鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

教案

授課

授課內(nèi)容Ch1工程材料與機(jī)械制造過程講授

形式

2011年09月05日

模具1011公3201

授課第1周7、8節(jié)上課

授課班級

時間年月日地點

第周第節(jié)

1.了解材料及其成形工藝的歷史發(fā)展、工程材料的分類及趨勢

教學(xué)目的

2.了解機(jī)械制造工藝的分類及技術(shù)發(fā)展趨勢、工程材料的生產(chǎn)過程

能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)

.掌握材料及其成形工藝的培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、理

1.能正確了解材料及其成11.

形工藝的歷史發(fā)展過程、工歷史發(fā)展、工程材料的分類論聯(lián)系實際品質(zhì)

教學(xué)目標(biāo)程材料的分類及趨勢2.培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械成品制造流程

的興趣

2.能正確了解機(jī)械制造工2.掌握機(jī)械制造工藝的分類

藝的分類及流程、工程材料及技術(shù)發(fā)展趨勢、工程材料3.培養(yǎng)學(xué)生對選材及加工流程的

的生產(chǎn)過程的生產(chǎn)過程興趣。

任務(wù)案例現(xiàn)代機(jī)器；司母戊鼎；越土勾踐青銅劍；寶鋼高爐

重點：對“成形工藝概念的理解，機(jī)械制造系統(tǒng)”的理解

重點難點

難點：對“成形工藝概念的理解，機(jī)械制造系統(tǒng)”的理解

及解決方

解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)制造的要求，從形狀、功能性入手，分析其成型的工藝流程及其機(jī)械

法

制造系統(tǒng)的過程，工藝條件的要求；老師進(jìn)行點評、歸納和總結(jié)。

《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》相瑜才孫維連主編，北京，機(jī)械工業(yè)出版社

參考資料《金屬工藝學(xué)》王孝達(dá)田柏齡主編，北京，高等教育出版社

多媒體+教棒

教具

補(bǔ)充

作業(yè)布置

教學(xué)后記

教學(xué)方案設(shè)計

序?qū)W生時間分備

步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動

號活動配注

回顧與告知回顧：機(jī)械制圖內(nèi)容(i)回顧提問、學(xué)生5分鐘

告知：本節(jié)課主要內(nèi)容及需達(dá)到的教學(xué)討論繪圖、圖樣的討論

目的表達(dá)方法發(fā)言

§1-1材料及其成形工藝的歷史發(fā)展15分鐘

§1-2工程材料的分類及發(fā)展趨勢

一、材料的定義

二、我國材料的發(fā)展進(jìn)程30分鐘

三、材料科學(xué)技術(shù)------現(xiàn)代文

明的支柱之一

知識要點四、補(bǔ)充材料價格

§1.3機(jī)械制造工藝的分類及技術(shù)發(fā)展20分鐘

趨勢

補(bǔ)充工程材料的生產(chǎn)過程概述10分鐘

一、鋼鐵材料的生產(chǎn)過程：工業(yè)純鐵，

生鐵，鋼。

二、有機(jī)高分子的生產(chǎn)過程

1.材料、材料的發(fā)展史；材料科學(xué)技術(shù)；

機(jī)械制造的工藝及其生產(chǎn)過程10分鐘

歸納與總結(jié)2.學(xué)習(xí)要求和方法

學(xué)習(xí)方法

(1)善于比較各種零件的加工制造過程

及工藝流程

(2)密切聯(lián)系生產(chǎn)實際，認(rèn)真參加實

習(xí)和實訓(xùn)

(3)注意與基礎(chǔ)學(xué)科及相關(guān)學(xué)科知識

間的聯(lián)系。

布置作業(yè)

（空白處不夠填寫可增加頁）

主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計

主要教學(xué)方法：講授

導(dǎo)入

通過介紹材料在人類發(fā)展中的重要作用，并引出當(dāng)前的材料及成形工藝的發(fā)展情況、材料的

主要應(yīng)用領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)這門課程的興趣。并介紹學(xué)習(xí)《工程材料與材料成形工藝》

的目的，學(xué)習(xí)方法等。

新投

第一章工程材料與機(jī)械制造過程

介紹課程：工程材料與材料成形工藝是機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械電子等機(jī)械類和近機(jī)

