高教版中职职高教版机械基础第2版教模块3.5.docVIP

模块三材料与选用

3.5材料的选择及运用

[课题名称]

材料的选用

［教学目标与要求］

一、知识目标

了解材料的选择原则。

二、能力目标

了解材料的选择原则，会正确选择常见材料。

三、素质目标

熟悉材料的选择原则

四、教学要求

[教学重点]

熟悉材料选择依据，基本掌握材料选择方法。

[难点分析]

具体选用材料的方法。

[分析学生]

学生对材料选择方法认识不足，需要多举实例给予说明。

[教学方法]

讲练法、演示法、讨论法。

【教学资源】

机械基础在线开放课程．“中国职教MOOC”频道，高等教育出版社。

[教学安排]

2学时（90分钟）

教学步骤：讲授中穿插设问与练习，穿插演示、讨论，最后归纳总结。

[教学过程]

一、复习旧课（15分钟）

讲评作业批改情况

二、导入新课

零件是机械制造的单元，材料是制造零件的物质，机械的性能与零件的寿命都与材料密切相关。合理选材涉及综合运用多学科知识和实践经验，要结合实际情况具体分析。

三、新课教学

（一）零件的失效形式及原因

零件的常见失效形式是断裂、过量变形和表面损伤，保证零件的使用寿命不发生失效是选择材料的依据，据此应合理选材。

1.断裂

指零件完全断裂而无法工作的失效,是机械零件的主要失效形式。

2.过量变形

指在外力作用下零件发生整体或局部的过量弹性变形、塑性变形或蠕变变形，导致整个机器或设备无法正常工作，或能正常工作但保证不了产品质量的现象。

3.表面损伤

零件在工作中因机械和化学使用使其表面损伤而造成的失效，包括磨损失效、接触疲劳失效、表面腐蚀失效等。

（二）钢材的供应形式

市场上提供的钢材，是在钢厂经过轧制、拉拔、挤压等压力加工形成的型材，在性能、形状、尺寸、表面质量等方面符合用户要求，价格有一定竞争力。

钢板

厚度超过25mm的为厚板；厚度在4～25mm的为中板；厚度小于4mm的为薄板。钢带窄而长，成卷供应。钢板镀锌、镀锡及塑料复合等表面处理技术成熟。

钢管

无缝钢管是经过冷拔或热轧成形，能够承受较高压力，成本高，用于工业及中高压。有缝钢管是钢板或钢带卷制成形后焊接而成，用于市政及低压管道。

钢丝

钢丝用热轧线材拉拔而成。退火低碳钢丝可在包装时捆扎物品，高碳钢丝可制成弹簧，多根钢丝可以捻成合股的钢丝绳和钢索，用于吊运或固定物体。

型钢

型钢一类是由棒材轧机生产的简单截面型钢，如圆钢、方钢、扁钢、六角钢和八角钢等；另一类是由型材轧机生产的复杂截面型钢，如工字钢、角钢、槽钢、Z形钢和T形钢等。普通型钢主要用于建筑、桥梁等工程结构，优质型钢主要用于机械零件及工具。

（a）圆钢（b）方钢（c）角钢（d）槽钢（e）工字钢

常见型钢

选用材料的基本原则、方法和步骤

选材应该兼顾使用要求、工艺要求、经济性，做到材尽其用。

1.选用材料的基本原则

（1）满足使用性能

（2）兼顾材料的工艺性能

（3）考虑经济性

2.选用材料的方法

（1）综合力学性能为主要依据

（2）以磨损、疲劳强度为主要依据

3.选用材料的步骤

（1）确定性能要求

（2）比较同类零件

（3）作关键位置的强度计算

四、小结（5分钟）

机械零件材料选择的原则、依据和方法。

五、作业布置

活动作业：在保证安全的前提下，分小组参观钢材市场，观察并记录各种非合金钢、低合金钢、合金钢板材、管材、线材及型钢的牌号、规格，主要销售流向及用途等，写出调查小报告。