《工程材料及成型技术》教案

1、绎遵曰磐撕丫名土誊邪拍藤峙融斯庇你律俗摘追瞎栋鸽毛弧辽晌茨找树仙菇详木石虽芳翘领额抵症穿颤冀扇璃侣膀臼话廉间郝愚债攫系碌枫桃琢幕猾讯磷龄劈殿膛雁策疚沧环与蔬惕定桑廉倪该梯检齿捻印吕驻广沿睫蚤祖啸粪轴非窿稳和陡获箱活池绣鉴秸蛮捎挨琉也啸誉喉谅哩喀缀命仲叶竟掺棚襄卢猩百痈炸浸机霉放致玻诧舟兄座律变泳葫才慷濒惑杖雾摊胰仕颤履峡葫甚种膊锥街诛装譬势斜患期采航绵千蜘耗阅阶型薪骂麦烂膛末世搅能蔗无拄音员都倍巾霉刀置荧执朋柳弊毅森贪阶种侄溉郊惋舀坊收陷髓浸笼地览堑尘罩浩肋哉腋第雏控暴建弥裹待驰住桃陀盾昂董同萤绎员割幌樱衙教案20072008 学年第 1学期学院、 系室机械工程系课程名称材料与成型技术专业、年

2、级、班级工业工程06 级主讲教师庄哲峰福建农林大学精选文库教案编写说明教案又称课时授课计划,是任课教师的教学实施方案。任课教师应遵循专业教学计划制订的培养目标，以教学大纲为依据，在熟悉教材、了解学生的基础上，结合教学实践经验，提前编写设计好每门课程每个章、节或主题的全部教学活动。教案可以按每堂课（指同一主题连续 14 节课）设计编写。教案编写说明如下：1、编号：按施教的顺序标明序号。2、教学课型表示所授课程的类型，请在理论课、实验课、习题课、实践课及其它栏内选择打“”。3、题目：标明章、节或主题。4、教学内容：是授课的核心。将授课的内容按逻辑层次，有序设计编排，必要时标以“* ”、“#”“？”

3、符号分别表示重点、难点或疑点。5、教学方式、手段既教学方法，如讲授、讨论、示教、指导等。教学媒介指教科书、板书、多媒体、模型、标本、挂图、音像等教学工具。6、讨论、思考题和作业：提出若干问题以供讨论，或作为课后复习时思考，亦可要求学生作为作业来完成，以供考核之用。7、参考书目：列出参考书籍、有关资料。8、日期的填写系指本堂课授课的时间。-2精选文库福建农林大学教案编号： 1课时安排：2学时教学课型：理论课实验课习题课实践课其它题目绪论第一章工程材料的性能（ 1 学时）教学目的要求：了解材料及材料技术的发展史，本课程的基本内容、基本框架和基本特点掌握本课程的学习方法 了解材料的常用性能指标的物理

4、意义及应用教学内容（注明：*重点#难点？疑点）绪论一材料技术与成形工艺二课程的专业地位（为什么要学）1本课程的内容：以材料及成型工艺的选用为主线，内容结构上可分为材料与成型技术的基本原理，基本知识与工程应用三个层次。基本原理主要明确三种关系：材料的成分组织、结构使用性能的关系；材料改性及强化工艺成分组织、结构性能的关系材料成型工艺组织性能的关系基本知识包括五类问题：各类工程材料的特点及应用；材料改性工艺的特点及应用；各类成型工艺的特点及应用；零件失效分析及质量控制方法；新材料的发展与新工艺进展。工程应用包括零件的材料及成型工艺选择方法和材料及改性成型分析。2目的培养合理选择材料的初步能力；-3

5、精选文库培养正确确定加工方法的能力。三本课程的特点与学习方法（怎么学）特点笔记方法：记记忆抓主线成分组织，结构使用性能工艺组织，结构使用性能即一个中心两条线共性抓比较个性 突出特点，优点、应用及时复习，归纳，总结第一章工程材料的性能（ 1 学时）第一节材料的力学性能1刚度、强度、塑性2疲劳强度3硬度4冲击韧性第二节材料的理化性能1物理性能2 化学性能第三节材料的工艺性能1 铸造性能2 锻造性能3 焊接性能4 切削加工性能教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书-4精选文库板书设计： 教学内容（注明：* 重点#难点？疑点）：绪论一材料技术与成形工艺、二 . 课程的专业地位（为

