδ αku HB σS σb 含碳量（鋼 ≤ ％ C） 0 金屬工藝學(xué) 教案 21 － Fe3C 狀態(tài)圖的應(yīng)用。 制定工藝性能： ① 鑄造方面： 共晶成分的鐵碳合金鑄造時(shí)，組織致密，不易偏析。 、牌號(hào)、性能和用途。 教學(xué)過(guò)程 第四節(jié) 工業(yè)用鋼簡(jiǎn)介 復(fù)習(xí)舊課：碳對(duì)鐵碳合金組織和性能的影響。 質(zhì)量： ① 普通碳素鋼： S≤ ％、 P≤ ％。 酸堿性： ①酸性鋼 ②堿性鋼 ③中性鋼。 Si： ％ Si，有益元素，脫氧劑。 金屬