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文章发布时间 : 2024/5/18 21:33:15星期六

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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、班级工业工程06级主讲教师庄哲峰

福建农林大学

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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1~4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“*”、“#”“？”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。

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编号：1 课时安排： 2 学时题目绪论教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ 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： ① 材料的成分——组织、结构——使用性能的关系； ② 材料改性及强化工艺——成分——组织、结构——性能的关系 ③ 材料成型工艺——组织——性能的关系基本知识包括五类问题： ① 各类工程材料的特点及应用； ② 材料改性工艺的特点及应用； ③ 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方法和材料及改性成型分析。 2．目的 ①培养合理选择材料的初步能力； ②培养正确确定加工方法的能力。 3

阳光家教网 www.ygjj.com 三．本课程的特点与学习方法（怎么学）特点 ?笔记方法：① 记? 记忆? ② 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 ③ 抓比较??共性用?个性——突出特点，优点、应 ④ 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 4

阳光家教网 www.ygjj.com 板书设计：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、课程的内容：以材料及成型工艺的选用为主线，三个层次 ① 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 ② 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。 ③ 工程应用、2 。学习目的 ①合理选材能力； ②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）：① 记??笔记?记忆 ② 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 ?共性③ 抓比较? 个性——突出特点，优点、应用?④ 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（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

阳光家教网 www.ygjj.com 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. 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。

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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。 6

阳光家教网 www.ygjj.com 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，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 ①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。 ②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 1．5．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 7

阳光家教网 www.ygjj.com 板书设计：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、臵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

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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□ 8

阳光家教网 www.ygjj.com 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 3．2. 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。再结晶温度： T 再≈ 0.4 T熔（K） 3．2.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

阳光家教网 www.ygjj.com ① 控制过冷度 ② 变质处理 ③ 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） 3．2.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 ① 控制过冷度 ② 变质处理 ③ 搅拌和振动

阳光家教网 www.ygjj.com 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。

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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□ 11

阳光家教网 www.ygjj.com 题目（教学章、节或主题）： 3．3．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 ?1394???r- Fe ????-Fe 912 (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、结构、性能特点。 ① 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， ② 金属间化合物— 渗碳体（Fe3 C,或Cementite, Cem） ③ 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

阳光家教网 www.ygjj.com 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 ① 共析钢（含碳量 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 QF ＋ QFe3c= 1 相对量相等 QF×0.0218＋ QFe3c×6.69=0.77 含碳量相等 ② 亚共析钢（＜0.77％c ）从奥氏体状态开始分析 ③ 过共析钢（0.77 ＜％C＜2.11 ）与亚共析钢比较，提出不同特点 ----------共析反应前先发生 A →Fe3 CⅡ 接着发生共析转变，其显微组织为 Fe3 CⅡ ＋ P 2. 白口铸铁的结晶过程 ① 共晶白口铸铁（ 4.3 ％C）这里的关键是Tc (1148℃ )发生共晶转变。 ??( A 2.11 ＋ Fe3 C)--- L d ( 莱氏体) L4.3 ?② 亚共晶白口铸铁（ 2.11 ＜％c ＜ 4.3＝ Tc③ 过共晶白口铸铁总结结晶和相变规律下面进一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。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）

阳光家教网 www.ygjj.com 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，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。 14

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编号：5 课时安排：学时题目（教学章、节或主题）： 3.4．钢的热处理（续）教学课型：理论课□ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ 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 1）目的： 2）正火与退火的选择 ① 考虑切削性能 ② 考虑使用性能 ③ 考虑经济性四、钢的淬火介绍定义及工艺要点 1、淬火加热温度的选择

阳光家教网 www.ygjj.com 1）亚共析钢为 Ac3＋(30－50℃) 2）.过共析钢为 Ac1 ＋ (30－50℃) 2．淬火冷却介质的选择介绍选择的原则、着重介绍水和油 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