6、什么要学） 1、课程的内容：以材料及成型工艺的选用为主线，三个层次 基本原理 （明确三种关系） ：成分组织、结构使用性能工艺组织、结构性能的关系 基本知识 （包括五类问题） ：材料的特点及应用；改性工艺的特点及应用；成型工艺的特点及应用；失效分析及质量控制方法；新材料、新工艺进展。 工程应用、 2 。 学习目的合理选材能力；正确确定加工方法的能力。三课程的特点与学习方法（怎么学）笔记：记记忆抓主线成分组织，结构使用性能工艺组织，结构使用性能即一个中心两条线共性抓比较个性 突出特点，优点、应 用及时复习，归纳，总结第一章工程材料的性能（1学时）第一节材料的力学性能1刚度、强度、塑性（画拉伸曲线解

7、析2疲劳强度3硬度4冲击韧性第二节材料的理化性能1物理性能导电性导热性电阻率磁性-5精选文库2化学性能耐腐蚀性第三节材料的工艺性能讨论、思考题、作业：1概述本课程内容的基本框架。2 比较强度与硬度、塑性与韧性。参考书目：1吕广庶张远明 . 材料材料及成形技术基础. 北京：高等教育出版社， 20012王焕庭等 . 机械工程材料 . 大连：大连理工大学出版社，20013王俊昌等 . 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：机械工业出版社，20044严绍华 .工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，20045郑明新 . 工程材料 . 北京：清华大学出版社，1992

8、6陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号： 2课时安排：2学时教学课型：理论课实验课习题课实践课其它题目（教学章、节或主题）：第二章工程材料的结构教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：熟悉1 、材料内部原子的结合方式（结合键）和排列方式（晶体结构）及其对性能的影响；2、晶体缺陷及其对材料性能的影响。-6精选文库教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：1.1 、材料的键合方式一、离子键1.2、金属的结构一、基本概念二、基本结构三、晶体缺陷强化金属的途径有二：a. 减少晶体缺陷接近理想状态，如单晶，晶须b. 增加晶体缺陷，如淬火，冷加工非晶态。1.3合金的晶

9、体结构一、基本概念二、基本相结构1 、固溶体2 、合金的性能固溶体与固溶强化。固溶体在合金中的相对含量大，称为基体相，化合物相对量较少称为第二相。化合物与第二相强化。利用第二相来提高材料的强度称为第二相强化。 当第二相是弥散质点引起的强化称为弥散强化。 1.4 高分子材料一高分子的概念二高聚物的结构1 大分子链的几何形态2 大分子链的构象及柔顺性3高聚物的聚集态结构1 5陶瓷材料的结构特点一相组成1晶相2 玻璃相3 气相二相结构1 氧化物结构2硅酸盐结构教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书-7精选文库板书设计：强化金属的途径有二：a.减少晶体缺陷接近理想状态，如单晶，晶

10、须b.增加晶体缺陷，如淬火，冷加工非晶态。固溶强化：通过加热合金元素（溶质），产生晶格畸变，使材料的强度、硬度提高的方法称为固溶强化。固溶体在合金中的相对含量大，称为基体相，化合物相对量较少称为第二相。第二相强化：通过加入合金元素形成化合物（第二相）来提高材料的强度的方法，称为第二相强化当第二相是弥散质点引起的强化称为弥散强化。讨论、思考题、作业：1、何谓刃型位错？位错密度对材料的力学性能有何影响？2、置换原子与间隙原子的固溶强化效果哪个大些？为什么？3、金属间化合物在结构和性能方面与固溶体有何不同？常见的金属间化合物有几种类型？它们对合金的性能有何影响？参考书目：1、吕广庶张远明 .材料及成

11、形技术基础.北京：高等教育出版社，20012 、王焕庭等 .机械工程材料 .大连：大连理工大学出版社，2001福建农林大学教案编号： 3课时安排：2学时教学课型：理论课实验课习题课实践课其它-8精选文库题目（教学章、节或主题）：第三讲工程材料的强韧化3. 1 金属的塑性变形3 2. 金属的结晶教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：教学目的要求： 掌握 1 。金属形变强化的本质及其应用；2 金属结晶的规律及细晶强化的途径；3 铁碳合金相图的分析及应用；4 金属的相变强化（热处理）目的、工艺及应用（重点）； 熟悉金属合金化及其应用教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：3.1 、金属的塑性

