2016金属材料与热处理（机械工业版）授课教案：金属的力学性能（二）.docVIP

金属材料与热处理（机械工业版）授课教案 章节 课题 §2－2 金属的力学性能（二） 课 型 新授课 课时 2 教具学具 电教设施 挂图 教学目标 知识 教学点 金属力学性能的硬度、冲击韧性、疲劳强度 能力 培养点 通过学习使学生们了解力学性能的作用和试验原理 德育 渗透点 培养学生的职业道德观及互相协作的精神 教学重点 难点 重点 各性能的符号、表示方法 难点 试验原理 学法引导 1、讲授法 2、自主探究法 教学内容 更新、补 充、删节 补充《金属材料与热处理》相关内容 参考资料 《金属学与热处理》 课后体会 教 与 学 互 动 设 计 教 师 活 动 内 容 学生活动内容 时间 （一）组织教学 点名考勤，稳定学生情绪，准备上课 （二）复习提问 1、强度和判据 2、韧性及其判据 （三）讲授新课 §2－2 金属的力学性能（二） 三、硬度： 材料抵抗局部变形特别是塑性变形压痕或划痕的能力称为硬度。在机械制造中，有些材料是需要很高硬度的，如：车刀、铣刀、钻头、量具、冲模等，硬度是金属材料重要的力学性能之材料的硬度是通过试验测定出来的，而硬度试验有三种： 布氏硬度 硬度 洛氏硬度 维氏硬度 1、布氏硬度： （1）布氏硬度的测试原理：用一定直径的球体（钢球或硬质合金），以规定的试验力压入试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，然后用测量表面压痕直径来计算硬度 用HBS（HBW）表示：HBS（HBW）=0.102 当F、D一定时，布氏硬度与d有关，d越小，布氏硬度值越大，硬度越高。 （2）布氏硬度的表示方法：符号HBS之前的数字为硬度值符号后面按以下顺序用数字表示条件：1）球体直径；2）试验力；3）试验力保持的时间（10~15不标注）。 例：170HBS10/1000/30 保持30秒 试验压力9807N 钢球直径 10 mm 硬度符号（布氏） 硬度值 170 练习：530HBW5/750：表示用直径5mm的硬质合金球，在7355N的试验力作用下，保持10~5s时测得的布氏硬度值为530。 （3）应用范围及优缺点：测定灰铸铁、有色金属各种软钢等硬度不是很高的材料。 优点：能准确反映出金属材料的平均性能。 缺点：操作时间长，压痕测量较费时。 2、洛氏硬度 （1）测试原理： 采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头，压入金属表面后，经规定保持时间后即除主试验力，以测量的压痕深度来计算洛氏硬度值。表示符号：HR （2）标尺及其适用范围： 每一标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。常用的洛氏硬度标尺是A、B、C三种，其中C标尺应用最为广泛。 见表：P21 2-2 不同标尺的洛氏硬度值不能直接进行比较，可换算。 表示方法：符号HR前面的数字表示硬度值，HR后面的字母表示不同洛氏硬度的标尺。 （3）优缺点： 优点：①操作简单迅速，能直接从刻度盘上读出硬度值；②压痕小，可测成品及较薄工件；③测硬度范围大。 缺点：数值波动大 3、维氏硬度。 原理：与布氏硬度试验相同。测量压痕对角线长度，从表中查出。 表示：与布氏硬度相同。 如：640HV30表示用294.2N试验力，保持10S~15S测定的维氏硬度值为640。 可测较薄的材料，也可测量表面渗碳、渗透层的硬度，可测定很软到很硬的各种金属材料的硬度、准确。 四、冲击韧性： 金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力称为冲击韧性。 常用一次摆锤冲击弯曲，试验来测定金属材料的冲击韧性。 1、冲击试样； 2、冲击试样的原理及方法：冲击韧度越大，表示材料的冲击韧性越好。 3、小能量多次冲击试验。 五、疲劳强度 1、疲劳概念： 在交变应力作用下，零件所承受的应力低于材料的屈服点，但经过较长时间的工作后产生裂纹或突然发生完全断裂的现象称为金属的疲劳。 2、疲劳破坏的特征 ①、疲劳断裂时无明显的宏观朔性变形，断裂前没有预兆，而是突然破坏； ②、引起疲劳断裂的应力很低，常常低于材料的屈服点； ③、疲劳破坏的宏观断口由两部分组成。 3、疲劳曲线和疲劳极限 疲劳曲线是指交变应力与循环次数的关系曲线。 四、课堂小结 点出重点: 学生总结 五、布置作业 1、复习本次课的内容 2、课后练习 3、下一节内容预习提示 准备上课 学生思考并回答所提出的问题。 学生分组讨论 并发言 听 讲 记笔记 学生认真听讲并记笔记 跟随老师的 思路进行分析 认真听讲 记笔记 跟随老师的 思路进行分析 学生根据老师的提示认真回顾本次课的重点内容