機(jī)械基礎(chǔ)第一章教案

1、課題序號(hào)1授課班級(jí)15機(jī)械班授課課時(shí)2授課形式一體化授課章節(jié)名稱機(jī)器的組成使用教具多媒體設(shè)備教學(xué)目的1、 掌握機(jī)器的組成和機(jī)構(gòu)與構(gòu)件的含義。2、 了解機(jī)器與機(jī)構(gòu)、零件與構(gòu)件的區(qū)別和聯(lián)系。教學(xué)重點(diǎn)機(jī)器的組成和機(jī)構(gòu)與構(gòu)件的含義。教學(xué)難點(diǎn)課外作業(yè)一機(jī)器主要由哪幾部分組成？教學(xué)后記課 堂 教 學(xué) 安 排教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟1.資詢復(fù)習(xí)、回顧和提出課題10分（啟發(fā)式提問）新課45分（講述）新課內(nèi)容學(xué)習(xí)1、 機(jī)器與機(jī)構(gòu) 1 .機(jī)器 人們的衣食住行都越來越依賴機(jī)器。衣從紡紗織布到成衣制作和洗衣、涼、熨衣；食-從播種到收割，從碾來到做飯；住從蓋房子的挖掘機(jī)、塔吊、攪拌機(jī)到裝修；行-從自行

2、車、汽車到高速火車、飛機(jī)等，機(jī)器的應(yīng)用非常普遍。所以有必要對(duì)機(jī)器的組成、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行分析，為創(chuàng)造發(fā)明被人們喜愛的新機(jī)器提供理論根據(jù)。 機(jī)器的特征可以歸納以下三點(diǎn)： 1) 人為的實(shí)物組合。 2) 各實(shí)體之間有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 3) 能代替或減輕人類勞動(dòng)的動(dòng)力源。 具備以上三個(gè)特征的都稱為機(jī)器。所以電動(dòng)自行車、汽車、機(jī)床、吊車、洗衣機(jī)等都是機(jī)器。 書中機(jī)械壓力機(jī)分析。 2 .機(jī)構(gòu) 農(nóng)村用的水井手動(dòng)壓水泵，手搖升降涼衣架等都是具備機(jī)器的前二個(gè)特征，沒有動(dòng)力源，所以稱為機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)只是完成傳遞運(yùn)動(dòng)、力或改變運(yùn)動(dòng)的形式。機(jī)構(gòu)與機(jī)器的區(qū)別在于有無能代替人類勞動(dòng)的動(dòng)力源。機(jī)器能完成機(jī)械功或傳遞機(jī)械能，而機(jī)構(gòu)只

3、能完成傳遞運(yùn)動(dòng)、力或改變運(yùn)動(dòng)形式。機(jī)器中可能由一個(gè)機(jī)構(gòu)，也可能由多個(gè)機(jī)構(gòu)組成。 3. 機(jī)械 機(jī)器和機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為機(jī)械。 4 構(gòu)件與零件 構(gòu)件是運(yùn)動(dòng)的實(shí)體，如自行車輪是由車圈、幅條、軸套和車胎組成的一個(gè)運(yùn)動(dòng)基本單元，稱為一個(gè)構(gòu)件，而車圈、幅條等都是機(jī)器制造的基本單元，稱為零件，它是最小的單元。大部分構(gòu)件都是由多個(gè)零件組成的，有時(shí)可以是一個(gè)零件作為構(gòu)件，如偏心軸即為一個(gè)構(gòu)件。零件是機(jī)械制造的基本單元，構(gòu)件是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本單元。一個(gè)構(gòu)件可由一個(gè)零件組成，也可能由多個(gè)零件組成。二、機(jī)器的組成無論是哪一種機(jī)器，其機(jī)構(gòu)、功能大不相同，但都是由四大部分組成。1、動(dòng)力部分如電動(dòng)自行車的電機(jī)、汽車的內(nèi)燃機(jī)，它是機(jī)器