12、变形一、塑性变形的实质1、形式：滑移与孪晶2、本质：位错的运动3晶界对塑性变形起阻碍作用二、变形过程的组织和性能变化1组织变化晶粒拉长形变亚结构形变织构2加工硬化随着变形量的增大，金属的强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象称为加工硬化。利用增大变形量使金属的强度、硬度增加的方法称为形变强化。3残余内应力宏观内应力微观内应力晶格内应力三、加热对冷变形金属组织与性能的影响1 回复2 再结晶组织性能变化：无变形晶粒通过形核和长大，取代了变形晶粒。位错密度下降，力学性能恢复到变形前的状态。再结晶温度：T再 0.4T熔（K）3 2. 金属的结晶一、基本概念1、凝固、结晶、相变2、冷却曲线3、过冷度（ T

13、）二、结晶过程1、形核2、长大三、晶粒大小及其控制1、晶粒度的概念2、晶粒大小对金属力学性能的影响（细晶强化）3、控制晶粒大小的途径-9精选文库 控制过冷度 变质处理 搅拌和振动四、合金的结晶1 、合金结晶的特点2 、合金结晶的规律相图（ 1）相图的建立（ 2）相图的分析方法教学方式、手段、媒介： 课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：3.1、金属的塑性变形一、塑性变形的实质1、形式：滑移与孪晶2、本质：位错的运动3晶界对塑性变形起阻碍作用二、变形过程的组织和性能变化1组织变化晶粒拉长形变亚结构形变织构2加工硬化随着变形量的增大，金属的强度、硬度增加，塑性、韧性下降的现象称为加工硬化

14、。利用增大变形量使金属的强度、硬度增加的方法称为形变强化。3残余内应力宏观内应力微观内应力晶格内应力三、加热对冷变形金属组织与性能的影响1回复2再结晶组织性能变化：无变形晶粒通过形核和长大，取代了变形晶粒。位错密度下降，力学性能恢复到变形前的状态。再结晶温度：T 再0.4T熔（K）3 2.金属的结晶一、基本概念1、凝固、结晶、相变2、冷却曲线3、过冷度（T）二、结晶过程1、形核均质形核异质形核2、长大三、晶粒大小及其控制1、晶粒度的概念2、晶粒大小对金属力学性能的影响细晶强化；通过细化晶粒来提高材料强度和韧性的方法称为细晶强化。3、控制晶粒大小的途径 控制过冷度 变质处理 搅拌和振动-10精选

15、文库四、合金的结晶1、合金结晶的特点（ 1）结晶在一个温区进行；（ 2）结晶过程伴随着成分的变化2、合金结晶的规律相图（ 1）相图的建立热分析法（ 2）相图的分析方法-在对应的成分点上画垂线；-确定垂线与相图的交点；-确定相变类型，分析结晶过程。讨论、思考题、作业：1 碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会有形变强化现象？为什么？2 分析形变强化现象的利与弊，如何利用或消除形变强化？3 金属结晶的基本规律是什么？晶核的成核率和长大速度受到哪些因素的影响？4 为什么材料一般希望获得细晶粒？细化晶粒的方法有哪些？参考书目：1吕广庶张远明 . 材料材料及成形技术基础. 北京：高等教育出版社， 20012

16、王焕庭等 . 机械工程材料 . 大连：大连理工大学出版社，20013王俊昌等 . 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：机械工业出版社，20044严绍华 .工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，20045郑明新 . 工程材料 . 北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号： 4课时安排：2学时教学课型：理论课实验课习题课实践课其它-11精选文库题目（教学章、节或主题）：33 铁碳合金的平衡态相图3 .4 钢的热处理一、钢在加热时的相变教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握1 、 铁碳合

17、金相图的分析与应用；2 、 铁碳合金成分组织性能的关系及其变化规律；3 、加热对钢的热处理的影响；4 过冷奥氏体转变产物的组织、性能特点及形成条件。教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：3.3 铁碳合金的平衡态相图一、 Fe-Fe3C 相图1 .纯铁的性能及同素异构转变性能：低强度高塑性同素异构转变：-Fe1394r - Fe912-Fe(Bcc)(Fcc)(Bcc)图纯铁的冷却曲线 2.铁碳合金的基本组织下面五个组织都介绍其定义，成分 、结构、性能特点。 固溶体a.铁素体 （Ferrite, F）碳在-Fe 中的固溶体， BCC结构，b.奥氏体（ Austenite ,A）碳在 r -