類各專業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)課。其目的是使學(xué)生獲得有關(guān)工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械零件常用的金屬材料和非

金屬材料的基礎(chǔ)理論知識，并使其初步具備根據(jù)零件工作條件和失效方式合理選擇與使用材

料，正確制定零件的冷、熱加工工藝路線的能力。

§1-1材料及其成形工藝的歷史發(fā)展

§1-2工程材料的分類及發(fā)展趨勢

一、材料的定義

材料是人類用來制作各種產(chǎn)品的物質(zhì)，是先于人類存在的，為人類生活和生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

二、我國材料的發(fā)展進(jìn)程：

石器--陶器一-青銅器--鐵器--鋼一-非金屬一-合成材料--復(fù)合材料

（4000年歷史）公元前6世紀(jì)

三、材料科學(xué)技術(shù)-------現(xiàn)代文明的支柱之一

支撐人類文明大廈的四大支柱技術(shù)

1、材料科學(xué)與技術(shù)

2、生物科學(xué)與技術(shù)（細(xì)菌、細(xì)胞）

3、能源科學(xué)與技術(shù)（石油、煤礦）

4、信息科學(xué)與技術(shù)

材料貫穿機(jī)械工程的始終。

四、解決能源危機(jī)的辦法

1、向地殼的深部要資源

2、向海洋要資源

3、節(jié)約金屬材料尋找它的代用品

五、工程材料的分類

按來源分1、天然材料2、人工材料橡膠

按用途分1、功能材料（以機(jī)械力學(xué)性能作為性能指標(biāo)的材料）

2、結(jié)構(gòu)材料（在聲、光、電、磁、熱及化學(xué)性能上有特殊效

應(yīng)的材料）

按化學(xué)性質(zhì)分1、金屬材料2、陶瓷材料（無機(jī)材料）3、高分子材料（有機(jī)材料）

§1.3機(jī)械制造工藝的分類及技術(shù)發(fā)展趨勢

機(jī)械制造的工藝：將各種原材料?，半成品加工成為產(chǎn)品的方法和過程。

機(jī)械生產(chǎn)過程：

（1）直接改變工件的形狀，尺寸，性能及決定零件相互位置關(guān)系的加工過程。（毛坯制造，

機(jī)械加工，熱處理，表面保護(hù)等）

（2）按功能分搬運(yùn)，貯存，檢驗，包裝等輔助生產(chǎn)過程，它們創(chuàng)造附加價值。

機(jī)械制造工藝分類

代碼名稱

0鑄造

1壓力加工

2焊接

3切削加工

4特種加工

5熱處理

6覆蓋層

7裝配與包裝

8其他

補(bǔ)充工程材料的生產(chǎn)過程概述

一、鋼鐵材料的生產(chǎn)過程：工業(yè)純鐵，生鐵，鋼。

現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)流程：高爐煉鐵水預(yù)處理一?氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼一?爐外精煉鋼

連鑄一?鋼坯熱喉熱送一?連軋

⑴生鐵的生產(chǎn)過程

（2）煉鋼

⑶鋼的澆鑄

⑷鋼的壓力加工

二、有機(jī)高分子的生產(chǎn)過程

1.基本原料生產(chǎn)（基礎(chǔ)，基本有機(jī)原料生產(chǎn)）

2.有機(jī)高分子材料的生產(chǎn)過程

塑料，合成纖維，合成橡膠三大有機(jī)高分子材料都是基本有機(jī)原料進(jìn)一步合成加工制造出

來的。

小結(jié)并布置作業(yè)

（1）材料科學(xué)的重要地位與作用是什么？

（2）工程材料的分類如何？

（3）本課程的任務(wù)與內(nèi)容是什么？

鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

教案

Ch2工程材料的性能

授課

授課內(nèi)容§2-1材料的力學(xué)性能§2-2材料的物理性能講授

形式

§2-3材料的化學(xué)性能§2-4材料的工藝性能

2011年09月07日第1

模具1011公2203

授課周上課

授課班級

時間年月日地點

第周第節(jié)

1.掌握金屬材料的力學(xué)性能

教學(xué)目的

2.掌握材料的物理性能、化學(xué)性能、工藝性能、經(jīng)濟(jì)性

能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)

