金属工艺学高职教案

金属工艺学高职教案内容摘要：

削加工基础（包括特种加工与数控加工）、切削加工工艺过程制定、机械装配、钳工 第一单元 金属材料 基础知识 模块一 金属材料的分类 金属材料的基本概念 金属材料是由金属元素或以金属元素为主要材料构成的，并具有金属特性的工程材料。 它包括纯金属 合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料，如普通黄铜是由铜和锌两种金属元素组成的合金，碳素钢是由铁和碳组成的合金。 金属材料的分类 金属材料???????????????????????????????其他非铁合金钛及钛合金轴承合金铝及铝合金铜及铜合金非铁金属铸铁合金钢低合金钢非合金钢钢铁材料 （ 1）钢铁材料。 以铁或以它为主而形成 （ 2）非铁金属。 除黑色金属以外的其它金属，都称为非铁金属（或称有色金属），如铜、铝、镁、钛、锌、锡、铅等。 模块二 钢铁材料生产过程简介 钢铁是铁和碳的合金。 钢铁材料按碳的质量分数 wC(含碳量 )进行分类，包括工业纯铁（ wC%）；钢（ wC=%～ %）和生铁（ wC %）。 《金属工艺学》教案 教师：汤海武 单位：青海民族学院职业技术学院 第 5 页 共 109 页 钢材生产是以生铁为主要原料，将生铁装入高温的炼钢炉里，通过氧化作用降 低生铁中碳和杂质的质量分数炼成钢水，然后将钢水铸成钢锭，再经过热轧或冷轧后，制成各种类型的钢材。 一、 炼铁 炼铁用的原料多数是铁的氧化物，如赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、褐铁矿等称为铁矿石。 铁矿石中除了含有铁的氧化物以外，还含有硅、锰、硫、磷等元素的氧化物杂质，这些杂物称为脉石。 炼铁的实质就是从铁矿石中提取铁及其有用元素形成生铁的过程。 现代钢铁工业炼铁的主要方法是高炉炼铁。 高炉炼铁的炉料主要是铁矿石 (Fe3O4)、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）。 经高炉冶炼出的铁不是纯铁，其中溶有碳、硅、锰、硫、磷等杂质元 素，这种铁称为生铁。 生铁是高炉冶炼的主要产品。 根据用户的不同需要，生铁可分为两类：铸造生铁和炼钢生铁。 高炉炼铁产生的副产品是煤气和炉渣。 二、 炼钢 炼钢是以生铁（铁水和生铁锭）和废钢为主要原料，再加熔剂（石灰石、萤石）、氧化剂（ O铁矿石）和脱氧剂（铝、硅铁、锰铁）等。 1 现代炼钢方法主要有氧气转炉炼钢法和电弧炉炼钢法。 2 按钢的脱氧程度不同，钢可分为特殊镇静钢 (TZ)、镇静钢 (Z)，半镇静钢 (b)和沸腾钢 (F) 镇静钢是脱氧完全的钢。 这类钢锭化学成分均匀，内部组织致密，质量较高。 但由于钢锭头部形成相当深的缩孔，轧制时被切除，钢材浪费较大。 沸腾钢是指脱氧不完全的钢。 这类钢锭不产生缩孔，切头浪费小。 但是，钢的化学成分不均匀，组织 特殊镇静钢脱氧质量优于镇静钢，其内部材质均匀，非金属夹杂物含量少，满足特殊需要。 3．钢的浇注 钢液经脱氧后，除少数用来浇铸成铸钢件外，其余都浇铸成钢锭或连铸坯。 钢锭用于轧钢 或锻造大型锻件。 4 模块三 机械产品制造过程简介 三、教学重点与难点 1．重点：金属材料分类、钢铁生产方法简介 《金属工艺学》教案 第 6 页 共 109 页 教师：汤海武 单位：青海民族学院职业技术学院 2．难点：钢铁生产方法简介 四、教学方法与教学手段 1．利用试样、挂图等教具。 2．利用多媒体资料进行短时演示。 五、小结与布置作业 教案二 一、教学组织 1．提问 10分钟 2．讲解 70分钟 3．小结 5分钟 4．布置作业 5分钟 二、教学内容 模块 四 金属材料的性能 金属材料的性能分为使用性能和工艺性能。 使用性能是指金属材料为保证机械零件或工具正常工作应具备的性能，即在使用过程中所表现出的特性，它包括力学性能、物理性能和化学性能等。 工艺性能是指金属材料在制造机械零件或工具的过程中，适应各种冷、热加工的性能，也就是金属材料采用某种加工方法制成成品的难易程度，它包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、热处理性能及切削加工性能等。 一、 金属材料力学性能 金属材料的力学性能是指金属在力作用下所显示的与弹性和非弹性 反应相关或涉及应力 —应变关系的性能，如弹性、强度、硬度、塑性、韧性等。 弹性是指物体在外力作用下改变其形状和尺寸，当外力卸除后物体又回复到其原始形状和尺寸的特性。 物体受外力作用后导致物体内部之间相互作用的力称为内力，而单位面积上的内力则为应力? (MPa或N/mm2)。 应变 ?是指由外力所引起的物体原始尺寸或形状的相对变化 (%) 金属力学性能指标有：强度、刚度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。 1． 强度 强度是金属材料抵抗永久变形和断裂的能力。 《金属工艺学》教案 教师：汤海武 单位：青海民族学院职业技术学院 第 7 页 共 109 页 塑性是金属材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。 永久变形是 物体在力的作用下产生的形状和尺寸的改变。 拉伸试验是指用静拉伸力对试样进行轴向拉。