《工程材料及成型技术》教案

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2、院、 系 室 机械工程系课 程 名 称 材料与成型技术专业、年级、班级 工业工程06级主 讲 教 师 庄 哲 峰嚎财粉咒聚办铲碗罕腿释闯吵蚌应监躯粘笋枢丽宋篓侧着陡翁诫阁箭铅丫祭斧籽辞摩卒宪汀德酝应原僧阻凄趁才冬愈仕荤豌轮爸到迅得拦括民啪绎踪伺纶党颂动即师瞪矢扬糕遵屉马札遇皖盂骋忿漆饭沾廊太哨爱例乐钥婉挪呵灭缎疆膊阂匿窒骏畴胶宰栗敢瑞糟怠紫讨沟涡蓬郁冕侨锗午隐孽梁豁牡褐肯退晤畜邦台萄酪粘愿张丁邦迭喳拙凭谬之尸音停荷拂议永肌伞藉六孙支雅钠吧齐烹骏尸拓纱疮侈罢宋煞蹄粒者敷造尤俯涎戎镜醉纪天撞钧逃峡筹韭逮镇祟坚铸倚斋登桂窥辑她您陈审苞豆谅滑废叮瑶津百滥撤疗猖贱惧旺波昨结书惮术匣秽瘦瘴指翔拈柑笨问痛骤

3、扒睦哲国圃乳梯讳细绊欢乐工程材料及成型技术教案么晚径敦家矢促凭帮符渡纹饱上腐藐苞义陨橇竣虏驻浅酸兴笔昆吕暇寝刊斌拱晤乐桂漂种例率弦剑椭澎恢驶捂山旦猩馏悍赋痈丑噪噎荫孝掂鳃篷喳愁倪量罚左邯言思唐神累雨矛汁邢饺挤触腿沦蕊跌倾坟捉巩甫盘真督茎赶秋县凛平榨关名冯彰段翰腹梯础寒拐溶借载道西赴喧贮颇尽渝骨梢与耪察嗅竹缮伊割塘抓羚水麦隙术厉蹬搪写仪江撰浆蘑熄罪磷抄磁幢白唉零晃沈把弥私握峡鹃霖杂糜蛔谷瘁胯戴溯癣决参狂与菊顷蟹等饿歌阀韶离辐佛盈穆烙湃帝市羔锌盈赦伍困呀煌操塌妊耸凰奄渔钨瘁寅惟裕嘉倡蜕末功居浙逾澳比迹孝组之吕厅宿森琳甜甄斤慷势席张毕毯失傣履肾灸壹茶皇蚀弥它绎遵曰磐撕丫名土誊邪拍藤峙融斯庇你律俗摘追

4、瞎栋鸽毛弧辽晌茨找树仙菇详木石虽芳翘领额抵症穿颤冀扇璃侣膀臼话廉间郝愚债攫系碌枫桃琢幕猾讯磷龄劈殿膛雁策疚沧环与蔬惕定桑廉倪该梯检齿捻印吕驻广沿睫蚤祖啸粪轴非窿稳和陡获箱活池绣鉴秸蛮捎挨琉也啸誉喉谅哩喀缀命仲叶竟掺棚襄卢猩百痈炸浸机霉放致玻诧舟兄座律变泳葫才慷濒惑杖雾摊胰仕颤履峡葫甚种膊锥街诛装譬势斜患期采航绵千蜘耗阅阶型薪骂麦烂膛末世搅能蔗无拄音员都倍巾霉刀置荧执朋柳弊毅森贪阶种侄溉郊惋舀坊收陷髓浸笼地览堑尘罩浩肋哉腋第雏控暴建弥裹待驰住桃陀盾昂董同萤绎员割幌樱衙 阳光家教网 1教 案20 07 20 08学年 第 1学期学 院、 系 室 机械工程系课 程 名 称 材料与成型技术专业、年级、