1.能應(yīng)用金屬材料的應(yīng)力1.能正確掌握金屬材料的1.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度、理

一應(yīng)變圖，力學(xué)性能要點解力學(xué)性能要點論聯(lián)系實際品質(zhì)

教學(xué)目標(biāo)釋常見日常金屬發(fā)生的現(xiàn)2.能正確掌握材料的物理2.培養(yǎng)學(xué)生對力學(xué)性能指標(biāo)的認(rèn)

象（現(xiàn)象略）性能、化學(xué)性能、工藝性能、知能力

2.能正確應(yīng)用金屬材料的經(jīng)濟(jì)性3.培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械性能的認(rèn)知能

物理性能、化學(xué)性能、工藝力

性能分析問題

任務(wù)案例泰坦尼克號失事；飛機(jī)爆炸；齒輪失效；易拉罐變形現(xiàn)象等

重點：力學(xué)性能指標(biāo)及其表示，公式，低碳鋼的拉伸實驗的曲線分析

重點難點掌握材料的化學(xué)性能、材料的工藝性能、材料的經(jīng)濟(jì)性

及解決方難點：力學(xué)性能指標(biāo)及其表示，公式，低碳鋼的拉伸實驗的曲線分析

法解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)零件失效的要求，從失效入手，分析其原因并引出講解的內(nèi)容；老師

進(jìn)行點評、歸納和總結(jié)。

《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》相瑜才孫維連主編，北京，機(jī)械工業(yè)出版社

參考資料

《金屬工藝學(xué)》王孝達(dá)田柏齡主編，北京，高等教育出版社

多媒體

教具

作業(yè)布置Pis2-1-2-3+補(bǔ)充

教學(xué)后記

教學(xué)方案設(shè)計

序?qū)W生時間分備

步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動

號活動配注

回顧與告知回顧：緒論（i）回顧提問、學(xué)生5分鐘

告知：材料的日常應(yīng)用，并引出材料的討論金屬材料的討論

性能指標(biāo)的重要作用；本節(jié)課主要內(nèi)容失效原因發(fā)言

及需達(dá)到的教學(xué)目的

M材料的，J學(xué)性能

基本概念,及機(jī)械性能10分鐘

勾種基本變，鄉(xiāng)

1)彈性變形；2）塑性變形：

2J舌形的三個腎T段及四個強(qiáng)度指標(biāo)30分鐘

<P?，

為JL

a--3廣?！耙?/p>

知識要點1四a江

□?*

彈d'生變形""?塑性變形一?斷裂

0P；0e；<了S；°b;E=—10分鐘

3.3副見的集中另t效形式￡

4.4更度15分鐘

5.?P擊韌度;6.力變勞極限

力學(xué)性能-與失效形式的關(guān)系15分鐘

§："2金屬材用1的物理性能

1.金屬材料的三個（四個）變形階段和

歸納與總結(jié)四個強(qiáng)度指標(biāo)；其他的力學(xué)性能指標(biāo)

2.金屬材料的工藝性能、物理及其化學(xué)

性能

2.學(xué)習(xí)要求和方法

（1）善于通過對金屬材料的失效分析

其機(jī)械性能5分鐘

（2）密切聯(lián)系生產(chǎn)實際，認(rèn)真參加實

習(xí)和實訓(xùn)

（3）注意與基礎(chǔ)學(xué)科及相關(guān)學(xué)科知識

間的聯(lián)系。

布置作業(yè)

主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計

主要教學(xué)方法：舉例介紹、比較講授，圖示法

一、導(dǎo)入

簡要復(fù)習(xí)上節(jié)課，通過介紹材料的日常應(yīng)用，并引出材料的性能指標(biāo)的重要作用，強(qiáng)調(diào)

學(xué)習(xí)節(jié)內(nèi)容的重要性。從幾個概念慢慢引出本節(jié)內(nèi)容，并舉例介紹學(xué)習(xí)工程材料應(yīng)用時選用

