无职院工程材料及成形工艺基础教案

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年2月24日第1周授课时数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：钢铁生产简介第三节：金属材料的性能（强度与塑性）教学目的了解本课程的性质、内容、任务、特点和学习方法工程材料的种类钢与生铁、钢材的生产方法与种类4．强度与塑性的概念、测定方法，判据、意义和应用教学重点本课程的内容、目标、任务、作用钢与生铁、钢材种类强度和塑性判据的意义和应用教学难点强度和塑性判据的意义和应用更新、补充、删节内容拉伸试验新标准（GB/T228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》）使用教具拉伸试样课外作业补充课后体会绪论课强调本课程在机械制造生产中的作用和地位材料入门：钢与生铁的概念、钢材生产方法与种类强度与塑性强调判据的表示符号，要求理解其意义和作用绪论本课程的性质地位、任务、内容、要求性质：综合性的技术基础课，是制造类，管理等专业的必修课。任务：是了解机器生产全过程：原材料——毛坯成形——零件成形课程内容（与热加工实训、机械加工实习结合）机械工程材料及热处理（本学期理论课）毛坯成形及选择（热加工实训）零件成形及装配（机械加实习、专业课）要求：与热加工实训、机械加工实习结合，学会“三选一线”，即选材、选毛坯、选加工方法，拟定工艺路线。课程特点及学习方法特点、学习环节、教学手段：讲课、录像、多媒体、实习、实验材料与机械制造发展史材料里程碑：石器时代、青铜时代、铁器时代2．制造工艺发展：冶炼术、切削加工术3．发展趋势：材料轻量化、高强度、功能材料；毛坯生产精密、绿色；机械加工：数控、精密、高效工程材料的基础知识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。钢铁生产简介钢材生产过程：炼铁——炼钢——钢材加工一、炼铁原料、原理、设备产品：生铁（Fe、C、Si、Mn、P、Si）,铸造生铁（硅1.25%~3.2%），炼钢生铁(硅<1.25%)生铁成分与性能特征：杂质多，性能差。一般不直接使用。二、炼钢钢与生铁的区别：碳与硅含量不同炼钢原理：氧化，将生铁中多余的碳及杂质降低方法：转炉、电弧炉、钢的浇注：沸腾钢和镇静钢：脱氧程度，性能特征，使用场合钢材生产：压力加工：轧制、拉拔、挤压等三、钢材的生产与分类分四类：板、管、型、金属制品板材：热轧和冷轧。中板：大于4~25mm、薄板：小于4mm、厚板：大于25mm另：镀锌、镀锡、镀铅、塑料复合型材：孔型轧辊。简单截面和复杂截面，规格常用截面主要尺寸表示（线材：指直径小于6~9mm的园钢和真径小于10mm的螺纹钢）管材：无缝钢管：用途（石油、化工等较高压力和管道）有缝管：用途（自来水管、煤矿气管等低压管）钢丝生产方法：用6~9mm盘条拉拔种类：各种截面、化学成分、强度等级；可合股成钢丝绳和钢索金属的性能材料的性能包括工艺性能和使用性能两类。（1）工艺性能热处理、铸造、锻压、焊接、切削加工性能等。（2）使用性能力学性能、物理性能、化学性能等。力学性能力学性能：外力作用下所显示的抵抗能力（亦指……）常用指标：强度、塑性、硬度、韧性、疲劳极限、断裂韧度等一、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），标准拉伸试样（长试样的L0=10d0；短试样的L0=5d0）。拉伸曲线分析：（1）屈服点(σs)和规定残余伸长应力σr0.2表示材料开始产生明显塑性变形时的最低应力值。σs=EQEQ\F(Fs,S0)MPa（2）抗拉强度（σb）抗拉强度σb是材料拉断前所能承受的最大拉应力。σb=EQEQ\F(Fb,S0)MPa强度的意义：σs或σr0.2是选材与设计的主要依据；二、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（δ）δ=EQ\F(L1-L0,L0)×100%，（δ5>δ10），一般大20%左右2．断面收缩率（Ψ）Ψ=EQ\F(S0-S1,S0)×100%塑性的意义：塑性加工，增加使用安全可靠性。小结：钢与生铁区别；屈服点、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率。补充题：某厂购进一批40钢，按国家标准规定，力学性能应不低于下列数据，σs=335Mpa，σb=570Mpa，δ5=19%，ψ=45%。入厂验收时，采用d0=10mm的标准短试样进行拉伸试验，测得FS=28260N，Fb=45530N，L1=60.5mm，d1=7.3mm。试列式计算并回答这批钢材的力学性能是否符合要求？（答案：σs=360Mpaσb=580Mpaδ5=21%ψ=46.7%）

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年3月3日第2周授课时数2授课章节名称三、硬度四、冲击吸收功五、疲劳极限教学目的1．硬度的测定方法及种类,硬度的意义.2．冲击韧性的意义3．疲劳断裂的概念及预防教学重点HB、HR、HV、akv、Akv、-1、KIC的测定方法及意义教学难点小能量多次冲击*、疲劳断裂及预防措施.更新、补充、删节内容使用教具冲击试样课外作业补充:课后体会提醒学生注意硬度的表示方法各种硬度的适用范围课前提问：1．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？2．起重机桁架、吊钩、传动链等为什么选用低碳钢制作？三、硬度1．布氏硬度测量法原理测量条件及范围：｛条件：F、D、t｛测量范围：HBS用于测量硬度低于450HBW用于测量硬度大于450～650表示方法：硬度值/HBS（W）/D/F/t例：120HBS10/1000/30特点应用：数据稳定、误差小；压痕大、费时用于灰铸铁、非铁金属、非金属2．洛氏硬度测量法（1）测量条件：HRA1200金刚石园锥压头60kgHRB1.588mm淬火钢球100kgHRC1200金刚石园锥压头150kg（2）原理：利用压痕深度来衡量HR=K-e=k-(h/0.02)(3)特点及应用：方便、快捷、压痕小、范围大、能测薄件HRA20~88硬质合金、表面淬火层、渗碳层HRB20~100非铁金属、退火钢、正火钢HRC20~70淬火钢、调质钢3．维氏硬度测量法原理：HV=EQ\F(F,S)=0.1891*EQ\F(f,d2)特点：测量范围广（5~1000HV）、能测薄件、不能测组织不均匀材料比较布氏，洛氏硬度测量的特点及应用场合、各硬度之间的换算。四、冲击吸收功静载荷和动载荷的区别1．夏比冲击试验试样:55×10×10mm冲击吸收功AKV=AKV1-AKV2=mg(h1-h2)（J）影响因素：冲击韧性随温度的降低而下降...，低温条件下使用的钢材应注意。碳素结构钢韧脆转变温度为-20℃2．小能量多次冲击抗力*材料受小能量多次冲击时，寿命主要决定于材料的强度、塑性、韧性等综合性能。五、疲劳*交变应力和循环应力疲劳的概念：交变、循环应力，受力远小于屈服点、使用一定时间后发生断裂的现象。原因及预防措施：减少疲劳源、使所受循环应力值小于疲劳强度。疲劳极限-1：是指定循环次数下失效的估计循环应力值。六、断裂韧度*低应力脆断：材料在远低于许用应力下，突然发生的脆性断裂。原因：低应力下材料中宏观裂纹（气孔、缩孔等）的扩展引起。断裂韧度KIC：材料抵抗裂纹失衡扩展的能力。KIC的意义：（1）（2）若已知存在的裂纹长度，可确定不至脆断的最大应力。一般：中低强度钢KIC达50MN.m-3/2,常在小于200Mpa下高强度材料KIC小于30MN.m-3/2,常受高的工作应力，几毫米时已危险。建议：理想的材料是强而韧，需要时可略降低强度，以小结:HBS、HRC、Akv、akv、-1、KIC作业：3，4，

