机械工程材料及热成形工艺基础 教案全套

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称绪论第一章工程材料的基础知识第一节工程材料的分类第二节钢铁生产简介教学目的了解本课程的性质、内容、任务、特点和学习方法熟悉工程材料的种类了解钢与生铁、钢材的生产方法与种类教学重点1．本课程的主要内容及在机械制造中的地位和作用2．工程材料的分类3．钢与铁的本质、性能与应用教学难点钢与生铁的本质、特性与应用更新、补充、删节内容智能制造与新材料教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思介绍清楚课程的地位与作用，结合学生的专业讲明课程内容的重要性多举例子，激发学生兴趣。授课主要内容或板书设计绪论本课程的性质、教学内容、教学目标性质：属专业课程内容：材料基础知识、工程材料、改性工艺、成形工艺等总目标：了解机械制造产业链，建立全局观，为复合型人才打基础，培养工程技术素养。具体目标（可测量）：“三选一线”①正确选择零件材料；②正确选择零件毛坯成形工艺；③正确选择材料改性工艺；④分析零件加工工艺路线二、课程特点及学习方法特点：工艺性、实践性、综合性学习环节：课堂听、记、问、论；课外练、拓、思、动教学手段：线下课堂讲授、教学平台自学、实验、实习等国家精品资源共享课：工程材料及成形工艺智慧职教：工程材料及热成形工艺基础超星学习通：工程材料及成形工艺三、课外阅读材料教参书：（1）宋佳娜等，工程材料及成形技术，高等教育出版社，2025（2）肖智清等，机械制造基础，机械工业出版社，2012（3）鞠鲁粤，工程材料与成形技术基础，高等教育出版社，2011（4）严绍华，材料成形工艺基础，清华大学出版社，

2008（5）杨素华，金属材料与热处理，西北工业大学出版社

2014.7四、材料与成形工艺历史及发展趋势1．历史：人类社会将材料的使用为里程碑……2．发展趋势：材料的多样性与新材料，精密成形与大型件一体成形工艺……，环保、节能、轻量化……

授课主要内容或板书设计第一章工程材料的基础知识第一节工程材料的分类按成分：金属材料、非金属材料、复合材料按使用场合：结构材料、工具材料、功能材料按其应用的领域：机械工程材料、建筑材料、能源材料、信息材料、生物材料等。第二节钢铁生产简介钢材生产过程：炼铁——炼钢——钢材加工炼铁实质：还原反应原料：铁矿石、焦炭、熔剂设备：高炉及其他设备生铁：以Fe、C为主要组成元素，同时含有较多的Si、Mn、P、S等杂质元素（又称常存元素）的合金。生铁分类：炼钢生铁、铸造生铁。二、炼钢实质：氧化反应原料：生铁、废钢、氧化剂、脱氧剂、合金料设备：转炉、电炉（电弧炉、感应炉）钢：以Fe、C为主要组成元素，同时含有较少的Si、Mn、P、S等杂质元素（又称常存元素）的合金。分炼钢生铁、铸造生铁按脱氧程度钢的分类：镇静钢、半镇静钢、沸腾钢三、钢材的生产与分类 钢材分类：板、管、型、丝板材：轧制（热轧、冷轧），钢板厚度型材：轧制，简单截面（圆钢、方钢等），复杂截面（工字钢、槽钢等）管材：有缝管又称焊管、无缝管双称轧管钢丝：拉拔，按成分、工艺、强度等级不同，应用不同

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第三节金属材料的性能一、强度与塑性二、硬度三、冲击吸收功四、疲劳极限教学目的1．强度与塑性的概念、测定方法，判据、意义和应用2．硬度的测定方法及种类,硬度的意义.3．冲击韧性的意义4．疲劳断裂的概念及预防教学重点1．力学性能对材料使用的意义2．根据性能要求评价材料的优劣教学难点常用力学性能指标RｅＨ（RｅL）、Rm;A、Z;HB、HR、HV;Ku(kv);-1的测定方法及意义更新、补充、删节内容材料性能测量的国家标准更新教学资源参见随书课件、二维码资源，智慧职教、超星泛亚等教学平台实物教具：标准拉伸试样（长试样、短试样），拉伸试验断裂试样，包括低碳钢（长试样、短试样）和高碳钢（长试样）课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思课后思考题：有一紧固螺栓，使用后发现塑性变形（伸长），问是哪项力学性能没有达到要求？

授课主要内容或板书设计第三节金属的力学性能工艺性能使用性能一、力学性能强度、塑性、硬度、韧性、疲劳极限、断裂韧度等1．强度强度：材料在力的作用下抵抗永久变形和断裂的能力拉伸试验：（GB/T228-2002），力—伸长量曲线：F—ΔL。（1）屈服强度ReＨ(L)=EQEQ\F(Fs,S0)（2）抗拉强度Rm=EQEQ\F(Fb,S0)2．塑性塑性：是材料断裂前发生不可逆永久变形的能力。（1）断后伸长率（A）A=EQ\F(L1-L0,L0)×100%（2）断面收缩率（Z）Z=EQ\F(S0-S1,S0)×100%塑性的意义：塑性加工，增加使用安全可靠性。3．硬度（1）布氏硬度测量法HBW（2）洛氏硬度HR（3）维氏硬度HV4．冲击吸收功（1）冲击吸收能量：KU/KV（2）韧脆转变温度：温度↓，K急剧↓，这个温度区域中，由韧性→脆性转变5．疲劳疲劳极限-1：是指定循环次数下失效的估计循环应力值。预防疲劳断裂措施：减少疲劳源、使所受循环应力值小于疲劳强度。小结：Rｅ、Rm、A、Z、HB、HR、HV、KU/KV、-1

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称实验一力学性能实验教学目的1．掌握布氏、洛氏硬度的测量操作方法2．熟悉硬度测量的应用范围教学重点1．布氏、洛氏硬度的测量操作2．布氏、洛氏硬度计的应用范围教学难点硬度测量的准确性，减少误差不同热处理状态下，45钢的硬度差别更新、补充、删节内容材料性能测量国家标准更新教学资源参见随书课件、二维码资源，智慧职教、超星泛亚等教学平台硬度试样、布氏硬度计、洛氏硬度计课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思测量误差分析，测量值的准确性

授课主要内容或板书设计实验力学性能一、实验目的1．了解利用压入法测定硬度的基本原理及应用。2．学会布氏、洛氏、维氏硬度的测量方法。3．了解布氏、洛氏、维氏硬度计的结构、工作原理及操作方法。4．掌握布氏、洛氏、维氏硬度的应用范围。二、实验设备布氏硬度试验计洛氏硬度试验计读数显微镜三、实验试样材料45钢退火45钢淬火45钢调质。四、实验操作操作演示分组进行五、实验结果记录45钢退火：测HBS数据1数据2数据345钢淬火：测HRC数据1数据2数据345钢调质：测HRC数据1数据2数据3六、完成实验报告

