金属工艺学授课教案数控

金属工艺学授课教案数控内容摘要：

意义相同的临界点连接起来。 二、 Fe－ Fe3C 合金状态图的分析： （特性点）： A 1538℃ 100％ Fe 的熔点 ； D 1227℃ 100％ Fe3C 的熔点； G 912℃ 100％ Fe 的同素异晶转变点（重结晶温度点）； C 1148℃ ％ C 共晶点 L→Ld（ A＋ C） 共晶反应； F 1148℃ ％ C 虚点 ； P 727℃ 100％ Fe 虚点； K 727℃ ％ C 虚点、 E 1148℃ ％ C 碳在 γ－ Fe 中的最大固溶量； S 727℃ ％ C 碳在 γ－ Fe 中的最小固溶量，共析点 A→P 共析反应。 （特性线）： （ 1） AC 线：液相线 开始结晶出奥氏体： L→L＋ A。 DC 线：液相线 开始结晶出渗碳体： L→L+C。 （ 2） AE 线：固相线 奥氏体结晶终了线： L＋ A→A。 ECF 线：固相线（共晶线）：共晶反应 L→Ld。 （ 3） GS 线－ A3 线：从奥氏体中开始析出铁素体线。 （ 4） ES 线 —Acm 线：从奥氏体中开始析出渗碳体线（碳在奥氏体中的固溶线）。 （ 5） PSK 线－ A1 线：共析线； 共析反应 A→P（ F＋ C）共晶体。 （ 6） PQ 线－碳在铁素体中的溶解度曲线。 这种由铁素体中析出的渗碳体为三次渗碳体。 ： 含碳量分类： 工业纯铁： C≤％ C 钢： ％ C≤％ 白口铁： ％ C％ 钢分类： 共析钢： ％ P 亚共析钢： C％ P＋ F 过共析钢： C％ P＋ C 共晶白口铁分类： 共晶白口铁： ％ C Ld′ 亚共晶白口铁： C％ C Ld′＋ P＋ C 过共晶白口铁： C％ C Ld′＋ C 三、钢在结晶过程中的组织转变 实验：热分析法－（ C： 0－ ％）实用价值。 ： ％ C： L→L＋ A→A→P 分析：在 727℃ 发生共析反应， A 中含碳多少。 P 中 含碳多少。 （ 727℃ :F＝ ％、 C＝ ％） ： ％ C： L→L＋ A→A→A＋ F→P＋ F 分析： ① A→A＋ F 在 →点以上 A 中含碳多少。 随着温度降低， A 中含碳是 逐渐增加还是减少。 ② A＋ F→P＋ F 在冷却到 →点时， A 中含碳增加到 ％ C，发生共析反应 A→P，727℃ 时， P、 F 各占百分多少。 727℃ : F＝ ％、 P＝ ％。 20℃ :F＝ ％、 C＝ ％。 ： ％ C： L→L＋ A→A→A＋ C→P＋ C （ P＝ ％、 C＝ ％） 分析： ① A→A＋ C 在 →点以上， A 中含碳多少。 C 中含碳多少。 在 →点以下，随着温度降低， A 中含碳逐渐增加还是减少。 ② A＋ C→P＋ C 当冷却到 →时， A 中含碳逐渐减少到 ％ C，发生共析反应 A→P， 727℃ ,P、 C 相对含量是多少。 Ⅵ .亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁请学生自行分析。 铁碳合金的组织和性能： 工业纯铁： F 塑性好。 亚共析钢： F＋ P 取决于 F、 P 的含量。 共析钢： P 强度高。 过共析钢： P＋ C 取决于 P、 C 的含量（ C 为网状的二次渗碳体，脆、不合格）。 亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁自行分析。 力学性能和含碳量的关系曲线图。 力学性能 － Fe3C 状态图的应用。 正确选材： ① .C≤％，低碳钢：塑性好，韧性好。 ② ％ C％，中碳钢：综合机械性能好。 ③ .％ ≤C≤％，高碳钢：硬度高，耐磨性好。 制定工艺性能： ① 铸造方面： 共晶成分的铁碳合金铸造时，组织致密，不易偏析。 ② 锻造方面： 钢加热到固相线 AE 以下 200℃ 及 A3 线上 170℃ 之间，利用奥氏体塑性好。 ③ 焊接方面： ④ 热处理方面： 课堂讨论 ：碳对铁碳合金组织和性能的影响。 小结  断面收缩率  压入法硬度实验  何为冲击韧性。 四、板书设计：  断面收缩率  压入法硬度实验  何为冲击韧性。 课程名称 金属工艺学 教学班级 14 数控 授课教师 申华 学时数 2 日期 授课题目 第四节 工业用钢简介 一、教学目的： 认识晶体 及工业钢 二、教学重点、难点： 晶体成分 三、教学过程： 复习旧课：碳对铁碳合金组织和性能的影响。 一、钢的分类 碳钢的分类、编号和用途： （ 1）分类： ① 低碳钢： ％ C ① 亚共析钢： ～ ％ C。 ② 中碳钢： ％ ≤C% ② 共析钢： ％ C。 ③ 高碳钢： ％ C≤％ ③ 过共析钢： ～ ％ C。 （ 2）质量： ① 普通碳素钢： S≤％、 P≤％。 ② 优质碳素钢： S≤％、 P≤％。 （和国际不接轨） ③ 高级优质碳素钢： S≤％、 P≤％。 （ 3）用途： ① 碳素结构钢： ② 碳素工具钢： （ 4）冶炼： ① 平炉钢（逐渐淘汰） ② 转炉钢（使用） ③ 电弧炉钢。 （ 5）酸碱性： ① 酸性钢 ② 碱性钢 ③ 中性钢。 钢的分类：碳素钢和合金钢。 二、碳素钢： 钢中杂质含量对其性能的影响 Mn： ～ ％ Mn，有益元素，脱氧剂。 提高钢的强度和硬度，特别是降低钢的的脆性。 Si： ％ Si，有益元素，脱氧剂。 提高钢的强度。 S： ％，有害元素，热脆（红脆性）。 （ FeS＋ Fe）为共晶体， 985℃ 为液体。 硫的含量越高，热脆性越严重。 P： ％，有害元素，冷脆。 使钢常温下其塑性和韧性急剧下降，脆性转变温度升高，在低温时， 这种现象更加严重。 H： ％，有害元素，氢脆，白点。 过多的氢分子会导致钢的开裂。 总之，杂质元素对钢材的性能与质量影响很大，必须严格控制在所规定的范围内。 碳素钢分如下三类： （ 1）普通碳素结构钢： 新： Q235A（ F、 b、 Z）、 σs≥235MPa。 旧：甲类钢： A A A ………A7 满足机械性能要求的。 乙类钢： B B B ……….B7 满足化学性能要求的。 特类钢： C C ……..C5 满足机械和化学性能要求的。 通常用于制造型材、螺钉、铁钉、铁丝、建筑材料 等。 （ 2）优质碳素结构钢： 普通含锰量钢： ～ ％ Mn。 较高含锰量钢： ～ ％ Mn。 举例： 45： ％ C 左右、 ～ ％ Mn 左右。 45Mn ： ％ C 左右、 ～ ％ Mn 左右。 常用于齿轮、主轴、连杆 →45。 弹簧、板簧、发条 →6 65Mn。 （ 3） .碳素工具钢： 优质碳素工具钢： T＋数字。 高级优质碳素工具钢： T＋数字＋ A。 举例： T T T ……….T14。 含义： ％、 ％、 ％ ……. ％ T7A、 T8A、 T9A、 ……….T14A。 主要用于剪刀、斧头、锯子、锉刀等。 三、合金钢： 钢：非合金钢、低合金钢、合金钢。 合金钢：低合金钢、合金钢。 碳钢在 200℃ 时，机械性能剧烈下降，而合金钢在 650℃ 时，其机械性能才略为下降。 质量：优质钢、高级优质钢（ A）、特级优质钢（ E）。 起首两位数字表示平均含碳量的万分之几，其后的符号表示所含的主要元素；若元素含量 ％，不标数，元素含量 ≥％，其后的数表示其百分含量。 最后标 “A”则称为高级优质合金结构钢（ 滚动轴承钢除外）。 例： 12CrNi3： ％ C、 Cr％、 3％ Ni 20CrMnTi： ％ C、 Cr、 Mn、 Ti％ 15Cr、 20Mn2B、 55Si2MnA 当含碳量 ≥％时，不标含碳量数当含碳量 ％时，起首数表示含碳量的千分之几。 合金元素同上。 例： 9Mn2V： ％ C、 2％ Mn、 V％ CrWMn： C≥％、 Cr、 W、 Mn％。 