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年3月10日第周授课时数2授课章节名称第四节金属的晶体结构与结晶一、金属的晶体结构二、金属的结晶教学目的1．了解纯金属与合金常见的晶格2．了解金属结晶规律、晶粒大小、控制晶粒大小措施教学重点晶粒大小及其控制措施教学难点合金相结构更新、补充、删节内容新教材中不讲二元合金相图。使用教具晶格模型（体心立方、面心立方、密排六方）课外作业练习册及教材P25:1~5题课后体会细晶强化：常温下的材料晶粒越小，强度、硬度越高。细化晶粒的措施：变质处理、增加过冷度、附加振动。思考：合金如何结晶？

第四节金属的晶体结构与结晶一、纯金属的晶体结构与结晶面心立方晶格体心立方晶格纯金属的晶体结构面心立方晶格体心立方晶格概念：晶体非晶体晶格晶胞体心立方晶格：-Fe面心立方晶格：-FeAlCuAgAu密排六方晶格：ZnMg2．纯金属的结晶（1）过冷现象：Tn<T0过冷度：T=T0-Tn影响过冷度的因素：冷却速度、过冷度（2）纯金属的结晶过程形核：晶核，自发形核、非自发形核长大：晶粒、晶界、显微组织（3）晶粒大小及其控制措施晶粒越细，力学性能越好细化晶粒措施：快冷、变质处理、振动3．金属的同素异晶转变1538℃1538℃1394℃912℃纯铁的同素异晶转变：L——δ-Fe——γ-Fe——α-Fe二、合金的晶体结构与结晶1．合金的相结构（1）固溶体类型：置换固溶体、间隙固溶体性能：固溶强化，且有高的塑性和韧性、固溶强化的应用举例固溶体常作为合金中的基本相。（2）金属化合物性能：熔点高、硬而脆金属化合物举例金属化合物在合金中常作为第二相强化、可提高合金的强度、硬度、耐磨性、红硬性、细化热处理晶粒合金的结晶：（略）。在后续章节涉及相关合金的结晶（以铁碳合金例）。小结：晶体的有关知识、同素异晶转变及意义、纯金属晶粒大小与力学性能之关系、晶粒大小控制措施。作业

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年3月17日第4周授课时数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．初步掌握铁碳合金相图及其应用教学重点1．熟悉铁碳合金即铁碳合金含碳量对性能的影响，理解铁碳合金成分——组织——性能之关系2．Fe-Fe3C相图及其应用教学难点同上更新、补充、删节内容使用教具金相组织挂图课外作业练习册及教材思考题课后体会课前提问：1．晶粒大小对力学性能的影响？如何细化晶粒？2．固溶体、金属化合物的性能特征及其它们在合金中起的作用?3．合金如何结晶？思考过吗？引出本章铁碳合金。第二章铁碳合金第一节铁碳合金的基本组织一、铁素体（F）体心立方结构，727℃时Wc=0.0218%抗拉强度：180～280Mpa50～80HBS断后伸长率：30～50%冲击韧度：160～200J/cm2二、奥氏体（A）面心立方，1148℃时Wc=2.11%抗拉强度：400Mpa160～200HBS、断后伸长率：40%～50%三、渗碳体（Fe3C）熔点1127℃Wc=6.69%800HBS塑性、韧性几乎为0四、珠光体（P）F+Fe3CWc=0.77%抗拉强度：770Mpa180HB断后伸长率：20～35%冲击韧度：30～40J/cm2五、莱氏体（LdLd’）A+Fe3C、P+Fe3C1148℃时Wc=4.3%性能硬而脆第二节Fe-Fe3C相图分析相图中点、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、铁——渗碳体相图的应用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小结：重点是铁碳合金成分——组织——性能之关系（图）作业：教材P43：三、简答题3、10（做在作业本上，要上交）；一、二、三、相应题目（做在书上）