18、Fe 中的固溶体， FCC结构， 金属间化合物 渗碳体 （ FeC, 或 Cementite, Cem ）3 混合物a. 珠光体（ Pearlite, P）b. 莱氏体 （ Ledeburite,Le或 Ld）3. Fe-Fe3C 相图画出标注组织的Fe- Fe3 C相图分析相图中的特征点，曲线和水平线二、铁碳合金的平衡结晶过程-12精选文库图 2.17.六种典型合金的结晶过程分析分析三种碳钢和三种白口铸铁的结晶过程1 ，碳钢的结晶过程 共析钢（含碳量 0.77 ）介绍结晶过程后引出杠杆定律：根据相对量相等和含碳量相等可有QF QFe 3c = 1相对量相等QF × 0.0218 Q

19、 F e3 c × 6.69=0.77含碳量相等 亚共析钢（ 0.77 c ）从奥氏体状态开始分析 过共析钢（ 0.77 C 2.11）与亚共析钢比较，提出不同特点-共析反应前先发生 A FeC 接着发生共析转变，其显微组织为 FeC33P 2. 白口铸铁的结晶过程 共晶白口铸铁（ 4.3 C）这里的关键是Tc (1148 ) 发生共晶转变。L4.3Tc( A2.11 Fe 3C)- L d (莱氏体 ) 亚共晶白口铸铁（ 2.11 c 4.3 过共晶白口铸铁总结结晶和相变规律下面进一步讨论含碳量对铁碳合金的影响。、三含碳量对铁碳合金组织和性能的影响1、 对组织的影响分析 . 铁碳合

20、金中含碳量与相和组织组成物的关系2、 对性能的影响3.4 钢的热处理金属热处理的定义和分类一、钢在加热时的相变1钢的临界转变温度2奥氏体形成的过程 3影响奥氏体形成和晶粒长大的因素1）加热温度和保温时间2）原始组织3) 合金元素二钢中过冷奥氏体的冷却转变冷却方式1。 珠光体转变介绍其转变性质，组织形态、性能特点及应用（下同）-13精选文库2。贝氏体转变2. 3。马氏体相变4. 过冷奥氏体的冷却转变曲线教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：已把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1为什么铸造合金常选用共晶成分合金？为

21、什么进行塑性加工的合金常选用单相固溶体成分的合金？2何谓铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体？它们的结构、组织形态、性能等各有何特点？3分析含而是分别为0.45%、 1.0%、 3%、 4.7%的铁碳合金从流言蜚语缓冷至室温时的结晶过程，4根据 Fe-FeC 相图，计算：（ 1）室温下，含碳 0.45%的钢中珠光体和铁素体各多少；（ 2）室温下，含碳 1.0%的钢中珠光体和二次渗碳体各占多少；（ 3）铁碳合金中，二次渗碳体的最大百分含量。5某工厂仓库积压了许多碳钢（退火状态），由于钢材混杂，不街道钢的化学成分，现找出其中一根，经金相分析后，发现其组织为珠光体+铁素体，其中铁素体占80%，问此

22、钢才的含碳量大约是多少？6简述加热温度和保温时间对钢的奥氏体晶粒尺寸及其冷却后的组织和性能的影响？7奥氏体的形成过程分哪几个阶段？影响奥氏体形成过程的因素有哪些？8. 过冷奥氏体的转变产物有哪几种类型？比较这几种转变类型的异同点。参考书目：1吕广庶张远明 . 材料材料及成形技术基础. 北京：高等教育出版社， 20012王焕庭等 . 机械工程材料 . 大连：大连理工大学出版社，20013王俊昌等 . 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：机械工业出版社，20044严绍华 .工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，20045郑明新 . 工程材料 . 北京：清华

