中職金屬材料與熱處理教案

牡丹區(qū)技工學校教案

章節(jié)緒論

課題§1—1金屬的晶體結(jié)構(gòu)

教具學

課具

課型新授課2掛圖

時電教設(shè)

施

知識通過學習使學生們了解金屬晶體結(jié)構(gòu)的概念，

教教學點晶體的晶格類型及晶體的缺陷。

學能力

晶格的類型及晶體的缺陷

目培養(yǎng)點

標德育

培養(yǎng)學生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神

滲透點

教

學重點晶格的類型及結(jié)構(gòu)

重

點

難難點晶格的類型

點

1.講授法2、討論法

學法引導(dǎo)

教學內(nèi)容

更新、補補充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容、同素異形體

充、刪節(jié)

參考資料《金屬學與熱處理》

課后體會

教與學互動設(shè)計

學生活動內(nèi)時

教師活動內(nèi)容

容間

（一）組織教學

點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課準備上課2分

（二）提出問題

1、談?wù)剬τ诮饘俨牧霞盁崽幚磉@門課的認識？學生思考并回5分

什么是晶體和非晶體？答所提出的問

（三）講授新課題.學生分組討

緒論論并發(fā)言

一。、.基本知識

1.材料的發(fā)展史20

2.什么是金屬，什么是合金聽講分

所謂金屬，就是指由單一元素構(gòu)成的，具有特殊的光澤、延展記筆記

性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性的物質(zhì)，如金、銀、銅、鐵、鎰、鋅、鋁等。

所謂合金是指有一種金屬元素與其他金屬或者非金屬元素通過

熔煉或其它方法合成的具有金屬特性的材料。

金屬材料是金屬和合金的總稱.指金屬元素或以金屬元素為主構(gòu)

成，并具有金屬特性的物質(zhì)。

3.金屬組織、性能、用途的關(guān)系

第一章金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

§1-1金屬的晶體骷構(gòu)

一。、.基本知識（表17）p3思考題？

1.非晶體：物質(zhì)內(nèi)部，凡原子呈無序堆積狀況的.

2.晶體：物質(zhì)內(nèi)部凡原子呈有序，有規(guī)則排列的物體叫?.學生思考、討論10

金屬在固態(tài)下，一般呈晶體。準備回答分

晶體具有固定熔點，性能呈各向異性。

非晶體沒有固定熔點，性能表現(xiàn)為各向同性。

3、晶格和晶胞：聽講

晶格：表示原子在晶體中排列規(guī)律的空間格架。記筆記

品胞：能完整地反映品格特征的最小幾何單元.

提示：晶胞是可以反應(yīng)金屬圓子排列規(guī)律的最小單元，所以一般

都是取晶胞來研究金屬品格結(jié)構(gòu)的。

二、常見晶格類型（表1—2）

1.體心立方晶格：晶胞是一個立方體，原子位于立方體的八

個頂點和立方體的中心。如鴇、錮、釵等。

2?面心立方晶格：晶胞是個立方體，原子位于立方體的八個20

頂點和立方體的六個面的中心。如金、銀等。分

3、密排六方晶格：晶胞是個正六棱柱。原子除排列在柱體的每

個頂點和上下兩個面的中心外，正六棱柱的中心還有三個原子。

如：鎂、格、鋅等

提示：即使是相同的原子構(gòu)成的晶體，只要原子排列的晶格形式

不同，則它的之間的性能存在很大的差別，如金剛石和石墨（同

素異形體）學生認真聽課

三、單晶體與多晶體

1.多晶體結(jié)構(gòu)

晶粒：外形不規(guī)則而內(nèi)部原子排列規(guī)則的小晶體

20

分

聽講

記筆記

晶界：晶粒與晶粒之間的分界面

2.單晶體結(jié)構(gòu)

單晶體：只由一個晶粒組成的晶體。其晶格排列方位完全一致.

必須是人工制作。

注意：普通金屬都是多晶體，雖然每個晶粒各向異性，但是由于

各個晶粒的相位不同，加之晶界的作用，則使各晶粒的各向異性

相互抵消，因而整個多晶體呈現(xiàn)出無相性。即各項同性.