W18Cr4V、 W12Cr4V4Mo、 9SiCr。 起首数表示含碳量的千分之几，若起首为 “0”，则表示含碳量 ％；若起首数为 “00”，则表示含碳量为 ≤％，合金元素同上。 四、小结 常见金属的晶格类型分为哪些 何为晶粒 四、板书设计： 常见金属的晶格类型分为哪些 何为晶粒 课程名称 金属工艺学 教学班级 14 数控 授课教师 申华 学时数 2 日期 授课题目 晶体缺憾及金属晶体 一、教学目的： 学习 晶体结构 二、教学重点、难点： 金属晶体的结构 三、教学过程： 选择材料的一般原则如下： ：安全第一。 ：质量第一。 ：效率第一。 （以铁代钢，以铸代锻） 问答题： 一、根据铁碳合金状态图，说明下列原因： ％的钢比含碳 ％的钢硬度高。 ％的钢比含碳 ％的钢强度高。 ，铸铁宜铸造成形。 T T10 钢比锯 20 钢费力，锯条宜钝。 1100℃ 含碳 ％的钢能锻造，而含碳 ％的生铁不能锻造。 ，而吊车用的钢缆却用中碳钢。 、刻字刀具均 用高碳钢。 0 10 号钢。 二、选择对应的材料： 45 65 A3（ Q235A） T13 T8A 10 ZG280－ 500。 弹簧 主轴 螺钉 锯子 锉子 箱体 油箱盖。 晶体中的缺陷有哪些 金属结晶过程的步骤 四、板书设计： 晶体中的缺陷有哪些 金属结晶过程的步骤 课程名称 金属工艺学 教学班级 14 数控 授课教师 申华 学时数 2 日期 授课题目 理解金属性能 一、教学目的： 学习金属性能 二、教学重点、难点： 晶体细化 三 、教学过程：  如何使金属材料强度与韧性变好。  细化晶粒的方法。 四、板书设计：  如何使金属材料强度与韧性变好。 答：通过载荷及温度的控制使金属结晶变细，晶界变曲折从而使得晶粒间的交错机会增多，进而增加了金属强度和韧性  细化晶粒的方法。 答： A 增加过冷度 B 进行变质处理 C 附加震动 课程名称 金属工艺学 教学班级 14 数控 授课教师 申华 学时数 2 日期 授课题目 合金 一、教学目的： 学习 合金 概念 二、教学重点、难点： 合金的相 三、教学过程：  什么是合金。 概念 用途  什么是组元。 组元的概念 组元在合金中的重要地位  什么是相。 金属的相概念 金属相的特征 不同金属的相简述 四、板书设计：  什么是合金。 答：合金是由两种或两种以上的金属元素或金属与非金属组成的具有金属特性的物质  什么是组元。 答：组成合金的最基本的、独立的物质成为组元  什么是相。 答：相是指合金中成分、结构均相同的部分，相与之间具有明显的界面 p4 课程名称 金属工艺学 教学班级 14 数控 授课教师 申华 学时数 2 日期 授课题目 无限固 溶体 一、教学目的： 认识无限固溶体 二、教学重点、难点： 无限固溶体 三、教学过程：  怎样形成无限固溶体。  什么是有限固溶体。 四、板书设计：  怎样形成无限固溶体。 答：一般来说，晶格类型相同、原子直径差别越小，在周期表中位置越靠近，则溶解度越大，甚至在任何比例下均能互溶形成无限固溶体  什么是有限固溶体。 答：处在同一周期的相邻的两个元素，所以可以形成无限固溶体；反之，若不能满足上述条件，则溶质在溶解度是有限的，这种固溶体称为有限固溶体 课程名称 金属工艺学 教学班级 14 数控 授课教师 申华 学时数 4 日期 授课题目 固溶强化及金属化学物 一、教学目的： 金属化学物 二、教学重点、难点： 固溶强化的过程 三、教学过程：  什么是固溶强化。  金属化合物分为多少种。 四、板书设计：  什么是固溶强化。 答：因形成固溶体使合金强硬度升高的现象称为固溶强化，它是强化金属材料的重要途径之一  金属化合物分为多少种。 答： A 正常价化合物 B 电子化合物 C 间隙化合物 课程名称 金属工艺学 教学班级 14 数控 授课教师 申华 学时数 2 日期 授课题目。