模块二 机械零件的材料（教案）-《机械基础》同步教学（高教版）

课号 3 授课班级 授课时间 第 周周 节 第 周周 节 第 周周 节 授课时数 2 授课单元 名称 模块二 机械零件的材料 单元一 金属材料的力学性能 授课 设计 主要教学知识或能力要求： 1.了解金属材料的分类、性能； 2.读懂低碳钢拉伸时应力-应变曲线； 3.学习金属材料的机械性能指标的含义和符号； 4.了解金属材料的工艺性能性质。 主要教学方法 ： 讲授法 主要教学互动点： 讨论：举例我们日常生活中所接触的材料的使用性能： （1）汽车发动机活塞多采用低密度的铝合金制成； （2）汽车发动机上的气缸盖、气缸体、活塞、变速器箱体、转向器壳体等均是由金属材料铸造而成的。 采用教辅手段： 多媒体 教学内容处理： 本模块内容多为文字表达，为加深理解使知识系统化，由教师设计表格让学生将有关知识填入表格，从而锻炼学生自学能力，加强计算机应用能力。 授课 环节 引入新课： 生活中我们用手反复扭钢丝为什么比较容易折断？直接拉却不容易断？ 教学内容及主要板书： 单元一 金属材料的力学性能 第一节 金属材料的力学性能 金属材料的力学性能又称为机械性能，它是指金属在力的作用下所表现出的性能，包括强度、硬度、塑性、冲击韧性和疲劳强度等。 一、 强度： 材料抵抗塑性变形或断裂的能力。 利用低碳钢的拉伸试验测定。 拉伸四个阶段： 1.弹性阶段 2.屈服阶段 3.强化阶段 4.缩颈断裂阶段 常用的强度指标主要有屈服强度和抗拉强度 二、硬度： 材料受压时抵抗局部塑性变形的能力。 布氏硬度：HBW 洛氏硬度：HRA、HRB、HRC 维氏硬度：HV 三、塑性： 断裂前材料产生永久变形的能力。 指标：1.断后伸长率A；2. 断面收缩率Z。 金属材料的断后伸长率和断面收缩率越大，表示材料的塑性越好。 四、 冲击韧性： 材料抵抗冲击载荷作用的能力，一般用冲击功衡量。冲击吸收功越大，表示材料的冲击韧性越好。 五、疲劳强度： 零件在交变应力下产生裂纹或突然发生断裂破坏的现象称为金属的疲劳破坏。通常规定，钢在经受10７次、非金属材料经受108次交变载荷作用时不产生断裂的最大应力称为疲劳强度。 第二节 金属材料的工艺性能 1.铸造性能 2.锻造性能 3.焊接性能 　　4.切削加工性能 5.热处理性能 第三节 金属材料的物理和化学性能 一、金属材料的物理性能 金属材料的物理性能是指金属材料在重力、电磁场、热力（温度）等物理因素作用下所表现 出来的性能或固有的属性。物理性能包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性。 二、金属材料的化学性能 金属材料的化学性能是指金属材料在室温或高温时，抵抗各种化学介质时所表现出来的 性能。化学性能包括耐腐蚀性、抗氧化性和化学稳定性。 教学小结：（略） 作业：P24-P26 课后 总结 课号 4 授课班级 授课时间 第 周周 节 第 周周 节 第 周周 节 授课时数 2 授课单元 名称 模块二 机械零件的材料 单元二 金属材料及应用 授课 设计 主要教学知识或能力要求： 1．了解铁碳合金的分类； 2．熟悉碳素钢和合金钢的牌号表示方法及应用； 3.了解几种常见有色金属的牌号表示方法及应用； 4.了解常用的非金属材料。 主要教学方法 ： 讲授法、讨论法 主要教学互动点： 学生看书总结搜集材料，填写表格。 