4、的動(dòng)力來源，沒有動(dòng)力源，機(jī)器就失去價(jià)值。2、執(zhí)行部分直接完成工作任務(wù)部分，如電動(dòng)自行車的車輪，工業(yè)機(jī)器人的手持部分。3、傳動(dòng)部分從動(dòng)力源到執(zhí)行部分的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力的傳遞環(huán)節(jié)，如汽車的變速箱，機(jī)床的變速、變向等。4、控制部分機(jī)器按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)要求工作，如機(jī)械電氣控制，方向盤等。三、小結(jié)1.機(jī)器與機(jī)構(gòu)的聯(lián)系與區(qū)別：前者有動(dòng)力源，后者沒有動(dòng)力源。零件是機(jī)械制造基本單元，構(gòu)件是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的基本單元。2.機(jī)器是由原動(dòng)機(jī)部分、執(zhí)行部分、傳動(dòng)部分和控制部分等四大組成部分。課題序號(hào)2授課班級(jí)15機(jī)械班授課課時(shí)2授課形式多媒體授課章節(jié)名稱第一章：金屬材料使用教具多媒體設(shè)備教學(xué)目的1、通過教學(xué)，希望學(xué)生能了解鑄鐵的概念、

5、分類、牌號(hào)、性能及用途。 2、通過教學(xué)，希望學(xué)生能了解鋁的概念、分類、牌號(hào)、性能及用途。 3、通過教學(xué)，希望學(xué)生能了解銅的概念、分類、牌號(hào)、性能及用途。 教學(xué)重點(diǎn)1、銅、鋁、鑄鐵的概念性能及用途。教學(xué)難點(diǎn)課外作業(yè)1、 什么是鑄鐵？鑄鐵有哪些優(yōu)點(diǎn)？2、 名詞解釋：Q235AF、H80、H70教學(xué)后記課 堂 教 學(xué) 安 排教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟一、鑄鐵的含義1、概念鑄鐵是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于2.11%、并常含有較多的硅、錳、硫、磷等元素的鐵碳合金。1）、白口鑄鐵：碳分主要以游離碳化鐵形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口呈銀白色，故得名為白口鑄鐵。白口鑄鐵中存有大量的滲碳體，性硬而脆，難于進(jìn)行切削加工

6、，故很少用它來制造機(jī)器零件。通常白口鑄鐵用來制造一些要求高耐磨件，如軋鋼機(jī)的軋輥、球磨機(jī)的磨球，以及農(nóng)村用的犁鏵等。目前，白口鑄鐵主要用來做為煉鋼生鐵和生產(chǎn)可鍛鑄鐵的毛坯。2）、灰口鑄鐵：碳全部或大部以自由態(tài)石墨（G）的形式存在于鑄鐵中，其斷口呈暗灰色，故稱灰口鑄鐵。在機(jī)器制造業(yè)中所應(yīng)用的鑄鐵基本上是灰口鑄鐵。3） 、麻口鑄鐵：碳分部分以游離碳化鐵形式出現(xiàn)，部分以石墨形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口灰白色相間，尤如麻點(diǎn)，故稱麻口鑄鐵。此類鑄鐵有較大的硬脆性，工業(yè)上也很少使用。工業(yè)上應(yīng)用最廣的是灰口鑄鐵，其碳大部分或全部以石墨形式存在。根據(jù)石墨的形態(tài)不同，灰口鑄鐵亦可分為如下幾類：A、普通灰口鑄鐵，亦稱灰鑄

7、鐵：碳分主要以片狀石墨形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口呈灰色，代號(hào)HT。此類鑄鐵的機(jī)械性能不高，但生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，工業(yè)上應(yīng)用最廣，在各類鑄鐵的產(chǎn)量中其可占80%以上。B、可鍛鑄鐵：白口鑄鐵通過石墨化或氧化脫碳可鍛化處理，改變其金相組織或成分而獲得的有較高韌性的鑄鐵?？慑戣T鐵中的石墨以團(tuán)絮狀形式存在，它具有一定的塑性和韌性，但并非真正可鍛。其代號(hào)KT。C、球墨鑄鐵：鐵液經(jīng)過球化處理而不是在凝固后經(jīng)過熱處理，使石墨大部分或全部呈球狀，有時(shí)少量為團(tuán)絮狀的石墨。此類鑄鐵的機(jī)械性能較好，且可通過熱處理進(jìn)一步提高性能，其應(yīng)用日趨廣泛。其代號(hào)QT。D、蠕墨鑄鐵：大部分石墨為蠕蟲狀石墨的鑄鐵，其代號(hào)為RuT。這種

