教學方法教學要求授課內容課時分配組織教學安定課堂教學秩序2提問導入上節(jié)課我們學習的汽車的常用材料，請同學們想一想這些材料有哪些性能？課題金屬材料的性能了解概論：金屬材料的性能包括：使用性能和工藝性能。使用性能----力學性能、物理性能、化學性能、其他性能工藝性能----壓力加工性能、鑄造性能、焊接性能、切削加工熱處理使用性能：是指金屬材料在使用條件下所表現(xiàn)出來的性能。包括：①物理性能（如密度、熔點、導熱性、導電性、熱膨脹性等）。②化學性能（如抗腐蝕性、抗氧化性等）。③力學性能（如強度、塑性、硬度、沖擊韌性及疲勞強度等一、金屬的物理性能了解金屬材料固有的性能。密度熔點導電性導熱性熱膨脹性磁性二、金屬的化學性能了解金屬材料與周圍介質接觸時抵抗發(fā)生化學或電化學反應的性能。耐腐蝕性抗氧化性三、金屬的力學性能概述：1、金屬的力學性能又稱為機械性能，它是指金屬在外力作用所表現(xiàn)出來的性能。2、金屬材料在加工及使用過程中所受的外力稱為載荷。3、載荷的分類：載荷的分類外力作用的類型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、軸扭轉載荷扭轉扭轉曲軸等旋轉零件作用力的方向時間靜載荷是指大小不變或變化過程緩慢的載荷沖擊載荷突然增加的載荷交變載荷力的大小、方向隨時間作周期性變化的載荷？同學分組討論你們所知的外力（載荷）指的是哪些？并指出實例4、變形的概念及分類金屬材料在載荷作用下，形狀和尺寸的變化稱為變形。變形分為：彈性變形：隨著載荷的作用而產生，隨著載荷的去除而消失的變形。塑性變形：隨著載荷的去除而不消失的變形。5、金屬材料主要的力學性能包括：強度、塑性、硬度、韌性、抗疲勞性強度1、金屬材料在載荷作用下抵抗變形或破壞的能力。2、強度的大小用應力表示，金屬材料在受到外力作用時必然在材料內部產生與外力相等的抵抗力，即內力。單位截面上的內力稱為應力。（1）用符號σ表示，σ=F/S（2）單位：Pa（3）根據(jù)載荷作用方式不同，強度可分為：抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度和抗扭強度等。（4）一般情況下多以抗拉強度作為判別金屬強度高低的指標。bbZF0eS△L低碳鋼的力－伸長曲線縱坐標表示力F，單位N；橫坐標表示伸長量△L，單位為mm（1）oe：彈性變形階段（2）es：屈服階段（3）sb：強化階段（4）bz：縮頸階段3、強度指標：（1）屈服強度：當試樣上的載荷增加到一定值后，載荷不再增加或略有減小的情況下，而試樣仍繼續(xù)變形的現(xiàn)象叫做屈服。屈服后，材料開始出現(xiàn)明顯的塑性變形。金屬材料在產生屈服時的應力稱為屈服強度。用符號ReL(σs)表示對于無明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料可用規(guī)定殘余伸長應力表示，用符號RRσ0.2=F0.2/So屈服強度表示的是金屬材料抵抗微量塑性變形的能力。是機械零件設計的主要依據(jù)，也是評定金屬材料性能的重要指標。（2）抗拉強度材料在拉斷前所能承受的最大應力稱為抗拉強度，用符號Rm(σb)表示。零件在工作中所承受的應力，不于允許超過抗拉強度，否則會產生斷裂。（二）塑性1、定義：指金屬材料在栽花作用下發(fā)生塑性變形而不斷裂的能力。2、塑性由拉伸試驗測得的。常用斷后伸長率和斷面收率表示。（1）斷后伸長率A（δ）：試樣拉斷后，標距的伸長與原始標距的百分比。