四、晶體的缺陷

晶體缺陷：晶體中原子紊亂排列的現(xiàn)象?？煞譃椋狐c缺陷、線

缺陷和面缺陷.具體如下：（表1-3）

1.點缺陷

晶體在三維的方向尺寸很小，不超過幾個原子直徑的缺陷

常見的有晶格空位和間隙原子、宏觀上，影響材料的強度、硬

度和導(dǎo)電性，同時出現(xiàn)在缺陷處的原子容易移動.

2.線缺陷

晶體在某一平面中呈線性分布的缺陷，典型的有刃型位錯

由于錯位，內(nèi)應(yīng)力增大，宏觀上，使金屬的塑性變彬更加容易

3.而缺陷學生根據(jù)老師

金屬的空間分布中存在著較大的缺陷，常見的有晶界和亞晶界。的提示認真回

高溫下，晶界處原子極易擴散，常溫下是金屬的塑性變形的阻力顧本次課的i

增大。宏觀上，金屬的強度和硬度高，力學性能好。點內(nèi)容10

（四）課堂小結(jié)分

點出重點，分析難點

（五）布置作業(yè)

1.復(fù)習本次課的內(nèi)容

2.習題冊上的習題

3.預(yù)習下一節(jié)內(nèi)容3分

章節(jié)

§1-2純金屬的結(jié)晶

課題

教具學

課具

課型新授課2掛圖

時電教設(shè)

施

知識

通過學習使學生們了解金屬的結(jié)晶過程，結(jié)晶冷卻的曲線.

教教學點

學能力

結(jié)晶的過程及晶粒大小對金屬材料的影響

a培養(yǎng)點

標德育

培養(yǎng)學生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神

滲透點

教

學重點結(jié)晶的過程、晶粒大小對金屬材料的影響

重

點

難難點結(jié)晶的過程

點

1.講授法2、習題法

學法引導(dǎo)

教學內(nèi)容

更新、補補充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容

充、刪節(jié)

參考資料《金屬學與熱處理》

課后體會

教與學互動設(shè)計

時

教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容

間

（一）組織教學

點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課準備上課2分

（二）復(fù)習提問

1.討論金屬如何結(jié)晶？學生思考并回答所

（三）講授新課提出的問題。學生分5分

§1-2純金屬的結(jié)晶組討論并發(fā)言

一.、.結(jié)晶的概念

結(jié)晶：金屬從高溫液體狀態(tài)冷卻凝固為固體狀態(tài)的過程。

二.、.結(jié)晶潛熱聽課

結(jié)晶潛熱：結(jié)晶過程中放出的熱量。記筆記30

三、純金屬的結(jié)晶過程分

（一）、純金屬的冷力曲線及過冷度

冷卻曲線的測定：用測溫的方法，描繪時間與溫度之間關(guān)

系。

2.過冷度：理論結(jié)晶溫度和實際結(jié)晶溫度之差叫過冷度學生分組討論

表示：△T=To—T1并發(fā)言

3.溫度的大小與冷卻的速度有關(guān).

冷卻速度越快，金屬的實際結(jié)晶溫度越低，過冷度也

就越大。冷卻曲線的坐標表示：

縱坐標表示一一溫度（T）

聽講

橫坐標表示一一時間（t）提問

提問：為什么純金屬結(jié)晶時，冷卻曲線有一段是水平

學生分組討論并發(fā)

的：言

由于結(jié)晶過程的結(jié)晶潛熱補賞了散失在空氣中的熱量，因

此，結(jié)晶時溫度并不隨時間的延長而下降.直到結(jié)晶終了時，

溫度下降才快些.

記筆記

4.溫度的大小與什么有關(guān)：與冷卻的速度有關(guān)。

冷卻速度越快，金屬的實際結(jié)晶溫度越低，過冷度也就

越大。口

（二）、純金屬的結(jié)晶過程-----晶核的形成與長大

晶核：作為結(jié)晶核心的微小晶體.