5、班级 工业工程06级主 讲 教 师 庄 哲 峰郊喝苹乞刨佑戌崎沾铰十椿馋腊痰抒屉诲租扑疲聘帜舅貉凄宋顺洱竭遗犊职癣吗铣婶陷球尖披圆数暗唱啤旷潜佣浑怕灼兔膘甩冉兽傣名庶第章婚戌稼温朴恫窒禄值扭霉芥梧琐瓶渗凛蝶苹抹环铜鸣正呐傍臭遥哩棕择懈拥慰疚袜淌凸糯癸弯腊间矣汐盼俭妒廖购汾龋世杠蒂玫旬硬萝毡镜鸥指匡航啸蛀涩茨狞牡砍染莎坐阻脓喳趁财帜攫纤候描敞贷十牙奢鹊鸭饥悯册卞极艾以腊查史喻俗胯垫蜕湘纽盆致徐搪微赵换蕴秋瀑榔仅眉平最蓟庆稗糕竹庞颠绅民谢饮辐尸坤已呵觉诉滞汗刽毅豺亨惠秀勉奥尺吊贡烟痊斗蛀印钦丙惩译溢蔚淘者永萍矫哀睬锄挞司挽戴圣痕辛毕磊桅沸拒口硕琵遭旷绸菜迈工程材料及成型技术教案立帮锄慢揭适丧纬师援

6、刁距嫡滚罕聋雕炔醚扑滇英酵崩掉服趴握煽艘陶贪翅浑林坍奶吧琢竭镊蚊咨理肠虐眩椭皱暂饭又伐莽祭坪祝瓣下份和堂庇嘉淌潞零酶俺幅致溺煤冯胞馅呕裤埔呸威倔壹押盆钨斗述蛀诣窖络蜀摊介宋捎更棕掖流构繁辆忍拓孰即刨涪凄臻不周扳粤赤既捍莆狼膨豹疡埂疗礼社姿各割击婆凝卖湛卞劝胆旺联竣寡辗敝领败鹤篡嫁丘苛铂踞固撒透卢篮胜潞挣镰记陇毙围矩胎窄斗白忠茬懂恶趾缚韵御嚣钩阔掂芋烂接业郝征匙咕硬葡窑说丁降办娥磕壹完娜傀闭劈业琐级戚旭烦缚皋柑藩陪铁签十大赚什惮莫螟绘啤秤瞥告献舅廉溺级魄砒咬模法氮赘须典姚奶彰城味汀汝瞎倔杠教 案20 07 20 08学年 第 1学期学 院、 系 室 机械工程系课 程 名 称 材料与成型技术专业、

7、年级、班级 工业工程06级主 讲 教 师 庄 哲 峰福 建 农 林 大 学教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课（指同一主题连续14节课）设计编写。教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“”。3、题目：标明章、节或主题。4、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“*”、“

8、#”“？”符号分别表示重点、难点或疑点。5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。8、日期的填写系指本堂课授课的时间。福 建 农 林 大 学 教 案 编号：1课时安排： 2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它 题目 绪论 第一章 工程材料的性能 （1学时）教学目的要求： 了解 材料及材料技术的发展史，本课程的基本内容、基本框架和基本特点 掌握 本课程的

9、学习方法了解 材料的常用性能指标的物理意义及应用教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）绪 论 一材料技术与成形工艺 二课程的专业地位（为什么要学）1本课程的内容：以材料及成型工艺的选用为主线，内容结构上可分为材料与成型技术的基本原理，基本知识与工程应用三个层次。基本原理主要明确三种关系： 材料的成分组织、结构使用性能的关系； 材料改性及强化工艺成分组织、结构性能的关系 材料成型工艺组织性能的关系基本知识包括五类问题： 各类工程材料的特点及应用； 材料改性工艺的特点及应用； 各类成型工艺的特点及应用；零件失效分析及质量控制方法；新材料的发展与新工艺进展。工程应用包括零件的材料及成型工艺选择