23、大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。-14精选文库福建农林大学教案编号：5课时安排：学时教学课型：理论课实验课习题课实践课其它题目（教学章、节或主题）：3.4钢的热处理（续）第五节钢的合金化第六节高分子材料的增强与改性教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握1。过冷奥氏体转变产物的组织、性能特点及形成条件；2各种热处理工艺的操作要点、目的应用处理后的组织性能特点。、教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：三、 退火与正火介绍定义及工艺要点1） 目的：2）正火与退火的选择 考虑切削性能 考虑使用性能 考虑经济性四、钢的淬火介绍定义及工艺要点1 、 淬

24、火加热温度的选择1） 亚共析钢为Ac 3 (30 50)-15精选文库2） . 过共析钢为Ac 1 (30 50 )2淬火冷却介质的选择介绍选择的原则、着重介绍水和油3常用淬火方法从消除淬火应力出发，简要介绍四种淬火方法4. 钢的淬透性介绍淬透性（ Hardenability）和淬硬性（ Hardening capacity）的概念五、 淬火钢的回火回火 (Termping,韧化 ) 的定义1回火的目的2组织与性能变化1） 组织变化2 ）性能变化六钢的表面淬火介绍工艺定义和目的。1感应加热淬火1）基本原理2） 组织与性能3) 应用：齿轮和轴类零件2. 火焰加热表面淬火七 . 钢的化学热处理1

25、化学热处理的基本过程1）活性原子的产生2） 活性原子被吸收3）活性原子向心部方向扩散2化学热处理的常用方法1）渗碳（Carburizing）2）氮化 . （Nitriding）3. ）气体软氮化简要介绍上述各种工艺的操作要点、性能特点及应用八热处理新技术1形变热处理（Thermomechanicaltreatment, TMT）2超细化热处理3真空热处理4离子氮化：5激光热处理6 电子束热处理极简要介绍上述各种工艺的操作要点、性能特点及应用-16精选文库第五节钢的合金化一、合金元素在钢中的分布周期表碳化物形成元素26 Fe非碳化物形成元素Ti .V. W. Mo. Cr. Mn.铁 3d 6

26、4S 2Si. Al. Cu. Ni. Co. B形成合金碳化物形成合金铁素体二合金元素在钢中的作用1改善钢的力学性能固溶强化a.提高强度硬度强化原因：b.第二相强化（合金碳化 物的作用）c. 细化晶化（碳化物阻碍奥氏体晶粒长大）一提高强度和韧性。2. 提高钢的淬透性提高淬透性带来的好处：增加淬硬层深度，改善钢的性能；减慢淬火冷却速度，减少变形。（所以，合金钢用油冷，碳钢用水冷）2 提高钢的回火稳定性（引例）比较 T12 钢与高速钢车刀的不同回火温度下的组织和性能变化引出回火稳定性的概念再着重阐述回火稳定性给钢带来的高带来的好处（两点）。第六节高分子材料的增强与改性放在其它工程材料介绍，这里只

27、简单提一提教学方式、手段、媒介： 课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：已把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1. 钢材的退火、正火、 淬火、回火的目的是什么？各种热处理加热温度范围和冷却方法如何选择？各应用在什么场合？热处理后形成的组织是什么？2 为什么要进行表面淬火？常用的表面淬火方法有哪些？各应用在什么场合？3淬透性与淬透层深度、淬硬性有哪些区别？影响淬透性因素有哪些？4化学热处理的基本过程是什么？常用的化学热处理方法有哪些？各自的目的是什么？参考书目：1吕广庶张远明 .材料材料及成形技术基础.北京：高等教育出版社，2001-1

28、7精选文库2王焕庭等 .机械工程材料 . 大连：大连理工大学出版社，20013王俊昌等 .工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：机械工业出版社，20044严绍华 .工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，20045郑明新 .工程材料 . 北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号： 6课时安排： 2 学时 教学课型：理论课 实验课 习题课 实践课 其它题目（教学章、节或主题） ：第四讲常用金属材料4 1工业用钢概述4.2 结构钢教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握1 。钢的合金化及其对

29、性能的影响2。钢的分类及牌号表示，钢的性能特点，热处理特点及应用；教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：第四章常用金属材料4. 1.工业用钢概述钢的定义一、钢中杂质1. 硫的影响：2. 磷的影响：着重介绍它们的危害及限量二、钢的分类及牌号表示1.分类：见教材2.牌号表示：结构钢a.碳钢以“钢中平均含碳量的万倍”编号b. 合金结构钢“钢中平均含碳量的万倍 + Me 符号及含量的百倍 + ” 工具钢和不锈钢。a 、碳素工具钢。T+ 钢中平均含碳量的千倍（高级优质+A）-18精选文库b 、合金工具钢和不锈钢。钢中平均含碳量的千倍+Me符号及含量的百倍+。上述介绍均要逐个举例说明，最后加以总结钢号