1.單晶體：結(jié)晶后只有一個晶粒的晶體叫?。

2.單晶體有各向異性：因為單晶體中的原子排列位向是完

全一致的，其性能是各向異性的。

3.多晶體：結(jié)晶后的晶體是許多位向不同的晶粒組成的。

多晶體中各晶粒的晶格便向互不一^致，各向異性彼此抵消。

四、晶粒大小對金屬材料的影響

學生分組討論并發(fā)

晶粒越細，金屬具有較高的強度和韌性。在實際的言：溫度與結(jié)晶的關(guān)

系

生產(chǎn)過程中，為了提高金屬的力學性能，就要控制

金屬結(jié)晶的大小。通過研究和分析，發(fā)現(xiàn)晶粒的大小

與結(jié)晶時的形核率有關(guān)，與晶核長大的速度有關(guān).形

核率越高，長大的速度越慢，晶粒就越小.抓住這個

10

分

規(guī)律之后，所以確認：

細化晶粒的根本途徑是控制形核率及長大速度。

L增加過冷度

1.常用細化晶粒的方法：變質(zhì)處理

討論生產(chǎn)中常見

振動處理

的細化晶粒的方法20

⑴增加過冷度能使晶粒細化：這種方法的適應(yīng)范圍：中、小分

型鑄件。

⑵變質(zhì)處理：在熔液中加一些變質(zhì)劑（形核劑）這種方法可

使晶粒顯著增加，或者降低晶核的長大速度。加入哪些元素

可細化晶粒：鋼：鐵（Ti）硼（P）鋁（AI）鑄鐵：硅鐵（SiFe）

硅鈣（SiCa）等

⑶振動處理：結(jié)晶時金屬液加以機械、超聲波、電磁振動等，

使晶格破碎。

五、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變

1.概念：金屬結(jié)晶后，晶格類型隨溫度的改變而發(fā)生的

變化。

2、舉例：純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變（圖1-7）

T

1500分組討論，對比金

1400

1300剛石和石墨認識同

1200素異晶轉(zhuǎn)變

11OO

1000

900

800

700

600學生認真聽講，并詳

500

400細記筆記

30015

200分

1OO

O

1538度（結(jié)晶6-Fe）,1394度（丫下Fe）912

度（B-Fe）

（體心立方晶格）（面心立方晶格）（密排六方晶

格）

同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的特點：固態(tài)相變是需要較大的過冷度的，則

體積變化時造成較大的內(nèi)應(yīng)力，以致于淬火時引起應(yīng)力導(dǎo)

致工件變形和開裂，因此要控制冷卻速度，可以改變同素

異構(gòu)后的晶粒的大小，從而改變金屬的性能。

（四）課堂小結(jié)

點出重點，分析難點

（五）布置作業(yè)

1.復(fù)習本次課內(nèi)容

2.課后習題冊學生根據(jù)老師的提

3.預(yù)習下一節(jié)內(nèi)容示認真回顧本次課

3、預(yù)習下一節(jié)內(nèi)容的重點內(nèi)容

5分

3分

章節(jié)

§2-1金屬材料的損壞與塑性變形

課題

教具學

課具

課型新授課2掛圖

時電教設(shè)

施

知識

金屬的變形及影響因素

教教學點

學能力

理解載荷、塑性變形、彈性變形等相關(guān)概念

目培養(yǎng)點

標德育

培養(yǎng)學生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神

滲透點

教

學重點載荷、彈性變形、塑性變形

重

點

難難點變形的影響因素

點

1.講授法2、討論法

學法引導(dǎo)

教學內(nèi)容

更新、補補充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容

充、刪節(jié)