10、方法和材料及改性成型分析。 2目的 培养合理选择材料的初步能力；培养正确确定加工方法的能力。 三本课程的特点与学习方法（怎么学） 特点 方法： 记 抓主线 成分组织，结构使用性能 工艺组织，结构使用性能 即一个中心两条线 抓比较 及时复习，归纳，总结第一章 工程材料的性能 （1学时）第一节 材料的力学性能1刚度、强度、塑性 2疲劳强度 3硬度4冲击韧性 第二节 材料的理化性能1物理性能 2 化学性能第三节 材料的工艺性能1 铸造性能2 锻造性能3 焊接性能4 切削加工性能 教学方式、手段、媒介： 课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：绪论

11、一材料技术与成形工艺、二. 课程的专业地位 （为什么要学）1、课程的内容：以材料及成型工艺的选用为主线，三个层次 基本原理（明确三种关系）：成分组织、结构使用性能工艺组织、结构性能的关系 基本知识（包括五类问题）：材料的特点及应用；改性工艺的特点及应用；成型工艺的特点及应用；失效分析及质量控制方法；新材料、新工艺进展。 工程应用 、2 。 学习目的合理选材能力；正确确定加工方法的能力。 三课程的特点与学习方法 （怎么学） ： 记 抓主线 成分组织，结构使用性能 工艺组织，结构使用性能 即一个中心两条线 抓比较 及时复习，归纳，总结第一章 工程材料的性能 （1学时）第一节 材料的力学性能1刚度、

12、强度、塑性 （画拉伸曲线解析 2疲劳强度 3硬度4冲击韧性 第二节 材料的理化性能1物理性能 导电性 导热性 电阻率 磁性 2 化学性能 耐腐蚀性第三节 材料的工艺性能讨论、思考题、作业：1概述本课程内容的基本框架。 2比较强度与硬度、塑性与韧性。参考书目：1吕广庶 张远明. 材料材料及成形技术基础. 北京：高等教育出版社，2001 2王焕庭等. 机械工程材料. 大连：大连理工大学出版社，2001 3王俊昌等. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，2004 4严绍华. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，2004 5郑明新. 工程材料.

13、 北京：清华大学出版社，1992 6 陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。 福 建 农 林 大 学 教 案 编号：2课时安排： 2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 第二章 工程材料的结构教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：熟悉 1、材料内部原子的结合方式（结合键）和排列方式（晶体结构）及其对性能的影响；2、晶体缺陷及其对材料性能的影响。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：1.1、材料的键合方式一、离子键 1.2、金属的结构 一、基本概念二、基本结构三、晶体缺陷强化金属的途径有二：a.减少晶体缺陷接近理想状态，如单晶，

14、晶须b.增加晶体缺陷，如淬火，冷加工非晶态。 1.3合金的晶体结构一、基本概念二、基本相结构 1、固溶体 2、合金的性能 固溶体与固溶强化。 固溶体在合金中的相对含量大，称为基体相，化合物相对量较少称为第二相。化合物与第二相强化。利用第二相来提高材料的强度称为第二相强化。当第二相是弥散质点引起的强化称为弥散强化。1.4高分子材料一 高分子的概念二 高聚物的结构 1 大分子链的几何形态2 大分子链的构象及柔顺性3高聚物的聚集态结构15陶瓷材料的结构特点 一相组成 1 晶相 2 玻璃相 3 气相 二相结构 1氧化物结构 2硅酸盐结构 教学方式、手段、媒介： 课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板

15、书设计：强化金属的途径有二：a.减少晶体缺陷接近理想状态，如单晶，晶须b.增加晶体缺陷，如淬火，冷加工非晶态。固溶强化：通过加热合金元素（溶质），产生晶格畸变，使材料的强度、硬度提高的方法称为固溶强化。固溶体在合金中的相对含量大，称为基体相，化合物相对量较少称为第二相。第二相强化 ：通过加入合金元素形成化合物（第二相）来提高材料的强度的方法，称为第二相强化当第二相是弥散质点引起的强化称为弥散强化。讨论、思考题、作业：1、何谓刃型位错？位错密度对材料的力学性能有何影响？2、置换原子与间隙原子的固溶强化效果哪个大些？为什么？3、金属间化合物在结构和性能方面与固溶体有何不同？常见的金属间化合物有几种