8、鑄鐵是七十年代發(fā)展起來的一種新型鑄鐵，它廉有灰鑄鐵的良好鑄造性能和機(jī)械性能，又有較高的強(qiáng)度，它的應(yīng)用越來越受到人們的重視。二、純鋁的牌號(hào)及用途1、概念：平均鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.00%的非鐵金屬。2、特性：密度小、熔點(diǎn)低、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐大氣腐蝕性、塑性好、強(qiáng)度低。3、牌號(hào)：四位數(shù)字或四位字符表示，如1A97，1A99等。4、 用途：主要用于熔煉鋁合金，制造電線、電纜及強(qiáng)度要求不高的機(jī)電構(gòu)件等。5、鋁合金概念：在純鋁中加入一種或幾種其他元素形成的非鐵金屬。分類:防銹鋁、硬鋁、變形鋁合金超硬鋁鍛鋁、鑄造鋁合金6、鋁合金的牌號(hào)和用途（1）變形鋁合金：是通過沖壓、彎曲、軋、擠壓等工藝使其組織、形

9、狀發(fā)生變化的鋁合金。5A02：熱處理不能強(qiáng)化，強(qiáng)度不高，塑性與耐腐蝕性好，焊接性好在液體介質(zhì)中工作的零件，如油箱、油管、液體容器、防銹蒙皮等3A02硬鋁2A12：可熱處理強(qiáng)化，力學(xué)性能良好，但耐腐蝕性不高中等強(qiáng)度的零件和構(gòu)件，如飛機(jī)上骨架零件，蒙皮，鉚釘?shù)?A04：可熱處理強(qiáng)化，室溫強(qiáng)度高，塑性較低，耐腐蝕性不高高載荷零件，如飛機(jī)上的大梁，桁條，加強(qiáng)框，起落架鍛鋁2A50：高強(qiáng)度鍛鋁，鍛造性能好，耐腐蝕性不高，切削加工性能好形狀復(fù)雜和中等強(qiáng)度的鍛件，沖壓件7、鑄造鋁合金：概念：是指可用鑄造成形工藝直接獲得零件的鋁合金。分類：按所加合金元素的不同，主要有AL-Si系、AL-Cu系、AL-Mg系、

10、AL-Zn系合金等牌號(hào)：由鋁和主要合金元素符號(hào)及表示主要合金元素質(zhì)量百分含量的數(shù)字組成，并在牌號(hào)前面冠以“鑄”字漢語拼音字母的字首“Z”。如，ZALSi12，表示W(wǎng)SI=12%,WAL=88%的鑄造鋁合金。用途：用于制作質(zhì)量輕、導(dǎo)熱性好、耐腐蝕的汽缸體、箱體、活塞、框架、殼體等。3、 銅及其合金純銅1.組織結(jié)構(gòu)及性能純銅又稱紫銅，具有面心立方晶格，無同素異晶轉(zhuǎn)變。密度為8.96g.cm-3，熔點(diǎn)1083，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性優(yōu)良，抗大氣腐蝕性能良好。塑性好（=45%50%），容易進(jìn)行冷、熱塑性加工，強(qiáng)度和硬度較低（b=230250Mpa，3040HBS），通過冷變形可使之強(qiáng)化。2.代號(hào)工業(yè)純銅有T1

11、、T2、T3三個(gè)代號(hào)。代號(hào)中的“T”為銅的漢語拼音字首，其后的數(shù)字表示序號(hào)，序號(hào)愈大，純度愈低。T1、T2、T3的銅質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為wCu=99.95、wCu=99.90、wCu=99.70，其余為雜質(zhì)。3.應(yīng)用純銅主要用于制造電線、電纜、電子元件和配制合金。純銅和銅合金的低溫力學(xué)性能很好，所以是制造冷凍設(shè)備的主要材料。銅合金是以銅為基體，加入合金元素形成的合金。銅合金與純銅比較，不僅強(qiáng)度高，而且具有優(yōu)良的物理、化學(xué)性能，故工業(yè)中廣泛應(yīng)用的是銅合金。常用的銅合金可分為：黃銅、青銅和白銅。1.黃銅黃銅是以鋅為主加元素的銅合金，黃銅可分為：普通黃銅和特殊黃銅。（1）普通黃銅普通黃銅是銅鋅二元合金，分