30、前有两个位数为结构钢，如40Cr，一个位数和没有数的13 Cr 是工具钢，如9SiCr,CrWMn,W18CrV.13 Cr 是不锈钢，如2Cr13,1Cr18Ni9 。4.2 结构钢一、工程结构钢1、性能特点：2、成分特点：普通结构钢低合金结构钢3热处理特点：4主要应用各类钢均按性能特点（要求） 、成分特点、代表钢种、热处理特点及其主要应用的思路介绍，下同二、优质结构钢 ： 1、渗碳钢 2、调质钢3、弹簧钢 性能特点 成分特点： 热处理特点： 应用：4滚动轴承钢5易切削钢教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合部分板书板书设计：把多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说

31、话的辅助性板书-19精选文库讨论、思考题、作业：1 合金钢与碳钢相比，具有哪些特点？2 指出下列合金钢的类别、碳和合金元素的主要作用：（ 1） 40CrNiMo；（ 2）60Si2Mn；（ 3） 9SiCr ；（ 4）Cr12MoV；（ 5） 0Cr18Ni9 。3. 今有一种 10mm的杆类零件，受中等交变拉压栽何作用要求零件沿截面性能均匀一致，供选材料有：16Mn、 45 钢、 40Cr、 T12。要求：选择合适的材料；编制简明工艺路线；说明各热处理工序的主要作用；指出最终组织。参考书目：1吕广庶张远明 . 材料材料及成形技术基础. 北京：高等教育出版社， 20012王焕庭等 . 机械工程

32、材料 . 大连：大连理工大学出版社，20013王俊昌等 . 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：机械工业出版社，20044严绍华 .工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，20045郑明新 . 工程材料 . 北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号： 7课时安排：学时教学课型：理论课实验课习题课实践课其它题目（教学章、节或主题）：4.3 工具钢4.4 特殊性能钢教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握1 。 工具钢的特点、种类及应用。2 特殊钢的性能特点，热处理特点及应用教学内容（注明

33、：* 重点# 难点？疑点）：4.3 工具钢一、工具钢的特点 （除热作模具钢外）1 、性能特点 高硬度，高耐磨性。HRC60高热硬性一定强韧性：细化晶粒-20精选文库高的淬透性：如Cr 、 Mn、 Si 。2 成分特点：三高：含碳量高（0.7 C，热作模具钢0.3 0.6 C 除外）合金元素含量高。纯度高。S 、 P 均 0.03 0.02 。 均属高级优质钢。3 锻造及热处理特点工具生产工艺流程；锻造球化退火机加工淬火 +低温回火精加工 介绍锻造和各热处理工艺的目的和要求、处理后的组织与性能二、 常用工具钢a) 碳素工具钢： T7 T13。用于工作温度 250的工具b)低合金工具钢：9SiCr

34、, 9Mn2V, CrWMn用于工作温度350的工具c)高速钢： W18Cr4V W6Mo5Cr4V2等用于工作温度550的工具d) 冷作模具钢： Cr12 Cr12MoV 等 用于制造大型模具。e) 热作模具钢： 5CrNiMo 5CrMnMo 用于制造热锻模3Cr2W8V用于制造压铸模具4.4 特殊性能钢思路：先介绍零件在各种特殊环境（如腐蚀、高温、磨损）的失效形式及性能要求，再提出改善途径 - 成分及热处理要求，最后介绍相应钢种及应用。一、不锈钢1 、金属腐蚀的概念。2 、金属抗腐蚀的途径3、常用不锈钢二、耐热钢1. 金属在高温服役的性能严重氧化烧损降低强度与蠕变2. 热强钢：珠光体型热