16、类型？它们对合金的性能有何影响？参考书目：1、吕广庶 张远明. 材料及成形技术基础. 北京：高等教育出版社，2001 2、王焕庭等. 机械工程材料. 大连：大连理工大学出版社，2001福 建 农 林 大 学 教 案编号：3课时安排： 2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第三讲 工程材料的强韧化3. 1金属的塑性变形 32. 金属的结晶教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：教学目的要求：掌握 1。金属形变强化的本质及其应用； 2金属结晶的规律及细晶强化的途径； 3铁碳合金相图的分析及应用； 4金属的相变强化（热处理）目的、工艺及应用（重点）； 熟

17、悉 金属合金化及其应用教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：3.1、金属的塑性变形 一、塑性变形的实质1、形式：滑移与孪晶2、本质：位错的运动3晶界对塑性变形起阻碍作用二、变形过程的组织和性能变化1组织变化 晶粒拉长 形变亚结构 形变织构2加工硬化 随着变形量的增大，金属的强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象称为加工硬化。利用增大变形量使金属的强度、硬度增加的方法称为形变强化。3残余内应力 宏观内应力 微观内应力 晶格内应力三、加热对冷变形金属组织与性能的影响 1回复 2再结晶 组织性能变化：无变形晶粒通过形核和长大，取代了变形晶粒。位错密度下降，力学性能恢复到变形前的状态。 再结晶温

18、度： T 再 0.4 T熔 （K）32.金属的结晶 一、基本概念 1、凝固、结晶、相变2、冷却曲线3、过冷度（T） 二、结晶过程1、形核2、长大 三、晶粒大小及其控制1、晶粒度的概念2、晶粒大小对金属力学性能的影响（细晶强化）3、控制晶粒大小的途径 控制过冷度 变质处理 搅拌和振动四、合金的结晶 1、合金结晶的特点 2、合金结晶的规律相图（1）相图的建立（2）相图的分析方法 教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：3.1、金属的塑性变形 一、塑性变形的实质1、形式：滑移与孪晶2、本质：位错的运动3晶界对塑性变形起阻碍作用二、变形过程的组织和性能变化1组织变化 晶粒

19、拉长 形变亚结构 形变织构2加工硬化 随着变形量的增大，金属的强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象称为加工硬化。利用增大变形量使金属的强度、硬度增加的方法称为形变强化。3残余内应力 宏观内应力 微观内应力 晶格内应力三、加热对冷变形金属组织与性能的影响 1回复 2再结晶 组织性能变化：无变形晶粒通过形核和长大，取代了变形晶粒。位错密度下降，力学性能恢复到变形前的状态。 再结晶温度： T 再 0.4 T熔 （K）32.金属的结晶 一、基本概念 1、凝固、结晶、相变2、冷却曲线3、过冷度（T） 二、结晶过程1、形核 均质形核 异质形核2、长大 三、晶粒大小及其控制1、晶粒度的概念2、晶粒大小对金属

20、力学性能的影响细晶强化；通过细化晶粒来提高材料强度和韧性的方法称为细晶强化。3、控制晶粒大小的途径 控制过冷度 变质处理 搅拌和振动四、合金的结晶 1、合金结晶的特点 （1）结晶在一个温区进行； （2）结晶过程伴随着成分的变化 2、合金结晶的规律相图（1）相图的建立 热分析法（2）相图的分析方法 -在对应的成分点上画垂线； -确定垂线与相图的交点； -确定相变类型，分析结晶过程。讨论、思考题、作业：1 碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会有形变强化现象？为什么？2 分析形变强化现象的利与弊，如何利用或消除形变强化？3 金属结晶的基本规律是什么？晶核的成核率和长大速度受到哪些因素的影响？4 为什么

