《机械制造基础B教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造基础B教案（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 第一课绪论一、金属工艺学课程主要內容？金属材料及热处理基本知识，铸造、锻造、焊接、切削加工基本常识。二、金属工艺学课程有什么特点？三、怎样才能学好？1.注意各章节的联系、学习、复习、巩固、应用、总结。2.要理解、要提问题、不能累积问题。3.抓住主要内容。 第一篇 工程材料基础知识 第一节 金属材料的主要性能教学目的和要求：1熟悉强度和塑性的指标及其意义。2.掌握洛氏硬度、布氏硬度的试验原理、特点及其应用范围。3.了解金属疲劳、冲击韧性的概念。重点与难点：强度和塑性、硬度、冲击韧性、疲劳强度的概念。 第一节 金属材料的力学性能（机械性能）材料的性能：使用性能：物理性能、化学性能、力学性能。工艺
2、性能：热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能。力学性能的定义：材料在外力作用下，表现出的性能。一、 强度与塑性概念：应力；应变拉伸实验，拉伸曲线，应力应变曲线1.强度：定义：抵抗塑性变形、断裂的能力。衡量指标：屈服强度、抗拉强度。（1） 屈服点：（2）抗拉强度：2.塑性：定义：发生塑性变形，不破坏的能力。衡量指标：伸长率、断面收缩率。（1）伸长率：（2）断面收缩率：总结： 越大，塑性越好，越易变形但不会断裂。二、 硬度定义：抵抗更硬物体压入的能力。衡量：布氏硬度、洛氏硬度。1.布氏硬度：HB（1）应用范围：铸铁、有色金属、非金属材料。（2）优缺点： 精确、方便、材料限制、非成品
3、检验和薄片。2.洛氏硬度：通常习惯用HRC（1）应用范围：钢及合金钢。（2）优缺点：测成品、薄的工件，无材料限制，但不精确。总结：数值越大，硬度越高。三、 韧性冲击韧度：定义：抵抗冲击载荷而不破坏的能力。衡量指标：kAk/A （J/cm2）四、 疲劳强度概念：交变载荷、疲劳现象试验：疲劳实验法。衡量指标：疲劳强度-1 第二节 金属材料的物理、化学及工艺性能教学目的和要求：1.了解材料的物理性能、化学性能。 2.了解它们在实际生产中的应用。重点与难点：物理性能和化学性能的应用。一、物理性能：1密度：单位体积内物体的质量。2.熔点：固体液体的温度点。3. 热涨性：金属材料具有热胀冷缩的性能。4.
4、导热性：金属具有传导热能的性质。5. 导电性：金属具有传递电流的性质。二、化学性能：1.耐蚀性（耐酸碱性）：金属材料抵抗腐蚀的性能。2.抗氧化性：高温时抵抗氧化的能力。3.化学稳定性：在常温下，化学稳定的性能。三、工艺性能：是指是否易于进行冷、热加工的性能。包括：热处理性能、铸造性能、焊接性能、锻造性能、切削加工性能。第二章 铁碳合金（钢和铸铁）教学目的和要求：1.了解晶体与非晶体，晶格、晶胞、晶格常数的意义。熟悉三种常见的金属晶格类型。 2.了解结晶的概念、结晶基本过程，晶粒大小对金属力学性能影响及其控制措施，纯铁的同素异晶转变。重点与难点：铁碳合金晶体结构和同素异晶转变。第一节 纯铁的晶体
5、结构及其同素异晶转变一、金属的结晶结晶：液态金属凝结成固态金属的现象。金属结晶的过冷现象：金属的实际结晶温度低于理论结晶温度，Tn长大速率。（2）变质处理（孕育处理）：在液态金属中，加入一些细小的金属粉末（变质剂）二、纯金属的晶体结构概念：晶格、晶胞、晶格常数（a、b、c、）纯金属的晶格类型：1.体心立方晶格：纯铁（-Fe）2.面心立方晶格；铜三、纯铁的同素异晶转变（举列钻石和石墨）纯铁：Fe（912）Fe（1394）-Fe（1538）L 二次结晶或重结晶。 第二节 铁碳合金的基本组织教学目的和要求：1.了解合金、组元、相、固溶体、金属化合物、机械混合物。 2.熟悉铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光
6、体、莱氏体。重点与难点：铁碳合金组织及其力学性能。合金：定义；金属特性：导电性、导热性、塑性、光泽。组元、相的概念一、固溶体：定义：溶质原子进入溶剂中，依然保持晶格类型的金属晶体。置换固溶体：间隙固溶体：1.铁素体F：CFe中形成的固溶体。机械性能：3050、7080、ku160200J/cm2、b180280MPa、HBS50802.奥氏体A：CFe中形成的固溶体。机械性能：4060、b40050MPa、HBS170220。二、金属化合物 Fe3C、硬度极高，而塑性、韧性极低。三、机械混合物：1. 珠光体P：FFe3C两相，机械混合物。 0.77C。机械性能：2025、b800850MPa、