12、為單相黃銅和雙相黃銅。當(dāng)鋅的含量小于39時(shí)，鋅全部溶于銅中形成固容體，即單相黃銅；當(dāng)鋅的含量大于等于39時(shí)，除了有固容體外，組織中還出現(xiàn)化合物CuZn為基體的固容體，即的雙相黃銅。應(yīng)用：?jiǎn)蜗帱S銅塑性很好，適用于冷、熱變形加工。雙相黃銅強(qiáng)度高，熱狀態(tài)下塑性良好，適用于熱變形加工。普通黃銅牌號(hào)：用“H”數(shù)字表示。其中“H”表示普通黃銅的黃字漢語拼音字母的字頭，數(shù)字表示平均含銅量的百分?jǐn)?shù)。例如：H90。（2）特殊黃銅在普通黃銅中加入其他合金元素所組成的合金，稱為特殊黃銅。加入的合金元素有錫、硅、錳、鉛和鋁等，分別稱為錫黃銅、硅黃銅、錳黃銅、鉛黃銅、鋁黃銅等。錫提高黃銅的強(qiáng)度和在海水中的抗蝕性，又稱海

13、軍黃銅。壓力加工特殊黃銅牌號(hào)用“H+主加合金元素符號(hào)+銅的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)+合金元素平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)”表示。例如HPb59-1表示平均wCu=59%、wPb=1%，其余為鋅的鉛黃銅。2白桐以鎳為主加合金元素的銅合金。3青銅除了黃銅和白銅外，所有的銅基合金都稱為青銅。按主加元素種類的不同，青銅分為：錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、鉛青銅等。按工藝特點(diǎn)又分為壓力加工青銅和鑄造青銅兩大類。加工青銅的牌號(hào)：用“青”字漢語拼音字母字首Q+主加元素符號(hào)及其平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)+其他元素平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)組成。例如QSn4-3表示平均WSn=4%、WZn=3%，其余為銅的錫青銅。鑄造青銅的牌號(hào)用Z+銅和合金元素符號(hào)及合金元素平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)

14、表示。例如ZCuSn10P1表示平均wSn=10%、wP=1%，課題序號(hào)3授課班級(jí)15級(jí)機(jī)械授課課時(shí)2授課形式多媒體授課章節(jié)名稱碳素鋼和合金鋼使用教具多媒體教學(xué)目的1、掌握碳素鋼和合金鋼的基本知識(shí)教學(xué)重點(diǎn)碳素鋼和合金鋼教學(xué)難點(diǎn)課外作業(yè)名詞解釋:35鋼、45鋼、40Cr、教學(xué)后記課 堂 教 學(xué) 安 排教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟一、鋼的分類1）按化學(xué)成分將鋼分為碳素鋼、低合金鋼和合金鋼三類。碳素鋼即為非合金鋼，非合金鋼并不是鋼中一點(diǎn)合金元素也沒有，而是其合金元素的含量很低，對(duì)鋼的性能不起主要影響作用。2）按質(zhì)量等級(jí)將鋼分為普通質(zhì)量鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和特殊質(zhì)量鋼三種。合金鋼僅有后二種。二、合

15、金鋼牌號(hào)的表示方法用“漢語拼音化學(xué)符號(hào)數(shù)字”來表示。1）合金結(jié)構(gòu)鋼用于制造零件和工程結(jié)構(gòu)。如60Si2Mn，表示平均含碳量為0.60，含硅量為2，含錳量為小于1。2）合金工具鋼用于制造刀具、模具和量具。如9SiCr，表示平均含碳量為0.9，硅和鉻的平均含量都小于1.5，用于制造絲錐。但高速鋼W18Cr4V不標(biāo)注碳的含量。3）滾動(dòng)軸承鋼專門用于制造滾動(dòng)軸承。如GCr15SiMn，G是滾動(dòng)軸承滾的漢語拼音首位字母，鉻的平均含量為1.5，硅和錳的平均含量均小于1.5。4）不銹鋼和耐熱鋼表示方法與合金工具鋼相同。三、合金元素對(duì)鋼性能的影響在鋼中有意加入合金元素鉻、錳、硅、鎳等，可提高鋼的強(qiáng)度和韌性，改