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授多媒体授课日期授课时数2授课章节名称第四节金属的晶体结构与结晶一、金属的晶体结构（纯金属晶体结构、合金晶体结构）二、金属的结晶（纯金属的结晶，合金结晶略）教学目的1．了解金属常见的晶格2．了解纯金属结晶规律、晶粒大小、控制晶粒大小措施3．了解合金晶体结构与合金性能的关系教学重点晶粒大小对材料性能的影响控制晶粒大小的措施教学难点金属的晶体结构更新、补充、删节内容……教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思思考题：你知道吗？强化材料有方法（细晶强化、固溶强化、第二相强化）

授课主要内容或板书设计第四节金属的晶体结构与结晶一、金属的晶体结构1．纯金属的晶体结构（1）晶格与晶胞（2）常见金属的晶体结构体心立方：α-Fe、铬（Cr）、钨（W）、钼（Mo）、钒（V）、β-Ti（883~1668℃面心立方：γ-Fe、铝（Al）、铜（Cu）、银（Ag）、金（Au）、镍（Ni）密排六方：镁（Mg）、锌（Zn）、α-Ti（温度低于883℃（3）晶体缺陷2．合金的晶体结构合金的基本概念：合金、组元、相固态合金的结构：固溶体、金属化合物（1）固溶体固溶体：固溶体分类：置换固溶体、间隙固溶体固溶强化：通过形成固溶体提高合金的强度、硬度（2）金属化合物金属化合物：性能特点：熔点高，性能硬而脆。第二相强化：适量的金属化合物，能提高材料的强度、硬度与耐磨性二、金属的结晶1．纯金属的结晶过冷现象：过冷度：ΔT=T0-Tn。结晶过程：形核、长大单晶体、多晶体：2．晶粒大小与控制措施晶粒大小对性能的影响：常温下晶粒越细、强度越高细晶强化：常温下晶粒越细，其强度、硬度越高；塑性、韧性越好细化晶粒方法：增加过冷度、变质处理、附加振动三、金属的同素异晶转变铁、锡、钴、钛等XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第二章铁碳合金第一节铁碳合金的基本组织第二节铁碳合金相图教学目的1．了解铁碳合金中的基本相及其它们的性能2．掌握铁碳合金相图及其应用教学重点1．铁碳合金含碳量对性能的影响2．Fe-Fe3C相图及其应用教学难点同上更新、补充、删节内容……教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思含碳量对钢性能的影响，具有“四两拔千斤”的作用授课主要内容或板书设计第一节铁碳合金的基本组织一、铁素体（F）二、奥氏体（A）三、渗碳体（Fe3C四、珠光体（P）五、莱氏体（LdLd’）第二节Fe-Fe3C一、相图中点、线、区分析点：A、D、G、C、E、S线：液相线：AC、CD固相线：AE、ECF、先析线：GS、ES共析线：PSK区：见相图二、典型合金的结晶分析共析钢：P亚共析钢：F+P过共析钢：P+Fe3CII三、碳钢的成分、组织、性能之关系四、Fe-Fe3C在选材上的应用在铸造上的应用在锻压生产上的应用在焊接上的应用在热处理生产上的应用

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第三节碳钢教学目的掌握常用碳钢的牌号、成分、性能及其应用教学重点1．碳素结构钢：Q235……Q2752．优质碳素结构钢：08204565……3．碳素工具钢：T7T8……T134．铸造碳钢:ZG200-400……教学难点各类碳钢的牌号、性能、应用更新、补充、删节内容国家标准更新教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思课堂讨论：材料错用的后果，见教材二维码“交流与讨论”授课主要内容或板书设计第三节非合金钢（碳钢）一、杂质元素对钢性能的影响1、锰的影响2、硅的影响3、硫的影响4、磷的影响二、碳钢的分类二、碳钢的种类很多，常按以下方法分类。1、按钢中碳的质量分数分类低碳钢（Wc<0.25%）、中碳钢（0.25≤Wc≤0.60%）、高碳钢（Wc>0.60%）。2、按用途分类3、按质量等级分类三、碳素结构钢（GB/T……）牌号例Q235-A·F特点：碳素结构钢价格低廉，工艺性能（如焊接性和冷成形性）优良。应用：一般工程结构和普通机械零件四、优质碳素结构钢（GB/T……）应用：制造重要机械零件的非合金钢，一般都要经过热处理之后使用。常用钢号及用途08F：塑性好，强度低，主要用于冷冲压件如汽车和仪表仪器外壳，10~25：机罩、焊接容器，小轴、螺母、垫圈及渗碳齿轮等；30~35，40Mn，50Mn：齿轮、连杆、机床主轴等；60、60Mn、65Mn：各种弹簧、机车轮缘、低速车轮等。五、碳素工具钢（GB/T……）牌号、特点、适用于制造各种低速切削刀具。T7、T8：承受一定冲击而要求韧性的零件。如大锤、冲头、凿子T9、T11：冲击较小的高硬度耐磨性工具。如丝锥、小钻头、冲模、手锯条T12、T13：不受冲击的工具。如锉刀、刮刀、剃刀、量具六、铸钢（GB/T……）牌号：例如ZG200-400，表示σs≥200MPa，σb≥400MPa的铸钢。性能：铸造性能比铸铁差，但力学性能比铸铁好；应用：例如汽车的变速箱壳，机车车辆的车钩和联轴器等。小结：铁碳合金的成分、组织、性能之关系；铁碳合金相图的应用；常用碳钢的牌号、性能、应用。

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式实验授课日期授课时数2授课章节名称实验二：碳钢的平衡组织观察教学目的1．学会使用金相显微镜2．熟悉各类钢的平衡组织3．分析含碳量对碳钢平衡组织,性能的影响教学重点金相显微镜的使用碳钢的平衡组织的识别教学难点分析碳钢成分、组织、性能之间的关系更新、补充、删节内容国家金相技能大赛相关内容教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业实验报告课后反思显微镜的使用金相组织的识别

授课主要内容或板书设计实验二：碳钢的平衡组织一、实验目的1．学会使用金相显微镜2．能识别共析钢、亚共析钢、过共析钢的平衡组织3．会分析含碳量对铁碳合金显微组织和性能的影响二、实验设备1.金相显微镜2.试样：20、45、65、T8、T12、工业纯铁3.金相图谱三、实验内容观察不同含碳量钢的平衡组织工业纯铁F20F+P45F+P65F+PT8PT12P+Fe3C四、实验操作1．金相显微镜操作示范（教师）2．全面观察给定金相试样的组织，辨别材料的牌号3．画出金相组织示意图4．分析铁碳合金成分——组织——性能之关系。五、实验报告