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年03月24日第5周授课时数2授课章节名称第三节非合金钢（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碳素结构钢：Q235..........Q275优质碳素结构钢：08204565......碳素工具钢：T7T8......T13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、删节内容使用教具课外作业习题二：三，9、11、13课后体会课前提问：1．F、A、Fe3C、P表示什么？性能？2．共析、亚共析、过共析钢的平衡组织是什么?它们的性能如何?第三节非合金钢（碳钢）一、杂质元素对钢性能的影响1、锰：约为0.25%~0.80%。固溶强化；清除FeO，降低钢的脆性；与硫化合成MnS，可以减轻硫的有害作用。有益。2、硅：约为0.10%~0.40%，固溶强化；除FeO对钢质量的不良影响，有益。3、硫：FeS与Fe形成低熔点共晶体（熔点为985℃），在1000~1250℃热加工时导致钢变脆而开裂，“热脆”。有害。4、磷：强度、硬度提高，但使塑性和韧性降低，“冷脆”。有害。二、碳钢的分类碳钢的种类很多，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、按用途分类碳素结构钢用作机械零件，工程结构件，一般属于低、中碳钢。碳素工具钢用作刀具、量具和模具。一般属于高碳钢。3、按质量等级分类（根据钢中有害杂质硫、磷含量）普通质量碳钢（Ws≥0.045%、Wp≥0.045%）。不规定控制质量特殊质量碳钢（Ws≤0.02%，Wp<0.020%），需要特别严格控制质量和性能（例如控制淬透性和纯洁度）的碳钢。优质碳钢指除普通质量和特殊质量碳钢以外的碳钢另：转炉钢、电炉钢；沸腾钢、镇静钢、半镇静钢和特殊镇静钢等。三、常用碳钢讲解思路：牌号表示（常用牌号为例）——性能特点——应用场合1．碳素结构钢牌号例Q235-A·F，表示σs≥235MPa特点：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。如Q235可制作螺栓、螺母、销子、吊钩和不太重要的机械零件以及建筑结构中的螺纹钢、型钢、钢筋等2．优质碳素结构钢牌号：例45、65Mn、08F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，碳的质量分数低，塑性好，强度低，用于冲压件如汽车和仪表外壳；20，塑性和焊接性好，用于强度要求不高的零件及渗碳零件，例如机罩、焊接容器，小轴、螺母、垫圈及渗碳齿轮等；45，40Mn，经调质后综合力学性能良好，用于受力较大的机械零件，如齿轮、连杆、机床主轴等；60、65Mn钢具有较高的强度；用于制造各种弹簧、机车轮缘、低速车轮。3．碳素工具钢牌号：例如T12钢表示Wc=1.2%的碳素工具钢。特点：属共析钢和过共析钢，强度、硬度较高，耐磨性好适用于制造各种低速切削刀具。T7、T8：制作承受一定冲击而要求韧性的零件。如大锤、冲头、凿子、木工工具、剪刀T9、T10、T11：制造冲击较小的要求高硬度高耐磨性的工具。如丝锥、小钻头、冲模、手锯条T12、T13：制作不受冲击的工具。如锉刀、刮刀、剃刀、量具4．铸钢牌号：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：主要用于制造形状复杂，力学性能要求高，而在工艺上又很难用锻压等方法成形的比较重要的机械零件，例如汽车的变速箱壳，机车车辆的车钩和联轴器等。本章小结：了解铁碳合金的成分、组织、性能之关系；熟悉铁碳合金相图常用碳钢的牌号、性能、应用。

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年3月31日第6周授课时数2授课章节名称钢的热处理第一节热处理概述第二节钢的热处理原理一、钢在加热时的组织转变二、钢在冷却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3．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，热处理冷却方式对组织和性能的影响教学难点用钢的等温冷却转变曲线分析冷却组织和性能。更新、补充、删节内容使用教具课外作业P69：一、二（填空和选择在直接做在书上）课后体会重视小结：钢在不同温度下的等温冷却转变产物及性能钢在不同冷却下的转变产物及性能

钢的热处理第一节热处理概述热处理的概念：固态、加热、保温、冷却，组织、性能、改变热处理工艺曲线：T（温度）—t（时间）曲线，热处理的应用：材料改性保温T保温T（℃）冷却温度0加热时间（t）加热AC1AC3AccmAr1Ar3Arcm第二节钢在加热和冷却时的转变1．钢在加热时的组织转变热处理工艺曲线热处理工艺曲线以T8钢为例分析:加热至AC1以上温度由珠光体转变为奥氏体，过程如下：A形核A晶粒长大（2）奥氏体的晶粒度与控制措施影响奥氏体晶粒因素：化学成分，加热温度，保温时间，原始组织2．钢在连续冷却时的组织转变（1）钢的等温冷却转变（以共析钢的等温冷却转变曲线为例）曲线分析：等温转变产物及性能：高温转变:P727~650℃160～250HBSS727~600℃25～30HRC片状T600~550℃35～48HRC中温转变：B上550~350℃40～48HRC羽毛状B下350~Ms℃45～55HRC针状（3）影响C曲线的因素: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2．钢的连续冷却转变（1）用等温转变曲线近似分析连续冷却后产物以共析钢为例进行分析炉冷：V1P170～220HBS空冷：V2S25～35HRC油冷：V3M+T45～55HRC水冷：V4M+A’55～65HRC温度M温度MS时间钢的等温冷却转变曲线0A1MS时间连续冷却转变分析0A1V1V2V3V4共析钢和过共析钢的连续转变（略）（2）马氏体转变马氏体（M）：是碳在αFe中的过饱和固溶体马氏体转变的特点：不完整性（在MS~Mf区间内完成转变），残余奥氏体、非扩散型，马氏体过饱和的含碳量、体积膨胀，导致内应力、变形、开裂马氏体的组织形态：板条状（低碳）、针状（高碳）马氏体的性能：主要决定于含碳量小结：加热：奥氏体化（部分奥氏体化、全部奥氏体化）冷却：过冷奥氏体转变（等温转变产物与性能，连续冷却近似分析方法）思考：1.全部奥氏体化条件？如何部分奥氏体化条件？如何获得均匀、细小的奥氏体？2.等温冷转变产物性能与等温温度关系？连续冷却速度与组织、性能的关系？

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年4月14日第周授课时数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．掌握各种退火、正火工艺方法、目的及应用2．各种淬火工艺，淬火目的及应用3．回火方法及应用教学重点重点为“四把火”的工艺方法、应用教学难点退火、正火、淬火、回火的选用更新、补充、删节内容使用教具课外作业练习册及教材思考题课后体会内容较多，且是本章的重点，课后加强辅导