的重要性等。

二、新授

第二章工程材料的性能

§27材料的力學(xué)性能

一、基本概念：

外力作用下材料的變形與失效

作用在機(jī)件上的外力一一載荷（靜載荷，動載荷）

力學(xué)性能一一材料在外力作用下所表現(xiàn)出的特性

外力----內(nèi)力------應(yīng)力

1.兩種基本變形

1）彈性變形

材料受外力作用時產(chǎn)生變形，當(dāng)外力去除后恢復(fù)其原來形狀，這種隨外力消失而消失的變形,

稱為彈性變形。

2）塑性變形：

材料在外力作用下產(chǎn)生永久的不可恢復(fù)的變形，稱為塑性變形。

2.變形的三個階段

彈性變形—?塑性變形—?斷裂

3.常見的幾種失效形式

①斷裂②塑性變形③過量彈性變形④磨損⑤腐蝕

?強(qiáng)度和塑性

強(qiáng)度是指材料在外力作用下抵抗永久變形和破壞的能力；塑性是指材料在外力作用下產(chǎn)

生塑性變形而不破壞的能力。

⑴強(qiáng)度

1)屈服強(qiáng)度。s；2)抗拉強(qiáng)度。b

拉伸實驗

應(yīng)力-應(yīng)變圖不受試樣尺寸的影響，可從圖上直接讀出受檢材料的力學(xué)性能指標(biāo)。

圖1低碳鋼的力——伸長拉伸圖

曲線分為四階段：

1).階段I(oab)——彈性變形階段a:Pp,b:Pe(不產(chǎn)生永久變形的最大抗力)

oa段：P直線階段；ab段：極微量塑性變形(0.001-0.005%)

2).階段II(bed)段一一屈服變形；c:屈服點。Ps

3).階段HI(dB)段一一均勻塑性變形階段；B:Pb材料所能承受的最大載荷

4).階段IV(BK)段一一局部集中塑性變形，頸縮

鑄鐵、陶瓷：只有第I階段；中、高碳鋼：沒有第II階段。

1)屈服強(qiáng)度(oS)

指材料在外力作用下，產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時的應(yīng)力;。S=Fs/So(MPa)它表征了材料抵抗微量塑

性變形的能力。

當(dāng)材料單位面積上所受的應(yīng)力。6＜。＜公時，只產(chǎn)生微量的塑性變形。當(dāng)。＞。$時，材料

將產(chǎn)生明顯的塑性變形;條件屈服強(qiáng)度：。0.2=F0.2/S0(MPa)

屈服強(qiáng)度一是塑性材料選材和評定的依據(jù)。

2)抗拉強(qiáng)度(ob)

抗拉強(qiáng)度是材料在拉斷前承受最大載荷時的應(yīng)力。

。b=Fb/S0(MPa)它表征了材料在拉伸條件下所能承受的最大應(yīng)力。

抗拉強(qiáng)度一是脆性材料選材的依據(jù)。

⑵塑性

材料在外力作用下，產(chǎn)生永久變形而不引起破壞的能力。常用6和力作為衡量塑性的指

標(biāo)。/_/

<y='oxloo%

1)伸長率，以3表示。

*0

式中，10為標(biāo)距原長，11為斷裂后標(biāo)距長度。4-4

2)斷面收縮率，以力表示。〃=一^義100%

式中，A0為試樣原始橫截面積，A1為斷口處的橫截面積。

剛度(E)

