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1、金属工艺学,崔江涛,Company Logo,,获得机械工程材料，金属冷（热）加工的基础知识，初步具有金属加工的操作技能,金属工艺学是一门以机械制造工艺为主的基础课。,分组讨论，合作探究。 建议意见！ 逐步完善！,概念,目的,方法,绪论,绪论,Company Logo,,历史发展,Company Logo,,司母戊大鼎,出土于河南安阳侯家庄武官村。此鼎形制雄伟，重达382.84公斤高达133厘米,是迄今为止出土的最大最重的青铜器。(商代),Company Logo,,永乐大钟,高6.75m、直径3.3m、重量46.5t的铜钟，是明朝永乐年间（约1420年）铸造的，在世界大钟之林中铸造年代最久远
2、。钟身内外铸满了佛经，经文清晰，排列巧妙，总字数达230184个，是世界上铸字最多的大钟。撞击一下，钟声悠扬悦耳，可传4050km。,Company Logo,,越王勾践剑,越王勾践剑通高55.7厘米，宽4.6厘米，柄长8.4厘米，重875克。1965年冬天出土于湖北省荆州市附近的望山楚墓群中，剑上用鸟篆铭文刻了八个字，“越王鸠浅（勾践），自作用剑”,Company Logo,,历史发展,Company Logo,,寒山寺大钟,重l08吨，高8.608米，最大直径5.242米 07年重铸 表面经文采用激光雕刻而成,Company Logo,,制造技术的发展阶段：,（1）用机器代替手工，从作坊形
3、成工厂,（2）从单件生产方式发展到大量生产方式,（3）柔性化、集成化、智能化和网络化的 现代制造技术,Company Logo,,一般机械制造过程,Company Logo,,本课程的教学目标,（1）了解常用工程机械材料的类别用途，初步具有正确使用常用金属材料的能力。 （2）了解金属的常用热处理，主要冷、热加工方法的基本原理，工艺特点和应用范围，金属毛坯和零件的常用加工方法，初步具有选用热处理、使用毛坯和确定机械加工工艺路线的能力。 （3）了解机械产品制造过程、加工设备及工艺过程。 （4）了解与本课程有关的新材料、新工艺、新技术、 新设备与其发展趋势。,Company Logo,,教学大纲,1
4、、了解金属材料的力学性能及强度、塑性、韧性的概念，了解金属疲劳的现象。 2、了解非金属合金的分类，掌握常用合金的牌号、性能及应用。 3、掌握常用的低合金钢，合金钢的牌号、性能及应用。 4、了解铸铁的分类，掌握灰铸铁、球墨铸铁的牌号、性能及应用。 5、了解热处理的概念、目的和分类。 6、了解退火、正火、淬火、回火、调质的目的、方法及应用。 7、了解钢的表面热处理和化学热处理的目的和应用。,Company Logo,,第一章 金属的力学性能,（3）知道拉伸试验，掌握金属材料变形阶段,（2）理解强度的概念及常用判据,（1）了解金属力学性能的概念金属力学的性能及常用判据,1.1 强度与塑性,教学目标,
5、Company Logo,,探究问题,探究一：金属力学性能的概念？它的主要性能有哪些？ 探究二：强度的概念？强度的判据是什么？ 探究三：描述拉伸试验过程 探究四：根据低碳钢的力伸长曲 线分析金属材料发生形变的阶段,Company Logo,,金属的主要性能有使用性能和工艺性能 使用性能指材料在使用过程中表现出来的性能（包括力学性能、物理性能、化学性能）。 工艺性能指材料对各种加工工艺适应的能力。 力学性能是材料在力的作用下所显示的性能， 主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度。,探究一,探究一,Company Logo,,探究一,金属力学性能的概念？它的主要性能有哪些？,力学性能：材料在力的作
6、用下显示的性能。 主要性能：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度。,Company Logo,,强度的概念？强度的判据是什么？,判据：屈服点、抗拉强度,探究二,强度：金属抵抗永久变形（塑性变形）和断裂的能力,Company Logo,,探究三,强度测量方法：拉伸试验,标剧,Company Logo,,探究三,Company Logo,,探究三,准备试件,调整试验机,装夹试件,检查与试车,进行试验。,取下试件和记录纸,进行测量记录,实验 过程,Company Logo,,探究四,OE； 弹性变形阶段 ES； 微塑性应变阶段 S； 屈服点 SB； 塑性变形阶段 BK； 缩颈阶段 K； 断裂,Compa