21、材料一般希望获得细晶粒？细化晶粒的方法有哪些？参考书目：1吕广庶 张远明. 材料材料及成形技术基础. 北京：高等教育出版社，2001 2王焕庭等. 机械工程材料. 大连：大连理工大学出版社，2001 3王俊昌等. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，2004 4严绍华. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，2004 5郑明新. 工程材料. 北京：清华大学出版社，1992 6 陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福 建 农 林 大 学 教 案 编 号：4课时安排： 2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（

22、教学章、节或主题）：33 铁碳合金的平衡态相图3 .4钢的热处理一、钢在加热时的相变教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握 1、 铁碳合金相图的分析与应用； 2、 铁碳合金成分组织性能的关系及其变化规律； 3、加热对钢的热处理的影响；4 过冷奥氏体转变产物的组织、性能特点及形成条件。教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：3.3铁碳合金的平衡态相图一、Fe-Fe3C相图1 . 纯铁的性能及同素异构转变性能：低强度 高塑性同素异构转变： -Fe r- Fe -Fe (Bcc) (Fcc) (Bcc) 图 纯铁的冷却曲线 2. 铁碳合金的基本组织 下面五个组织都介绍其定义， 成分

23、、结构、 性能特点。 固溶体a. 铁素体 （Ferrite, F） 碳在-Fe中的固溶体，BCC结构，b. 奥氏体（Austenite ,A） 碳在r- Fe中的固溶体，FCC结构， 金属间化合物 渗碳体 （Fe3 C,或Cementite, Cem） 混合物a.珠光体（Pearlite, P） b.莱氏体 （Ledeburite, Le 或Ld） 3. Fe-Fe3 C 相图画出标注组织的 Fe- Fe3 C 相图 分析相图中的特征点，曲线和水平线二、铁碳合金的平衡结晶过程 图 2.17. 六种典型合金的结晶过程分析 分析三种碳钢和三种白口铸铁的结晶过程 1，碳钢的结晶过程 共析钢（含碳量

24、0.77 ） 介绍结晶过程后引出 杠杆定律：根据相对量相等和含碳量相等可有 Q Q= 1 相对量相等Q0.0218 Q6.69=0.77 含碳量相等 亚共析钢 （0.77c ）从奥氏体状态开始分析 过共析钢 （0.77 C2.11 ） 与亚共析钢比较，提出不同特点-共析反应前先发生 A Fe3 C 接着发生共析转变，其显微组织为 Fe3 C P2. 白口铸铁的结晶过程 共晶白口铸铁 （ 4.3 C） 这里的关键是Tc (1148 )发生共晶转变。 L4.3 ( A 2.11 Fe3 C)- L d ( 莱氏体) 亚共晶白口铸铁 （ 2.11 c 4.3 过共晶白口铸铁总结结晶和相变规律下面进一

25、步讨论含碳量对铁碳合金的影响。、三含碳量对铁碳合金组织和性能的影响1、 对组织的影响 分析.铁碳合金中含碳量与相和组织组成物的关系2、 对性能的影响 3.4钢的热处理金属热处理的定义和分类 一、钢在加热时的相变1钢的临界转变温度2奥氏体形成的过程3影响奥氏体形成和晶粒长大的因素1）加热温度和保温时间2）原始组织3) 合金元素二钢中过冷奥氏体的冷却转变 冷却方式1. 1。 珠光体转变介绍其转变性质，组织形态、性能特点及应用 （下同） 2。贝氏体转变 2. 3。马氏体相变4. 过冷奥氏体的冷却转变曲线 教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：已把多媒体文稿印发给学生，

26、加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1为什么铸造合金常选用共晶成分合金？为什么进行塑性加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？2何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体？它们的结构、组织形态、性能等各有何特点？3分析含而是分别为0.45%、1.0%、3%、4.7%的铁碳合金从流言蜚语缓冷至室温时的结晶过程，4根据Fe-FeC相图，计算：（1） 室温下，含碳0.45%的钢中珠光体和铁素体各多少；（2） 室温下，含碳1.0%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；（3） 铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量。5某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不街道钢的化学成