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第三章钢的热处理第一节概述第二节钢在加热与冷却时的转变一、钢在加热时的组织转变教学目的1．了解热处理的概念、作用、分类2．钢的奥氏体化，奥氏体的晶粒大小与控制措施教学重点热处理加热奥氏体化条件，奥氏体晶粒大小与控制教学难点奥氏体晶粒大小与控制。更新、补充、删节内容热处理分类国家标准教学资源（1）实物教具：小齿轮、锉刀、45钢试样，引入新课用（2）参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思注重归纳：钢的加热，奥氏体化

授课主要内容或板书设计第三章钢的热处理第一节概述热处理：固态、加热、保温、冷却，组织、性能、改变热处理工艺曲线：T—t曲线（温度-时间）热处理三要素：加热、保温、冷却热处理的应用：材料改性钢实际加热和冷却时的相变点Ac1Ac3AccmAr1Ar3Arcm第二节钢在加热与冷却时的转变钢在加热时的组织转变钢在加热时将发生奥氏体转变（奥氏体化）1．奥氏体的形成以T8钢为例:加热条件：AC1以上A化过程：形核；A晶粒长大2．奥氏体的晶粒度与控制措施实际晶粒度本质晶粒度：本质粗晶粒钢、本质细晶粒钢3．奥氏体晶粒大小与力学性能的关系奥氏体晶粒细小、均匀4．影响奥氏体晶粒大小因素：化学成分加热温度保温时间原始组织

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第三章钢的热处理第二节钢在加热与冷却时的转变二、钢在冷却时的组织转变教学目的了解钢在不同的冷却条件下转变组织和性能教学重点冷却转变产物及性能（P、S、T、B、M）教学难点冷却方式对组织和性能的影响更新、补充、删节内容——教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思内容抽象，理解困难，注意适当放慢速度，务求讲解清晰，要针对学生特点，深入浅出。图文归纳钢在不同温度下的等温冷却转变产物及性能授课主要内容或板书设计第二节钢在加热与冷却时的转变二、钢在冷却时的组织转变等温冷却与连续冷却的概念1．钢的等温冷却转变共析钢的等温冷却转变曲线（1）曲线分析（2）等温转变产物及性能高温转变:P727~650℃160～250HBSS727~600℃25～30HRCT600~550℃35～48HRC中温转变:B上50~350℃40～48HRCB下350~Ms℃45～55HRC（3）影响C曲线因素:化学成分,奥氏体化条件亚共析钢和过共析钢等温转变曲线（略）2．钢的连续冷却转变连续冷却后产物例：共析钢，用等温转变曲线近似分析炉冷：V1P170～220HBS空冷：V2S25～35HRC油冷：V3M+T45～55HRC水冷：V4M+A’55～65HRC共析钢和过共析钢的连续转变：略（2）马氏体转变（低温转变）马氏体（M）：是碳在αFe中的过饱和固溶体特点：不完整性；非扩散型，奥氏体中含碳量就是马氏体的含碳量；体积胀；形态：板条状（低碳）、针状（高碳）性能：含碳量增，硬度升思考：1.全部奥氏体化的加热温度？部分奥氏体化的加热温度？2.等温冷却时温度—组织的对应关系？连续冷却时，冷却速度与组织、性能的关系？

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式理实一体授课日期授课时数2授课章节名称第三节钢的整体热处理工艺退火、正火、淬火、回火教学目的1.了解退火与正火的工艺、目的及应用。2.学会选用退火与正火工艺，并安排其工序位置。3.了解淬火与回火的工艺、目的及应用。4.学会选用淬火与回火热处理工艺，并安排其工序位置。教学重点退火与正火的工艺特点、应用。退火与正火的选用淬火与回火的工艺及应用。教学难点1.正确选用“四把火”，改善钢的工艺性能与使用性能。2.热处理在工艺过程安排的工序位置。更新、补充、删节内容案例更新教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思“四把火”为热处理重要知识，课后加强辅导利用好线上课程教学平台资源

授课主要内容或板书设计第三节钢的整体热处理工艺一、退火1．完全退火工艺：AC3以上30～50℃目的：细化组织降低硬度改善塑性作为亚共析钢的预先热处理2．球化退火工艺：AC1以上20～30℃目的：P球改善组织、降低硬度、为淬火作组织准备、改善切削加工性能3．去应力退火：500～600℃目的：去除各类内应力，适合于铸、锻、焊、冷冲压、切削加工等件二、正火工艺：AC1或AC3以上30～50℃加热、保温、空目的：细化组织、除二次渗碳体网、提高力学性能、改善低碳钢可切削性能退火与正火的选择：考虑切削加工性（170~260HBS）考虑零件结构形状，减小内应力（形状复杂件主要用退火）考虑经济性，正火成本更低。三、淬火1．淬火目的：获M或B下组织，强化钢材2．淬火工艺：（1）淬火温度AC1或ACcm以上30～50℃（2）淬火介质：水及水溶液、油、盐浴和碱浴（3）淬火方法a）单介质淬火b）双介质淬火c）马氏体分级淬火d）下贝氏体等温淬火3．淬透性淬透性概念：淬透性影响因素：淬透性的实用意义：尺寸效应、选材、制订热处理工艺四、回火目的：去除淬火内应力；调整力学性能（提高韧性,降低脆性）；稳定组织和尺寸1．低温回火（<250℃组织：M回；性能58～64HRC；目的降低内应力和脆性应用：高硬度耐磨件，如量具、刃具、模具、滚动轴承、渗碳件2．中温回火（250～500）组织：T回；性能：40～50HRC；目的提高弹性极限,屈服点；主要应用于弹性元件3．高温回火（>500℃组织：S回性能：25~35HRC具有良好的综合性能应用：承受综合应力件，如轴、齿轮、连杆小结：“四把火”的工艺方法、应用

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式实验授课日期授课时数2授课章节名称实验：钢的热处理教学目的1．熟悉热处理常用的工艺装备2．学会利用箱式炉进行退火、正火、淬火、回火工艺操作3．学会分析45钢采用不同热处理工艺对组织与硬度的影响教学重点热处理工艺制定利用箱式炉对45钢进行退火、正火、淬火、回火热处理操作教学难点分析比较45钢经过退火、正火淬火回火后的组织与性能更新、补充、删节内容热处理炉的远程操作教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业实验报告课后反思高温作业，安全教育分组作业，团队合作

授课主要内容或板书设计实验三：钢的热处理一、安全教育二、主要实验设备箱式实验电阻炉。洛氏硬度计。三、实验试样45钢试样，规格Ø10mm*15mm四、热处理工艺操作教师示范学生分组作业第一组：45钢840℃8分钟水淬第二组：45钢840℃8分钟水淬200℃30分钟回火第三组：45钢840℃8分钟水淬500℃30分钟回火第四组：45钢840℃8分钟空冷五、硬度测量、数据记录淬火？？HRC调质？？HRC淬火+低温回火？？HRC正火？？HRB六、实验报告