阳光家教网 www.ygjj.com 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：62??提高强度硬度 b.第二相强化（合金碳化物的作用）?a.固溶强化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： ① 增加淬硬层深度，改善钢的性能； ② 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？ 17

阳光家教网 www.ygjj.com 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。

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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 4．1．工业用钢概述 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： ①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 + ……”

阳光家教网 www.ygjj.com ② 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＜13％Cr是工具钢，如9SiCr,CrWMn,W18CrV. ≥13％Cr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： ①普通结构钢 ②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 ① 性能特点 ② 成分特点： ③ 热处理特点： ④ 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 19

阳光家教网 www.ygjj.com 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φ10mm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：①选择合适的材料；②编制简明工艺路线；③说明各热处理工序的主要作用；④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：学时题目（教学章、节或主题）：教学课型：理论课□ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ 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 ① 高硬度，高耐磨性。＞HRC60 ② 高热硬性 ③ 一定强韧性：细化晶粒

阳光家教网 www.ygjj.com ④ 高的淬透性：如Cr、Mn、Si。 2．成分特点：三高：含碳量高（＞0.7％C，热作模具钢0.3—0.6％C除外）合金元素含量高。纯度高。 S、P均＜0.03—0.02％。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：T7——T13。用于工作温度＜250℃的工具 b) 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 ①严重氧化——烧损 ②降低强度与蠕变 2.热强钢： ①珠光体型热强钢（工作温度＜ 500℃＝ ②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： 1000—1100℃ （单相 ?区）加热水淬耐磨机理： ?（奥氏体）受冲击变形，强烈压缩??加工硬化表层硬度 520—600HBS ???M 硬度 HRC 54—60

阳光家教网 www.ygjj.com 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 + 200—250℃ 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) 3Cr2W8V 2.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：①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？②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. 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。

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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□ 22

阳光家教网 www.ygjj.com 题目（教学章、节或主题）： 4．5. 铸铁（Cast Iron） 4．6 . 有色金属材料（Non－ferrous 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。 ① 基本力学性能： ② 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： a.热处理不改变G 形态及分布 b.铸铁有一定的合金元素含量，加热和冷却速度要较慢。 2.热处理方法已经有钢的热处理的基础，只简单介绍五 .合金铸铁可分为耐磨铸铁，耐热铸铁和耐蚀铸铁，其理论基础与特殊性能钢相似，建议自学。 4 . 6 . 有色金属材料（Non－ferrous alloys）一. 铝及其合金

阳光家教网 www.ygjj.com 1 . 工业纯铝 2 时效强化举Al－4％Cu合金经时效处理的性能变化例，引出时效强化的概念就是将经过固溶热处理的合金，在常温放臵（自然时效）或在较高温度保温（人工时效），使过饱和固溶体中形成溶质富集区或析出弥散微粒以达到沉淀硬化目的的工艺。 2 形变铝合金介绍牌号表示、种类及应用，下同。 ①牌号： ②形变铝合金的种类 a、防锈铝合金， b、硬铝合金， c、超硬铝合金， d、锻铝合金， 4、铸造铝合金 ① 代号表示：ZL+3个数字。 ② 铸造铝硅合金（硅铝明） a、简单硅铝明ZAlSi12(ZL102) b、特殊硅铝明。 c、热处理：固溶处理 + 时效强化。 d. 应用：发动机缸体，缸盖，活塞，汽缸头，曲轴箱等 ③其他铸造铝合金（建议自学）二、铜及其合金 1、工业纯铜 2、黄铜 ①牌号：普通黄铜： H + 含Cu量如 H 70 特殊黄铜 H + 其它Me符号 + 含Cu量 —其它Me的含量如： HPb59－1 .（约59％Cu、 1％Pb、40％Zn）铸造铜合金 ZCu + 主加元素及含量 + …… 如： ZCuZn 16 Si 4 (约 16％Zn、4％Si、80％Cu) ②普通黄铜见吕 P15 1 . 图 6 .15 图 6 . 6 . 含Zn量对黄铜力学性能的影响组织：含＜ 32％Zn 为?单相组织＞32％Zn，开始出现?相，为? +?两相组织。性能：塑性好，铸锻性能优良、耐磨、耐蚀。应用：装饰材料，管、板、散热器、冷凝器等。 ③ 特殊黄铜 ,, 24