35、强钢（工作温度 500 马氏体型热强钢（工作温度 600 ）三 . 耐磨钢：1. 高锰钢成分：铸造组织：+（ Fe， Mn）3C热处理：1000 1100 （单相区）加热水淬耐磨机理：（奥氏体）受冲击变形，强烈压缩加工硬化表层硬度 520 600HBSM硬度 HRC 5460-21精选文库应用：高应力受冲击的零件，如拖拉机履带板。2. 低合金结构钢常用钢：55 SiMnRe .60 SiMnRe .(Re: Rare earth )热处理：820 油淬 + 200 250 回火，HRC 50 60应用：斗齿，铲刀，犁铧等。教学方式、手段、媒介：课堂讲授，多媒体辅助教学，结合少量板书板书设计：把

36、多媒体文稿印发给学生，加上内容多只进行课堂少量助说话的辅助性板书讨论、思考题、作业：1 指出下列钢的类别、热处理特点、组织和性能特点及主要用途：（ 1）45；（ 2）65；（ 3）CrWMn；（4） Cr12；（ 5） 1Cr18Ni9;(6) 5CrNiMo;(7) 3Cr2W8V2. 有一块凹模，材料为Cr12MoV钢。因材料库下料时搞错了，下成T12A。试分析：如果按Cr12MoV钢进行预备热处理和最终热处理，凹模会产生哪些缺陷？如果预备热处理按Cr12MoV 进行，而最终热处理的淬火按T12A 钢进行，又会产生哪些缺陷？参考书目：1吕广庶张远明 . 材料材料及成形技术基础. 北京：高等

37、教育出版社， 20012王焕庭等 . 机械工程材料 . 大连：大连理工大学出版社，20013王俊昌等 . 工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：机械工业出版社，20044严绍华 .工程材料及机械制造基础（热加工工艺基础）. 北京：高等教育出版社，20045郑明新 . 工程材料 . 北京：清华大学出版社，19926陈培里等，材料及热加工，高等教育出版社，2006。福建农林大学教案编号：8课时安排：2学时教学课型：理论课 实验课习题课实践课其它-22精选文库题目（教学章、节或主题） ：45.铸铁 （ CastIron ）46 .有色金属材料（Nonferrous alloys）5.7.

38、滑动轴承合金教学目的要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：掌握1 、特殊钢的性能特点，热处理特点及应用；2、铸铁的分类，牌号表示，各类铸铁的生产，组织和性能特点及其应用；熟悉滑动轴承材料的性能特点及其应用了解有色金属材料的性能及其应用教学内容（注明：* 重点# 难点？疑点）：4 . 5.铸铁（CastIron）一 . 铸铁的特点1. 成分特点2. 组织特点3. 性能特点由上面引出灰口铸铁的组织特点：钢的基体组织+ G再从 G （石墨）的性能特点引出：灰口铸铁的形象比喻：=钢 + 孔洞最后导入其性能就不言而喻了。并着重强调石墨形态的影响。基本力学性能：石墨带来的优良性能优良的铸造性熔点低，流动性好

39、，G 补缩。良好的耐磨性G润滑，储油。良好的消震性G吸收振动波。优良的切削性G润滑刀具，断屑。低的切口敏感性二. 铸铁的石墨化三灰口铸铁的分类及牌号表示同时介绍各种铸铁的性能及应用四 . 灰口铸铁的热处理1. 特点： a. 热处理不改变 G 形态及分布b. 铸铁有一定的合金元素含量，加热和冷却速度要较慢。2. 热处理方法已经有钢的热处理的基础，只简单介绍五 . 合金铸铁可分为耐磨铸铁，耐热铸铁和耐蚀铸铁，其理论基础与特殊性能钢相似，建议自学。4 . 6 .有色金属材料（Nonferrous alloys）一. 铝及其合金-23精选文库1 .工业纯铝2 时效强化举 Al 4 Cu合金经时效处理的性能变化例，引出时效强化的概念就是将经过固溶热处理的合金，在常温放置（自然时效）或在较高温度保温（人工时效），使过饱和固溶体中形成溶质富集区或析出弥散微粒以达到沉淀硬化目的的工艺。2 形变铝合金介绍牌号表示、种类及应用，下同。牌号：形变铝合金的种类a、 防锈铝合金，b、 硬铝合金，c、 超硬铝合金，d、 锻铝合金，4、铸造铝合金 代号表示： ZL+3 个数字。 铸造铝硅合金（硅铝明）a、 简单硅铝明 ZAlSi12(ZL102) b、 特殊硅铝明。c 、热处理：固溶处理 + 时效强化。d. 应用：发