金属材料热处理教案 - 图文

金属材料热处理教案

第一教案

A：课题：绪论 B：课型：新课

C：教学目的与要求

1、了解学习本课程的目的

2、了解本课程的基本内容及其发展史 3、了解金属材料在各行业中的应用 D：教学重点与难点 无 E：教学过程 绪 论

一、 学习本课程的目的

本课程是研究金属材料的成份、组织、热处理与金属材料的性能间的关系和变化规律的学科。 二、本课程的基本内容 1、 主要内容：

包括金属的性能、金属学基础知识、钢的热处理和金属材料等。 2、 金属的性能主要介绍：

（1）金属的力学性能和工艺性能；

（2）金属学基础知识讲述金属的晶体结构、结晶及金属的塑性变形，铁碳合金的组织及铁碳合金相图；

（3）钢的热处理讲述热处理的原理和工艺；

（4）金属材料讲述碳素钢、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金等金属材料的牌号、成分、组织、热处理、性能及用途。 3、 学习本课程的方法

理论联系实际、注意观察现实生活中所接触到的金属材料。 三、 金属材料与热处理的发展史

金属材料的使用在我国具有悠久的历史。 四、 金属材料在工业农业上的应用。 F：小结

G：布置作业 ： 预习第一章序论及第一章第一小节

第二教案

A：课题：金属的性能 B：课型：新课

C：教学目的与要求

1、掌握金属材料性能（工艺性能、使用性能）的概念、分类 2、掌握力学性能概念及其指标 3、掌握载荷的性质、名称、分类

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4、掌握强度的概念及其种类、应力的概念及符号 D、教学重点与难点：

1、金属材料的性能是教学重点

2、金属材料的强度概念及种类是教学难点 E、教学过程：

第一章 金属的性能

概论：

1、金属材料的性能包括：使用性能和工艺性能。

2、使用性能：是指金属材料在使用条件下所表现出来的性能，包括①物理性能（如密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性、磁性等）。②化学性能（如抗腐蚀性、抗氧化性等）。③力学性能（如强度、塑性、硬度、冲击韧性及疲劳强度等）。④工艺性能。 第一节金属的物理性能

一、密度

1、定义：某种物质单位体积的质量 2、表达式：ρ=m/v

式中：ρ------物质的密度,kg/m3; m------物质的质量,kg; v-------物质的体积, m3;

密度小于5×103 kg/m3的金属称为轻金属，大于5×103 kg/m3的金属称为重金属 3、例：一块质量为5×10-2形似黄金的金属，投入盛有125×10-6 m3水的量筒中，水面升高到128×10-6 m3的地方，问这块金属是纯金的吗（金的密度为19.3×103 kg/m3）？ 二、熔点

定义：金属或合金从固态向液态转变时的温度

难熔金属：熔点高的金属（钨、钼、钒等）；用于制造高温零件，如火箭、导弹等。 易熔金属：熔点低的金属（锡、铅等）；用于制造熔丝、防火安全阀等。 三、导热性

定义：金属材料传导热量的性能。

导热性的大小用热导率来衡量。符号λ，单位W/K。λ越大，导热性越好。导热性好的金属散热也好。导电性以银最好，铜、铝次之α 四、导电性

定义：金属材料传导电流的性能。

导电性能用电阻率ρ表示，单位。Ρ越小，金属导电性越好。导电性以银最好，铜、铝次之 导电性好的金属适于做导电材料，如铜、铝。导电性差的金属适于做电阻材料。 五、热膨胀性

1、定义：金属材料随着温度变化而膨胀、收缩的特性。金属受热时膨胀而体积增大，冷却时收缩而体积缩小。

2、线胀系数α和体胀系数α来表示。计算公式如下：

3、例：有一车工，车削一根长1的黄铜棒，车削中铜棒温度由10升高到30，这时铜棒的长度应为多少？试说明该车工在测量铜棒长度时应考虑什么因素（黄铜棒的线胀系数为17.8×10-6） 六、磁性

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定义：金属材料在磁场中受到磁化的性能

分类：铁磁性材料（铁、钴等）、顺磁性材料（锰、铬等）、抗磁性材料（铜、锌等） 铁磁性材料：在外磁场中能强烈地被磁化。制造变压器、电动机、测量仪表等。工程上用的强磁性材料即此种材料。（电动机、变压器） 顺磁性材料：在外磁场中能微弱地被磁化。

抗磁性材料：能抗拒或削弱外磁场对材料本身的磁化作用。

第二节 金属的化学性能 一、耐腐蚀性

定义：金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及其他化学介质腐蚀破坏作用的能力。 二、抗氧化性

金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力。 三、化学稳定性

金属材料的耐腐蚀性和抗氧化性的总称。金属材料在高温下的化学稳定性称为热稳定性。（如锅炉、汽轮机等）

第三节 金属的力学性能

一、力学性能的概念：力学性能是指金属在外力作用下所表现出来的性能。 力学性能包括：强度、硬度、塑性、韧性、及疲劳强度。 二、载荷的概念及分类：

1、金属材料在加工及使用过程中所受的外力称为载荷。 2、分类

按载荷作用性质分：

① 静载荷：是指大小不变或变化过程缓慢的载荷 。

②冲击载荷：在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷。

③交变载荷 ：是指大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷。 按载荷作用形式分：

拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭转载荷等。如：1—1图。

三、变形的概念及分类

金属材料受到载荷作用而产生的几何形式和尺寸的变化称为变形。 变形分为：弹性变形和塑性变形两种 四、应力、内力

1、内力：金属材料受外力作用时，为保持其不变形，在材料内部作用着与外力相对抗的力， 称为内力。

2、应力：单位面积上的内力称为应力。

金属材料受拉伸载荷或压缩载荷作用时，其面积上的应力按下式计算： σ=F/S

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式中：σ：应力 ，单位：Pa ，1Pa=1N/㎡ 1Mpa=1 *106 N/mm2 F：外力 单位： N S：横截面积 单位： m2 F、小结：

掌握几个重要的概念： 1、使用性能 2、力学性能

3、力学性能包括五个指标 4、应力 5、内力

G、布置作业： 书P：16 1、2、3、4

第三教案

A：课题：金属的力学性能 B：课型：新 课 C：教学目的与要求：

1、掌握拉伸试验的测定方法；

2、掌握力——伸长曲线的几个阶段； 3、掌握屈服点的概念； D：教学重点与难点

1、理解力——伸长曲线是教学重点； 2、强度、塑性是教学难点。 E：教学过程： 一、强度：

① 概念：金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。强度的大小用应力来表示。

② 根据载荷作用方式不同，强度可分为：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度等。

一般情况下多以抗拉强度作为判别金属强度高低的指标。 抗拉强度是通过拉伸试验测定的。

1、拉伸试样：拉伸试样的形状一般有圆形和矩形。 do：直径 Lo：标距长度 长试样：Lo=10do 短试样：Lo=5do

a拉伸前 b拉伸后

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