阳光家教网 www.ygjj.com ?Fe?提高高温强度??Al.Si?提高耐蚀性特殊黄铜= 普通黄铜 +Me? ?Pb?提高耐磨性????3、青铜 ①牌号 Q + 主加元素符号及含量－辅加元素含量－…… 例： QSn 4 －3 ( 4％Sn , 3％Zn ,余量铜 ) ZQSn 10 ( Z表示铸造合金， 10％Sn ，余量铜吕 P152 F. 6 .18. 图6.7 含锡量与锡青铜力学力学的关系 ②锡青铜组织：＜ 6 ％Sn 单相 ? ＞ 6 ％Sn ?+ ? （?为电子化合物，硬脆） ??6%Sn:热压力加工常用合金：3－14％Sn ? ?10?14%Sn:铸造性能：抗蚀性比黄铜高铸造性：流动性差，但收缩率小应用：阀门，水暖配件，耐磨零件，如齿轮，轴承。 ③铍青铜含1.6—2.3％Be。如QBe2，QBe1.7。性能：弹性极限、耐磨性、耐蚀性、导热性高。应用：精密仪器、仪表的弹性元件。 5.7滑动轴承合金一、对轴承材料的要求硬度适中摩擦系数小膨胀系数小能储藏润滑油二、常用轴承合金 1、巴氏合金（Babbite Al loys） ①锡基：介绍其成分特点、组织特点、性能特点及应用，下同 ②铅基： 2、铜基合金 3、铝基合金 4、其它轴承。有锌基轴承，粉末冶金轴承和塑料轴承。教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书 25

阳光家教网 www.ygjj.com 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．比较 Cr13型不锈钢和奥氏体型不锈钢的特性及应用场合？ 2．白中铸铁、灰口铸铁和钢，这三者的成分、组织和性能有何主要区别？从综合力学性能和工艺性能来考虑，安排球墨铸铁、可锻铸铁、灰铸铁的优劣顺序，并说明原因。 3. 何谓硅铝明？它属于哪一类铝合金？为什么硅铝明具有良好的铸造性能？在变质处理前后其组织及性能有何变化？这类铝合金主要用在何处？ 4. 轴瓦材料必须具有什么特性？对轴承合金的组织有什么要求？何谓“巴比特合金”或“巴氏合金”？巴氏合金有哪几类？举例说明常用巴氏合金的成分、组织、性能及用途。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。

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编号：9 课时安排： 2 学时题目（教学章、节或主题）：教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ 第五章其它工程材料教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： ●了解 1。粉末冶金的加工过程及粉末冶金产品在机械工业的应用 2．工程塑料、陶瓷材料和复合材料的组成、性能、种类及应用教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）：第五章其它工程材料 5. 1. 粉末冶金材料一 .概述 1．粉末冶金工艺过程：粉末制备—— 压制成型—— 烧结—— 后加工（切削加工、压力加工、浸渍、熔渗……）介绍各个工序的作用 2 . 粉末冶金的特点 ① 对原材料及制品的适应性强。 ② 高效节能集材料生产—— 加工技术—— 零件制造于一体 ③ 材料利用率高可实现少无切削二.常用粉末冶金材料 1 .轴承材料 2.摩擦材料 3.工具材料（硬质合金） ① 钨钴类（WC—Co） ② 钨钴钛类（ WC—TiC—Co） ③ 钢结硬质合金介绍上述材料的性能要求、材料成分、性能特点及应用： 5.2．高分子材料一、高分子材料的性能

