【正文】 班級(jí)： 本課課題：金屬材料的力學(xué)性能。 S1－斷口處斷面面積。 L0－原來的試樣長(zhǎng)度。 σs/σb 屈強(qiáng)比：越小，可靠性越高；越大，可靠性越低。 （ 2）抗拉強(qiáng)度： 定義：最大應(yīng)力值。 （ 1） 屈服點(diǎn)： 定義：發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力。 （ 7） FkFFb 、 ΔLbΔLΔLk ， 塑性變形（“縮頸”現(xiàn)象）。 塑性變形階段（屈服變形） （ 5） Fs39。 （ 4） F＝ Fs Fs39。、 ΔLs→ ΔLs39。 Fe e S′ O ?L（ mm） ?Le 分析：（從中導(dǎo)出材料的強(qiáng)度和塑性） P： Fe、 ΔLe。 一、 強(qiáng)度與塑性 概念：靜載荷、應(yīng)力 試驗(yàn)：拉伸實(shí)驗(yàn) 試樣－低 碳鋼、 L0＝ 5d0、 L0＝ 10d0 GB（ 6397－ 86） 要求同學(xué)們實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書（圖書館查資料，鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力）。 教學(xué)方法：講授法和觀摩法。 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)。 （安排了鉗工、金工實(shí)習(xí)）。 工業(yè)和日常生活都離不開工程材料的使用，研究材料最終是為人類的文明進(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 金屬工藝學(xué)教案 編者：安榮 機(jī)械系 .機(jī)械教研室 金屬工藝學(xué) 教案 1 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)以及到工廠參觀和實(shí)習(xí)，通過 師生的相互努力來學(xué)好這門功課。 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：金屬材料的力學(xué)性能。 課型：理論課 第一章 金屬材料的主要性能 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）。 材料的力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)。 S： FS、 ΔLs。 b→ ΔLb、 F→ Fb。 、 ΔL=ΔLs→ ΔLs39。FFb 、 ΔLs39。 （ 8） F＝ Fk 斷開。 公式： σs＝ Fs/Ao （ MPa） Fs－材料發(fā)生屈服現(xiàn)象時(shí)的力。 公式： σb＝ Fb/Ao Fb－最大的載荷。 ： 定義：發(fā)生塑性變形，不破壞的能力。 注意：長(zhǎng)、短試樣測(cè)出的 δ 值不相等（比較大小，要同樣的試樣）。 Ψ5 Ψ10 Ψ 值越 大，塑性越好。 教學(xué)目的和要求： 、布氏硬度的試驗(yàn)原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。 教學(xué)方法：講授法 課型：理論課和錄像觀摩。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。 過冷度： To＝ Tn＝ ?T（變量）。 金屬工藝學(xué) 教案 11 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 15 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)、線和區(qū)域組織。 課型：理論課 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)）； 金屬工藝學(xué) 教案 16 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：固相線（共晶線）：共晶反應(yīng) L→ Ld。 （ 6） PQ 線－碳在鐵素體中的溶解度曲線。 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 － Fe3C 狀態(tài)圖的應(yīng)用。 金屬工藝學(xué) 教案 18 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。 第四 章 工業(yè)用鋼 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。 硫的含量越高，熱脆性越嚴(yán)重。過多的 氫分子會(huì)導(dǎo)致鋼的開裂。 乙類鋼： B B B ……… .B7 滿足化學(xué)性能要求的。 較高含錳量鋼： ～ ％ Mn。 彈簧、板簧、發(fā)條 → 6 65Mn。含義： ％、 ％、 ％ …… .％ T7A、 T8A、 T9A、 ……… .T14A。 碳鋼在 200℃時(shí)，機(jī)械性能劇烈下降，而合金鋼在 650℃時(shí)，其機(jī)械性能才略為下降。 例： 12CrNi3： ％ C、 Cr％、 3％ Ni 20CrMnTi： ％ C、 Cr、 Mn、 Ti％ 15Cr、 20Mn2B、 55Si2MnA 當(dāng)含碳量 ≥ ％時(shí)，不標(biāo)含碳量數(shù) 當(dāng)含碳量 ％時(shí)，起首數(shù)表示含碳量的千分之幾。 起首數(shù)表示含碳量的千分之幾，若起首為“ 0”，則表示含碳量 ％；若起首數(shù)為“ 00”，則表示含碳量為 ≤ ％，合金元素同上。 授課時(shí)間： 班級(jí)： 本課