參考資料《金屬學與熱處理》

課后體會

教與學互動設(shè)計

時

教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容

間

（一）組織教學

點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課準備上課2分

（二）導(dǎo)入新課

1.在實際生活中金屬與我們的關(guān)系如何？學生思考并回答5分

2、你是否見過金屬的變杉與斷裂？所提出的問題。

（三）講授新課

§2-1金屬材料的損壞與塑性變形

一、機械零件常見的損壞形式（表27）

1.變形：零件在外力的作用下，形狀和尺寸法上的變化。15

可分為彈性變形和塑性變形。分

彈性變形：外力消除后能恢復(fù)的變形

塑性變形：外力消除后無法恢復(fù)的永久變形

造成零件損壞的通常是塑性變形。聽課

2.斷裂：零件在外力作用下發(fā)生開裂或折斷記筆記

3、磨損：因摩擦而是零件尺寸、表面形狀和表面質(zhì)量發(fā)生變

化的現(xiàn)象

二、與變形有關(guān)的幾個概念

㈠、載荷學生認真聽講15

1.概念學生分組討論分

金屬材料在加工及使用過程中所受的外力。

2.分類

根據(jù)載荷作用性質(zhì)分，載荷分三種：

（1）、稱載荷：大小不變或變化過程緩慢的載荷。

—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。大致介紹本課程

（2）、沖擊載荷：突然增加的載荷。的內(nèi)容，讓學生

—如：用一只手捏住粉筆的一端，然后用手去彈擊粉筆。有大致的了解

（3）、變交載荷：大小、方向或大小和方向隨時間發(fā)生周期

性變化的載荷。

—如：通過在黑板上繪國分析自行車輪轉(zhuǎn)動時輻條的受力。

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。

聽課

記筆記

拉伸載荷壓縮載

荷彎曲載荷

剪切載

荷扭曲載荷15

學生分組討論，分

㈡、內(nèi)力并回答

1.概念

材料受外力作用時，為保持其不變形，在材料內(nèi)部產(chǎn)生的與

外力相對抗的力.

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。

2.特點

（1）、內(nèi)力的大?。和饬υ黾訒r內(nèi)力也增加，其數(shù)值大小與外力

相等，當內(nèi)力達到其極限值時，外力再增加，材料將被破壞。學生積極思考

（2）、內(nèi)力的方向：與外力相反。

（3）、內(nèi)力的作用方式：隨外力的作用方式而變化。

㈢、應(yīng)力

1.概念

假設(shè)作用在零件橫裁面上的內(nèi)力大小均勻分布，單位橫截面

積上的內(nèi)力.即：R=F/S

（/?——應(yīng)力，Pa;F—外力，N;S——橫截面面積,m2）

聽課

1Pa=1N/m21Mpa=1*106N/mm2

思考公式中的內(nèi)力為什么用外力代替？記筆記

答：內(nèi)力=外力

2.意義

用“應(yīng)力”可以表示不同材料的承載能力（見各種手冊中的強

度指標），也可以在現(xiàn)有外力下材料內(nèi)部單位面積的受力。

一如：相同截面的粉筆和鐵棒，在相同外力的作用下的結(jié)

果。（粉筆先斷，說明鐵棒的應(yīng)力比粉筆大，即承莪能力較

強。）15

工曰0盛由的同好木工“h上里

知Lu?：伸尸j秋田的戶jA粉S.毛F不6的1刃刀的用m-ITrA的A4結(jié)禾。分

（作用力大的粉筆先斷，說明先斷的粉筆內(nèi)部單位面積的受

力較大）

三、金屬的變形

㈠、變形階段

彈性變形T彈一塑性變彬T斷裂

1.彈性變形：當外力消除后變形消失，金屬恢復(fù)到原來的形

狀。性能和組織不發(fā)生變化.

——如：當鐵絲受力較小時產(chǎn)生微量變形，松手后鐵絲恢復(fù)原

狀,為彈性變形.

2.塑性變形：當外力消除后，金屬變形不能恢復(fù)原來的形狀。學生自己總結(jié)

性能和組織發(fā)生變化.

如：當鐵絲受力較大而產(chǎn)生彎曲，松手不能恢復(fù)原狀，為

塑性變形。

一如：晶體的滑移與位錯。

聽講

記筆記

㈡、金屬塑性變形的影響因素

1.晶粒位向的影響：提高了塑性變形的抗力。

2.晶界的作用：晶界越多，則晶體的塑性變形抗力越大。10

3、晶粒大小的影響：晶粒越細，塑性變形抗力就越大。細晶分

粒的多晶體不僅強度較高，而且塑性和韌性也較好。

小結(jié)：

細晶粒的金屬具有較高的強度、塑性及韌性。

四、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化

冷塑性變形對金屬組織組構(gòu)的影響主要有兩個方面：

1.產(chǎn)生纖維組織

金屬的塑性變形，在外形變化的同時，晶粒的形狀也會發(fā)生變

化。通常晶將會沿變形方向代扁或拉長.如下國。

學生根據(jù)老師的

提示認真回顧本

次課的重點內(nèi)容

10

2.形變強化（加工硬化）分

冷塑性變形除了使晶粒的外形發(fā)生變化外，還會使晶粒內(nèi)部

的位錯密度增加，晶格畸變加劇，從而使金屬隨著變形量的

增加，使其強度、硬度提高，而塑性、韌性下降。3分

（四）課堂小結(jié)

點出重點，分析難點

（五）布置作業(yè)