阳光家教网 www.ygjj.com 1、强度低、比强度高 2、粘弹性 3、耐磨减摩 4、物理性能； 5、化学性能：耐腐蚀。二、工程塑料 1、塑料的组成 2、塑料的分类： ① 按照性质可分为 ② 按功能可分为通用塑料和工程塑料 3、常用塑料介绍八种工程塑料的组成、性能及应用 5.3．陶瓷材料一、性能特点： 1、力学性能介绍其力学性能及其强化途径 2、理化性能：二、工程结构陶瓷（一）传统陶瓷介绍其成分、特性及其应用，下同（二）特种陶瓷 1、氧化铝陶瓷 2、氧化硅陶瓷 3、碳化硅陶瓷 4、氮化硼陶瓷（三）金属陶瓷见第五讲 5.1。粉末冶金材料 5.4．复合材料复合材料的定义一、复合材料的分类二、复合材料的组成 1、增强材料强度较高的材料 ①纤维增强材料介绍玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳伦纤维、晶须的成分及性能特点 ②颗粒增强材料：介绍陶瓷Al2O3、SiC、Si3N4、WC、TiC。特殊性能填料：石墨、碳墨、MoS2（耐磨、润滑）银粉、铜粉（导电） Fe2O3磁粉（导磁）的性能特点及应用

阳光家教网 www.ygjj.com 2、基体材料（强度较低材料）三、增强复合原则 1、增强体与基体，应避免降低强度的化学反应； 2、增强体与基体的热膨胀系数应基本匹配， Xf＞dm （f—fiber，纤维； m—matrix，基体） 3、增强体与基体的弹性模数应 Ef＞Em 4、纤维排列方向应与构体受力方向一致。四、复合材料的应用介绍 1、玻璃钢 2、纤维增强金属 3、弥散强化 4、金属陶瓷5、纤维增强橡胶 6、塑料—金属多层复合材料的组分及复合方法、性能特点及应用教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，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：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。

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编号：10 课时安排： 2 学时题目（教学章、节或主题）：教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ 第六讲铸造 6.1．铸件工艺基础教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： ●熟悉常用铸造合金的工艺特点及应用； ● 掌握铸件结构工艺性；教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）：概述： 1 . 定义： 2 . 特点： 3．应用： 6.1．铸造工艺基础（金属的铸造性能）金属的铸造性能包括流动性，收缩性，吸气性。一、液态金属的流动性 1．定义： 2.意义： ?浇不足，冷隔流动性不好，铸件易产生铸造缺陷? 气孔、缩孔、疏松、夹杂?3. 影响流动性的因素 ① 金属本身 ② 工艺条件 30

阳光家教网 www.ygjj.com 性越好，但收缩大，吸气多。?浇注温度：越高，流动?a. 浇注条件?浇注压力：越大，流动性越好，?（压力铸造铸件质量高）。?，流动性越差。?造型材料：导热性越好?力越大，流动性越差。?型腔形状：越复杂，阻b. 铸型条件? ，流动性越差。?壁厚度：越薄散热越快?注意最小允许壁厚。? 针对上述影响因素引出改进措施 4．提高流动性的措施： ① 选择结晶温区小，熔点低的合金（纯金属或共晶合金）。 ② 提高浇注压力，适当提高浇注温度。 ③ 改进铸件结构设计，力求型腔形状简单、平直。二．合金的收缩定义收缩过程：液态收缩———— 凝固收缩———— 固态收缩 ↓ ↓ ↓ 金属液体积减小缩孔、疏松内应力、变形、裂纹型腔内液面下降 1 . 缩孔与疏松 ① 形成原因 ②影响因素 a. 金属本性： b. 工艺条件： c. 结构条件： ③ 防止措施： a. 设冒口进行补缩 b. 控制凝固顺序 c. 合理设计铸件结构 2.铸造应力 ①热应力 ②机械应力 ③铸造应力对铸件质量的影响 a .变形 b.裂纹热裂：介绍其特征，分析其原因，冷裂同冷裂： ④消除和减轻应力的措施 a.力求同时凝固介绍同时凝固的工艺要点、分析其优缺点，提出主要应用