第三节钢的整体热处理工艺一、退火1．完全退火AC3以上30～50℃加热、保温、缓冷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AC1以上20～30℃加热、保温、缓冷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。主要适合于共析钢和过共析钢锻轧件，若组织中有网状两次渗碳体，先进行正火。3．去应力退火500～600℃加热、保温、缓冷去除各类内应力，适合于铸、锻、焊、冷冲压、切削加工等件。二、正火AC1或AC3以上30～50℃加热、保温、空冷.细化组织、消除二次渗碳体网、提高力学性能用于一般件的最后热处理，改善低碳钢的可切削性能退火与正火的选择考虑切削加工性（170~260HBS）；从零件结构形状考虑，减小内应力（形状复杂件主要用退火）；从经济性考虑，使成本低（正火成本低）。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0时间0时间温度abcda）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：规定条件下，决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性淬透性影响因素：钢的化学成分、奥氏体化温度、保温时间淬透性意义：选材、制订热处理工艺（确定冷却速度或冷却方式）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M中分解出-碳化物性能：58～64HRC目的：降低内应力和脆性应用：量具、刃具、模具、滚动轴承、渗碳件2．中温回火（250～500）组织：T回-碳化物转变为渗碳体性能：40～50HRC目的：提高弹性极限,屈服点应用：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：机器受力件轴、齿轮、连杆......小结：“四把火”的工艺方法、应用预先热处理：退火、正火方法及适用场合，应用举例最后热处理：淬火、回火配合使用，各回火工艺适用场合，应用举例P69：一、1~7；二、1~9；三、4、5、6

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年4月18日第周授课时数2授课章节名称钢的表面热处理表面淬火化学热处理教学目的1．了解表面淬火工艺、选材、性能、应用2．了解常用化学热处理（渗碳、氮化、碳氮共渗）工艺、选材、性能、应用教学重点感应淬火、渗碳教学难点比较各种方法的工艺特点、选材、性能、应用更新、补充、删节内容使用教具课外作业P70：三、7、8、9课后体会思考：常用零件的加工工艺路线机械床齿轮或主轴：调质钢、表面淬火、低温回火汽车齿轮：渗碳钢，渗碳、淬火、低温回火本节工艺都能使零件达到“里韧外硬”的性能，但性能达到的程度不同，通过比较来学习。

第四节钢的表面热处理一、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：原理：电磁感应、集肤效应工艺：高频淬火、中频淬火、工频淬火材料：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感应淬火200kHz~300kHz，表面硬化层深度为0.5mm～2mm。中频感应淬火2500Hz~8000Hz，3mm～6mm淬硬层深度。工频感应淬火50Hz，可获得10mm～15mm以上的硬化层。应用：机床主轴、机床齿轮2．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℃3~8小时材料：例20、20Cr、20CrMnTi等技术条件：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．渗氮气体渗氮离子渗氮工艺：渗氮温度一般为500℃~560℃，渗氮时间一般为30~50小时材料：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——精磨热处理新技术简介真空热处理、形变热处理、激光淬火与电子束淬火第六节工程材料表面强化处理技术第七节工程材料表面防腐处理技术第八节工程材料表面装饰加工技术6~8节自学小结：列表比较表面淬火、渗碳、渗氮的工艺、选材、性能、经济性、应用。

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年5月12日第周授课时数2授课章节名称第四章合金钢§4-1合金钢的分类与牌号§4-2合金无元素对钢的影响§4-3合金结构钢教学目的1．了解常用低合金钢的牌号、成分、性能及其应用2．了解常用结构用合金钢种类、牌号、热处理、性能及应有用教学重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、轴承钢教学难点如何从众多的钢号中抓出重点，使学生学后印象深刻，避免走“一学就会，一过就忘”的老路更新、补充、删节内容合金元素对钢组织、热处理、性能的影响。这部分内容视情况少讲或不讲使用教具课外作业P93：2、3、4课后体会讲课时应把握好钢的分类新老标准的对应关系介绍的牌号不宜多，着重讲最常用的钢号，

第四章低合金钢与合金钢第一节合金钢的分类：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；铬钢、锰钢、硅锰钢、铬镍钢；结构钢、工具钢、不锈钢、耐热钢。牌号：含碳量数字、合金元素数字、拼音字母（如60Si2Mn、1Cr13、GCr15）；特例（CrWMn、0Cr18Ni9等）第二节合金元素对钢的影响：对基本相的影响：（溶于基本相中，固溶强化；形成合金碳化物，细小分布时能提高强度、硬度、耐热性、耐磨性）对相图的影响：对奥氏第三节合金钢结构钢一、低合金高强度结构钢1．化学成分：低碳，0.1%~0.25%；低合金，主要加Mn0.8%~1.8%，其次加Si2．性能特点：高的屈服点与良好的塑性韧性；良好的焊接性3．牌号及应用例Q345（原国标为16Mn）含义同碳素结构钢共有Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五个牌号用：车辆冲压件、冷弯型钢、中低压化工容器、大型船舶、桥梁、起重机械、大型焊接结构件、电站设备厂房等其他低合金钢：易切削钢、低合金耐候钢、低合金专业用钢（汽车用低合金钢、锅炉、压力容器、船舶、桥梁、农机、自行车、矿山、建筑钢筋等）二、合金渗碳钢成分特点：低碳（wc<0.25%）合金元素：阻止奥氏体晶粒长大、强化钢材、提高淬透性等常用钢号：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+低温回火性能：表面硬度高，58~62HRC，心部具有足够的强韧性。应用：制造承受冲击和摩擦条件下使用的零件，如汽车齿轮、齿轮轴、活塞销等三、合金调质钢1．合金调质钢成分：中碳（wc=0.25%~0.5%）合金元素的作用为提高淬透性、提高回火稳定性、细化晶粒常用钢号：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、性能、应用：调质处理，具有良好的综合力学性能表面淬火，表面具有高的硬度和耐磨性用于汽车上的连杆螺栓、传动轴、偏心轮、转向节等，机械中的各类轴、齿轮、连杆四、合金弹簧钢成分：中高碳（wc=0.5%~0.7%），合金元素提高强度、提高淬透性常用牌号：50CrVA60Si2Mn热处理：冷成型弹簧（尺寸小于8~10mm）：去应力退火或淬火+中温回火热成型弹簧（尺寸大于10~15mm）：余热淬火+中温回火应用：汽车弹簧、气门弹簧五、滚动轴承钢成分：高碳、含铬热处理：淬火、低温回火性能：硬度62HRC以上牌号及应用：GCr9Gcr15，滚动轴承内外圈、量具等六、高锰耐磨钢牌号：ZGMn13使用条件:强烈磨损、冲击，恶劣条件热处理：水韧处理耐磨原理：加工硬化、形变马氏体转变小结：列表总结合金钢的种类、常用牌号、热处理方法、性能、应用