1.復(fù)習本次課的內(nèi)容

2.課后練習冊

3.下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習提示；

3、下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習提示；

章節(jié)

§2—2金屬的力學性能（一）

課題

教具學

課具

課型新授課2掛圖

時電教設(shè)

施

知識

金屬力學性能的強度和塑性

教教學點

學能力

通過學習使學生們了解力學性能的作用和試驗原理

目培養(yǎng)點

標德育

培養(yǎng)學生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神

滲透點

教

學重點各性能的符號、表示方法

重

點

難難點試驗原理

點

1.講授法2、自主探究法

學法引導(dǎo)

教學內(nèi)容

更新、補補充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容

充、刪節(jié)

參考資料《金屬學與熱處理》

課后體會

教與學互動設(shè)計

時

教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容

間

（一）組織教學

點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課準備上課2分

（二）復(fù)習提問

1.強度和判據(jù)學生思考并回答所5分

2.韌性及其判據(jù)提出的問題。

（三）講授新課

§2-2金屬的力學性能（一）

一、強度

定義：金屬在靜載荷的作用下，抵抗塑性變形或斷裂的性

能

2、表示方法：應(yīng)力10

「抗拉強度分

3.強度的種類抗壓強度

<抗彎強度

抗剪強度學生分組討論

抗扭強度

I并發(fā)言

拉伸試臉：

⑴拉伸試樣：是國家規(guī)定的標準棒。

拉伸試樣的形狀一般有圓形和矩形.

試棒直徑dO與長度之間的關(guān)系：

兩種Lo=5do或Lo=10do

聽講

記筆記30

分

力一伸長曲線學生認真聽講并記

筆記

⑵試臉力一伸長曲線△!_

⑶什么叫力一伸長曲線：拉力與伸長量的關(guān)系叫力一伸長

曲線。

縱坐標為拉力F（N）,橫坐標為伸長量AL（mm）

（4）通過力一伸長曲線圖可以看出拉伸時的幾個變形階段：

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，述載荷

跟隨老師的

的去除而消失的變形稱為彈性變形。Fe為試樣能恢復(fù)到原始

思路進行分析

形狀和尺寸的最大拉伸力。

b、es:屈服階段：

不能隨載荷的去除而消失的變形稱為.在載荷不增加或略有

減小的情況下，試樣還繼續(xù)伸長的現(xiàn)象叫做屈服。屈服后，

材料開始出現(xiàn)明顯的塑性變形。Fs稱為屈服載荷

c、sb:強化階段：

隨塑性變形增大，試樣變膨抗力也逐漸增加，這種現(xiàn)象稱為

形變強化（或稱加工硬化）。Fb：試樣拉伸的最大載荷。

d、bz:縮頸階段（局部塑性變形階段）

當載荷達到最大值Fb后，試樣的直徑發(fā)生局部收縮，稱

為“縮頸”.工程上使用的金屬材料，多數(shù)沒有明顯的屈服

現(xiàn)象，有些脆性材料,不但沒有屈服現(xiàn)象，而且也不產(chǎn)生20

“縮頸”。如鑄鐵等。分

3、強度指標:

（1）屈服點：

在拉伸試臉過程中，載荷不增加（保持恒定），試樣仍能繼

續(xù)伸長時的應(yīng)力稱為屈服點。用符號os表示，計算公式：

as=Fs/So

對于無明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料可用規(guī)定殘余伸長應(yīng)力表

示，

計算公式：aOu2=FO.2/Sos屈服點。s和規(guī)定殘余伸長應(yīng)