阳光家教网 www.ygjj.com b.改善铸件结构——力求对称，壁厚均匀，避免热带； c.及时落砂，清理； d.去应力退火，清理后 550—600℃加热保温3——6小时。三、基于合金铸造性能的铸件结构设计总要求：避免铸造缺陷（疏松、缩孔、变形开裂、夹渣、气孔等） ?a.太薄——浇不足，冷隔?松?b.太厚——晶粒粗大，缩孔、疏??c.太大面积的水平面——不易充满避免? ?d.尖角，十字交叉——热节和应力集中?e.阻碍收缩——裂纹???f.突然过渡——应力集中内壁厚＜外壁厚 a.符合顺序凝固设计倒锥状壁厚注意 b.应用加强筋结构，对称结构——减少变形. 教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，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 . 什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？试述提高液态金属充型能力的方法。 2. 何谓合金的收缩？其影响因素有那些？铸造内应力、变形和裂纹是怎样形成的？怎样防. 3. 缩空与缩松对铸件质量有何影响？为何缩空比缩松较容易防止？ 4 . 什么是同时凝固原则？需采用什么措施来实现？适用于哪些场合？ 5 . 为什么要规定铸件的最小壁厚？不同铸造合金要求一样吗？为什么？ 32

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编号：11 课时安排：学时题目（教学章节或主题） 6.2、砂型铸造 6.3、特种铸造教学课型：理论课□ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ 教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： ●熟悉各种铸造方法的工艺特点及其应用；常用铸造合金的工艺特点及应用； ● 掌握 1. 铸造工艺的制定 2．铸件结构工艺性；教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）： 6.2．砂型铸造一、造型方法 1 . 手工造型金工实习已经操作，这里只简单复习。 2 . 机器造型二、砂型铸造工艺介绍在形成铸造工艺方案和在绘制铸造工艺图之前必须考虑的问题。 1．选择浇注位臵浇注位臵：浇注时铸件在铸型内所处的位臵。有平放、倒放、侧力等。选择总则：保证铸件的质量。

阳光家教网 www.ygjj.com ① 重要表面向下原则 a.铸件重要加工面应放在型腔底面或侧面。 b.铸件的大平面应朝下——避免夹渣，夹砂，气孔等缺陷。 ② 上厚下薄原则 2．选择分型面分型面：上、下或左、右砂箱间的接触表面。总则：在保证铸件质量前提下，便于造型操作。 ①保证精度原则。 ②便于起模和简化造型原则。 ③便于下芯，分型及检查型腔尺寸的原则。 3、确定工艺参数。 ①铸造收缩率。介绍收缩率及其影响因素， ②加工余量机械加工面都要留加工余量。应考虑下列因素： a.加工面越大，加工质量越高，加工余量要越大。 b.材料不同，加工余量不同 c.孔：考虑最小孔径： ③拔模斜度 ④铸造圆角 4、砂型铸造工艺分析。三、铸造工艺对铸件结构的要求总要求：便于造型，安放型芯，检查内腔和落砂清理。 ?避免侧凹——侧凹处需另加外型芯?为平面?避免外圆角——外圆角不能保证分型外型结构? ?减少凸台和筋条??减少分型面6．3．特种铸造特种铸造的特点及适用范围由同学参考教材自行比较总结。这里只简要介绍五种方法的原理和工艺过程。一、熔模铸造二、金属型铸造三、压力铸造四、低压铸造五、离心铸造 6.4。铸造合金的生产（自学）教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书 34

阳光家教网 www.ygjj.com 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．何谓铸件的浇注位臵？它是否就是指铸件上的内浇道位臵？铸件的浇注位臵对铸件的质量有什么影响？应按何原则来选择？ 2．试述分型面与分模面的概念？分模造型时，其分型面是否就是其分模面？从保证质量与简化操作两方面考虑，考虑分型面的主要原则有哪些？ 3．什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述良种凝固原则各适用于哪些场合？ 4．铸件结构和铸件工艺关系如何？铸造工艺对铸件结构的要求有哪些？ 5．在设计铸件外形及内腔结构时各应考虑哪些问题？为什么？ 6．何谓孕育铸铁？与普通灰口铸铁有何区别？它是怎么产生的？其适用范围如何？ 7. 何谓球墨铸铁？为什么球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料？适用于哪些铸件？ 8. 铸钢与铸铁相比有何特征？分析钢的铸造性能，并说明其铸造工艺特点。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。