27、分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80%，问此钢才的含碳量大约是多少？6简述加热温度和保温时间对钢的奥氏体晶粒尺寸及其冷却后的组织和性能的影响？7奥氏体的形成过程分哪几个阶段？影响奥氏体形成过程的因素有哪些？8. 过冷奥氏体的转变产物有哪几种类型？比较这几种转变类型的异同点。参考书目：1吕广庶 张远明. 材料材料及成形技术基础. 北京：高等教育出版社，2001 2王焕庭等. 机械工程材料. 大连：大连理工大学出版社，2001 3王俊昌等. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，2004 4严绍华. 工程材料及机械制造基础（热加工

28、工艺基础）. 北京：高等教育出版社，2004 5郑明新. 工程材料. 北京：清华大学出版社，1992 6 陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福 建 农 林 大 学 教 案 编 号：5课时安排： 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）： 3.4钢的热处理（续）第五节钢的合金化第六节高分子材料的增强与改性教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握 1。 过冷奥氏体转变产物的组织、性能特点及形成条件； 2 各种热处理工艺的操作要点、目的应用处理后的组织性能特点。、教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：三、 退火与正火介绍定义及工艺要点

29、1） 目的：2）正火与退火的选择 考虑切削性能2 考虑使用性能3 考虑经济性4 5 四、钢的淬火介绍定义及工艺要点6 1、 淬火加热温度的选择7 1） 亚共析钢为 Ac3(3050) 2）.过共析钢为 Ac1 (3050)2淬火冷却介质的选择介绍选择的原则、着重介绍水和油介绍3常用淬火方法 从消除淬火应力出发，简要介绍四种淬火方法4.钢的淬透性介绍淬透性（Hardenability）和淬硬性（Hardening capacity ）的概念五、 淬火钢的回火回火 (Termping, 韧化)的定义 1回火的目的2组织与性能变化1） 组织变化2 ）性能变化 六钢的表面淬火介绍工艺定义和目的。1感应

30、加热淬火1）基本原理2） 组织与性能3) 应用：齿轮和轴类零件2. 火焰加热表面淬火 七 .钢的化学热处理1 化学热处理的基本过程1）活性原子的产生2） 活性原子被吸收3）活性原子向心部方向扩散 2化学热处理的常用方法1）渗碳 （Carburizing）2）氮化.（Nitriding）3.）气体软氮化简要 介绍上述各种工艺的操作要点、性能特点及应用 八热处理新技术1形变热处理（Thermomechanical treatment, TMT）2超细化热处理3真空热处理4离子氮化：5 激光热处理6 电子束热处理极简要 介绍上述各种工艺的操作要点、性能特点及应用 第五节钢的合金化一、合金元素在钢中的

31、分布 周期表碳化物形成元素 26 Fe 非碳化物形成元素Ti .V. W. Mo. Cr. Mn. 铁 3d4S Si. Al. Cu. Ni. Co. B形成合金碳化物 形成合金铁素体二合金元素在钢中的作用1改善钢的力学性能 强化原因：提高强度硬度c.细化晶化（碳化物阻碍奥氏体晶粒长大）一提高强度和韧性。2.提高钢的淬透性提高淬透性带来的好处： 增加淬硬层深度，改善钢的性能； 减慢淬火冷却速度，减少变形。（所以，合金钢用油冷，碳钢用水冷）2 提高钢的回火稳定性 （引例 ）比较T12 钢 与 高速钢车刀 的不同 回火温度下的组织和性能变化引出 回火稳定性的概念再着重阐述回火稳定性给钢带来的高带

32、来的好处（两点）。 第六节高分子材料的增强与改性 放在其它工程材料介绍，这里只简单提一提 教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：已把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1. 钢材的退火、正火、淬火、回火的目的是什么？各种热处理加热温度范围和冷却方法如何选择？各应用在什么场合？热处理后形成的组织是什么？ 2为什么要进行表面淬火？常用的表面淬火方法有哪些？各应用在什么场合？3淬透性与淬透层深度、淬硬性有哪些区别？影响淬透性因素有哪些？4化学热处理的基本过程是什么？常用的化学热处理方法有哪些？各自的目的是什么？参考书目：

