教案 漢壽職業技術學校
吳健教案（一）
課題：金屬的物理效能、化學效能
教學目的：1、了解和掌握金屬的物理效能它所包含的內容，以及變化特性。
2、了解和掌握金屬的化學效能它所包含的內容，以及變化特性。
教學重點：1、物理特性：密度、熔點、導熱性、導電性、磁性；
2、化學特性；耐蝕性、抗氧化性、化學穩定性；
課型：新課
主要教學或訓練方式：講述
課時：2課時
一、金屬的物理效能
1、物理效能：是金屬材料本身固有的一些屬性。
1） 密度：在一定的溫度，單位體積材料的質量。
2）熔點：金屬材料熔解的溫度。熔點越高，在製造高溫下工作的構件越有限優勢。
3）導熱性：金傳導熱或散熱的能力，用導熱率表示。
金屬的熱導率越大，則金屬的導熱性越好，越適應用來製造熱交換器等傳熱裝置的零件。
常用金屬的物理效能比較
4）導電性：金屬內部電子的移動，材料的導電性能用電阻率表示。
電阻率越大金屬的導電性越差。金屬的電阻率常會隨溫度公升高而增加，使金屬的導電性和電阻熱發生變化。
5）磁性：金屬在磁場中磁化或磁性強弱反應的能力。
金屬的磁化分三種：
（1） 鐵磁性材料：在外磁場中能磁化的材料。
（2） 抗磁性材料：在外磁場中能抵抗或消弱被磁化的材料。
（3） 順磁性材料：在外磁場中能微弱被磁化的材料。
2． 金屬的化學效能
化學效能；是指在其服役條件下抵抗各種化學介質作用的能力。
1）耐腐性：抵抗各種化學介質作用而不被腐蝕的能力。
2）抗氧化性：在高溫下抵抗氧化的能力。
3）化學穩定性：是金屬耐蝕性和抗氧化性的總稱。
課堂小結：
作業：教案（二）
課題：金屬材料的力學效能
教學目的：1、了解掌握強度的含義、特性及應用、試驗的方法；
2、了解掌握塑性的含義、特性及應用、試驗的方法；
3、了解掌握硬度的含義、特性及應用、試驗的方法；
4、了解掌握衝擊韌度的含義、特性及應用、試驗的方法；
5、了解掌握疲勞強度的含義、特性及應用、試驗的方法；
教學重點：1、強度的含義、特性及應用、試驗的方法；
2、塑性的含義、特性及應用、試驗的方法；
3、硬度的含義、特性及應用、試驗的方法；
4、衝擊韌度的含義、特性及應用、試驗的方法；
5、疲勞強度的含義、特性及應用、試驗的方法；
課型：新課
主要教學或訓練方式：講述
課時：2課時
金屬材料的力學效能是金屬材料受外力（載荷）作用時所表現出抵抗損傷的能力。材料在加工及使用過程中所受的外力稱為載荷。
載荷分：1、靜載荷；
2、衝擊載荷；
3、交變載荷；
1、強度
是金屬在靜載荷作用下，抵搞永久變形（塑性變形）和斷裂的能力。
1、拉伸試樣：
2、拉伸曲線分析：
（a）oe—彈性變形階段：曲線近乎為直線，伸長量與載荷成正比，此時如解除安裝，試樣可恢復原來形狀和尺寸，fe表示。
（b）es—屈服階段：載荷繼續增加時，試樣將產生塑性變形（不可恢復的變形）並逐漸明顯。在載荷達到fs時，曲線上出現水平或鋸齒線段，表明載荷不增加或略有增減，而試樣仍繼續伸長，此現象為屈服。
（c）sb—強化階段：屈服階段後，試樣塑性變形增大，承受載荷的能力也隨之增加，材料進入了強化階段。這種隨塑性變形程度的增加，金屬的強度、硬度的提高而塑性、韌性下降的現象，為形變強化。
（d）bz—縮頸、斷裂階段：當載荷過到至最大值fb後，試樣某處橫截面發生區域性收縮，即出現縮頸，當達至z點時，試樣在縮頸處被拉斷。
3、強度指標
金屬受載荷作用時，為抵抗變形或斷裂，在材料內部作用著現外力相時抗的力稱為內力。
拉伸、壓縮載荷下，橫截面上的應力計算公式：
σ（應力）=f（外力）/s（截面積） （單位pa或mpa）
a． 屈服點：σs=fs/so
b． 抗拉強度：σb=fb/so
金屬材料的強度評價用：
1、σs、σb
2、形變強化。
2、塑性
是脂材料斷裂前產生永久變形（塑性變形）的能力。
伸長率、斷面收縮率來評價。
1、伸長率：脂試樣拉斷後標距的伸長與原始標距百分比，用σ表示。
σ=(l1－lo)/lo×100%,
2、斷面收縮率：指試樣拉斷後，縮頸處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比，用ψ表示。
ψ=(so－s1)/so×100%,
金屬材料塑性評價用σ、ψ，來說明，當其值越大，金屬材料的塑性越好。
ψ、σ一般不能用於工程計算。
課堂小結：
作業：教案（三）
課題：金屬材料的力學效能
教學目的：1、了解掌握硬度的含義、特性及應用、試驗的方法；
2、了解掌握衝擊韌度的含義、特性及應用、試驗的方法；
3、了解掌握疲勞強度的含義、特性及應用、試驗的方法；
教學重點：1、硬度的含義、特性及應用、試驗的方法；
2、衝擊韌度的含義、特性及應用、試驗的方法；
3、疲勞強度的含義、特性及應用、試驗的方法；
課型：新課
主要教學或訓練方式：講述
課時：2課時
一、硬度
