【正文】 30s時(shí)測(cè)得的布氏硬度值為 170。在機(jī)械制造中，有些材料是需要很高硬度的，如：車刀、銑刀、鉆頭、量具、沖模等，硬度是 金屬材料重要的力學(xué)性能之材料的硬度是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定出來(lái)的，而硬度試驗(yàn)有三種： 布氏硬度 硬度 洛氏硬度 維氏硬度 布氏硬度： （ 1）布氏硬度的測(cè)試原理：用一定直徑的球體（鋼球或硬質(zhì)合金），以規(guī)定的試驗(yàn)力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后卸除試驗(yàn)力，然后用測(cè)量表面壓痕直徑來(lái)計(jì)算硬度 用 HBS（ HBW）表示： HBS（ HBW） =22 DDD F ??? 當(dāng) F、 D 一定時(shí)，布氏硬度與 d 有關(guān)， d 越小，布氏硬度值越大，硬度越高。1－ 2 金屬的力學(xué)性能（二） 167。100% 學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講并記筆記 跟隨老師的 思路進(jìn)行分析 認(rèn)真聽(tīng)講 記筆記 跟隨老師的 思路進(jìn)行分析 15分 教 與 學(xué) 互 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 內(nèi) 容 學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容 時(shí)間 金屬材料的伸長(zhǎng)率（δ）和斷面收縮率（ ψ ）數(shù)值越大，表示材料的塑性越好。100% L0 斷面收縮率： 試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比稱為斷面收縮率。 伸長(zhǎng)率： 試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長(zhǎng)與原始標(biāo)距的百分比稱為伸長(zhǎng)率。塑性由拉伸試驗(yàn)測(cè)得的。計(jì)算公式為： σ b=Fb/So 零件在工作中所承受的應(yīng)力，不于允許超過(guò)抗拉強(qiáng)度，否則會(huì)產(chǎn)生斷裂。材料的屈服點(diǎn)或規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力是機(jī)械零件設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是評(píng)定金屬材料性能的重要指標(biāo)。用符號(hào) σ s 表示 ，計(jì)算公式： σ s=Fs/So 對(duì)于無(wú)明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料可用規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力表示， 計(jì)算公式： σ =。如鑄鐵等。 d、 bz：縮頸階段（局部塑性變形階段） 當(dāng)載荷達(dá)到最大值 Fb 后，試樣的直徑發(fā)生局部收縮，稱為“縮頸”。 Fs 稱為屈 服載荷 c、 sb：強(qiáng)化階段： 隨塑性變形增大，試樣變形抗力也逐漸增加，這種現(xiàn)象稱為形變強(qiáng)化（或稱加工硬化）。在載荷不增加或略有減小的情況下，試樣還繼續(xù)伸長(zhǎng)的現(xiàn)象叫做屈服。 Fe 為試樣能恢復(fù)到原始形狀 學(xué)生分組討論 并發(fā)言 聽(tīng) 講 記筆記 30分 教 與 學(xué) 互 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 內(nèi) 容 學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容 時(shí)間 和尺寸的最大拉伸力。 試棒直徑 d0 與長(zhǎng)度之間的關(guān)系： 兩種 L0＝ 5 d0 或 L0＝ 10 d0 力－伸長(zhǎng)曲線 ?試驗(yàn) 力－伸 長(zhǎng)曲線 △L ? 什么叫力－伸長(zhǎng)曲線：拉力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系叫力－伸長(zhǎng)曲線。（作用力大的粉筆先斷，說(shuō) 明先斷的粉筆內(nèi)部單位面積的受力較大） 一、強(qiáng)度 定義：金屬在靜載荷的作用下，抵抗塑性變形或斷裂的性能 表示方法：應(yīng)力 抗拉強(qiáng)度 強(qiáng)度的種類 抗壓強(qiáng)度 抗彎強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度 抗扭強(qiáng)度 拉伸試驗(yàn)： ?拉伸試樣：是國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)棒。（粉筆先斷，說(shuō)明鐵棒的應(yīng)力比粉筆大，即承載能力較強(qiáng)。 即： R = F / S （ R——應(yīng)力， Pa； F——外力， N； S——橫截面面積， m2） 1Pa=1N/㎡ 1Mpa=1 *106 N/mm2 思考 公式中的內(nèi)力為什么用外力代替 ？ 