汽車材料教案114頁)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOne1-CAL-本頁僅作為文檔封面，使用請直接刪除第一章 汽車材料根底學問第一節(jié)：汽車材料概述其次節(jié)：金屬材料性能課時：2課時教學目標：根底學問：把握強度與塑性、硬度、沖擊韌性及金屬疲乏概念習慣重點：金屬材料的力學性能難點：屈服強度和金屬疲乏概念教學方法：爭論+講授所用教具：課件時間安排：5751010分課導入：請同學們思考以下兩個問題：你所知道的汽車材料有哪些汽車材料的選用與環(huán)境有關(guān)嗎第一節(jié)：汽車材料概述一、汽車材料分類：汽車零部件材料汽車運行材料其次節(jié)：金屬材料性能金屬材料性能：使用性能 力學性能、物理性能、化學性能、其他性能一、力學性能力學性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、抗疲乏性二、兩個概念：強度 在外力作用下，金屬材料抵抗永久變形和斷裂的力量塑性 在外力作用下,金屬材料產(chǎn)生永久變形而不斷裂的力量載荷的分類依據(jù)外力作用的類型可分為載荷的分類依據(jù)外力作用的類型可分為靜載荷依據(jù)作用力的方向、時間可分為 沖擊載荷交變載荷緩慢`增加后保持大小和方向不變的載荷不僅和作用力有關(guān)，而且作用時的速度有關(guān)力的大小、方向隨時間作周期性變化拉伸載荷抗拉強度拉鉤、繩、螺栓壓縮載荷抗壓強度活塞、連桿彎曲載荷抗彎強度曲軸、搖臂剪切載荷抗剪強度銷、軸扭轉(zhuǎn)載荷扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)曲軸等旋轉(zhuǎn)零件四、強度有關(guān)學問：〔請同學描述你所知的強度〕與外力相等的抵抗力，即內(nèi)力。單位截面上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。用符號σ表示，σ=F/S 五、塑性指標：伸長率〔δ〕和斷面收縮率ψL0=100mm的延長率ψ=〔S0-S1〕/S0×100﹪δ、ψ值越大，塑性越好。六、硬度學問：定義：指材料外表抵抗局部塑性變形、壓痕或劃痕的力量。請同學舉例并示范的強度、耐磨性、和使用壽命等。常用硬度試驗法；布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、維氏硬度HV及非金屬材料。淬火、滲碳件以及退火、正火和淬火。度。：〔請同學答復(fù)〕硬度越大，耐磨性也越好。七、沖擊韌性指標：沖擊韌度αk=Ak/S舉例汽車上哪些零件受到?jīng)_擊力的作用(八)金屬疲乏的概念周期性變化的應(yīng)力作用，此應(yīng)力稱為交變應(yīng)力?？估瓘姸?，甚至低于屈服點，也會發(fā)生突然斷裂，這種現(xiàn)象叫金屬疲乏。舉例變速箱上齒本課小結(jié)作業(yè)布置：習題冊其次章鋼鐵材料及其在汽車上的應(yīng)用第一節(jié)碳素鋼課時：2課時教學目標：把握鋼鐵材料的概念及其分類、特性重點：熱處理類型及優(yōu)點難點：如何區(qū)分碳素鋼、合金鋼及鑄鐵教學方法：爭論+講授所用教具：課件時間安排：5751010分教學過程：一、復(fù)習上節(jié)課內(nèi)容：金屬的力學性能包括哪些內(nèi)容二、提問：什么叫強度你知道哪些類型的強度硬度與耐磨性有什么關(guān)系三、課講授第一節(jié)碳素鋼〔一〕碳及常存元素對碳素鋼性能的影響1、碳的影響：隨著含碳量增加，強度硬度增加，塑性韌性降低，到%時強度最大，隨著含碳