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编号：12 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□ 35

阳光家教网 www.ygjj.com 授课题目：第七章锻压 7.1、概述 7.2、锻造 7.3、板料冲压教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： ●熟悉各种锻压方法的原理、特点及适用范围（应用）； ●掌握常用锻压方法的工艺规程及结构工艺性；常用锻压方法的选择原则及方法。教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）： 7．1．概述一．定义：在外力作用下通过产生塑变生产所需形状和尺寸的零件或毛坯的工艺方法。自由锻锻造模锻挤压锻压拉拔轧锻板料冲压＊二、特点通过与铸造工艺方法相比，分析锻造的优缺点 ① 锻钢件力学性能优于铸钢件＊ a. 锻件晶粒细，铸件晶粒大； b. 锻件在压力作用下，焊合孔洞组织致密；铸件有铸造缺陷，易产生应力集中； c. 压力加工可产生形变强化和纤维组织。 ② 工艺性能：铸造 —— 液态成型，易生产形状复杂零件；专用设备，设备吨位大；锻压 —— 固态成型，塑性变形难零件形状简单，尺寸精度差。 ③ 适用材料：纯金属高塑性合金单相固溶体合金化合物极少的合金。

阳光家教网 www.ygjj.com 3. 应用：重载荷、变载荷、受冲击的零件。如：传动零件三、金属的锻造性能 1．定义 2．影响因素（1）.金属的本质（2）.加工条件 7.2 锻造一．自由锻 1. 自由锻基本设备介绍空气锤、蒸气 — 空气自由锻锤、压力机功能及应用 2．(锤上)自由锻工艺规程（1）绘制锻件图（2）计算坯料的重量和尺寸（3 ）确定变形工步（4 ）选择设备吨位 (5 ) 确定锻造加热温度、火次和冷却方式。（6） .制定（填写）工艺卡 3．自由锻零件的结构工艺性 1. 避免斜面和锥面圆柱与圆柱相贯 2. 避免特型相贯线改成平面与平面相接平面与圆柱相贯 3. 避免加强筋和凸台 4. 避免形状复杂和截面急剧变化二．模锻 1．概述（1.）模锻的特点通过与自由锻工艺方法相比，分析模锻的优缺点 (2.) 应用 (3.) 模锻件成型过程以弯曲连杆的成型为例分析其过程。（4.）分类 2. 锤上模锻工艺设计 (P210) ① 选择分模面 ② 确定加工余量及公差 ③ 确定模锻斜度 ④ 确定模锻圆角半径 ⑤ 计算冲孔连皮厚度（ S ） ⑥ 设计飞边槽 3．模锻零件的结构工艺性 (P238) （1.）力求外形简单、平直、对称；

阳光家教网 www.ygjj.com （2.）避免薄壁、高筋、高台结构、（3. ）分模面选择合理 7.3 板料冲压一、分离工序 1. 冲裁（落料和冲孔）冲裁工艺要点： ① 根据冲裁间隙（Z）设计凹凸模。 ② 根据冲裁力（F）选择冲床吨位。 2. 切断 3. 修整教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，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. 模锻件为何要留斜度、圆角及冲孔连皮？ 2．试从生产率、锻件精度、锻件复杂程度、锻件成本四个方面比较自由度、胎模锻、和模锻三种方法。 3．教材第256--257页复习思考题 1、6、10、13、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。