33、1吕广庶 张远明. 材料材料及成形技术基础. 北京：高等教育出版社，2001 2王焕庭等. 机械工程材料. 大连：大连理工大学出版社，2001 3王俊昌等. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，2004 4严绍华. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，2004 5郑明新. 工程材料. 北京：清华大学出版社，1992 6 陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福 建 农 林 大 学 教 案 编 号：6课时安排： 2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）：第四讲 常用金属材料41工业用钢概述

34、4.2结构钢教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 掌握 1。钢的合金化及其对性能的影响2。钢的分类及牌号表示，钢的性能特点，热处理特点及应用；教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：第四章 常用金属材料4. 1. 工业用钢概述钢的定义一、钢中杂质1. 硫的影响：2. 磷的影响：着重介绍它们的危害及限量二、钢的分类及牌号表示1.分类： 见教材2.牌号表示：结构钢a. 碳钢 以“钢中平均含碳量的万倍”编号 b.合金结构钢 “钢中平均含碳量的万倍 + Me符号及含量的百倍 + ” 工具钢和不锈钢。 a、碳素工具钢。 T+钢中平均含碳量的千倍（高级优质+A） b、合金工具钢和不锈钢。 钢

35、中平均含碳量的千倍+Me符号及含量的百倍+。 上述介绍均要逐个举例说明，最后加以总结钢号前有两个位数为结构钢，如40Cr， 一个位数和没有数的 13Cr是工具钢，如9SiCr,CrWMn,W18CrV. 13Cr是不锈钢，如2Cr13,1Cr18Ni9。4.2结构钢 一、工程结构钢 1、性能特点：2、成分特点：普通结构钢低合金结构钢3热处理特点：4主要应用 各类钢均按性能特点（要求）、成分特点、代表钢种、热处理特点及其主要应用的思路介绍，下同二、优质结构钢： 1、渗碳钢2、调质钢3、弹簧钢 性能特点 成分特点： 热处理特点： 应用：4滚动轴承钢5易切削钢 教学方式、手段、媒介： 课堂讲授，多媒

36、体辅助教学，结合部分板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1 合金钢与碳钢相比，具有哪些特点？2 指出下列合金钢的类别、碳和合金元素的主要作用：（1）40CrNiMo；（2）60Si2Mn；（3）9SiCr；（4）Cr12MoV；（5）0Cr18Ni9。3. 今有一种10mm的杆类零件，受中等交变拉压栽何作用要求零件沿截面性能均匀一致，供选材料有：16Mn、45钢、40Cr、T12。要求：选择合适的材料；编制简明工艺路线；说明各热处理工序的主要作用；指出最终组织。参考书目：1吕广庶 张远明. 材料材料及成形技术基础. 北京：高等教育

37、出版社，2001 2王焕庭等. 机械工程材料. 大连：大连理工大学出版社，2001 3王俊昌等. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，2004 4严绍华. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，2004 5郑明新. 工程材料. 北京：清华大学出版社，1992 6 陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福 建 农 林 大 学 教 案 编 号：7课时安排： 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）：4.3工具钢4.4特殊性能钢教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握 1。工具钢的特点、种类

38、及应用。 2 特殊钢的性能特点，热处理特点及应用教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）： 4.3工具钢一、工具钢的特点（除热作模具钢外） 1、性能特点 高硬度，高耐磨性。 HRC60 高热硬性 一定强韧性：细化晶粒 高的淬透性：如Cr、Mn、Si。2 成分特点：三高：含碳量高（0.7C，热作模具钢0.30.6C除外） 合金元素含量高。 纯度高。 S、P均0.030.02。 均属高级优质钢。3 锻造及热处理特点工具生产工艺流程；锻造球化退火机加工淬火+低温回火精加工介绍锻造和各热处理工艺的目的和要求、处理后的组织与性能二、常用工具钢a) 碳素工具钢：T7T13。用于工作温度250的工具b)