力。0.2都是衡量金屬材料塑性變形抗力的指標。材料的屈

服點或規(guī)定殘余伸長應(yīng)力是機械零件設(shè)計的主要依據(jù)，也認真聽講

是評定金屬材料性能的重要指標。

（2）抗拉強度

材料在拉斷前所能承受的最大應(yīng)力稱為抗拉強度，用符號

ab表示。計算公式為：ab=Fb/So零件在工作中所承受的5分

應(yīng)力，不于允許超過抗拉強度，否則會產(chǎn)生斷裂。

二、塑性記筆記

斷裂前金屬材料產(chǎn)生永久變膨6勺能力稱為塑性。塑性由

拉伸試驗測得的。常用伸長率和斷面收率表示。

1.伸長率：

試樣拉斷后，標距的伸長與原始標距的百分比稱為伸長率。

用8表示：

Li-Lo

計算公式8=--------X100%

Lo10

2.斷面收縮率：分

試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截跟隨老師的

面積的百分比稱為斷面收縮率。用W表示思路進行分析

計算公式①二。.x〔00$

A。

金屬材料的伸長率（5）和斷面收縮率（巾）數(shù)值越大，表

示材料的塑性越好。

例、有一直徑d0=10nin,lo=100mm的低碳鋼試樣，拉伸臉時

測得FS二21KN,Fb=29KN,d1=5.65mm,11=138mm,as.a

b、b、ipo

解:（1）計算S0,S1

So=ndo2/4=3o14X102/4=78.5mm2

Si=ndi2/4=3.14X5o652/4=25mm2

⑵計算Os、ab

3

a5=Fs/So=21X10/78O5=267。5Mpa

ab=Fb/S(F29X10778.5二369。4Mpa

(3)計算b、W學生根據(jù)老師的提

8=(li-lo)/l0X100%=(138-100)/100X100%示認真回顧本次課

=38%的重點內(nèi)容

ip=(So—Si)/SoX100%=(78O5-25)/78.5X100%

二68%5分

四、課堂小結(jié)

點出重點：學生總結(jié)3分

五、布置作業(yè)

1.復(fù)習本次課的內(nèi)容

2.課后練習

3.下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習提示

章節(jié)

§2-2金屬的力學性能（二）

課題

教具學

課具

課型新授課2掛圖

時電教設(shè)

施

知識

金屬力學性能的硬度、沖擊韌性、疲勞強度

教教學點

學能力

通過學習使學生們了解力學性能的作用和試臉原理

a培養(yǎng)點

標德育

培養(yǎng)學生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神

滲透點

教

學重點各性能的符號、表示方法

重

點

難難點試驗原理

點

1.講授法2、自主探究法

學法引導(dǎo)

教學內(nèi)容

更新、補補充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容

充、刪節(jié)

參考資料《金屬學與熱處理》

課后體會

教與學互動設(shè)計

時

教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容

間

（一）組織教學

點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課準備上課2分

（二）復(fù)習提問

1.強度和判據(jù)學生思考并回答所5分

2.韌性及其判據(jù)提出的問題。

（三）講授新課

§2-2金屬的力學性能（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。在機械制造中,有些材料是需要很高硬度的，如：車

刀、鐵刀、鉆頭、量具、沖模等，硬度是金屬材料重要的力10

學性能之材料的硬度是通過試驗測定出來的，而硬度試驗有分

三種：

r布氏硬度

硬財洛氏硬度

學生分組討論

〔維氏硬度

并發(fā)言

1.布氏硬度：

（1）布氏硬度的測試原理：用一定直徑的球體（鋼球或硬質(zhì)

合金），以規(guī)定的試驗力壓入試樣表面，經(jīng)規(guī)定保持時間后

卸除試驗力，然后用測量表面壓痕直徑來計算硬度

聽講

用HBS（HBW）表示：HBS（HBW）=0.1020

當F、D一定時,布氏硬度與d有關(guān)，d越小，布氏硬度記筆記20

值越大，硬度越i寄O分

（2）布氏硬度的;要示方法：符號HBS之前的數(shù)字為硬度

值符號后面按）又下順序用數(shù)字表示條件：1）球體直

徑；2）試臉力；3）試驗力保持的時間（10?15不標注）。

例：170HBS10/1000/30

也1-----保持30秒

-----試驗壓力9807N

-鋼球直徑10mm

硬度符于（布氏）

-------屐:度值170

練習：530HBW5/750:表示用直徑5mm的硬質(zhì)合金球，在

7355N的試臉力作用下，保持10?5s時測得的布氏質(zhì)度值為

530?學生認真聽講并記

（3）應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點：測定灰鑄鐵、有色金屬各種軟鋼筆記

等硬度不是很高的材料。

優(yōu)點：能準確反映出金屬材料的平均性能。

缺點：操作時間長，壓痕測量較費時。

2.洛氏硬度

（1）測試原理：

采用金剛石圓錐體或淬火鋼球壓頭，壓入金屬表面后，經(jīng)20

規(guī)定保持時間后即除主試驗力，以測量的壓痕深度來計算跟隨老師的分

洛氏硬度值。表示符號：HR思路進行分析

（2）標尺及其適用范圍:

每一標尺用一個字母在洛氏硬度符號HR后面加以注明。常

用的洛氏硬度標尺是A.B.C三種，其中C標尺應(yīng)用最為廣泛。

JL表：P212—2

不同標尺的洛氏硬度值不能直接進行比較，可換算。

表示方法：符號HR前面的數(shù)字表示硬度值，HR后面的字母表

示不同洛氏硬度的標尺.