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编号：13 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）： 7.3、板料冲压（续） 7.4. 其它成型工艺第九讲焊接概述 8.1、电弧焊的基本知识教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： ●熟悉 1. 各种锻压方法的原理、特点及适用范围（应用）； 2．手工电弧焊的原理，特点及适用范围（应用）； ●掌握 1。常用锻压方法的工艺规程及结构工艺性； 2．常用锻压方法的选择原则及方法。 3．焊接变形的产生及防止。教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）：二. 成形工序定义 1．拉深（拉延）介绍成型工艺要点及应用，下同设计要求： ① 确定拉伸系数 ② 计算凹凸模圆角半径、凹凸模间隙 Z 2。弯曲 ① 弯曲的最小半径 ② 尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直 3. 胀形 4. 翻边三. 冲压零件结构工艺性（自学） 7.4. 其它成型工艺一.纵轧介绍成型工艺要点及应用，下同二.横轧三. 斜轧第八章，焊接 8．0．概述

阳光家教网 www.ygjj.com 一、焊接的实质二. 焊接的分类三．焊接的应用： 8.1. 电弧焊的基本知识一. 熔焊过程与焊接质量 1 .过程：加热熔化——熔池形成——结晶、相变 2．问题： ① 氧化： Me + O2 Me 例列表说明光焊丝与焊缝金属的成分与性能变化 ② 吸气 3. 措施 ① 机械保护，利用保护性气体（如 CO2 , Ar2）熔渣隔绝空气。 ② 增加熔池的合金元素通过焊条药皮脱氧、去氢、去硫，渗合金。 ③ 清除熔池内的有害元素二．焊缝的组织与性能列表直观分析焊接头的相变＊三．焊接应力与焊接变形 1. 焊接变形的基本形式 2.. 焊接应力的产生 3. 减少变形和应力的措施＊ ①合理设计焊接结构（P280. 三. 焊接接头工艺设计） a：力求焊缝数量少，截面小，长度短。 b：力求焊缝对称，避免密排交叉。 c: 焊缝布臵要避开应力集中的地方，避免尖角焊缝。 ②. 焊前预热（加热减应法） ③. 反变形法＊④.合理选择焊接顺序 a：对称性: 抵消变形，减少变形 b: 自由性:加热时自由膨胀，冷却时自由收缩。 c：分散性:分段焊。 ⑤.变形矫正法 a. 机械法 b.火焰加热法 ⑥ 消除应力法教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，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 40

阳光家教网 www.ygjj.com 讨论、思考题、作业： 1．比较拉深、坯料胀形和翻边,说明三种成形方法的异同. 2。挤压\\轧制\\拉拔各主要用于生产哪些类别的产品? 3．教材第258页复习思考题16、17。 4．第287页复习思考题3、5。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：14 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）：第九讲焊接 8.2.手工电弧焊 8.3.其它焊接方法 8.4. 常用金属材料焊接教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： ●熟悉 1. 各种焊接方法的原理，特点及适用范围（应用）； 2. 焊接缺陷的形成原因及其消解。 ●掌握 1、焊接结构工艺性及焊接结构设计； 2. 焊条和焊接工艺的选择。教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）： 8.2. 手工电弧焊一. 焊机和电源二. 焊条 1. 焊条的组成 ① 焊芯——金属丝

阳光家教网 www.ygjj.com 介绍其作用、材料成分及规格； ②药皮：介绍其成分及作用 2.焊条的分类＊① 按熔渣的特性分 a.酸性焊条 b.碱性焊条（低氢焊条）重点介绍它们的特点（优缺点）及选用 3. 焊条的型号及牌号（P249） ① 牌号（行业代号） X + 三个数 ② 型号（国家标准中的焊条代号） E +四个数＊4. 焊条的选用： ① 考虑焊件的成分与性能 ②. 考虑焊件的使用性能 ③ 考虑焊件几何形状 ④ 考虑焊机：交直流，直流。＊三。焊接结构设计（P280. 第五节。焊接接头工艺设计）从减少焊接应力与焊接变形、方便施焊的角度提炼设计原则 a：力求焊缝数量少，截面小，长度短。 b：力求焊缝对称，避免密排交叉。 c: 焊缝布臵要避开应力集中的地方，避免尖角焊缝。＊8.3 其它焊接方法一．埋弧自动焊介绍其1.原理、2.特点（优点缺点） 3.应用。下同二. 气体保护焊 1.氩弧焊 2.CO2气体保护焊三. 电渣焊四. 电阻焊 1. 点焊 2. 缝焊 3. 对焊 ① 电阻对焊 ② 闪光对焊五. 钎焊（自学）六.常用焊接方法比较 8．4．常用金属材料焊接＊一. 金属材料的焊接性( 可焊性) 1. 定义: 2. 钢铁焊接性的评价