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授，多媒体授课日期授课时数2授课章节名称第四节钢的表面淬火与化学热处理教学目的1.学会选用钢的表面淬火工艺，并安排其工序位置。2.学会选用渗碳、氮化、碳氮共渗等化学热处理的工艺，并安排其工序位置。3.学会跟踪与推广应用先进热处理技术教学重点1．表面淬火、化学热处理的特点与正确选用2．各种热处理工序位置的安排教学难点1．比较表面淬火、渗碳、渗氮、碳氮共渗等工件的适用材料、热处理后性能、适用场合2．针对表面有特殊要求的零件，正确选用表面热处理与化学热处理工艺更新、补充、删节内容表面淬火件、渗碳件案例更新教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思采用比较法：如以下零件服役条件、选材、热处理、性能比较（1）机械床齿轮：调质件，用调质钢，调质+高频淬火+低温回火（2）汽车齿轮：渗碳件，用渗碳钢、渗碳+淬火+低温回火（3）精密磨床主轴：渗氮件，用氧化钢、调质+渗氮+去应力

授课主要内容或板书设计第四节钢的表面淬火与化学热处理一、表面淬火方法：感应加热火焰加热电接触加热感应加热表面淬火（最常用）：原理：电磁感应、集肤效应工艺：高频淬火、中频淬火、工频淬火适用材料：中碳钢（45）、合金调质钢（40Cr）技术条件：表面50~55HRC感应表面淬火方法高频200kHz~300kHz，表面硬化层0.5～2mm中频2500Hz~8000Hz，表面硬化层3～6mm工频50Hz，表面硬化层10～15mm应用：机床主轴、机床齿轮典型表面淬火件的工艺路线分析：机床齿轮下料——锻造——正火——机加工（粗、半精）——调质机加工——表面淬火、低温回火——精磨。二、钢的化学热处理1．渗碳气体渗碳：设备:常用井式气体渗碳炉工艺：920~930℃适用材料：例20、20Cr、20CrMnTi等s技术条件：表面含碳量0.85%~1.05%渗层深度0.4~1.5mm(一般1.0mm)渗碳后的热处理：淬火+低温回火M回+Fe3C‖典型渗碳件的工艺路线：汽车齿轮下料——锻造——正火——机加工（粗、半精）——渗碳、淬火、低温回火——机加工（精加工）2．渗氮（氮化）气体氮化离子氮化工艺：渗氮温度一般为500℃~560适用材料：38CrMoAl性能特点：950HV～1200HV（相当于65HRC～72HRC）应用：适宜精密零件，例如磨床主轴、镗床镗杆、精密机床丝杠、内燃机曲轴以及各种精密齿轮和量具等。典型氮化件的工艺路线：磨床主轴下料——锻造——正火——机加工（粗加工）——调质——机加工——渗氮——精磨小结：比较表面淬火件和渗碳件的组织、性能、经济性、应用。

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第四章合金钢第一节合金钢的分类与牌号第二节合金无元素对钢的影响第三节合金结构钢教学目的1．了解合金元素对钢性能的影响2．正确选用制造业典型零件的材料3．针对不同材料制作的零件，正确安排热处理工艺教学重点1．合金结构钢的牌号识别2．各类合金结构钢件的正确选材与热处理工艺教学难点低合金高强度结构钢、合金渗碳钢、合金结构钢、合金弹簧钢、轴承钢的牌号、成分、热处理、性能、应用更新、补充、删节内容合金钢国家标准更新教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思钢的分类新老标准的对比最常用的牌号

授课主要内容或板书设计第四章低合金钢与合金钢第一节合金钢的分类：低合金钢：普通质量、优质、特殊质量；合金钢：低合金钢、中合金钢、高合金钢牌号表示：含碳量+合金元素如60Si2Mn、1Cr13、GCr15；特例CrWMn、0Cr18Ni9第二节合金元素对钢的影响对基本相的影响：合金铁素体、合金碳化物、对相图的影响：对S、E点对热处理的影响：A相区、S点和E点终而对性能产生影响：强化……第三节合金钢结构钢一、低合金高强度结构钢（GB/T……）化学成分特点：低碳、低合金（Mn为主）性能特点：强韧性、焊接性良好牌号：Q345，共有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五个牌号应用：起重机械、车辆冲压件、中低压化工容器、大型船舶、桥梁、房屋等二、合金渗碳钢（GB/T……）成分特点：低碳（wc<0.25%），合金元素性能特点：强韧性、渗碳后表面硬度常用钢号：低淬透性（临界淬透直径20~25mm）：20Cr中淬透性（临界淬透直径25~60mm）：20CrMnTi高淬透性（临界淬透直径>100mm）：18Cr2Ni4WA热处理：渗碳+淬火低温回火应用：承受冲击和摩擦下使用零件，如汽车齿轮、活塞销等三、合金调质钢（GB/T……）成分：中碳（wc=0.25%~0.5%）,合金元素性能特点：综合力学性能常用钢号：低淬透性（临界淬透直径30~40mm）：40Cr、40Mn2中淬透性（临界淬透直径40~60mm）：40CrNi、35CrMo、38CrMoAl高淬透性（临界淬透直径>60mm）：40CrNiMo、25Cr2Ni4WA热处理：调质处理，表面淬火+低温回火应用案例：各类齿轮、螺栓、传动轴、转向节、连杆等四、合金弹簧钢（GB/T……）成分：中高碳（wc=0.5%~0.7%）合金元素性能特点：屈服点，弹性元件专用常用牌号：50CrVA、60Si2Mn热处理：冷成型弹簧（尺寸小于8~10mm）：去应力退火热成型弹簧（尺寸大于10~15mm）：余热淬火+中温回火五、铬滚动轴承钢（GB/T……）成分：高碳，合金元素Cr性能特点：高硬度、耐磨，滚动轴承专用常用牌号：GCr9Gcr15热处理：淬火+低温回火六、高锰耐磨钢（GB/T……）耐磨钢的使用条件耐磨钢的耐磨原理成分：高碳，高Mn常用牌号：ZGMn13-1ZGMn13-2ZGMn13-3ZGMn13-4热处理：水韧处理应用举例：坦克履带、挖掘机铲齿、铁路道岔小结：列表总结合金钢的种类、常用牌号、热处理方法、性能、应用

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第四节合金工具钢与高速工具钢第五节特殊性能钢教学目的1．正确选用制造业常用工模具的材料2．针对不同材料制作的工模具，正确安排热处理工艺3．了解特殊性能钢的分类与应用教学重点1．合金工具钢与高速工具钢的牌号识别2．各类工模具的正确选材与热处理工艺教学难点合金工具钢、高速工具钢、冷作模具钢、热作模具钢、不锈钢的牌号、性能与应用更新、补充、删节内容更新国家标准教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思介绍的钢号不宜多，抓住重点、常用钢号