材料在外力作用下抵抗彈性變形的能力稱為剛度。E=—

在彈性階段：/攵△/

E—材料抵抗彈性變形的能力越大。

（小結(jié)）塑性：材料在外力作用下產(chǎn)生永久變形而不破壞的性能。

表示材料的塑性指標(biāo)是：伸長率6和斷面收縮率,；對于塑性差的材料，用。0.2來代替

os；1）使材料具有良好的成形性；2）受到外力變形時，有強(qiáng)化作用。

4.硬度

硬度是指材料對局部塑性變形、壓痕或劃痕的抗力。布氏硬度適用HB<450

原理皿壓入載荷（）

Nnin9IF

I）布氏硬度（HB）：期二壓痕的表面積（二九

應(yīng)用：淬火鋼球用以測定硬度<450的金屬材料?，其硬度值以HBS表示。

布氏硬度在450?650之間的材料，壓頭用硬質(zhì)合金球，其硬度值用HBW表示。

優(yōu)點：具有較高的測量精度。

⑵洛氏硬度

洛氏硬度一般用于HB〉450,1：10

低碳鋼：。b^3.6HB;高碳鋼：0bp3.4HB;調(diào)質(zhì)合金鋼：。b"3.25HB

優(yōu)點：操作迅速、簡便，可由表盤，直接讀出硬度值；缺點：精度較差，硬度值波動較

大。

⑶維氏硬度

優(yōu)點：維氏硬度可測定從很軟到很硬的各種材料，可測定較薄材料和各種表而滲層，且

準(zhǔn)確度高。

缺點：測試手續(xù)較繁。

5.沖擊韌性

材料抵抗沖擊載河而不破壞的能力稱為沖擊韌性。

AK=G（Hl-H2）（J）ak=AK/S（J/m2）

在沖擊載荷下工作的零件，很少是受大能量一次沖擊而破壞的；往往是受小能量多次重復(fù)沖

擊而破壞的。

1）擺錘式一次沖擊試驗;2）小能量多次沖擊試驗。如圖所示。

6.疲勞強(qiáng)度

材料在無數(shù)次重復(fù)或交變載荷作用下不引起破壞的最大應(yīng)力。

受交變載荷作用的零件，在其所受應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該材料的屈服強(qiáng)度時，會發(fā)生突然的斷裂。

而且是脆性斷裂。據(jù)統(tǒng)計，約80%的機(jī)件失效為疲勞破壞。

二、力學(xué)性能與失效形式的關(guān)系

力學(xué)性能失效形式

斷裂

塑性變形

過量彈變

磨損

鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

教案

授課

授課內(nèi)容實驗一金屬材料的拉伸實驗講授

形式

2011年09月09日第1機(jī)電系力學(xué)實

模具1011

授課周3、4節(jié)上課驗室

授課班級

時間年月日地點

第周第節(jié)

1.掌握材料的力學(xué)性能測定方法

教學(xué)目的

2.熟練應(yīng)用計算力學(xué)性能指標(biāo)的公式

能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)

.掌握力學(xué)實驗的基本操作培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度

1.能熟練掌握金屬材料的11.

力學(xué)性能指標(biāo)的測定流程規(guī)范2.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，敏銳

教學(xué)目標(biāo)的洞察力

2.能正確應(yīng)用金屬材料力2.掌握力學(xué)性能指標(biāo)及其對

學(xué)性能指標(biāo)的計算公式測量指標(biāo)操作的影響3.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程的素質(zhì)

.了解力學(xué)指標(biāo)測量的安全

3.能正確羅列、整理實驗貫34.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作意識及應(yīng)變

徹內(nèi)容完成布置任務(wù)操作知識能力

任務(wù)案例

重點：力學(xué)性能指標(biāo)及其表示，公式，低碳鋼的拉伸實驗的曲線

重點難點

難點：低碳鋼的拉伸實驗的曲線分析：力學(xué)性能指標(biāo)的測定

及解決方

解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)材料力學(xué)性能指標(biāo)測定的要求，從測量方法入手，結(jié)合原理圖，分析

法

其測定的流程及其影響因素

《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》相瑜才孫維連主編，北京，機(jī)械工業(yè)出版社

參考資料

《金屬工藝學(xué)》王孝達(dá)主編，田柏齡副主編，高等教育出版社

實驗儀器

教具

完成實驗報告

作業(yè)布置

教學(xué)后記

教學(xué)方案設(shè)計

序?qū)W生活時間備

步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動

號動分配注

回顧與告知回顧：低碳期的拉伸實驗及其其他力學(xué)（i）回顧提問、學(xué)生討

性能指標(biāo)討論力學(xué)性能的論發(fā)言5分鐘

告知：金屬材料的力學(xué)性能指標(biāo)測量的測量方法

方法；本節(jié)課主要內(nèi)容及需達(dá)到的教學(xué)