7、 HBS280260。2.莱氏体Ld、Ld： 含碳量：4.3C。第二课 第三节 铁碳合金状态图教学目的和要求：1.熟悉简化的FeFe3C状态图、分析：特性点、线和区域组织。 2.熟悉典型成分铁碳合金的结晶过程分析及其在室温下的组织。重点与难点：掌握铁碳合金状态图。一、铁碳合金状态图的建立 简要介绍相图如何建立二、FeFe3C合金状态图的分析：1.点（特性点）：A ； D点；C； P ；E ；S。2.线（特性线）：（1）AC线：（2）AE线：（3）PSK线； 3.分类：含碳量分类工业纯铁：C0.0218C 钢：0.0218C2.11 铁：2.11C6.69钢分类： 共析钢： 亚共析钢：过共析钢。
8、三、钢在结晶过程中的组织转变1.共析钢：LLAAP2.亚共析钢：LLAAAFPF3.过共析钢：LLAAACPC 铁碳合金的组织和性能：工业纯铁：F 塑性好。亚共析钢：FP 取决于F、P的含量。共析钢：P 强度高。过共析钢：PC 取决于P、C的含量（C为网状的二次渗碳体，脆、不合格）。力学性能和含碳量的关系曲线图。 第四节 工业用钢简介教学目的和要求：1.掌握碳钢的分类、牌号、性能和用途。重点与难点：碳钢的分类、牌号、用途。一、钢的分类碳钢的分类、编号和用途：分类：低碳钢：0.25C 中碳钢：0.25C0.60% 高碳钢：0.60C1.4 质量：普通碳素钢：S0.05、P0.045。优质碳素钢：
9、S0.04、P0.04。高级优质碳素钢：S0.03、P0.035。用途： 结构钢：工具钢：二、碳素钢：碳素钢分如下三类：（1）普通碳素结构钢：新：Q235As235MPa。通常用于制造型材、螺钉、铁钉、铁丝、建筑材料等。（2）优质碳素结构钢：（3）碳素工具钢： 优质碳素工具钢：T数字。 高级优质碳素工具钢：T数字A。举例：T7、T8。含义：0.7C、0.80C、三、合金钢：合金钢：低合金钢、合金钢。1.合金结构钢起首两位数字表示平均含碳量的万分之几。例：12CrNi3：0.12C、Cr1.5、3Ni2.合金工具钢当含碳量1.0时，不标含碳量数；当含碳量1.0时，起首数表示含碳量的千分之几。例：
10、9Mn2V：0.9C、2Mn、V1.5W18Cr4V、W12Cr4V4Mo、9SiCr。 第五节 零件选材的一般原则选择材料的一般原则如下：1.应能满足零件的工作要求：安全第一。2.应能满足工艺性能要求：质量第一。3.必须重视材料的经济性：效率第一。（以铁代钢，以铸代锻）二、选择对应的材料：45 65 A3（Q235A） T13 T8A 10 ZG280500。弹簧 主轴 螺钉 锯子 锉子 箱体 油箱盖。课后总结：第三课 第四章 钢的热处理教学目的和要求：1.掌握退火、正火、淬火及回火的目的、方法及应用。 重点与难点：退火、正火、淬火、回火的不同点。热处理：钢在固态范围内，通过加热、保温、冷却
11、，改变金属材料的内部组织，改变材料的力学性能。分类： 普通热处理：退火、正火、淬火、回火。热处理 表面淬火： 表面热处理 化学热处理。一、钢的加热和保温时的组织转变：1.钢加热时的变化：2钢冷却时的变化： 根据组织分成三个转变区：1.高温转变区（珠光体转变区）：A1550， P。2.中温转变区（贝氏体转变区）：550Ms，AABC粒F。3.低温转变区（马氏体转变区）：MsMf ，AAMA残。M：C-Fe（过饱和地溶解），HRC6566，硬度很高。第二节 退火和正火一、退火：把钢加热到一定温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺法。目的：提高钢的塑性和韧性；消除钢的内应力；均匀组织；
12、为随后的热处理做准备。退火的种类：（1）完全退火：（亚共析钢）AC3+3050组织分析：PFAAPF （重结晶退火）。（2）球化退火：（过共析钢）AC1+2030组织分析：PFe3C网AFe3C网AFe3C球PFe3C球。（3）低温退火：（亚、共、过共析钢）500650用于消除加工硬化（650750），空冷，则称为再结晶退火。二、正火：AC3线或ACCm线以上3050经过保温后，随空气冷却的一种工艺。目的：提高低碳钢的硬度。消除网状渗碳体组织。改善钢的组织。因正火是在空气中冷却，得到的组织晶粒细小，且缩短了冷却时间组织分析：PFAAASF PFe3C网AAASFe3C粒应用：对一些大型或形状复
13、杂的零件，淬火有开裂的危险，用正火；对于含碳量0.30.5的钢件，用正火代替退火；含碳量低于0.3的钢件，采用正火，能提高硬度利于切削。 第三节 淬火和回火教学目的和要求：1.掌握淬火的目的、方法及其应用。 2. 熟悉回火的目的，掌握回火方法及其应用。重点与难点：淬火和回火的目的、方法及其应用。一、淬火：在固态范围内，把钢加热到一定的温度保温一定时间，以大于或等于临界冷却速度冷却下来的一种热处理工艺。）目的：获得马氏体组织，从而提高钢的硬度和耐磨性。（1）严格控制淬火加热温度。（2）合理选择淬火冷却介质。目的：既能得到高硬度的马氏体，也不会产生变形、开裂。二、回火：定义：将淬火后的钢加热到Ac1以下某一温度，保温