授课主要内容或板书设计第四节合金工具钢和高速工具钢合金工具钢（GB/T……）分六组：量具刃具钢、冷作模钢、热作模钢、耐冲击工具钢、无磁工具钢、塑料模钢性能要求及成分特点：高硬度、耐磨性、尺寸稳定性；高碳1．量具刃具钢成分：高碳0.8%~1.5%，主加合金元素C、Mo、Cr、V等特性：细晶粒，淬透性、耐磨性常用牌号：9SiCrCr06Cr29Cr2热处理：淬火+低温回火(60~64HRC)冷处理+时效处理（对于高精度量具）另：对于一般、简单刀具、量具也能用碳素工具钢，轴承钢也可能制用量具热作模具钢用途：高温下塑性变形的模具（热锻模、热挤压模、压铸模等）特性：使用温度一般高于600℃成分：一般为中碳成分（wc=0.45%~0.6%）常用牌号：5CrNiMo5CrMnMo（用于热锻模）、3Cr2W8V（热挤压模、压铸模）热处理：淬火、回火（回火温度视硬度要求而定，一般为中温回火）3．冷作模具钢用途：冷冲模、拉丝模、冷墩模、冷挤压模特性：高硬度（56~62HRC）、耐磨性、淬透性、热处理变形小，温度不超过300成分：高碳（>1%），热处理：淬火、低温回火；或高温淬火、多次回火常用牌号：T10用于尺寸不大、形状简单、精度不高的冷冲模9SiCr9Mn2VCrWMnGCr9Gcr15可用于形状复杂、淬火变形冷作模Cr12Cr2MoVW18Cr4V用于尺寸大、耐磨、变形小的冷作模具塑料模具钢要求：较高预硬硬度（28～35HRC），便于切削加工；抛光后达到高镜面度；热处理后硬度应超过45~55HRC，良好的耐磨性；足够的强度和韧性；热处理变形小；良好的耐蚀性用材：各类钢+适当的热处理二、高速工具钢（锋钢）（GB/T……）特性：高硬度、耐磨性、红硬性600成分：高碳、高合金常用牌号：W18Cr4VW6Mo5Cr4V2热加工：反复锻打（Cr12型冷作模具钢，同）热处理：高温淬火+多次回火，氮碳共渗，蒸汽处理如W18Cr4V应在1270~1280℃淬火、并在560应用：高速切削用车刀、铣刀、钻头等，也可用作模具

授课主要内容或板书设计第五节特殊性能钢一、不锈钢（GB/T……）钢的腐蚀原理：氧化腐蚀、电化学腐蚀奥氏体不锈钢1Cr18Ni90Cr19Ni9．．．．．．钢号表示：标记为“0”。wC＜0.08%，钢号中记“00”表示wC＜0.03%成分：低碳，镍-铬型性能特点：耐腐蚀性优良，强度不高热处理：固溶处理，1050～1150℃，然后水冷，获得单相奥氏体组织用途：耐酸容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。马氏体不锈钢成分：低碳~中碳，Cr13型牌号：1Cr132Cr133Cr134Cr13．．．．．．性能：含碳较高时，具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差用途：力学性能要求较高、耐蚀性能要求，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。热处理：淬火+回火铁素体不锈钢成分：低碳、高铬牌号：0Cr131Cr171Cr17Ti．．．．．．性能：高温抗氧化性好、抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀、热膨胀系数小等特点用途：硝酸及食品工厂设备，也可作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。二、耐热钢特性：高温耐氧化性、热强性（高温强度）用途：热处理炉、锅炉受热管、汽轮机叶片、发动机排气阀常用钢种：珠光体型：15CrMo马氏体型：1Cr13、4Cr9Si2奥氏体型：0Cr18Ni94Cr14Ni14W2Mo小结：列表总结合金钢的种类、常用牌号、热处理方法、性能、应用

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第五章铸铁第一节概述第二节灰铸铁第三节球墨铸铁第四节其他铸铁教学目的1．铸铁的分类、组织与特性2．正确选用制造行业铸铁件的材料3．针对不同铸铁件，正确安排热处理工艺教学重点典型铸件的选材教学难点灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、可锻铸铁的牌号、性能、应用更新、补充、删节内容国家标准更新、应用案例更新教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思比较法：各类铸铁的组织与性能差异

授课主要内容或板书设计第五章铸铁第一节概述铸铁的分类：灰口（灰铁、球铁、蠕铁、可锻铸铁）、麻口、白口一、石墨在铸铁中的作用二、影响石墨化因素化学成分、冷却速度：影响冷却速度的因素（壁厚、铸型材料等）第二节灰铸铁一、灰铸铁的组织，性能特点二、灰铸铁的牌号及应用（GB/T……）例：HT200表示．．．．．．应用：受简单压应力的一般铸件，如床身、机座、轴承座、阀体、底板、外壳、箱体、法兰、管路、盖、手轮三、灰铸铁的孕育处理四、灰铸铁的热处理第三节球墨铸铁一、球墨铸铁的生产球化处理、墨化处理二、球墨铸铁的组织、性能特点组织：石墨呈球状分布性能：力学性能优于灰铸铁，与钢媲美三、球墨铸铁的牌号及应用（GB/T……）例Q450-10表示．．．．．．应用：高性能铸件，“以铁代钢”，如内燃机曲轴、缸体……四、球墨铸铁的热处理退火、正火、淬火+回火、等温淬火第四节其他铸铁一、可锻铸铁（GB/T……）1．可锻铸铁的生产2．可锻铸铁的组织和性能特点3．锻铸铁的牌号和应用例KTH300-06、KTZ550-04……用于有一定韧性的薄壁件、管类铸件二、蠕墨铸铁（GB/T……）1．特点：力学性能优于灰铸铁、铸造性能减震性能、耐热疲劳性能优于球铁2．牌号：例 RuT4203．应用：大马力柴油机排机管、气缸盖、我我锭模、阀体、玻璃模具、汽车底盘零件三、合金铸铁简介*1．耐磨铸铁；2．耐热铸铁；3．耐蚀铸铁小结：常用铸铁牌号识别、性能比较、应用场合。如牌号HT200、QT600-3、KTH300-06、KTH450-06、RuT300等牌号识别、应用

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第六章非铁金属及粉末冶金第一节铝及其合金教学目的熟悉铝及合金的分类、牌号、性能与应用了解铝合金的强化方法教学重点制造行业中的铝合金件的正确选材教学难点变形铝合金的特性、牌号与应用铸造铝合金的特性、牌号与应用更新、补充、删节内容国家标准更新教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业超星泛亚平台题库，习题选做课后反思铝合金分类、牌号识别是基本要求