計算公式：δ=(l1-l0)/l0×100%斷面伸長率Z（ψ）：試樣拉斷后，縮頸處橫截面積的縮減量與原始橫截面積的百分比。計算公式：ψ=(SO-S1)/SO×100%A（δ）、Z（ψ）值越大，塑性越好。例、有一直徑dO=10mm，lo=100mm的低碳鋼試樣，拉伸驗時測得FS=21KN，F(xiàn)b=29KN，d1=5.65mm，l1=138mm，求：σs、σb、δ、ψ。解：（1）計算SO，S1S0=πd02/4=3.14×102/4=78.5mm2S1=πd12/4=3.14×5.652/4=25mm2（2）計算σs、σbσs=FS/SO=21×103/78.5=267.5Mpaσb=Fb/SO=29×103/78.5=369.4Mpa（3）計算δ、ψδ=(l1-l0)/l0×100%=(138-100)/100×100%=38%ψ=(S0-S1)/S0×100%=(78.5-25)/78.5×100%=68%2課時（三）硬度1、定義：指金屬材料抵抗其他硬物壓入其表面的（局部塑性變形、壓痕或劃痕）的能力。2、硬度可通過硬度試驗測定，常用硬度有布氏硬度和洛氏硬度。（1）布氏硬度（HBW）：用一定直徑的硬質合金球體，以規(guī)定的試驗力壓入試樣表面，保持規(guī)定時間后卸除試驗力，然后用測量表面壓痕直徑來計算硬度。用于測定鑄鐵、有色金屬、及其各種軟鋼等硬度不是很高的材料。優(yōu)點：能準確反映出金屬材料的平均性能。缺點：操作時間長，壓痕測量較費時。（2）洛氏硬度（HRC、HRB、HRA）：采用金剛石圓錐體或淬火鋼球壓頭，壓入金屬表面后，經規(guī)定保持時間后即除主試驗力，以測量的壓痕深度來計算洛氏硬度值。用于測定銅、鋁等有色金屬及其合金、硬質合金、表面淬火、滲碳件以及退火、正火和淬火。優(yōu)點：①操作簡單迅速，能直接從刻度盤上讀出硬度值；②壓痕小，可測成品及較薄工件；③測硬度范圍大。缺點：數(shù)值波動大3、硬度越大，耐磨性也越好（四）沖擊韌性1、定義：材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。2、指標：沖擊韌度αk3、常用沖擊試驗來測定金屬材料的沖擊韌性。4、沖擊韌度越大，表示材料的沖擊韌性越好。（五）疲勞強度1、交變應力：許多零件，在工作過程中往往受到大小或大小及方向隨時間呈周期性變化的應力作用，此應力稱為交變應力。2、金屬的疲勞：金屬材料在交變應力的長期作用下，雖然應力遠小于材料的抗拉強度，甚至低于屈服強度，也會發(fā)生突然斷裂，這種現(xiàn)象叫金屬疲勞。3、疲勞破壞的特征①、疲勞斷裂時無明顯的宏觀朔性變形，斷裂前沒有預兆，而是突然破壞；②、引起疲勞斷裂的應力很低，常常低于材料的屈服點；③、疲勞破壞的宏觀斷口由兩部分組成。4、金屬材料在無數(shù)次交變應應力作用下，而不發(fā)生斷裂的最大應力?？偨Y各種力學性能之間有一定的聯(lián)系，提高強度、硬度，往往會降低其塑性、韌性。四、金屬的工藝性能了解概念：工藝性能是指金屬材料對不同加工工藝方法的應能力。一、鑄造性能：金屬（材料）及合金在鑄造工藝中獲得優(yōu)良鑄件的能力稱為鑄造性能。1、流動性：熔融金屬的流動能力稱為流動性。主要受金屬化學成份和澆注溫度等的影響。2、收縮性：鑄件在凝固和冷卻過程中，其體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為引縮性。3、偏析傾向：金屬凝固后，內部化學成分和組織的不均勻現(xiàn)象稱為偏析。二、鍛造性能：用鍛壓成形方法獲得優(yōu)良鍛件的難易程度稱為