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年6月日第周授课时数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．了解合金工具钢、高速工具钢的牌号、热处理、性能、应用2．了解常用不锈钢、耐热钢的牌号、性能及应用教学重点合金工具钢、高速工具钢、不锈钢教学难点比较各类钢的特性及应用更新、补充、删节内容更新合金工具钢的标准（GB/T1299-2002）使用教具课外作业P93：8~11题课后体会介绍的钢号不宜多，抓住重点、常用钢号，介绍其性能及应用

第四节合金工具钢和高速工具钢本节介绍工具钢。工具钢分类：刃具钢、模具钢、量具钢三类；非合金工具钢、合金工具钢、高速工具钢。合金工具钢1．量具刃具钢应用：（主要用于低速切削的形状复杂、截面尺寸较大的各类刃具，如板牙、丝锥、钻头、拉刀；量具如卡尺、千分尺、量块、样板等机械加工用量具）性能要求：高硬度、耐磨性、尺寸稳定性成分：高碳0.8%~1.5%，主加合金元素C、Mo、Cr、V等（淬透性、耐磨性、细化晶粒）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）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）性能要求：温度高于600℃，强度、韧性、耐磨、耐高温、热疲劳性、淬透性成分：一般为中碳成分（wc=0.45%~0.6%）常用热作模具钢：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、冷挤压模性能要求：高硬度（56~62HRC）、耐磨性、淬透性、热处理变形小，温度不超过300℃成分特点：高碳（>1%），钢号：Cr12型钢热处理：淬火、低温回火；或高温淬火、多次回火常用钢种：Cr12Cr2MoVW18Cr4V用于尺寸大、耐磨、变形小的冷作模另：T10用于尺寸不大、形状简单、精度不高的冷冲模9SiCr9Mn2VCrWMnGCr9Gcr15用于形状复杂、淬火变形冷作模塑料模具钢性能要求：较高预硬硬度（28～35HRC），便于切削；抛光后达到高镜面度；热处理后硬度大于45~55HRC；足够的强韧性；热处理变形小；良好的耐蚀性。二、高速工具钢性能特点：高硬度、耐磨性、红硬性600℃成分特点：高碳、高合金常用钢号：W18Cr4VW6Mo5Cr4V2热加工特点：反复锻打热处理：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℃三次回火应用：高速切削用车刀、铣刀、钻头等，也可用作模具第五节特殊性能钢一、不锈钢钢的腐蚀原理：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：性能特点：良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能（氧化性和还原性介质中）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1Cr132Cr133Cr134Cr13．．．．．．性能：因含碳较高，故具有较高的强度、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、水压机阀热处理：淬火、回火铁素体不锈钢0Cr131Cr171Cr17Ti．．．．．．成分：低碳、高铬性能：高温抗氧化性好、抗大气、硝酸及盐水溶液腐蚀、热膨胀系数小应用：硝酸及食品工厂设备，也可作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件二、耐热钢耐热钢的性能要求：高温耐氧化性、热强性（高温强度）用于：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

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年6月日第周授课时数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．铸铁的组织、分类及石墨化2．各类铸铁的组织、牌号、性能、应用教学重点灰铸铁、球墨铸铁教学难点各类铸铁的选用更新、补充、删节内容使用教具课外作业P106页：1、4、5、6、13、14、15课后体会重在讲清灰铸铁与球墨铸铁的性能差异及应用差异其他铸铁可简单讲解

第五章铸铁成分：FeCSi应用：性能要求一般的零件概述一、铁的分类：白口、灰口（灰铸铁可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁）、麻口二、石墨在铸铁中的作用对力学性能的影响：抗压不抗拉对其他性能的影响：铸造性、切削加工性、减振性、减磨性、缺口敏感性三、影响石墨化因素化学成分：碳、硅、锰、硫冷却速度：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，性能特点组织：基体（F、P、F+P）+G片性能：与基体和石墨的大小、分布、数量的关，片状石墨使力学性能较差；但铸造性能好；价廉二、灰铸铁的牌号及应用例：HT200表示．．．．．．灰铸铁主要用于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、灰铸铁的孕育处理孕育剂：硅铁和硅钙合金目的：形成大量结晶核心，获极细的片状石墨和珠光体基体孕育铸铁的特点：铸件的力学性能优于普通灰铸铁，且各部位的组织和性能趋于一致。四、灰铸铁的热处理热处理只能改变基体，而不能改变石墨的形状、大小、分布，灰铸铁热处理后仍为片状石墨，力学性能变化不大。去应力退火：500~600℃,200℃出炉软化退火:800~900℃，2~5h，400~500℃出炉表面淬火：导轨、缸套等第三节球墨铸铁一、球墨铸铁的生产：球化处理、墨化处理二、球墨铸铁的组织、性能特点石墨呈球状分布，力学性能优于灰铸铁三、球墨铸铁的牌号及应用例Q450-10表示．．．．．．四、球墨铸铁的热处理退火正火淬火+回火等温淬火FP或F+PS回等B下第四节其他铸铁一、可锻铸铁1．可锻铸铁的生产浇注成白口铸铁进行石墨化退火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表示．．．．．．．KTZ550-04表示．．．．．．．二、蠕墨铸铁蠕化处理：蠕化剂为稀土镁铁、稀土硅铁合金、稀土硅钙铁合金特点：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3．牌号：例 RuT4204．应用：大马力柴油机排机管、气缸盖、我我锭模、阀体、玻璃模具、汽车底盘零件等三、合金铸铁简介*1．耐磨铸铁（1）抗磨铸铁：在干摩擦条件下使用，要求硬度高。（轧辊、犁铧、球磨机磨球等）冷硬铸铁、中锰球铁（2）减摩铸铁：在润滑条件下工作，要求耐磨、减摩、贮油性高磷铸铁2．耐热铸铁性能要求：抗菌素氧化性和抗热生长性组织要求：一般应为球铁，可阻止氧化性气体渗入常用种类：中锰耐热铸铁、中硅球铁、高铝球铁、铝硅球铁、高铬耐热铸铁3．耐蚀铸铁原理：加入硅、铝、铬等，形成致密氧化膜、提高电极电位。高硅耐蚀铸铁、高铝耐蚀铸铁、高铬耐蚀铸铁小结：铸铁分类石墨化及影响因素常用铸铁比较：组织、性能、工艺、牌号、应用