答： 內(nèi)力 = 外力 意義 用 “應(yīng)力 ”可以表示不同材料的承載能力（見(jiàn)各種手冊(cè)中的強(qiáng)度指標(biāo)），也可以在現(xiàn)有外力下材料內(nèi)部單位面積的受力。 ? 、內(nèi)力的作用方式：隨外力的作用方式而變化。 特點(diǎn) ? 、內(nèi)力的大小：外力增加時(shí)內(nèi)力也增加，其數(shù)值大小與外力相等，當(dāng)內(nèi)力達(dá)到其極限值時(shí)，外力再增加，材料將被破壞。 學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講 學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講 并記筆記 2分 5分 10分 教 與 學(xué) 互 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 內(nèi) 容 學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容 時(shí)間 拉伸載荷 壓縮載荷 彎曲載荷 剪切載荷 扭曲載荷 ㈡、內(nèi)力 概念 材料受外力作用時(shí)，為保持其不變形，在材料內(nèi)部產(chǎn)生的與外力相對(duì)抗的力。 根據(jù)載荷作用形式分，載荷又可以分為拉伸載荷、壓縮載荷、彎曲載荷、剪切載荷和扭曲載荷等。 ? 、變交載荷：大小、方向或大小和方向隨時(shí)間發(fā)生周期性變化的載荷。 ? 、沖擊載荷：突然增加的載荷。 分類： 根據(jù)載荷作用性質(zhì)分，載荷分三種： ? 、靜載荷：大小不變或變化過(guò)程緩慢的載荷。 三．《金屬材料與熱處理》的內(nèi)容及重點(diǎn)和難點(diǎn) 1． 學(xué)習(xí)材料的兩種性能（力學(xué)和工藝） 2． 金屬的結(jié)構(gòu) 與結(jié)晶（微觀角度看材料的性能） 3． 鐵碳合金相圖的縱向和橫向分析 4． 碳素鋼和鑄鐵的分類和用途 5． 幾種有色金屬的性能和用途 、 幾種非金屬的介紹 第一 章 金屬的性能 由于中學(xué)的時(shí)候我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了金屬的物理和化學(xué)性能，所以現(xiàn)在我們主要是介紹金屬的另外兩種性能 力學(xué)性能和工藝性能。理 論 課 教 案 章節(jié) 課題 緒論 167。1－ 1 金屬的力學(xué)性能（一） 課 型 新授課 課時(shí) 2 教具學(xué)具 電教設(shè)施 掛圖 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí) 教學(xué)點(diǎn) 金屬力學(xué)性能的強(qiáng)度和塑性 能力 培養(yǎng)點(diǎn) 通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生們了解力學(xué)性能的作用和試驗(yàn)原理 德育 滲透點(diǎn) 培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神 教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn) 重點(diǎn) 各性能的符號(hào)、表示方法 難點(diǎn) 試驗(yàn)原理 學(xué)法引導(dǎo) 講授法 自主探究法 教學(xué)內(nèi)容 更新、補(bǔ) 充、刪節(jié) 補(bǔ)充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容 參考資料 《金 屬學(xué)與熱處理》 課后體會(huì) 教 與 學(xué) 互 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 內(nèi) 容 學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容 時(shí)間 （一）組織教學(xué) 點(diǎn)名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課 （二）復(fù)習(xí)提問(wèn) 談?wù)剬?duì)于金屬材料及熱處理這門課的認(rèn)識(shí)？ 什么是力學(xué)性能？ （三）講授新課 緒論 一．講述金屬的發(fā)展過(guò)程 1． 古代 2． 近代 3． 現(xiàn)在 4． 未來(lái) 二． 學(xué)習(xí)《金屬材料與熱處理》的方法 1． 認(rèn)真做好課堂筆記 2． 理論聯(lián)系實(shí)際 3． 按時(shí)完成作業(yè)，有不懂的問(wèn)題及時(shí)問(wèn)老師。 第一節(jié) 金屬的力學(xué)性能（一） 載荷 概念： 金屬材料在加工及使用過(guò)程中所受的外力。 —— 如 ：桌上粉筆盒的受力，用雙手拉住一根粉筆兩端慢慢施 力等。 —— 如 ：用一只手捏住粉筆的一端，然后用手去彈擊粉筆。 —— 如 ：通過(guò)在黑板上繪圖分析自行車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)輻條的受力。 