目的

一、實驗?zāi)康膶W(xué)生小15分

1.研究低碳鋼、鑄鐵的應(yīng)力一

組代表鐘

應(yīng)變曲線拉伸圖。

2.確定低碳鋼在拉伸時的機(jī)械性發(fā)言，記

能（比例極限Rp、下屈服強(qiáng)度ReL、強(qiáng)錄

度極限Rm、延伸率A、斷面收縮率Z

等等）。

3：確定鑄鐵在拉伸時的力學(xué)機(jī)械

知識要點性能。

二、實驗原理：

拉伸實驗是測定材料力學(xué)性能最

基本的實驗之一。在單向拉伸時F—AL20分

（力一一變形）曲線的形式代表了不同鐘

材料的力學(xué)性能，利用：

F\L

a=-￡=——以小組

s。A)為單位

可得到。一￡曲線關(guān)系。接受工

三、實驗所田的設(shè)備、儀器和工具作任務(wù)，

1、電子萬能材料試驗機(jī)

每小組

一臺2、游標(biāo)卡尺，螺旋測微器各15分

一支；3、記號筆一支；4、低碳鋼試各成員進(jìn)

鐘

一個行分工，

四、實驗步驟：

確立各

1.量度試件尺寸；

2.試驗結(jié)果整理和計算自角色

（1）對拉伸曲線的修正；（2）根據(jù)拉

伸圖的比例，找出相應(yīng)的ReL,Rnio2()分

計算延伸率：

（3）鐘

五、電子萬能試驗機(jī)的使用注意事項：

1.實驗室注意觀察低碳鋼的拉伸變

形階段

歸納與總結(jié)1()分

2.掌握實驗操作的步驟

3.注意記錄實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論鐘

布置作業(yè)完成實驗報告5分鐘

主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計

實驗一工程材料的拉伸實驗

拉伸實驗

一、實驗?zāi)康模?/p>

1.研究低碳鋼、鑄鐵的應(yīng)力一一應(yīng)變曲線拉伸圖。

2.確定低碳鋼在拉伸時的機(jī)械性能（比例極限Rp、下屈服強(qiáng)度Re"、強(qiáng)度極限Rm、延

伸率A、斷面收縮率Z等等）。

3.確定鑄鐵在拉伸時的力學(xué)機(jī)械性能。

二、實驗原理：

拉伸實驗是測定材料力學(xué)性能最基本的實驗之一。在單向拉伸時―AL（力一一變形）

曲線的形式代表了不同材料的力學(xué)性能，利用：

F\L

g=

可得到。一￡曲線關(guān)系。

三、實驗所用的設(shè)備、儀器和工具

1、電子萬能材料試瞼機(jī)一臺

2、游標(biāo)卡尺，螺旋測微器各一支

3、記號筆一支

4、低碳鋼試件各一個

四、實驗步驟：

1.量度試件尺寸：

1）量度直徑而。對于圓試件，在計算長度的兩端及中部三處用卡尺測量，每一處都

要在兩個互相垂直的方向上量出直徑，取其直徑最小值，測量精度到

2）確定計算長度及。

在試件中間等粗的細(xì)長部分內(nèi)，量取計算K度Lo（按10倍或5倍試件確定）。然后用刻

線機(jī)（記號筆等）把計算長度Lo分成若干等分（通常是以5mm或10mm為一等分）。以便當(dāng)

試件斷裂不在中間時進(jìn)行換算，從而求得比較正確的延伸率。但刻線時，應(yīng)盡量輕微。

2.試驗結(jié)果整理和計算：

1）對拉伸曲線的修正。

拉伸曲線得到后，往往在開始處形成如圖3.3中所示的不規(guī)則的曲線。這是由于試驗開

始時，握緊器、夾具和試件之間尚未緊密相接。并非完全由于試件變形所致。因此對此曲線

要進(jìn)行修正，即將拉伸圖直線部分往下延長，它與橫座標(biāo)相交，交點即為原點

2）根據(jù)拉伸圖的比例,找出相應(yīng)的ReL，Rm。并求出:

匕

下屈服點RCL=SO

F.