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年6月26日第周授课时数3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第二节铜及其合金第三节滑动轴承合金第四节硬质合金教学目的1．了解铝合金的分类、牌号识别、应用2．了解铜及其合金的分类牌号、性能、应用3．滑动轴承合金和硬质合金的性能、用途教学重点铜、铝合金的牌号、应用教学难点牌号识别、材料选用更新、补充、删节内容使用教具实物课外作业P124一、二、三做在书上；作业：四5、7题课后体会这样法时间偏紧，今后想法改进强调常用牌号的特点及应用

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：导电、导热、密度、银白色、面心立方Al合金元素含量（%Al合金元素含量（%）TLaL+a力学性能：强度、硬度、塑性工业纯铝：冶炼产品:L1L2．．．．．．L699.7%98.8%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1．变形铝及合金的命名方法老标准：GB3190-82代号：分为防锈铝（LY）、硬铝（LY）、超硬铝（LC）、锻铝（LD）新标准：GB/T3190-1996牌号：四位数字或四位字符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：表示未在注册的牌号例：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LF(Al-MnAl-Mg)2）．硬铝合金LY(Al-Cu-Mg)3）．超硬铝合金LC(Al-Cu-Mg-Zn)4）．锻铝合金LD(Al-Cu-Mg-Si)四、铸铝合金类型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8.9g/cm3、熔点1083℃化学性能：耐大气腐蚀小资料：小资料：灵山大佛高88m（含莲花底座为101.5m）；重800多吨；由1560块厚度为8mm的青铜焊接而成；焊缝长达30公里。由南京红光铸造生产。该厂铸造的还有香港大佛、北京中华世纪钟等工业纯铜：T1(99.95%)T2(99.9%)T3(99.7%)等二、铜合金分类：黄铜、白铜、青铜加工铜合金铸造铜合金1．加工黄铜普通加工黄铜H80H68H62．．．．．．特殊加工黄铜HPb59-1．．．．．．2．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、工作条件、组织要求二、常用材料：锡基和铅基轴承合金铜合金铝合金锡锑轴承合金：ZSnSb11Cu6、ZPbSb16Sn16Cu2青铜：ZCuPb30、ZCuPb10Sn10、ZCuSn10P1铝基轴承合金：ZAlSn6Cu1Ni1第四节硬质合金一、特性：硬度高达93HRA（相当于81HRC）、红硬性可达900~1000℃。可切削高硬度（50HRC）的材料。二、组成：高熔点的碳化物+粘结剂钴种类：钨钴类、钨钛钴类、通用硬质合金钨钴类硬质合金（YG）用代号“K”表示，并采用红色标记钨钛钴类硬质合金（YT）可用代号“P”表示，并采用蓝色标记通用硬质合金（YW）可用代号“M”表示，并采用黄色标记三、应用：（1）刀具（YG主要用于加工铸铁、铜及其合金、铝及其合金、塑料、橡胶、石料等；YT主要用于加工长切屑的黑色金属，如钢和铸钢（2）模具（拉拔模、冲裁模、冷挤压模）（3）矿山凿岩机钎头，也可用作量具或耐磨零件小结：铝合金：分类、牌号表示、特性及应用铜合金：分类、牌号表示、特性及应用滑动轴承合金：种类及应用硬质合金：特性、应用

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授授课日期2005年7月日第周授课时数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、复合材料的特性、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、删节内容使用教具课外作业课后体会教材内容较多，讲解时可作些删改

．．．．．．．．．．．．．．．．．高分子材料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—CH2—CH2．．．乙烯（单体）聚乙烯（高聚物）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）特点：搞拉强度和回弹性好，但易老化，不耐酸合成橡胶（丁晴橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶等）陶瓷材料概念：无机非金属材料的总称，主要有陶瓷、玻璃、搪瓷、耐火材料等。陶瓷的基本性能：力学性能、耐热性能、绝缘性能、抗蚀性能常用陶瓷材料普通陶瓷：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、氮化硼等复合材料概念：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。复合材料的基本性能：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。复合材料种类：纤维增强型、层压型、颗粒增强型等常用复合材料玻璃钢：玻璃纤维+树脂常用于车身、车体、驾驶室、小船体等小结：要求了解常用塑料、橡胶、陶瓷、复合材料的特性及应用范围

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讨论授课日期2005年6月日第周授课时数2授课章节名称第八章机械工程材料的选用教学目的1．零件失效分析2．材料选择步骤教学重点选材与热处理方法教学难点热处理在工艺中的位置与作用更新、补充、删节内容使用教具课外作业总复习课后体会典型例子？举例是否能有所创新和突破？如举些日常用品的例子

第八章机械工程材料的选用机械零件选材的一般步聚：工作条件——常见失效形式——要求的力学性能机械零件选材的一般原则：使用性原则、工艺性原则、经济性原则典型零件的选材：齿轮类、轴类、箱壳类第一节：零件失效分析一、失效概念：（1）零件破坏，不能继续工作，（2）虽能继续工作，但不能保证安全；（3）虽能安全工作，但不能保证机器的精度或起到予定作用二、失效形式：过量变形、断裂、表面损伤三、失效原因：设计、选材、加工（毛坯、热处理、机械等）、安装使用四、失效分析步聚：第二节：选材的原则和步骤一、选材的一般原则使用性：常用零件的使用性能要求工艺性：铸造性、焊接性、压力加工性、切削加工性、热处理工艺性经济性：原材料价格、加工费用、资源供应、环保、节能选材的方法和步骤失效分析）——性能要求——确定材料第三节：典型零件的选材思路：零件的工作条件和失效形式——该类零件的常用材料——举例一、轴类零件的选材轴类零件的工作条件、失效形式及性能要求轴类零件的用材特点举例（1）机床主轴选材：45工艺路线：下料——锻造——正火——粗加工——调质——半精加工（除花键外）——局部淬火、回火（内锥孔及外锥体）——粗磨（外园、外锥体及内孔）——铣花键——花键高难度频淬火、回火——精磨。（2）内燃机曲轴材料：QT700-2工艺路线：浇铸——高温正火——机械加工——轴颈气体渗氮二、齿轮类零件1．齿轮零件的工作条件、失效形式及性能要求2．齿轮零件的用材特点3．举例：机床齿轮、汽车齿轮三、箱体类零件（略）四、螺旋起重机主要零件选材、毛坯分析（讨论）