授课主要内容或板书设计第六章非铁金属及粉末冶金材料第一节铝及其合金一、纯铝物理性能、化学性能：耐大气腐蚀、力学性能工业纯铝：加工产品:L1、L2……L6；铝锭:Al99.7、Al99.6、Al99.5、Al99.0、Al98.0二、铝合金的分类及其热处理1．分类：变形铝合金、铸造铝合金2．铝合金的热处理：固溶处理+时效三、加工铝合金（GB/T……）1．变形铝及合金的名命方法老标准：GB3190-82代号：分为防锈铝LF、硬铝LY、超硬铝LC、锻铝LD新标准：GB/T3190-1996牌号：1）四位数字法：表示已在同际组织注册命名的牌号例：1060表示铝含量为99.60%的工业纯铝2）四位字符法：表示未注册的牌号例：2A11表示主要合金元素为Cu的11号变形铝合金2．常用变形铝合金1）．防锈铝合金(Al-MnAl-Mg)2）．硬铝合金(Al-Cu-Mg)3）．超硬铝合金（Al-Cu-Mg-Zn)4）．锻铝合金(Al-Cu-Mg-Si)四、铸铝合金（GB/T……）类型Al-SiAl-CuAl-MgAl-Zn代号ZL1XXZL2XXZL3XXZL4XX牌号ZAl．．．．．．1．铸造铝硅合金变质处理：氯化钠和氟化钠的复合盐性能特征：铸造性能优良、密度小、强度高、耐蚀性好、导热性良好2．其他铸造铝合金铝铜合金：强度高、耐热性好，但做造性能和耐蚀性较差铝镁合金：强度高、耐蚀性好、密度小，但耐热性差、铸造性能差铝锌合金：铸造性能好，变质处理后强度高、价谦。但耐蚀性和耐热性差

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第二节铜及其合金第三节滑动轴承合金第四节粉末冶金材料教学目的熟悉铜及合金的分类、牌号、性能与应用熟悉滑动轴承合金的分类、牌号、性能与应用熟悉粉末冶金材料的类别、牌号、性能与应用教学重点制造业中典型的黄铜、青铜件的正确选材机器中滑动轴承的正确选材硬质合金刀具在制造业中的应用教学难点黄铜、青铜合金的牌号、性能及其应用锡基、铅基轴承合金的牌号、性能及其应用更新、补充、删节内容国家标准更新教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思品种多、牌号各异，学生容易混淆，用案例或故事强化各类材料特色

授课主要内容或板书设计第二节铜及其合金一、纯铜物理性能:紫铜(玫瑰红色)导电,导热,密度化学性能:耐大气腐蚀力学性能:强度,硬度,塑性工业纯铜:T1T2二、铜合金（GB/T……）分类:黄铜白铜青铜1.加工黄铜普通加工黄铜H80H68H62特殊加工黄铜Hpb59-12.加工青铜锡青铜:Qsn4-3特殊青铜3.铸造铜合金ZCuZn38ZCuSn10Zn2ZCuPb30第三节滑动轴承合金一、服役条件与轴配合使用，承载与减摩对组织与性能要求二、常用材料锡基和铅基轴承合金铜合金铝合金1.锡基和铅基轴承合金（GB/T……）巴氏合ZSnSb11Cu6ZPbSb16Sn16Cu22.青铜ZCuPb30ZCuPb10Sn10ZCuSn10P13.铝基轴承合金ZAlSn6Cu1Ni1小结：

授课主要内容或板书设计第四节粉末冶金材料一、粉末冶金简介1．制粉：机械粉碎法、金属液雾化法、物理化学法2．压制成形：金属模压制、等静压、粉末轧制法、注射成形、喷射沉积3．烧结：粉末颗粒间产生原子结合4．后处理：整形、机械加工、热处理、浸油、电渡二、常用粉末冶金材料1．硬质合金（1）特性：93HRA（相当于81HRC）、红硬性900~1000℃（2）组成：碳化物+粘结剂钴（3）种类：钨钴类、钨钛钴类、通用硬质合金（a）YG钨钴类（代号K），并采用红色标记组成：WC+Co牌号：如YG8表示钴的质量分数为8%的钨钴类硬质合金（b）YT钨钛钴类（代号P），并采用蓝色标记组成：WC+TiC+Co牌号：YT15表示碳化钛的质量分数为15%的钨钛钴类硬质合金（c）YW通用（代号M），并采用黄色标记组成：TiC、TaC、NbC+Co牌号：如YW2表示2号通用硬质合金（4）应用：（a）刀具：用于切削高硬度（50HRC）的材料YG主要用于短切屑，铸铁、有色金属、非金属等；YT主要用于长切屑，钢（b）模具：拉拔模、冲裁模、冷挤压模（c）量具、耐磨零件、矿山凿岩机钎头含油轴承原理:用途:纺织机械、食品机械、家用电器、精密机械及仪表工业中、汽车轴承摩擦材料功用：主要用于制动。如汽车、飞机及其它车辆的刹车片，船舶、机床、车辆的离合器磨擦片等

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期授课时数2授课章节名称第七章非金属材料第一节高分子材料第二节陶瓷材料第三节复合材料教学目的1．了解常用（塑料、橡胶）高分子材料的种类、性能特点及应用场合2．了解陶瓷的种类、特性、应用3．了解复合材料的种类、特性、应用教学重点塑料、橡胶、陶瓷、复合材料在机械制造业中的应用教学难点高分子材料知识更新、补充、删节内容案例更新教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思课时较少时内容需要精简可利用智慧职教、超星泛亚平台自学，教材内容作为资料，供查阅