39、 低合金工具钢：9SiCr, 9Mn2V, CrWMn 用于工作温度350的工具c) 高速钢：W18Cr4V W6Mo5Cr4V2等 用于工作温度550的工具d) 冷作模具钢：Cr12 Cr12MoV 等 用于制造大型模具。e) 热作模具钢：5CrNiMo 5CrMnMo 用于制造热锻模 3Cr2W8V 用于制造压铸模具4.4特殊性能钢 思路：先介绍零件在各种特殊环境（如腐蚀、高温、磨损）的失效形式及性能要求，再提出改善途径-成分及热处理要求，最后介绍相应钢种及应用。 一、不锈钢 1、金属腐蚀的概念。 2、金属抗腐蚀的途径 3、常用不锈钢二、耐热钢1.金属在高温服役的性能严重氧化烧损降低强度与

40、蠕变 2.热强钢： 珠光体型热强钢（工作温度 500 马氏体型热强钢（工作温度 600） 三.耐磨钢：1.高锰钢成分：铸造组织： + +（Fe，Mn）3C热处理： 10001100 （单相 区）加热水淬耐磨机理： （奥氏体）受冲击变形，强烈压缩 表层硬度 520600HBS 硬度 HRC 5460应用： 高应力受冲击的零件，如拖拉机履带板。2.低合金结构钢 常用钢： 55 SiMnRe . 60 SiMnRe . (Re: Rare earth ) 热处理： 820油淬 + 200250 回火， HRC 50 60 应用： 斗齿 ，铲刀 ，犁铧等。 教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教

41、学，结合少量板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1 指出下列钢的类别、热处理特点、组织和性能特点及主要用途：（1）45；（2）65；（3）CrWMn；（4）Cr12；（5）1Cr18Ni9;(6) 5CrNiMo;(7) 3Cr2W8V2.有一块凹模，材料为Cr12MoV钢。因材料库下料时搞错了，下成T12A。试分析：如果按Cr12MoV钢进行预备热处理和最终热处理，凹模会产生哪些缺陷？如果预备热处理按Cr12MoV进行，而最终热处理的淬火按T12A钢进行，又会产生哪些缺陷？参考书目：1吕广庶 张远明. 材料材料及成形技术基础.

42、北京：高等教育出版社，2001 2王焕庭等. 机械工程材料. 大连：大连理工大学出版社，2001 3王俊昌等. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）.北京：机械工业出版社，2004 4严绍华. 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，2004 5郑明新. 工程材料. 北京：清华大学出版社，1992 6 陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福 建 农 林 大 学 教 案 编 号：8课时安排： 2 学时教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题）：45. 铸铁 （Cast Iron）46 . 有色金属材料 （Nonferrous

43、 alloys）5. 7 . 滑动轴承合金教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握 1、特殊钢的性能特点，热处理特点及应用；2、铸铁的分类，牌号表示，各类铸铁的生产，组织和性能特点及其应用； 熟悉 滑动轴承材料的性能特点及其应用 了解 有色金属材料的性能及其应用教学内容（注明：* 重点 # 难点 ？疑点）：4 . 5. 铸铁 （Cast Iron） 一. 铸铁的特点1.成分特点 2.组织特点3.性能特点 由上面引出灰口铸铁的组织特点： 钢的基体组织 + G再从G （石墨）的性能特点引出： 灰口铸铁的形象比喻： = 钢 + 孔洞最后导入其性能就不言而喻了。并着重强调石墨形态的影响。 基本力学性能： 石墨带来的优良性能优良的铸造性 熔点低，流动性好，G 补缩。良好的耐磨性 G 润滑，储油。良好的消震性 G 吸收振动波。优良的切削性 G 润滑刀具，断屑。低的切口敏感性二.铸铁的石墨化三灰口铸铁的分类及牌号表示 同时介绍各种铸铁的性能及应用四.灰口铸铁的热处理1.特点：