是評價材料軟硬程度的指標，是材料抵抗區域性變形、特別是塑性變形，壓痕或劃痕的能力。
硬度試驗方法常用的方法
1、布氏硬度
1）測量原理：直徑為d淬火鋼球（符號為hbs）或硬度合金球（符號hbw）做壓頭，以相應載荷壓試樣表面，經保持規定的時間後卸除載荷，得到一直徑為d的壓痕，再用載荷除以壓痕表面積。
布氏硬度值的計算公式：
hbs（hbw）=f/s。
2）表示方法：
硬度值—硬度符號—試驗條件（依次為：d，f及載荷保持時間，10-15s不標註）。
例：120hbs10/100/30、538hbw5/750
3）優缺點
優：壓痕較大，準確
缺；操作麻煩、壓痕較大。
2、洛氏硬度
1） 測試原理：採用頂角為120°的金剛石圓錐體或直徑為非作歹1.588mm淬火鋼球為壓頭，在初載荷主載荷先後作用下，將壓頭壓入試樣表面，保持規定的時間後卸除主載荷，以測量的壓痕深度來確定洛氏硬度值。
2） 表示方法
硬度值—硬度符號+標尺
常用hra、hrb、hrc三種。
例70hrc、70hra
3） 優缺點
優：操作簡便、壓痕小，可直接測量；
缺：不夠準確。
3、維式硬度
1） 測試原理
與布式硬度試驗相同。
2） 表示方法
硬度值—硬度值符號hv—試驗條件。
3） 優缺點
優：壓痕較淺。
缺：工作效率不如洛氏硬度。
二、衝擊韌度
在短時間內以較高的速度作用在零件上的載荷稱為衝擊載荷。
金屬材料抵抗衝擊載荷而不破斷的能力，稱為衝擊韌度。
1、測試原理
衝擊韌度越大，表示材料在大能量的衝擊載荷作用下抵抗破壞的能力越強。
生產中一般把衝擊韌度什低的材料稱為脆性材料，值高的稱為韌性材料。
脆性材料在斷裂前沒有明顯的塑性變形，斷口較平整，呈晶狀，有限金屬光澤。
韌性材料在斷裂前有明顯的塑性變形，斷口呈纖維狀，無光澤。
2、試驗的用途
（1）評定材料的低溫變脆傾向，測定材料的韌脆轉變溫度。
（2）反映材料的冶金質量和加工產品質量。
3、小能量多次衝擊試驗
實踐證明：小能量多次衝擊條件下，零件衝擊抗力主要取決於材的強度和塑性。
.三、疲勞強度
金屬材料經受無限次迴圈應力（或交變載荷）而不發生斷裂的最大應力值為疲勞強度。
1、 疲勞現象
零件在工作時，其所承受著大小、方向或大小、方向隨時間發生週期性變化的載荷稱為交變載荷。交變載荷下工作的零件，因損傷勞累，在工作應力低於其屈服強度的情況下發生突然斷裂，稱為疲勞斷裂。
2、疲勞斷裂的特點
（1）無明顯的塑性變形預兆，突發，、險性大。
（2）引起斷裂的應力很低，常常低於材料的屈服點。
（3）疲勞斷口主要由三個部分組成：疲勞策源地、裂紋擴屬區、瞬時斷裂區。
3、疲勞斷裂的原因
零件表面或內部有缺陷，使區域性應力大於屈服點，在迴圈應力作用下易產生微裂紋，並隨著迴圈周次的增加裂紋不斷擴充套件，使零件的有限效承載面積不斷減小，最後減小到不能承受外加載荷的作用零斷裂三個階段。
4、疲勞曲線與疲勞極限
金屬材料所承受交變應力愈大，，則疲勞斷裂前所受應力迴圈次數越少，反之越多。交變應力a與疲勞壽命n的關係曲線圖為疲勞曲線。
疲勞強度是指材料經受無限次迴圈應力鴯不發生斷裂的最大應力值。
5、提高疲勞強度的途徑
除了與選用材料本性有關外；
1）改善零件結構的形式。避免尖角、缺口、截面突變；
2）降低零件的表面粗糙度，提高表面加工質量；
3）採取表面強化處理；
課堂小結：
作業：教案（四）
課題：金屬的工藝效能
教學目的：1. 了解掌握鑄造效能的含意；
2. 了解掌握鍛造效能的含意；
3. 了解掌握焊接效能的含意；
4. 了解掌握切削加工效能的含意；
教學重點：1.鑄造效能的含意；
2.鍛造效能的含意；
金屬材料與熱處理
一 硬度 是指金屬表面抵抗其它更硬物體壓入的能力。hb鋼球印痕面積法 2p d d 單位面積上的力 hb 450時不能用布氏方法 不能測太薄的金屬 10h 壓坑深度 hrc測量淬火回火後的工件 120o金鋼錐 hrb測量較軟的退火件銅 鋁 1.588mm鋼球 hra測量硬度很高或硬而薄的金屬，如硬質...
金屬材料與熱處理
一 硬度 是指金屬表面抵抗其它更硬物體壓入的能力。hb鋼球印痕面積法 2p d d 單位面積上的力 hb 450時不能用布氏方法 不能測太薄的金屬 10h 壓坑深度 hrc測量淬火回火後的工件 120o金鋼錐 hrb測量較軟的退火件銅 鋁 1.588mm鋼球 hra測量硬度很高或硬而薄的金屬，如硬質...
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青島市2015 2016學年度第二學期期末考試試題 班級姓名成績 適用班級 14數控 本試卷分卷一 選擇題 和卷二 非選擇題 兩部分。滿分100分。卷一 選擇題共 10 分 本卷共10個小題，在每個小題的三個選項中，只有一項符合題目要求，請將符合題目要求的選項字母代號選出，填塗在答題卡上。一 選擇 ...