授课主要内容或板书设计第七章非金属材料第一节高分子材料一、高分子材料的概念高分子化合物：相对分子质量很大（大于5000）的化合物。高分子材料：以高分子化合物为主要组成的材料。高分子化合物的合成：聚合反应、高聚物nCH2=CH2—→—[CH2—CH2]n—乙烯（单体）乙烯（高聚物）二、塑料1．塑料的组成：树脂+添加剂（填料、增塑剂、固化剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等）2．塑料的分类：热塑性、热固性；通用、工程3．塑料的特性：耐蚀性、密度、热性能、电性能、力学性能4．常用塑料特性及应用：聚乙烯（PE）：分低压和高压聚乙烯，低压：质地坚硬，可用于管、板、绳、零件高压：柔软，可用于薄膜、软管、药品、食品包装等聚氯乙烯（PVC）：有软硬之分软：加增塑剂，薄膜，用于工业包装，农用、雨衣、台布硬：不加增塑剂，管、棒、板。瓦楞板、电槽衬板、酸碱存贮器，建筑材料聚丙烯（PP）：特点：轻、绝缘，应用：电器外壳，机械零件、化工容器聚苯乙烯（PS）特点：透明88~92%应用：窗、眼镜、灯罩、仪表指示灯、贮槽、管道聚四氟乙烯（F-4）特点：化学稳定性好，“塑料王”、减摩性好，绝缘应用：轴承、耐蚀件（化工设备衬里与零件）聚碳酸脂（PC）酚醛（有机下玻璃（PMMP）：特点：透明（92%），综合性好，机械强度高、能机加工、耐热和寒，应用：透明零件、装饰品、广告牌等ABS：综合力学性能好，能耐冲击，易面型、耐热和耐油性好，用于：受力零件，如齿轮、轴承，可制成泡沫夹层的小轿车车身。5．塑料的成形注射、挤压、吹塑、压制、浇注、机加工二、橡胶橡胶组成：生胶+配合剂（硫化剂、硫化促进剂、活性剂、填充剂、防老化剂、增塑剂、着色剂等）+骨架材料特性：弹性极好、密封性、减振性、耐磨性好分类：天然、人造常用橡胶及应用：天然橡胶（聚异戊二烯）合成橡胶（丁晴橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶等）第二节陶瓷材料一、陶瓷分类概念：无机非金属材料的总称，主要有陶瓷、玻璃、搪瓷、耐火材料等。二、陶瓷的性能力学性能（硬而脆）、耐热性能、绝缘性能、抗蚀性能三、陶瓷材料1．分类按成分：普通陶瓷，指粘土类陶瓷，有日用、建筑卫生、电工、化学陶瓷等特种陶瓷，具有某种独特性能。如氧化铝、氮化硅、氮化硼等按用途：结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷2．常用陶瓷第三节复合材料复合材料：两种或更多种物理或化学性能不同的材料，以宏观或微观的形式由人工制成的多相固体材料。基本性能：比其组成材料要好得多，如比强度、刚度、疲劳强度、减摩性和自润滑性。种类：纤维增强型、层压型、颗粒增强型等常用复合材料纤维增强：如玻璃钢：玻璃纤维+树脂常用于车身、车体、驾驶室、小船体等层叠复合：双金属温控元件（铁——铜）；夹层复合，飞机机翼、火车厢、安全帽等轴承（钢——铜——塑料）用于无润滑轴承颗粒增强：导电、导磁、减摩、硬化骨架增强：多孔浸渍材料小结：要求了解常用塑料、橡胶、陶瓷、复合材料的特性及应用范围

XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式理实一体授课日期授课时数2~10授课章节名称第八章铸造成形概述第一节金属的铸造性能第二节砂型铸造工艺过程教学目的1．了解铸造生产的特点及应用2．了解铸造性能对铸件质量的影响3．认识砂型铸造工艺过程、要点教学重点材料的铸造性能对铸件质量的影响典型铸件的造型方法教学难点同上更新、补充、删节内容铸型3D打印教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思本教案为综合理论教学，实践操作视课程学时自行扩展

授课主要内容或板书设计第八章铸造成形概述一、铸造成形实质：铸型、熔化金属、浇注成形、铸件二、铸造成形的特点及应用：适应性好、成本低、广泛用于一般件三、铸造的分类：砂型铸造、特种铸造（金属型、压力、熔模、离心等）第一节金属的铸造性能一、金属的流动性1．流动性的概念：熔融金属的流动能力，它是影响金属充型能力的因素之一。充型能力：在[实际铸造条件下合金的流动性。2．流动性对铸件质量的影响：冷隔、浇不到、气孔、夹杂物）3．流动性的测量：螺旋线的长度灰铁铸钢硅铝明硅黄铜铜锡青铜~1000mm~100700~80010004204．影响流动性的因素：成分（亚共晶，过共晶、共晶合金结晶比较）工艺条件（浇注温度、铸型材料、铸型内腔的形状）二、金属的收缩性1．收缩的概念：体收缩（液态收缩、凝固收缩）、线收缩（体收缩）2．影响收缩的因素：成分（常用材料的收缩见表9-2）工艺条件（浇注温度、铸件的形状、铸型材料的退让性）3．收缩性对铸件质量的影响：体收缩对质量的影响：缩孔、缩松形成原因及预防（顺序凝固原则）线收缩对拮的影响：变形、开裂形成原因及预防（同时凝固原则、铸件结构）4．常用材料的收缩率合金灰铸铁铸钢铝合金铜合金线收缩率0.9~1.3%2.0~2.4%0.9~1.5%1.4~2.3%体收缩率体收缩率约等于线收缩率的3倍小结：对常用铸造材料铸造性能的评价