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式实验授课日期2005年3月日第周授课时数2授课章节名称实验二：碳钢的平衡组织观察教学目的1．学会金相检验方法2．了解各类钢的平衡组织3．分析含碳量对碳钢平衡组织,性能的影响教学重点识别各类碳钢的平衡组织分析碳钢成分、组织、性能之间的关系教学难点同上更新、补充、删节内容白口铸铁使用教具课外作业实验报告课后体会强化铁碳合金成分、组织、性能之间的关系。

实验二：碳钢的平衡组织一、实验目的加深对铁碳合金成分——组织——性能之间关系的理解了解金相显微镜的使用，金相观察的目的与作用。二、实验内容观察金相试样:工业纯铁F20F+P45F+P65F+PT8PT12P+Fe3CⅡ三、实验要求全面观察给定金相试样的组织，辨别材料的牌号画出金相组织示意图分析铁碳合金成分——组织——性能之关系。完成实验报告

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式实验授课日期2005年月日第周授课时数2授课章节热处理与硬度实验教学目的1．掌握热处理操作方法及热处理后性能测定方法2．了解采用不同热处理方法，性能差异教学重点热处理操作方法硬度测量方法教学难点工艺制定原理实验内容45钢退火、正火、淬火、回火使用设备热处理炉、硬度计、其他辅助工具、淬火淬（水）实验试样φ20×8mm的45钢试样若干个实验步骤详见指导书课后体会热处理炉和硬度计最好要更新、增加数量

无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课班级授课学时2授课章节名称第十章铸造成形§10-1概述§10-2金属的铸造性能教学目的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教学重点流动性和收缩率与铸件质量的关系教学难点同上更新、补充、删节内容使用教具课外作业练习册及教材P109页1~5思考题课后体会教材内容较多,可不按教材讲解

第十章铸造成形§10-1铸造概述一.铸造成形实质二.铸造成形的特点及应用§10-2金属的铸造性能一.金属的流动性1.流动性的概念2.影响流动性的因素成分工艺条件3.流动性对铸件质量的影响二.金属的收缩性1.收缩的概念体收缩线收缩2.影响收缩的因素成分工艺条件3.收缩性对铸件质量的影响缩孔缩松变形与开裂

无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课班级授课学时2授课章节名称§10-3砂型铸造工艺过程教学目的了解砂型铸造的工艺过程教学重点铸造工艺与铸件质量的关系教学难点造型方法更新、补充、删节内容使用教具各种铸件实物型芯课外作业练习册及教材P109页思考题6,7课后体会补充例题:确定各种零件的造型方法

§10-3砂型铸造工艺过程一.造型材料型砂芯砂二.造型方法1.手工造型整模造型分模造型挖砂造型假箱造型三箱造型活块造型2.机器造型填砂震实压实起模3.造芯4.浇注系统外浇口直浇道横浇道内浇道冒口三.熔炼和浇注熔炼冲天炉浇注温度四.落砂,清理.,检验和后处理

无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课班级授课学时2授课章节名称§10-4砂型铸造工艺设计简介教学目的了解砂型铸造工艺设计的主要内容教学重点铸造工艺图教学难点铸造工艺图更新、补充、删节内容使用教具实物铸件课外作业练习册及教材P109思考题5~8课后体会课时的限制,只要求定性画出铸造工艺图

§10-4砂型铸造工艺设计简介主要内容:分型面浇注位置工艺参数铸造工艺图一.分型面便于起模简单少平直二.浇注位置1.重要面朝下2.加工面朝下3.薄壁朝下4.厚面朝上5.轴类零件采用平做立浇三.工艺参数的确定1.加工余量2.收缩率3.起模斜度4.铸造园角5.芯头四.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举例:教材图10-32

无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课班级授课学时2授课章节名称§10-5铸件的结构工艺性§10-6特种铸造教学目的1.掌握铸件设计要点2.了解常用特种铸造方法的特点及应用教学重点铸件的结构工艺性分析金属型铸造压力然造熔模铸造离心铸造教学难点铸件的结构工艺性分析更新、补充、删节内容补充例题,分析铸结构工艺性使用教具课外作业练习册教材P109思考题9,10补充3题课后体会这部分容应加强练习

§10-5零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§10-6特种铸造一.金属型铸造1.金属型铸造过程2.特点及应用二.压力铸造1.压力铸造过程2.压力铸造的特点及应用三.熔模铸造1.熔模铸造过程2.熔模铸造特点及应用四.离心铸造1.离心铸造过程2.离心铸造特点及应用

无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课班级授课学时2授课章节名称铸造部分习题(铸造工艺设计,铸件的结构工艺性分析)第十一章锻压成形§11-1锻造概述§11-2金属的锻造性能教学目的1.了解锻造的实质,特点及应用2.熟悉金属塑性变形后组织和性能的变化3.锻造性能及其影响因素教学重点塑性变形锻造性能教学难点塑性变形对材料组织和性能的影响更新、补充、删节内容使用教具课外作业练习册及教材P130页思考题1~6课后体会塑性变形原理可不讲

第十一章锻压成形§11-1锻压概述一.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§11-2金属的锻造性能一.金属塑性变形原理位错移动滑移塑性变形二.冷塑性变形加工硬化内应力三.回复与再结晶回复去除内应力,保留加工硬化再结晶消除加工硬化四.热塑性变形流线组织性能各向异性性能改善零件中流线的合理分布五.冷塑性变形和热塑性变形的差异六.金属的锻造性能及其影响因素1.锻造性能的概念塑性和变形抗力2.影响锻造性能的因素:成分组织工艺条件

无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课班级授课学时2授课章节名称§11-3锻造工艺过程教学目的1.了解用的锻造方法,特点及应用2.了解简单零件的锻造工艺教学重点自由锻工艺方法模锻的特点和应用教学难点自由锻工艺过程更新、补充、删节内容补充例题使用教具锻件实物课外作业练习册及教材P130页思考题5~8课后体会学生的感性知识有限,讲课有一定的难度,录像片应在讲课时观看效果会好些,最好采用多媒体教学!