量連續(xù)上升，除了硬度上升，其他都降低硫、磷有害：塑性韌性下降，消滅“熱脆”、“冷脆”〔二〕碳素鋼的分類：1、碳含量〔C%、中碳鋼<C%C>%〕2、質(zhì)量〔S、P雜質(zhì)含量〕〔普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼〕3、按用途〔碳素構(gòu)造鋼、碳素工具鋼〕1、一般碳素構(gòu)造鋼甲類鋼〔A類鋼〕機械性能：A1,A2,A3,A4,A5,A6，A7隨鋼號數(shù)字的增大，強度提高，塑性下降。A4,A5型鋼、鋼板A6，A7工具、農(nóng)機零件、輕軌熱軋狀態(tài)使用類鋼〕按成分供給，B1，B2，B3. 按機械性能及化學成分供給。2、優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼用平均碳含量的萬分數(shù)的數(shù)字表示。如：08F，20A，〔%C，后有“A”表高級優(yōu)質(zhì)鋼〕〔Mn量高〕制作各種機器零件，一般進展熱處理。08F塑性好，冷沖壓件10，20冷沖壓件，焊接件，滲碳處理。35，4540，50齒輪、軸類60，65彈簧3、鑄鋼ZG25ZG45〔%C〕，~〔%C〕外形簡單，需要肯定強度、塑性和韌性的零件。本課小結(jié)：作業(yè)布置：習題冊其次章鋼鐵材料及其在汽車上的應(yīng)用其次節(jié)鋼的熱處理簡介課時：2課時教學目標：把握鋼鐵材料鋼鐵材料常用的熱處理方法重點：熱處理類型及優(yōu)點難點：如何區(qū)分碳素鋼、合金鋼及鑄鐵教學方法：爭論+講授所用教具：課件時間安排：5751010分課引入：熱處理是改善金屬材料使用性能和工藝性能的一種格外重要的工藝方法，它重要的機械零件在制造過程中都必需進展熱處理。一、熱處理的根底學問熱處理的概念冷卻，以獲得所需要的組織構(gòu)造與性能的工藝。熱處理的工藝過程任何一種熱處理的工藝過程，都包括以下三個步驟：加熱 度把零件加熱到規(guī)定的溫度。這個溫度范圍依據(jù)不同的金屬材料、不同的熱處理要求而定。保溫 在此溫度下保溫肯定的時間，使工件全部或局部熱透。冷卻 度把工件冷卻下來。二、常用熱處理的方法(包括退火、正火、淬火和回火)以及(包括外表淬火和化學熱處理等)兩大類。熱處理既可以作為預(yù)備熱處理以消退上一道工序所遺留的某些缺陷，為下一道工序預(yù)備好條件；也可作為最終熱處理進一步改善材料的性能，從而充分發(fā)揮材料的潛力，到達零件的使用要求。的熱處理工藝。常見的退火工藝有：再結(jié)晶退火、去應(yīng)力退火、球化退火、完全退火等。退火的目的：主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，削減剩余應(yīng)力，提高組織和成分的均勻化，或為后道熱處理作好組織預(yù)備等。2、正火：指將鋼材或鋼件加熱到或〔鋼的上臨界點溫度〕以上，30～50℃保持適當時間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的：主要是提凹凸碳鋼的力學性能，改善切削加工性，細化晶粒，消退組織缺陷，為后道熱處理作好組織預(yù)備等。Ac3Ac1〔鋼的下臨界點溫度〕以上某一溫度，保持肯定的時間，然后以適當?shù)睦鋮s速度，獲得馬氏體〔或貝氏體〕組織的熱處理工藝。常見的淬火工藝有鹽浴淬火，馬氏體分級淬火，貝氏體等溫淬火，外表淬火和局部淬火等。淬火的目的：使鋼件獲得所需的馬氏體組織，提高工件的硬度，強度和耐磨性，為后道熱處理作好組織預(yù)備等。淬火質(zhì)量取決于淬火三要素，即加熱溫度、保溫時間和冷卻速度。