強(qiáng)度極限Rm=S。

3）計算延伸率:

L”一L。

A=L0100%

五、電子萬能試驗機(jī)的使用注意事項：

1、由于電氣參數(shù)初始化的原因，開機(jī)、關(guān)機(jī)時要注意順序，開機(jī)順序為主機(jī)一計算機(jī)

一打印機(jī)，關(guān)機(jī)順序為試驗機(jī)一打印機(jī)一計算機(jī)。

2、安裝試樣前要注意將橫梁限位調(diào)整好，以防止損壞機(jī)器。

思考題：

1、試述低碳鋼拉伸過程的四個階段的力學(xué)特性。

鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

教案

§2-3材料的化學(xué)性能

授課

授課內(nèi)容講授

§2-4材料的工藝性能形式

§2-5材料的經(jīng)濟(jì)性

2011年09月14日笫2

模具1011公2203

授課周1、2節(jié)卜.課

授課班級

時間年月日地點

第周第節(jié)

1.了解金屬材料的化學(xué)性能指標(biāo)；

教學(xué)目的2.熟悉并掌握金屬的工藝性能指標(biāo)要求；

3.掌握金屬的經(jīng)濟(jì)性。

能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)

.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，敏銳

1.能熟練掌握金屬材料的1

教學(xué)目標(biāo)1.能熟練掌握金屬材料的

工藝性能的洞察力

工藝性能的指標(biāo)

.培養(yǎng)學(xué)生熟悉金屬材料失效的

2.能熟悉材料化學(xué)性能指標(biāo)2

2.化學(xué)性能指標(biāo)

及經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)機(jī)理分析能力

任務(wù)案例

重點難點重點：金屬的工藝性能

及解決方難點：金屬的工藝性能

法解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)日常生活中的常見金屬，從要求入手，分析其性能指標(biāo)

《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)》相瑜才孫維連主編，北京，機(jī)械工業(yè)出版社

參考資料

《金屬工藝學(xué)》王孝達(dá)主編，田柏齡副主編，高等教育出版社

教具

作業(yè)布置課后看書

教學(xué)后記

教學(xué)方案設(shè)計

序?qū)W生活時間備

步驟教學(xué)內(nèi)容教師活動

號動分配注

回顧與告知回顧：材料的力學(xué)性能（1）回顧提問、學(xué)生討

告知：金屬材料的物理、化學(xué)及工藝性討論常見金屬的10分

論發(fā)言

能和需達(dá)到的教學(xué)目的其他性能鐘

一、材料的物理性能

比重

密度學(xué)生小20分

組代表鐘

熔點發(fā)言，記

錄

導(dǎo)電性

知識要點導(dǎo)熱性、磁性、熱膨脹系數(shù)。

二、材料的化學(xué)性能

15分

耐酸性、耐誡性、抗氧化性等鐘

三、材料的工藝性能：加工性能

40分

鑄造性能；毀造性能；焊接性能；切削

鐘

加工性能；粉末冶金性能；熱處理性能

等

歸納與總結(jié)5分鐘

1.金屬材料的物理、化學(xué)、工藝性能的

衡量指標(biāo)及要求

2.能掌握何種性能指標(biāo)及其含義

布置作業(yè)

主要授課內(nèi)容或板書設(shè)計

主要教學(xué)方法：講授

一、導(dǎo)入

簡要復(fù)習(xí)上節(jié)課金屬材料的力學(xué)性能，并對金屬材料的失效、成形以例子引入，激發(fā)學(xué)生

學(xué)習(xí)的興趣。從兒個概念慢慢引出本節(jié)內(nèi)容，并舉例介紹學(xué)習(xí)工程材料其他性能重要性和提出

相關(guān)相求等。

二、新授

§2-2材料的物理性能

1.密度

單位體積物質(zhì)的質(zhì)量稱為該物質(zhì)的密度：

式中，P為物質(zhì)的密度(kg/m3)；m為物質(zhì)的質(zhì)量(kg)；V為物質(zhì)的體積(m3)。

密度小于5X103kg/m3的金屬稱為輕金屬，如鋁、鎂、鈦及它們的合金。密度大于5X

103kg/m3的金屬稱為重金屬，如鐵、鉛、鴇等。

2.熔點

金屬從固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變時的溫度稱為熔點。熔點高的金屬稱為難熔金屬，如鴇、鋁、機(jī)