7、ny Logo,,巩固练习,名词解释： 力学性能: 强度: 填空： 力学性能主要表现在（ ）（ ）（ ）（ ）和（ ） 强度的判据（ ）和（ ） 简答： 简述拉伸实验步骤 根据课本第5页图1-2 简述技术发生变形的阶段,材料在力的作用下所显示的性能,强度,塑性,韧性,硬度,疲劳强度,屈服点,抗拉强度,金属抵抗永久变形和断裂的能力,Company Logo,,作业,概念 ： 强度 屈服现象 分析伸长曲线,Company Logo,,上节课内容,金属力学的概念 性能 强度的概念 判据 拉伸试验分析 伸长曲线分析,Company Logo,,1.1强度与塑性,教学目的,Company Logo,,探
8、究问题,探究一：内力、应力的概念 探究二：弹性极限的概念公式及应用 探究三：屈服点的概念公式及应用 探究四：抗拉强度的概念公式及应用,Company Logo,,探究一,内力、应力的概念,内力：材料受外力作用后导致内部之间的相互作用力。,应力：单位面积上的内力称为应力 拉伸时用符号： 表示。,Company Logo,,探究二,试样产生完全弹性变形时所能承受的最大拉应力 。 符号： 单位:MPa,弹性极限：,公式：,Company Logo,,探究二,Company Logo,,探究三,公式：,屈服点：,Company Logo,,探究三,练习： 某工厂购进一批钢材，为了测钢材是否合格现需要测
9、量该钢材的屈服极限 已知： 求,Company Logo,,探究四,抗拉强度：,公式：,试样拉断前所能承受的最大应力值。 符号： 单位：MPa,例题： 现有一圆形截面标准长试样已知： =9.42KN 求,Company Logo,,探究四,Company Logo,,巩固练习,填空： 材料受外力作用后导致其内部之间的相互作用力称为（ ）其大小和外力（ ）方向（ ）单位面积上的内力称为（ ）。 名词解释： 弹性极限： 屈服点： 抗拉强度：,内力,相同,相反,应力,Company Logo,,塑性,探究一：塑性的概念，表示方法。 探究二：断后伸长率的概念公式及应用 探究三：断面收缩率的概念公式及应
10、用,Company Logo,,探究一,塑性：,断裂前材料发生永久变形的能力 。,表示方法：,断后伸长率 断面收缩率,Company Logo,,探究二,断后伸长率：,试样拉断后标距的伸长与原始标距的百分比，符号,公式：,例题： 现有一标准长试样已知 求,解：,Company Logo,,探究二,练习： 现有一标准短试样已知：,同一材料的断后伸长率,Company Logo,,探究三,断面收缩率：,试样拉断后，缩颈处横截面面积的最大缩减量与原始横截面面积的百分比。 符号 ：,公式：,例题： 现有一标准长试样，已知：,解：,Company Logo,,探究三,练习： 现有一标准短试样，已知：,C
11、ompany Logo,,巩固新知,（ ）是指断裂前材料发生永久变形的能力用（ ）和（ ）表示。 同一材料的断后伸长率 塑性： 断后伸长率： 断面收缩率：,塑性,断后伸长率,断面收缩率,断裂前材料发生永久变形的能力 。,试样拉断后标距的伸长与原始标距的 百分比,试样拉断后，缩颈处横截面面积的最大 缩减量与原始横截面面积的百分比。,Company Logo,,作业,课后题1-3 1-4,Company Logo,,第一章：金属的力学性能,1.2 硬度,目标,理解硬度的概念，知道硬度实验方法,掌握布氏硬度，洛氏硬度的表示方法，实验原理，优缺点及应用,Company Logo,,探究问题：,探究一：
12、硬度的概念？ 硬度的实验方法有哪些？ 探究二：布氏硬度的实验原理，表示方法，优缺点， 应用范围。 探究三：洛氏硬度的实验原理，表示方法，优缺点， 应用范围。,Company Logo,,常见的铅笔硬度,Company Logo,,探究一,硬度：,材料抵抗局部变形，特别塑性变形、压痕、划痕的能力。,试验方法：,布氏硬度试验法、洛氏硬度实验法、维氏硬度实验法。,Company Logo,,探究二,原理：,D、 F、 t、 d.,布氏硬度：,Company Logo,,探究二,公式：,符号：,HBS （用淬火钢球压头）; HBW（用硬质合金压头）。,C:UserszyzDesktop布氏硬度_标清.flv,Company Logo,,探究二,表示方法：,不标单位,硬度值 HBS(W)压头直径 / 实验力 / 时间,150HBW10/1000/30 用直径为10mm的硬质合金钢压头，在1000kgf（9.80KN）试验力下保持30S所测得的布氏硬度为150,练习： 130HBS5/750/30,一般标注只需要标注出要求的硬度范围和硬度符号 如：200230HBS,Company Logo,