Fe-Fe3C相圖來選擇的，如圖Ac330～50℃，淬火后獲得的是均勻細小的馬氏體組織。加熱保溫時間淬火加熱保溫時間受鋼的化學成分、工件尺寸及外形、加熱爐類型等多種因素的影響。一般來講，在保證工件熱透和內(nèi)部組織充分轉(zhuǎn)變的前提下，應(yīng)盡量縮短加熱保溫時間，以提高熱處理質(zhì)量。具體加熱保溫時間，可依據(jù)閱歷公式估算，也可由試驗來確定。淬火冷卻介質(zhì)鋼件淬火所用的冷卻介質(zhì)稱為淬火冷卻介質(zhì)。淬火是為了得到馬氏體，這就要求淬火的冷卻速度必需大于臨界冷卻速度v臨。但冷卻速度過大，可能會造成很大的內(nèi)應(yīng)力，往往會引起鋼件的變形和開裂。因此，淬火冷卻介質(zhì)對鋼的抱負淬火冷卻速度應(yīng)是“慢—快—慢”，Ac1以下的某一溫度，保溫肯定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有：低溫回火，中溫回火，高溫回火和屢次回火等。度和耐磨性外，并具有所需要的塑性和韌性等。調(diào)質(zhì)處理的鋼稱調(diào)質(zhì)鋼。它一般是指中碳構(gòu)造鋼和中碳合金構(gòu)造鋼。具有高碳鋼的外表層，再經(jīng)過淬火和低溫回火，使工件的外表層具有高硬度和耐磨性，而工件的中心局部仍舊保持著低碳鋼的韌性和塑性?！惨弧?外表熱處理1、外表淬火通過不同的熱源對工件進展快速加熱，當零件表層溫度到達臨界點以上〕時快速予以冷卻，這樣工件表層得到了用熱源具有較高的能量密度。依據(jù)加熱方法不同，外表淬火可分為感應(yīng)加熱〕外表淬火、火焰加熱外表淬火、電接觸加熱外表淬火、多的為感應(yīng)加熱和火焰加熱外表淬火。2、外表化學熱處理將工件置于含有活性元素的介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表層或形成某種化合物的掩蓋層，以轉(zhuǎn)變表層的組織和化學成分，從而使零件的外表具有特別的機械或物理化學性能。通常在進展化學滲的前后均需承受其他適宜的熱處理，以便最大限度地發(fā)揮滲層的潛力，并到達工件心部與表層在組織構(gòu)造、性能等的最正確協(xié)作。依據(jù)滲入元素的不同，化學熱處理可分為滲碳、滲氮、滲硼、滲硅、滲硫、滲鋁、滲鉻、滲鋅、碳氮共滲、鋁鉻共滲等。阻加熱淬火、電解加熱淬火、激光熱處理和電子束熱處理等。本課小結(jié)：作業(yè)布置：習題冊其次章鋼鐵材料及其在汽車上的應(yīng)用第三節(jié)合金鋼課時：2課時教學目標：把握合金鋼的分類和牌號重點：合金鋼的分類和牌號難點：合金鋼牌號教學方法：爭論+講授所用教具：課件時間安排：5751010分課引入：便于獲得，簡潔加工；通過轉(zhuǎn)變含碳量和進展不同的熱處理，能滿足很多工程上的需求。但碳鋼也存在肯定的缺點，難以滿足耐熱、耐低溫、耐腐蝕、高耐磨等性能要求。而這些都需要通過鋼的合金化來得到。中參加一種或幾種肯定量的化學元素(金屬或非金屬)，這種鋼就稱為合金鋼。一、合金鋼的分類和牌號1、合金鋼的分類：〔5〕中合金鋼〔5～10〕高合金鋼〔合金總量高于10%〕2〕、按用途分類：合金構(gòu)造鋼、合金工具鋼、特別性能鋼2、合金鋼的牌號：、合金構(gòu)造鋼：兩位數(shù)字＋合金元素符號＋數(shù)字＋質(zhì)量等級符號“A”當合金元素的平均含量＜%時，鋼號中一般只標出元素符號，而不標1”，例如鋼號“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者鉻含量為，后者為，其余成分全部一樣。