準(zhǔn)備上課 學(xué)生思考并回答所提出的問(wèn)題。 注意：內(nèi)力一定是在外力的作用下，材料內(nèi)部所產(chǎn)生的相互作用力。 ? 、內(nèi)力的方向：與外力相反。 ㈢、應(yīng)力 概念 假設(shè)作用在零件橫截面上的內(nèi)力大小均勻分布，單位橫截面積上的內(nèi)力。 跟隨老師思路 ,認(rèn)真聽(tīng)講 學(xué)生分組討論 20分 教 與 學(xué) 互 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 內(nèi) 容 學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容 時(shí)間 —— 如 ：相同截面的粉筆和鐵棒，在相同外力的作用下的結(jié)果。） —— 如 ：相同截面的同一粉筆在不同的外力的作用下的結(jié)果。 拉伸試樣的形狀一般有圓形和矩形。 縱坐標(biāo)為拉力 F（ N），橫坐標(biāo)為伸長(zhǎng)量 △ L（ mm） ?通過(guò)力－伸長(zhǎng)曲線圖可以看出拉伸時(shí)的幾個(gè)變形階段： a、 oe：彈性變形階段： 試樣變形完全是彈性的，這種隨載荷的存在而產(chǎn)生，隨載荷的去除而消失的變形稱為彈性變形。 b、 es：屈服階段 ： 不能隨載荷的去除而消失的變形稱為。屈服后，材料開(kāi)始出現(xiàn)明顯的塑性變形。 Fb：試樣拉伸的最大載荷。工程上使用的金屬材料，多數(shù)沒(méi)有明顯的屈服現(xiàn)象，有些脆性材料，不但沒(méi)有屈服現(xiàn)象，而且也不產(chǎn)生“縮頸”。 強(qiáng)度指標(biāo)： （ 1）屈服點(diǎn)： 在拉伸試驗(yàn)過(guò)程中，載荷不增加（保持恒定），試樣仍能繼續(xù)伸長(zhǎng)時(shí)的應(yīng)力稱為屈服點(diǎn)。屈服點(diǎn) σ s 和規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力 σ 都是衡量金屬材料塑性變形抗力的指標(biāo)。 （ 2）抗拉強(qiáng)度 材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力稱為抗拉強(qiáng)度，用符號(hào) σ b表示。 二、塑性 斷裂前金屬材料產(chǎn)生永久變形的能力稱為塑性。常用 伸長(zhǎng)率和斷面收率表示。用δ表示： L1—— L0 計(jì)算公式 δ＝ 179。用 ψ 表示 計(jì)算公式 ￠ =0k0AAA ? 179。 四、課堂小結(jié) 點(diǎn)出重點(diǎn) : 學(xué)生總結(jié) 五、布置作業(yè) 復(fù)習(xí)本次課的內(nèi)容 課后練習(xí) 下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習(xí)提示 學(xué)生根據(jù)老師的提示認(rèn)真回顧本次課的重點(diǎn)內(nèi)容 5分 3分 理 論 課 教 案 章節(jié) 課題 167。1－ 3 金屬的工藝性能 課 型 新授課 課時(shí) 2 教具學(xué)具 電教設(shè)施 掛圖 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí) 教學(xué)點(diǎn) 金屬力學(xué)性能的硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、工藝性能 能力 培養(yǎng)點(diǎn) 通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生們了解力學(xué)性能的作用和試驗(yàn)原理 德育 滲透點(diǎn) 培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神 教學(xué)重點(diǎn) 難點(diǎn) 重點(diǎn) 各性能的符號(hào)、表示方法 難點(diǎn) 試驗(yàn)原理 學(xué)法引導(dǎo) 講授法 自主探究法 教 學(xué)內(nèi)容 更新、補(bǔ) 充、刪節(jié) 補(bǔ)充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容 參考資料 《金屬學(xué)與熱處理》 課后體會(huì) 教 與 學(xué) 互 動(dòng) 設(shè) 計(jì) 教 師 活 動(dòng) 內(nèi) 容 學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容 時(shí)間 （一）組織教學(xué) 點(diǎn)名考勤，穩(wěn)定學(xué)生情緒，準(zhǔn)備上課 （二）復(fù)習(xí)提問(wèn) 強(qiáng)度和判據(jù) 韌性及其判據(jù) （三）講授新課 第一節(jié) 金屬的力學(xué)性能（二） 三、硬度： 材料抵抗局部變形特別是塑性變形壓痕或劃痕的能力稱為硬度。 （ 2）布氏硬度的表 示方法：符號(hào) HBS 之前的數(shù)字為硬度值符號(hào)后面按以下順序用數(shù)字表示條件： 1）球體直徑； 2）試驗(yàn)力； 3）試驗(yàn)力保持的時(shí)間（ 10~15 不標(biāo)注）。