16、善熱處理工藝性，或獲得某些特殊性質(zhì)，如耐腐蝕性和耐磨損性等。四、鋼的性能特點(diǎn)和應(yīng)用1.低合金鋼1）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是一類以錳因素為主還有其他元素的低碳低合金鋼。具有高強(qiáng)度、韌性及良好的焊接性，用于制造橋梁、車輛、船舶、容器和建筑用鋼筋、結(jié)構(gòu)鋼。2）低合金專業(yè)用鋼如鍋爐、壓力容器、汽車等專業(yè)用鋼。2.合金鋼1）機(jī)械結(jié)構(gòu)和工程結(jié)構(gòu)用鋼用于制造機(jī)械零件如40Cr、GCr15和60SiMn等。2）合金工具鋼和高速鋼用于制造量具和刀具，如9SiCr用于制造板牙、絲錐，5CrMnMo用于制造模具，W18Cr4V用于制造加工刀具。3）不銹鋼及耐熱鋼如1Cr13、2Cr13、3Cr13用做不銹鋼，0Cr19

17、Ni9、4Cr9Si等用做耐熱鋼。此外，還有一些特殊性能的合金鋼，如硬磁鋼和軟磁鋼等。碳素鋼的分類五、根據(jù)鋼的含碳量分類1、 低碳鋼： C%0.25%2、 中碳鋼：C% 0.250.6%3、 高碳鋼C為0.6%六、按鋼的質(zhì)量分類、（根據(jù)鋼中的有害元素硫磷含量分類）1、普通鋼 S0.05% P0.045% 2、優(yōu)質(zhì)鋼 S0.035% P0.035%3、高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼 S0.025% P0.025%七、按鋼的用途分類4、 結(jié)構(gòu)鋼：主要用于制造各種機(jī)械零件和工程構(gòu)件，其含碳量一般C0.70%八、按冶煉是脫氧程度的不同分類6、 沸騰鋼：脫氧程度不完全的鋼7、 鎮(zhèn)靜鋼：脫氧程度完全的鋼8、 半鎮(zhèn)靜鋼：脫氧程

18、度介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間的鋼課題序號(hào)4授課班級(jí)機(jī)械班授課課時(shí)2授課形式多媒體授課章節(jié)名稱鋼的熱處理使用教具多媒體設(shè)備教學(xué)目的1 了解熱處理在機(jī)械工業(yè)中的重要作用；2掌握鋼的普通熱處理工藝方法、種類；教學(xué)重點(diǎn)鋼的普通熱處理工藝方法、種類教學(xué)難點(diǎn)鋼的普通熱處理工藝方法課外作業(yè)鋼的普通熱處理的工藝方法有哪些？教學(xué)后記教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟1、 熱處理工藝的基本過程、特點(diǎn)及其應(yīng)用鋼是現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國(guó)防及生活中應(yīng)用最為廣泛的一種金屬材料，具有許多良好的性能。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高和發(fā)展，對(duì)金屬材料的性能要求也不斷的提高，其中熱處理工藝就是提高和改善鋼性能的一種重要方法，如齒

19、輪、曲軸、彈簧、錘子、刃具等它們的各種機(jī)械性能都是通過熱處理的加工來達(dá)到要求的。二、熱處理基本工藝方法熱處理加工的特點(diǎn)與其它工種加工的特點(diǎn)最大的區(qū)別是：工件的幾何尺寸不發(fā)生變化，而內(nèi)部組織和機(jī)械性能發(fā)生改變。1）退火目的：細(xì)化晶粒、降低硬度，提高塑性、消除內(nèi)應(yīng)力，改善材料切削加工性能，并為以后淬火作好組織準(zhǔn)備。適用工件范圍：一般為鑄件、鍛件、焊接件等毛坯。具體工藝有：完全退火、等溫退火、球化退火、去應(yīng)力退火。退火工藝操作：為使工件退火后能獲得一個(gè)平衡的組織，對(duì)溫度下降速度有嚴(yán)格要求，必須緩慢降溫。用45號(hào)鋼制作的工件進(jìn)行退火工藝作一介紹：首先選用加熱設(shè)備，制訂退火工藝，把工件裝爐升溫，適當(dāng)保溫