阳光家教网 www.ygjj.com 3.冷裂纹敏感系数（ Pc ）二. 碳素结构钢的焊接介绍该材料的可焊性再提出焊接措施，下同 1.低碳钢 2. 中碳钢三. 低合金结构钢的焊接四．铸铁的焊补 1. 焊补的特点： 2.焊补方法 ① 热焊： ② 冷焊： ③ 钎焊：五. 铝合金的焊补： 1. 焊接工艺特点。 2.焊接工艺：教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，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．气体保护焊有何优越性?氩弧焊和二氧化碳气体保护焊各适于焊接何种金属材料? 2．试从焊接质量、生产率、焊接材料、成本和应用范围等方面比较下列焊接方法：①焊条电弧焊；②埋弧自动焊；③氩弧焊；④二氧化碳气体保护焊。 3．说明下列制品该采用什么焊接方法：①自行车车架；②钢窗；③自来水管；④电子线路板；⑤锅炉壳体；⑥汽车覆盖件装配。 4．为什么铜及铜合金、铝及铝合金的焊接比低碳钢困难得多？ 5．第287页的复习思考题10、11 43

福建农林大学教案

编号：15 课时安排： 2 学时题目（教学章、节或主题）：教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 其它□ 第九章机械零件材料及成形工艺选择教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握1．毛坯的成形和材料选择的一般原则 2．毛坯的成形和材料选择的基本方法 44

阳光家教网 www.ygjj.com 教学内容（注明：* 重点 # 难点？疑点）：第九章机械零件材料及成形工艺选择 9.1. 工程材料及成形工艺选用的基本原则一．使用性能足够的原则从受力状况、环境状况、特殊要求加以分析二．工艺性能良好的原则三．经济性合理的原则从材料的价格、加工费用、资源利用、成组选用等方面分析四．材料、成形工艺、零件结构相适应的原则 9．2．材料选择综合举例一、材料类别选择分析 1．金属与非金属的选择从力学性能、物理和化学性能进行比较分析 2．黑色金属与非铁金属的选择 3．碳素钢与合金钢的选择二．常用零件的材料选择 1．轴类零件的选材从零件的工作条件及对性能的要求出发提出选材，下同 2．齿轮类零件的选材 3．箱体类零件的选材 9．3．机械零件毛坯的分析一．常见零件毛坯的分类与比较二．典型零件毛坯的 1. 图纸、资料分析 2. 材料选择 3. 毛坯成形方法的选择 9．4．典型零件的材料及成形工艺选择举例教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，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 45

阳光家教网 www.ygjj.com 讨论、思考题、作业： 1．简述选材的基本原则、方法和步骤。 2．选择毛坯成形工艺的原则是什么？ 3．某机床齿轮选用45钢制作，其加工工艺路线如下：下料→锻造→预备热处理→粗加工→调制→精加工→高频表面淬火→低温回火→精磨。试问：①预备热处理应选择何种具体工艺？②说明各热处理工艺在加工工艺流程中的作用？③为什么不能采用渗碳淬火+低温回火工艺？ 4．下列零件选用何种材料，采用什么成形方法制造毛坯比较合理：①开关复杂要求减振的大型机床；②大批量生产的重载中、小型齿轮；③薄壁杯状的低碳钢零件；④开关复杂的铝合金构件。 5．第287页的复习思考题11、15、18。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。 46

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