采用教辅手段： 多媒体 教学内容处理： 要求学生收集有关材料，填写表格，了解各种材料在汽车上的应用。 授课 环节 引入新课： 举例说说汽车上用到哪些材料? 教学内容及主要板书： 单元二 汽车常用金属材料 第1节 常用黑色金属材料 一、碳素钢 1.碳素钢的分类 2.常用的碳素钢的性能、牌号和用途 （1）碳素结构钢 （2）优质碳素结构钢 （3）碳素工具钢 二、合金钢 1.低合金结构钢 2.合金结构钢 （1）合金渗碳钢 （2）合金调质钢 （3）合金弹簧钢 3．合金工具钢 4．滚动轴承钢 5．特殊性能钢 三、铸铁 1.铸铁的分类 2.常用铸铁的牌号、性能及用途 （1）灰铸铁 （2）可锻铸铁 （3）球墨铸铁 第二节 常用有色金属材料 一、铝及铝合金 1.工业纯铝 2.铝合金 二、铜及铜合金 1.纯铜 2.铜合金 三、轴承合金 １．锡基轴承合金 ２．铅基轴承合金 ３．铜基轴承合金 ４．铝基轴承合金 第三节 常用非金属材料 1、 塑料 2、 橡胶 3、 复合材料 教学小结： 1. 铁碳合金的分类：工业纯铁、钢、白口铸铁； 2. 碳素钢和合金钢的牌号表示方法； 3. 常见的有色金属种类、牌号表示法。 作业：P36-P39 课后 总结 课号 5 授课班级 授课时间 第 周周 节 第 周周 节 第 周周 节 授课时数 2 授课单元 名称 模块二 机械零件的材料 单元三 金属材料的热处理 授课 设计 主要教学知识或能力要求： 1.掌握热处理的基本含义和作用； 2.熟悉钢的整体热处理方法； 3.掌握表面热处理的目的和方式。 主要教学方法 ： 讲授法、讨论法 主要教学互动点： 采用教辅手段： 多媒体 教学内容处理： 授课 环节 引入新课： 在影片中看到古代刀剑在锻打后会放到水中，这起到什么作用呢？ 教学内容及主要板书： 单元三 钢的热处理 第一节 金属材料热处理概述 热处理是把金属材料（可分为钢、铸铁和有色金属及合金等）加热到一定温度，在此温度保持一定时间，用合适的冷却介质冷却到室温的过程。 第二节 钢的整体热处理 1、 退火 退火是将钢件加热到适当的温度，经过一定时间的保温后，缓慢冷却（一般为随炉冷却）以使内部组织均匀化，从而获得预期力学性能的热处理工艺。 可分：（1）完全退火；（2）球化退火；（3）去应力退火等。 2、 正火 正火是将钢件加热到Ac3（对于亚共析钢）或Acm（对于过共析钢）以上30～50℃，经过一段时间保温后，在空气中冷却以得到珠光体组织的热处理工艺。 3、 淬火 淬火是将钢件加热到Ac3（对于亚共析钢）或Ac1（对于过共析钢）以上30～50℃，经过一定时间的保温后，在某种介质中快速冷却，以大幅提高材料硬度的热处理工艺。 4、 回火 回火是将淬火后的钢件重新加热到A１（相变温度）以下某个温度，保温一定时间后冷却至室温的热处理工艺。通常作为最终热处理工艺。 （1）低温回火 　 （2）中温回火 （3）高温回火 五、调质处理 先对钢件进行淬火，再进行高温回火，这种复合热处理工艺称为调质处理，简称为调质。 第三节 钢的表面热处理 1. 表面淬火 仅对表面进行淬火而不改变其组成成分的热处理工艺。 分（1）火焰加热 （2）感应加热 2. 化学热处理 化学热处理是通过改变钢件的化 学成分来改变其组织和性能的。 分（1）渗碳 （2）渗氮 （3）碳氮共渗 教学小结： 1.钢的热处理方式。 2.表面热处理的方法 作业：P48-P49 课后 总结 11 学科网（北京）股份有限公司 $$