等，可以用來制造耐高溫零件，如在火箭、導(dǎo)彈、燃?xì)廨啓C(jī)和噴氣飛機(jī)等方面得到廣泛應(yīng)用。

熔點低的金屬稱為易熔金屬，如錫、鉛等，可用于耨造熔絲和防火安全閥零件等。

3.導(dǎo)熱性

導(dǎo)熱性通常用導(dǎo)熱率來衡量。熱導(dǎo)率的符號是"單位是W/(m.K)。導(dǎo)熱率越大，導(dǎo)熱

性越好。金屬的導(dǎo)熱性以銀為最好，銅、鋁次之。

4.導(dǎo)電性

金屬材料能夠傳導(dǎo)電流的能力稱導(dǎo)電性，通常用電導(dǎo)率來衡量，電導(dǎo)率越大，金屬材料

導(dǎo)電性越好。金屬導(dǎo)電性以銀為最好，銅、鋁次之。

5.熱膨脹性

金屬材料隨著溫度變化而膨脹、收縮的特性稱為熱膨脹性。熱膨脹性用線脹系數(shù)和

體脹系數(shù)aV來表示。

式中，al為線脹系數(shù)（1/K或1/℃）；L1為膨脹前長度（m）；L2為膨脹后長度（m）；At

為溫度變化量（1＜或℃）。

6.磁性

鐵磁材料：在外磁場中能強(qiáng)烈地被磁化，如鐵、鉆等金屬材料

順磁材料：在外磁場中只能微弱地被磁化，如鎬、格等

抗磁材料：能抗拒或削弱外磁場對材料本身的磁化作用，如銅、鋅等

§2-3材料的化學(xué)性能

1.耐蝕性

金屬材料在常溫下抵抗氧、水蒸氣及其它化學(xué)介質(zhì)腐蝕破壞作用的能力稱耐蝕性。

2.抗氧化性

金屬材料在加熱時抵抗氧化作用的能力稱抗氧億性。加入Cr、Si等合金元素可提高鋼的

抗氧化性。

§2-4材料的工藝性能

金屬材料的一般加工過程如下：

鑄--------------------------------MUT------r

熱鍛---------激件---------機(jī)加工----------?

鑄錢r焊接----------?r零件

CI—?熟孔f板、糠、型材、管材機(jī)加工-----------?

_冷軋、冷拔、冷沖一

1.鑄造性能

金屬材料鑄造成形的能力稱為鑄造性能，常用流動性、收縮性和偏析來衡量。

2.鍛造性能

金屬鍛造成形的能力為鍛造性能。它主要取決于金屬的塑性和變形抗力。

3.切削加工性能

金屬切削的難易程度稱為切削加工性能。

4.焊接性能

金屬能焊接成具有一定使用性能的焊接接頭的特性稱為焊接性能。

5.熱處理性能：金屬經(jīng)熱處理可使性能順利改善的性質(zhì)稱為熱處理性能。

鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院

教案

材料的結(jié)構(gòu)與凝固

Ch3授課

授課內(nèi)容§3-1材料的結(jié)合方式；§3-2金屬材料的晶體結(jié)構(gòu)；§3-3非金屬講授

形式

材料的結(jié)構(gòu)特點

2011年0。月16日第2

模具1011多媒體3201

授課周3、4節(jié)上課

授課班級

時間年月日地點

第周第節(jié)

1.了解金屬的晶體結(jié)構(gòu)；

教學(xué)目的2.熟悉金屬的結(jié)晶與鑄錠的組織；

3.掌握金屬的實際結(jié)構(gòu)與晶體缺陷。

能力目標(biāo)知識目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)

1.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，敏銳

的洞察力及理解能力

1.能熟練掌握金屬材料的1.能熟練掌握金屬材料的

教學(xué)目標(biāo)

晶體結(jié)構(gòu)結(jié)合方式及晶體結(jié)構(gòu)2.培養(yǎng)學(xué)生建立微觀金屬材料的

2.能正確理解金屬的實際晶2.能掌握金屬的實際晶體結(jié)感性認(rèn)識能力

體結(jié)構(gòu)及晶體缺陷的現(xiàn)象構(gòu)及晶體缺陷的現(xiàn)象

任務(wù)案例

重點：金屬的實際晶體結(jié)構(gòu)與晶體缺陷

重點難點

難點：金屬的實際結(jié)構(gòu)與晶體缺陷、合金的相結(jié)構(gòu)

及解決方

解決方法：引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)日常生活中