§11-3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1.自由锻镦粗拔长冲孔切割错移弯曲锻接举例:轴类零件盘类零件环类零件2.模锻3.胎模锻三.冷却,检验与热处理空冷坑冷堆冷炉

无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课班级授课学时2授课章节名称第十二章焊接§12-1概述§12-3常用材料的焊接性能§12-2焊条电弧焊教学目的1．了解焊接的分类、特点及应用2．熟悉焊条电弧焊教学重点焊条电弧焊设备、焊条、焊接电弧；常用材料焊接性能教学难点焊接接头的组织和性能更新、补充、删节内容无使用教具焊条课外作业教材思考题及练习册课后体会常用材料焊接性能评介焊条电弧焊工艺过程

授课主要内容或板书设计第十二章焊接§12-1概述一、连接的基本形式1．机械连接：种类：螺栓连接、销钉连接、键连接、偏心连接、过盈连接特点：可拆卸，易松动，需开孔、降低强度、增加重量、引起间隙腐蚀2．胶接：方便、但接头强度不耐高温3．焊接定义：……特点：结构简单、表面平滑、强度高、性能好、密封性好、不松动、不受批量限制二、焊接的分类熔化焊、压力焊、钎焊§12-2金属的焊接性能焊接性能的概念钢的焊接性能Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15Ceq<0.4%焊接性能良好；Ceq=0.4%~0.6%焊接性能较差；Ceq>0.6%焊接性能差。铸铁的焊接性能铝及其合金的焊接性能铜及其合金的焊接性能§12-3手工电弧焊一、焊接电弧1．电弧的产生2．电弧的极性：正接法、反接法二、电焊机交流电焊机：弧焊变压器直流电焊机：弧焊发电机、弧焊整流器三、焊接的冶金特点四、焊条1．焊条的组成：焊芯和药皮2．焊芯的牌号及作用3．药皮的种类：酸性和碱性4．药皮的作用：保护、稳弧、去杂质焊条的牌号：例|J422、E4303焊条的选用：同成分、等强度、经济性五、焊接接头的组织和性能焊缝区、热影响区（熔合区、过热区、正火区、部分相变区）六、手弧焊的特点及应用小结：常用材料的焊接性能手弧焊方法及应用

无锡职业技术学院教案教师姓名授课班级授课形式讲授录像授课日期年月日第周授课时数11授课章节名称焊接录像教学目的了解焊接的特点及应用手工电弧焊其他焊接方法教学重点教学难点更新、补充、删节内容使用教具课外作业课后体会

无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课时数2授课日期授课班级授课章节名称及教学内容、目的、要求单元一公差与配合的基本知识子单元一互换性与公差的基本知识子单元二圆柱形表面的公差与配合了解互换性的基本概念。了解圆柱形表面公差与配合的组成。掌握圆柱形表面公差与配合的标准方法。教学重点教学难点教学重点互换性的基本概念圆柱形公差与配合教学难点圆柱形公差与配合的组成圆柱形公差与配合的选用使用教具课外作业备注公差带图，公差计算要仔细、耐心地逐一讲解，拿例题详细分析、讲述。绪论综述此门课的主要学习内容，意义、学习方法单元一公差与配合的基本知识子单元一互换性与公差的基本知识互换性的概念加工误差的概念与种类公差的概念与种类四、公差与配合子单元二圆柱形表面的公差与配合公差术语与公差带图公差术语（尺寸、偏差、公差）及公差的计算公差带图的绘制及其特征配合术语与基准制配合类别配合公差与配合公差带基准制标准公差基本偏差公差带与配合的选用顺序一般公差与配合的标注无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课时数2授课日期授课班级授课章节名称及教学内容、目的、要求子单元三形状与位置公差了解形状公差带的形状、大小。了解位置公差带的形状、大小、位置。掌握形位公差在图上标准，解释形位公差符号的含义。教学重点教学难点教学重点形位公差的术语、定义形位公差带、形位公差标准教学难点形位公差带解释形位公差的选择应用使用教具课外作业3题备注要注意对各项形位公差意义上具体讲解，可通过图帮助理解，通过学生作业，要帮助他们搞清楚形位、形状、位置公差、被测要素、基准要素的判断子单元三形状与位置公差基本概念要素基准形状公差直线度平面度圆度圆柱度位置公差平行度垂直度同轴（同心）度对称度圆跳动全跳动无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课时数2授课日期授课班级授课章节名称及教学内容、目的、要求子单元四表面粗糙度子单元五零件检测了解表面粗糙度的含义，对零件的影响。掌握表面粗糙度的标注。了解零件检测的基本知识。教学重点教学难点教学重点表面粗糙度的定义表面粗糙度的标注符号、标注方法教学难点表面粗糙度的检测零件尺寸公差、形位公差的检测使用教具课外作业备注子单元四表面粗糙度定义表面粗糙度的评定基本规定常用表面粗糙度评定参数表面粗糙度的标注表面粗糙度符号表面粗糙度代号表面粗糙度代号和符号的标注表面粗糙度的选用子单元五零件检测零件尺寸的检测形位误差的检测表面粗糙度的检测无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式实验授课时数2授课日期授课班级授课章节名称及教学内容、目的、要求实验外圆、孔的尺寸测量了解测量外圆、孔的量具种类。掌握中等直径外圆的测量。掌握用百分表测量孔径的方法。教学重点教学难点教学重点孔、轴测量用量具孔、轴测量方法教学难点量具的读数、分度值、示值范围量具的使用及选用使用教具课外作业实验报告备注实验外圆、孔的尺寸测量实验目的：加深理解零件互换性及测量技术基本概念。了解尺寸位置误差的基本测量方法。掌握常用量具、量仪的使用方法。学会对测量数据分析处理。实验仪器：0～150mm的游标卡尺0～25mm外径千分尺0～1mm千分表万能磁性表座一套实验方法与步骤：用游标卡尺测量内孔尺寸。用外径千分尺测量轴的尺寸。用千分表册车床上主轴空心轴径向跳动。分组进行实验记录数据，进行数据分析完成实验报告无锡职业技术学院教案教师姓名授课形式讲授授课时数2授课日期授课班级授课章节名称及教学内容、目的、要求单元二切削成形与刀具子单元一切削运动与切削要素子单元二金属切削刀具了解切削运动与切削要素。掌握车刀的五个角度及影响切削的程度。了解其他常用切削加工用刀具、钻头、铣刀等。教学重点教学难点教学重点切削运动与切削要素车刀的五个角度，对切削加工的影响钻头、铣刀教学难点车刀的辅助平面、角度定义刀具角度对切削加工的影响及选择使用教具45°车刀、90°车刀、立铣刀、键槽铣刀等课外作业3题备注要根据