20、后降溫。工件在爐內(nèi)的降溫要求非常慢，隨著爐子的溫度下降而降溫，如將工件降到室溫，需要幾天或十幾天的時(shí)間。2）正火：目的：細(xì)化晶粒、降低硬度、提高塑性、消除內(nèi)應(yīng)力、改善切削加工性能，并為最終熱處理作好組織準(zhǔn)備。適用工件范圍：一般為鑄件、鍛件及粗車得到的工件。正火工藝操作：亞共析鋼加熱溫度為Ac3以上3050，過共析鋼加溫度在Accm以上3050。工件經(jīng)過充分的保溫使其獲得單一的奧氏體組織后，把工件從高溫爐內(nèi)取出，放在車間靜止的空氣當(dāng)中冷卻。這種冷卻方法叫空冷。以同學(xué)們制作的錘子為例。把它放在爐內(nèi)，將爐溫升到850進(jìn)行充分保溫后，馬上將工件從爐內(nèi)取出，拿到車間內(nèi)的空氣中冷卻，它的冷卻速度要比退火的

21、冷卻速度快得多，所以獲得的組織比較細(xì)密，3）淬火目的：為了使工件獲得馬氏體組織，從而使工件的強(qiáng)度、硬度、耐磨性等力學(xué)性能提高。適用工件范圍：軸類、齒輪、軸承、刀具、模具等。同學(xué)們制作的錘子，也要進(jìn)行淬火處理。首先根據(jù)工件所用具體材料制定出操作工藝，然后根據(jù)工件的技術(shù)要求選擇加熱和淬火設(shè)備。常用加熱設(shè)備有：箱式電阻爐、鹽浴爐、氣體保護(hù)爐、高頻爐、油爐、真空爐等設(shè)備。淬火工藝方法：整體加熱淬火、局部淬火、表面淬火、分級(jí)淬火等。以45號(hào)鋼的錘子為例介紹淬火處理。首先選用合適的加熱設(shè)備，用4KW箱式電阻爐。加熱的目的就是要使工件內(nèi)部組織獲得奧氏體，加熱溫度為850。在此溫度下保溫20分鐘使其轉(zhuǎn)變充分。

22、然后將工件出爐放入水中快速冷卻降溫，在非?？斓睦鋮s速度下奧氏體才能轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。冷卻時(shí)間約為幾秒鐘。如果冷卻速度慢了，工件在冷卻過程中就可能發(fā)生其它組織轉(zhuǎn)變，而無法獲得馬氏體這種組織，也就無法使工件達(dá)到所要求的力學(xué)性能。為了說明鋼在冷卻時(shí)組織和冷卻速度的關(guān)系，可通過C曲線（圖6）說明簡(jiǎn)介。只有冷卻速度大于這種材料的臨界冷卻速度，才能轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，否則就會(huì)在冷卻過程中發(fā)生其它組織轉(zhuǎn)變。而對(duì)于合金鋼來講，由于材料里加入了各種不同的合金元素，不但改善了材料的各種力學(xué)性能，同時(shí)也提高了獲得馬氏體的能力。所以合金鋼在冷卻速度較慢的機(jī)油中進(jìn)行冷卻，也可以獲得馬氏體。合金鋼采用的冷卻速度比碳鋼的冷卻速度更緩

23、慢，還可以減少材料的內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)應(yīng)力達(dá)到一定極限，就會(huì)使工件產(chǎn)生變形和開裂，使工件報(bào)廢。由于淬火是最后一道工序，如出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問題所造成的損失是很大的。根據(jù)材料不同，常用淬火介質(zhì)有三大類：一種是水，碳鋼常用；一種是20號(hào)機(jī)油，主要用于合金鋼；另一種為化學(xué)試劑，常用于特殊材料的淬火冷卻用。4）回火目的：降低工件淬火后的脆性，消除在快速冷卻過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，使組織趨于穩(wěn)定，獲得要求的機(jī)械性能。適用工件范圍：淬火以后的工件一般情況下都需要進(jìn)行回火處理。具體工藝方法：回火工藝根據(jù)回火溫度的不同，常見的有3種：低溫回火：加熱溫度為150250之間，在保證工件高硬度等技術(shù)要求前提下，盡量降低材料內(nèi)部的脆性