授课主要内容或板书设计第二节砂型铸造工艺过程一、造型材料型砂：组成及性能要求原砂+粘结剂+附加物+水+旧砂（粘土砂、树脂砂、合脂砂等）强度、可塑性、耐火性、透气性、容让性、溃散性等芯砂：与型砂类似，但性能要求比型砂高二、模样与芯盒模样：用于形成铸型的型腔，与铸件的外形相适应，但也有不同之处……芯盒：用于制造芯子，芯子用于形成铸件的内腔三、造型方法造型主要用具：砂箱、型砂、及各种造型工具1．手工造型整模造型：模样的最大截面在一端、且为平面分型面分模造型：模样的最大截面在中间部位分型面挖砂造型（假箱造型）：模样的一端为曲面或阶梯面三箱造型：模样的两端截面大活块造型：模样上的妨碍起模的凸起部分2．机器造型填砂震实压实起模3．造芯芯是用于形成铸件的内腔或较大尺寸的孔。常用方法为手工造芯4．铸型的3D打印见新技术5．浇注系统外浇口直浇道横浇道内浇道冒口四、熔炼和浇注熔炼：冲天炉浇注：温度五．落砂，清理．，检验和后处理授课主要内容或板书设计第三节砂型铸造工艺设计简介本章要求：读懂铸造工艺图，绘制铸件图铸造工艺图:表示分型面、浇注位置、工艺参数、芯结构及尺寸。可用规定的符号或文字绘制在零件图上，也可另绘工艺图纸。生产性质：单件（<10件/年）、小批（10~200件/年）、中批（200~5000件/年）、大批（500~5000件/年）、大量（>5000件/年）一、浇注位置（铸件各部位质量次序：下——侧——上）1．重要面（加工面、工作面）朝下2．大平面朝下3．薄壁朝下4．厚面朝上二、分型面（总原则：便于起模，简化造型工艺）1．分型面最少2．采用平直分型面3．大部分或全部位于同一砂箱中4．减少芯或不用芯三、工艺参数的确定1．机械加工余量及公差次序：尺寸公差（CT为1~16级）——公差与公差配套的加工余量等级MA为A~J9级）——加工余量2．线收缩率（模样上需要加上固态收缩）∵ε=EQEQ\F(L模样-L铸件,L铸件)×100%∴L模样=（1+ε）L铸件3．起模斜度(a)增加壁厚法、加减壁厚法、减少壁厚法4．铸造园角（与铸件的壁厚有关）内园角：取相邻壁厚平均壁厚的1/3~1/5）外园角：取内园角半径的1/25．芯头：砂芯的外伸部分，用于支撑和固有定芯子芯座：铸型中为放置芯头预留的空腔参数：芯头高度或长度、芯座装配斜度、芯头与芯座的间隙四．绘制铸造工艺图用规定的符号和数字表示上述工艺设计内容（铸件不铸出部分、分型面、加工余量和公差、斜度、铸造园角、线收缩率、芯头尺寸和间隙）举例:连接盘的铸造成工艺图9-36五、铸件图连接盘的铸件图授课主要内容或板书设计第四节零件结构的铸造工艺性铸件的结构首先应保证使用性能，其次再考虑可行性和经济性一、铸造性能对结构的要求1．壁厚应均匀，并规定最小壁厚防止热节2．铸件壁间连接逐渐过渡避免锐角铸造园角接头避免交叉3．大平面倾斜3．减少变形，能自由收缩加强筋弯曲轮辐二、铸造工艺对结构的要求1．分型面少，简单2．芯应少3．避免活块4．结构斜度授课主要内容或板书设计第五节特种铸造一、金属型铸造1．金属型结构2．金属型铸造的特点及应用二、压力铸造1．压力铸造方法简介2．压力铸造的特点及应用三、熔模铸造1．熔模铸造工艺过程2．熔模铸造的特点及应用四、离心铸造1．离心铸造过程2．离心铸造的特点及应用五、陶瓷型铸造1．陶瓷型铸造的工艺过程2．陶瓷型铸造特点及应用六、实型铸造1．实型铸造的工艺过程2．实型铸造的特点及应用授课主要内容或板书设计第六节铸造新技术铸造技术与增材制造的融合1．3D打印在铸造中的应用2．3D打印可大大简化铸造工艺流程二、模拟仿真在铸造生产中的应用1．铸造生产的模拟仿真浇注金属液的流动充型情况凝固温度场缩孔、缩松的可能2．常用模拟软件ProCAST功能介绍模拟实例三、造型生产线和造型技术1．造型生产线2．造型技术湿型砂造型自硬树脂砂造型实型铸造四、半固态金属铸造工艺（搅动铸造）凝固时强烈搅动，破碎树枝晶改善流动性用于压铸、模锻、挤压成形件具有高性能、高质量五、铸造业的集约化与清洁生产1．集约化加强科技投入，获得最大产出、效益2．清洁生产利用再生资源，回用砂冲天炉除尘、节能环保造型材料（酚醛树脂砂、改性水玻璃砂、动植物胶砂……）XXX学院教案教师姓名授课班级授课形式理实一体授课日期授课时数2~10授课章节名称第九章锻压成形第一节造概述第二节金属的塑性变形锻造性能第三节锻造工艺过程第四节自由锻工艺设计简介第五节锻件的结构工艺性教学目的1．锻造的实质，特点及应用2．锻造性能及其影响因素3．常锻造方法、特点及应用4．简单零件的锻造工艺5．锻件的结构工艺性分析教学重点锻件特点典型零件的锻造工艺教学难点锻件图的识读、锻件的结构工艺性分析更新、补充、删节内容机器人在锻压中的应用案例更新教学资源参见随书课件、二维码资源与课程教学平台等课外作业智慧职教、超星泛亚平台题库，单元作业课后反思本教案为综合理论教学，实践操作视课程学时自行扩展授课主要内容或板书设计第九章锻压成形第一节锻压基础知识一、锻压成型的实质：塑性变形、成形、性能改变二、锻压成形特点及应用性能好，用于重要零件的毛坯生产成形困难，适应性差第二节金属的锻造性能一、金属塑性变形原理塑性变形与弹性变形滑移孪生二、冷塑性变形纤维状组织加工硬化内应力三、回复与再结晶再结晶温度：T再=0.4T熔（K）回复：去除内应力，保留加工硬化再结晶：消除加工硬化四、热塑性变形温度高于T再流纹组织性能各向异性、性能改善零件中流线的合理分布例：吊钩中的流线曲轴中的流线齿轮坯中的流线（型材直接加工、镦粗毛坯、热轧齿轮）五、冷塑性变形和热塑性变形的差异变形温度差异变形抗力的差异组织与性能差异六、金属的锻造性能及其影响因素锻造性能的概念：塑性和变形抗力影响锻造性能的因素：成分、组织、工艺条件小结：1）冷变形（加工硬化、去应力、再结晶）、热变形（热加工流线性能各向异性）2）锻造性能：变形抗力、塑性授课主要内容或板书设计第三节锻造工艺过程一、加热1．锻造温度范围始锻温度终锻温度加热时易出现的缺陷：氧化脱碳过热过烧二、成形锻造设备：空气锤、蒸气功-空气锤、压力机成形方法：自由锻、模锻、胎模锻1．自由锻基本工序：镦粗、拔长、冲孔切割、错移、弯曲、锻接A）典型镦粗、冲孔件举例：轴类零件A）典型镦粗、冲孔件盘类零件环类零件B）典型拔长件自由锻特点及应用：B）典型拔长件机动灵活、不用模具、效率低、精度低。用于单件、小批生产2．模锻热锻模：材料（5CrNiMo、5CrMnMo）种类：单模膛、多模膛等模锻方法：锤上模锻、曲柄压力机模锻、摩擦压力机模锻……特点：效率高、精度高，主要用于大批量生产。3．胎模锻胎模种类：合模、摔模、套筒模、扣模胎模锻特点：精度和生产率介于上两种方法之间三、冷却、检验与热处理空冷坑冷堆冷炉冷小结：自由锻、模锻、胎模锻工艺的特点及应用授课主要内容或板书设计第四节自由锻工艺设计简介一、绘制锻件图锻件图的画法：用粗实线表示锻件外形、用假想线表示零件锻件图上的尺寸标注：锻件尺寸在线的上方零件尺寸在线的下方，并用圆括号表示1．锻件加工余量和公差2．余块二、计算坯料的质量和尺寸1．坯料质量坯料质量=锻件质量+氧化损失+截料损失2．坯料尺寸镦粗：园坯料D0=（0.8~1.0）3V坯方坯料L0=（0.74~0.93）3V坯拔长：圆坯料：D0=4S坯/π方坯料：L0=S坯三、确定变形工序四、确定锻造温度范围、冷却和热处理规范五、举例：台阶轴第五节锻件的结构工艺性分析一、对材料的要求wc＜0.65%的碳素钢塑性好、变形抗力低、锻造温度范围宽，能够锻出形状复杂、肋较高、腹板较薄、圆角较小的锻件二、自由锻件的结构避免出现倾斜结构避免曲面相交避免锻肋，避免凸台模锻件的结构便于充满模膛、便于起模、便于模具制造、延长模具寿命、合理的分模面举例小结：读锻件图锻件