(3)優(yōu)缺點：

優(yōu)點：①操作簡單迅速，能直接從刻度盤上讀出硬度值；②

壓痕小，可測成品及較薄工件;③測硬度范圍大。

缺點：數(shù)值波動大

3.維氏硬度。

原理：與布氏硬度試臉相同。測量壓痕對角線長度，從表中5分

查出。

表示：與布氏硬度相同。

如：640HV30表示用294,2N試臉力，保持10S?15s測定的

維氏硬度值為640o

可測較簿的材料，也可測量表面滲碳、滲透層的硬度，可測

定很軟到很硬的各種金屬材料的硬度、準確.

四、沖擊韌性：

金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。5分

常用一次擺錘沖擊彎曲，試臉來測定金屬材料的沖擊韌性。認真聽講

1.沖擊試樣；

2、沖擊試樣的原理及方法：沖擊韌度越大，表示材料的沖

擊韌性越好。

3.小能量多次沖擊試驗。

五、疲勞強度

1.疲勞概念：記筆記

在交變應(yīng)力作用下，零件所承受的應(yīng)力低于材料的屈服點，

但經(jīng)過較長時間的工作后產(chǎn)生裂紋或突然發(fā)生完全斷裂的

現(xiàn)象稱為金屬的疲勞。

2.疲勞破壞的特征

①、疲勞斷裂時無明顯的宏觀朔性變形，斷裂前沒有預(yù)兆，

而是突然破壞；

②、引起疲勞斷裂的應(yīng)力很低，常常低于材料的屈服點；

③、疲勞破壞的宏觀斷口由兩部分組成。

3.疲勞曲線和疲勞極限15

疲勞曲線是指交變應(yīng)力與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系曲線。分

跟隨老師的

k

a思路進行分析

t

O1

02

I

03a

■?i

學生根據(jù)老師的提

NlN2N3NJ

示認真回顧本次課

疲勞曲線示意圖

的重點內(nèi)容

四、課堂小結(jié)

5分

點出重點：學生總結(jié)

五、布置作業(yè)

1.笑習本次課的內(nèi)容

2.課后練習3分

3.下一節(jié)內(nèi)容預(yù)習提示

章節(jié)

§2-3金屬的工藝性能

課題

教具學

課具

課型新授課2掛圖

時電教設(shè)

施

知識

金屬鑄造性能、鍛壓性能、焊接性能、熱處理性能

教教學點

學能力

通過學習使學生們了解工藝性能的作用

目培養(yǎng)點

標德育

培養(yǎng)學生的職業(yè)道德觀及互相協(xié)作的精神

滲透點

教

學重點各性能的概念、含義、熱處理性能

重

點

難難點試驗原理

點

1.講授法2、自主探究法

學法引導(dǎo)

教學內(nèi)容

更新、補補充《金屬材料與熱處理》相關(guān)內(nèi)容

充、刪節(jié)

參考資料《金屬學與熱處理》

課后體會

教與學互動設(shè)計

時

教師活動內(nèi)容學生活動內(nèi)容

間

（一）組織教學

點名考勤，穩(wěn)定學生情緒，準備上課準備上課2分

（二）復(fù)習提問

1.常用的三種硬度測試方法學生思考并回答所5分

（三）講授新課提出的問題。

§2-3金屬的工藝性能

一、金屬材料的一般加工過程（p24圖2—14）

二、工藝性能的概念：金屬材料對不同加工工藝方法的適應(yīng)

能力。跟隨老師的

包括鑄造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性能和熱處思路進行分析

理性能。具體內(nèi)容如下：

1:鑄造性（可鑄性）：指金屬材料能用鑄造的方法獲得合格

鑄件的性能。鑄造性主要包括流動性，收縮性和偏析。流動

性是指液態(tài)金屬充滿鑄模的能力，收縮性是指鑄件凝固時，

體積收縮的程度