24、和內(nèi)應(yīng)力。同學(xué)制作的錘子在經(jīng)過淬火后就要進(jìn)行低溫回火處理。采用低溫回火的典型工件還有：鉆頭、鋸條、齒輪、銼刀、軸承等。中溫回火：加熱溫度為300450之間，為使工件獲得較好的彈性和一定的韌性和硬度。此工藝常用于熱鍛模和彈簧工件。如有的彈簧件在受力的情況下發(fā)生變形。有時(shí)出現(xiàn)斷裂或載荷卸去之后，形狀沒有回到原來的狀態(tài)。這些現(xiàn)象說明彈簧件的熱處理質(zhì)量沒有達(dá)到技術(shù)要求。高溫回火：加熱溫度為500650。淬火+高溫回火在機(jī)械工業(yè)中又叫調(diào)質(zhì)熱處理。通過調(diào)質(zhì)處理可使鋼獲得較好的綜合的力學(xué)性能。主要用于受力復(fù)雜工件，如軸類、曲軸、齒輪類等重要的機(jī)械零部件。課題序號(hào)5授課班級(jí)機(jī)械班授課課時(shí)2授課形式一體化授課章

25、節(jié)名稱材料的選擇與應(yīng)用使用教具多媒體設(shè)備教學(xué)目的3、 掌握金屬材料的選擇與應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)掌握金屬材料的選擇與應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)課外作業(yè)簡(jiǎn)述在機(jī)械設(shè)計(jì)中金屬材料的選用原教學(xué)后記課 堂 教 學(xué) 安 排教學(xué)過程主 要 教 學(xué) 內(nèi) 容 及 步 驟1.資詢復(fù)習(xí)、回顧和提出課題10分（啟發(fā)式提問）新課45分（講述）新課講解： 一、材料科學(xué)被稱之為人類文明的四大支柱之一。金屬材料的選用同其它各類材料一樣，是一個(gè)比較復(fù)雜的問題。它是各機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中極為重要的一環(huán)。要生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，必須從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、選材、冷熱工藝、生產(chǎn)成本等方面進(jìn)行綜合考慮。但對(duì)于要趕超世界先進(jìn)水平的產(chǎn)品來說，能否達(dá)到國(guó)際水平，關(guān)鍵還在于材

26、料和工藝水平，當(dāng)然管理水平也是重要一環(huán)。 正確、合理選材是保證產(chǎn)品最佳性能、工作壽命、使用安全和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)?，F(xiàn)就金屬材料選用的一般原則做以下介紹：所選用材料必須滿足產(chǎn)品零件工作的要求各種機(jī)械產(chǎn)品，由于它們的用途、工作條件等的不同，對(duì)其組成的零部件也自然有著不同的要求，具體表現(xiàn)在受載大小、形式及性質(zhì)的不同，受力狀態(tài)、工作溫度、環(huán)境介質(zhì)、摩擦條件等的不同。例如：對(duì)于航空用燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)來說，渦輪葉片是整機(jī)中工作環(huán)境最惡劣的零件，因此，對(duì)燃?xì)鉁u輪工作葉片來說要求是比較高的，以材料的要求也自然是高的，要求材料能夠耐高溫、抗腐蝕，并且有高的耐蠕變和疲勞性能，以及在高溫下的機(jī)械強(qiáng)度等。因此，通常使用鎳基高溫合金和鈷基合金。另外，由于航空發(fā)動(dòng)機(jī)是多次使用，所選的材料也直接影響到使用壽命。對(duì)于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)來說，由于它是短時(shí)間的一次使用，在選材方面是不同的，只要短時(shí)間性能好就可以。在選材時(shí)，應(yīng)根據(jù)零碎件工作條件的不同，具體分析對(duì)材料使用性能的不同要求。一般不說，機(jī)械零件的失效形式有以下三種：斷裂失效，包括塑性斷裂、疲勞斷裂、蠕變斷裂、低應(yīng)力斷裂、介質(zhì)加速斷裂；過量變形失效，主要包括過量的彈性變形和塑形變形失效；表面損傷