當合金元素的平均含量≥%、≥%、≥%……時，則相應(yīng)地在元素符A于一般優(yōu)質(zhì)鋼。例如：18Cr2Ni4WA。TiAlBRe等合金元素，均屬微合金20MnVB鋼中，釩：～%，硼：～%?！不蚝缶Y〕代表該鋼種用途的符30CrMnSiML30CrMnSi。、合金工具鋼和高速工具鋼：數(shù)字＋合金元素符號＋數(shù)字WC≥%Cr12、CrWMn；當9SiCr、3Cr2W8V。CrCr06”。18-4-1〕，“6542”6-5-4-2〕?！惨弧?、合金構(gòu)造鋼1、低合金高強度構(gòu)造鋼輛、船舶、輸油輸氣管道、壓力容器等。性能特點：強度高，良好的塑性、韌性、冷沖壓性能及焊接性能，可抵抗大氣腐蝕。Q＋數(shù)字＋〔A、B、C、D、E〕11個牌號，6個等級，以強度等級分類，如表所示。2、滲碳鋼用途：主要作于制作承受交變載荷、很大的接觸應(yīng)力，并在沖擊和嚴峻磨損條件下工作的零件，如汽車、重型機床齒輪、活塞銷，內(nèi)燃機的凸輪軸等。的韌性和足夠的強度以承受沖擊。一般滲碳件外表滲碳層淬火后硬度≥35～45HRC。3、調(diào)質(zhì)鋼+高溫回火后使用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金構(gòu)造鋼，統(tǒng)稱為調(diào)質(zhì)鋼。汽車后橋半軸等軸類零件，以及連桿、螺栓、齒輪等。性能要求：具有良好的綜合力學性能，即高的強度、良好塑性和韌性。4、彈簧鋼應(yīng)用：用于制造汽車、拖拉機和火車的板彈簧或螺旋彈簧。性。常用牌號：65Mn、60Si2Mn、50CrVA5、彈簧鋼應(yīng)用：用于制造汽車、拖拉機和火車的板彈簧或螺旋彈簧。性。常用牌號：65Mn、60Si2Mn、50CrVA〔二〕、特別性能鋼大氣腐蝕的鋼；耐酸鋼是指能抵抗化學介質(zhì)腐蝕的鋼?！安讳P”只是說腐蝕Cr、Ni、、Nb等合金元素。其作用：〔1〕Cr元素，提高基體的電1212％以上?！?〕〔3〕Cr、Si、AL等形Cr2O3、SiO2、Al2O3。Ti、Nb等形成穩(wěn)定碳化物或金屬間化合物，避開晶界貧鉻。性能要求：---高的抗氧化力量。高的熱強性 高的蠕變抗力和長久強度。本課小結(jié)：1、合金鋼的分類2、合金鋼的牌號作業(yè)布置：習題冊審批：后記：其次章鋼鐵材料及其在汽車上的應(yīng)用第四節(jié)鑄鐵課時：2課時教學目標：把握合金鋼的分類和牌號重點：合金鋼的分類和牌號難點：合金鋼牌號教學方法：爭論+講授所用教具：課件時間安排：5751010分提問合金鋼的分類各種合金鋼的牌授課內(nèi)容：一、什么是鑄鐵1、是由鐵、碩和硅等組成的合金。它比碳鋼含有較多硫、磷等雜質(zhì)元素。等合金元素，或提高硅、錳、磷等元素的含量，這種鑄鐵稱為合金鑄鐵。2、11<Wc<%的鐵碳合金稱為鑄鐵。碳在鑄鐵中有兩種存在狀態(tài)：一種是化合狀態(tài)——滲碳體〔Fe3C〕，另一〔G〕二、鑄鐵的分類依據(jù)碳在鑄鐵中的存在形式和形態(tài)的不同，可分為：CFFe3C形式存在，斷口蘭銀白如軋輥、球磨機的磨球等。2、灰口鑄鐵——CG存在，由于斷口呈黑色〔暗〕在的鑄鐵，斷口呈灰白色相間。這類鑄鐵也具有較大硬脆性，故工業(yè)上應(yīng)用很少。依據(jù)鑄鐵中石墨形態(tài)鑄鐵可分為：1、可鍛鑄鐵——G以團絮狀存在。2、蠕墨鑄鐵——G以界于片狀和球狀之間的中間形態(tài)一蠕蟲狀。3、球墨鑄鐵——G以球狀存在。三、灰鑄鐵80%以上1、成分Wc=~%Wsi=~%WMn=~% Ws≤% Wp≤%性能：10倍。2HT”和后面三位數(shù)字組成。┃