中职学校《金属加工与实训》全套电子教案(含教学进度计划)(配套教材：高教版中职统编)云天课件

1、中等职业学校备课教案（共 80 学时）金属加工与实训教师专业班级二 O年期1科目 基础常识与技能训练教学进度计划（ 80 学时）55教学时间周节章节教学内容备注主要教学内容绪论金属加工概述，课程的性质、任务和教学目标14§ 1 1金属材料的强度与塑性 2金属材料的硬度§ 1 3金属材料的韧性24 4金属材料的疲劳强度§ 2 1 1 2非合金钢、低合金钢和合金钢非合金钢、低合金钢和合金钢铸铁34§ 244§ 3非铁金属 3新型工程材料简介（ 可 作 为 阅 读 材 4料）节日机动 1热处理概述 2退火与正火淬火与回火 3时效54§ 3表

2、面热处理与化学热处理 5热处理新技术简介 664§ 4 1铸造 1铸造74§ 4 2锻压84§ 4 2锻压94§ 4 3焊接104§ 5 1金属切削加工基础114§ 5 2一、机床分类及型号二、钻床及其应用124§ 5 2三、车床及其应用134§ 5 2三、车床及其应用四、铣床及其应用144§ 5 2五、数控机床及其应用154§ 5 2六、其它机床及其应用 4（可作为阅读材料） 3一、特种加工164§ 5二、先进加工技术 4生产过程的基础知识一174§ 5 4生产过程的基础知

3、识二、三、四、五184§ 5 4生产过程的基础知识六、七194§ 5 4复习、机动204期末考试小计80本课程全套课件已上传百度文库，请搜索“云天课件”。章节緒论备注了解金属加工在国民经济中的作用与地位，现状与发知识 展趋势； 了解金属加工的主要工种分类与特点； 了解金属加目标 工的安全生产规范；了解本课程的性质和任务；教学课型新授课目技能的目标了解本课程的教学目标和学习、训练方法。学时2日期情感目标激发学生对专业的热爱，培养对机械学科的学习兴趣重点本课程的学习目的与要求。本课程的学习特点。多媒体课教学件、模型资源机零实物难点教学方法演示法讲授法教师自我介绍： 引入课程：教

4、学过程教学引导组织教学：清点人数，整顿秩序绪论本课程 是中等职业学校机械类及工程技术类相关专业的一门基础课程。金属材料 由于其具有比其他材料优越的性能,如物理性能、 化学性能、力学性能及工艺性能等 ,广泛地应用于机械制造、 工程建设、 交通、 石油化工、农业、 国防等领域。因此,了解金属材料的分类、 性能及成形加工过程等知识具有重要意义。一、 金属和金属材料的定义金属金属材料纯金属和合金纯金属合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。 如碳素钢是由铁和碳组成的合金。二、 金属材料的分类工程材料 有金属材料和非金属材料两大类，本书只涉及金属材料。现代加工精彩视频展示金属材

5、料 有： 钢铁材料、 非铁金属（有色金属） 材料。三、 金属材料在国民经济中的作用和地位金属材料在国民经济中具有重要的作用和突出的地位,它是人类社会发展的重要物质基础。人类利用金属材料制作了生产和生活用的工具及设备设 施,不断改善人类生存的环境与空间 ,创造了丰富的物质文明和精神文明。随着金属材料大规模生产及消耗量的上升,极大地促进了人类社会和科学技术的飞速发展。因此,金属材料在国民经济中的地位和作用越来越突出,是促进社会生产力发展的重要基础物资之一。四、 金属材料加工的现状与发展趋势(1) 竞相发展非铁金属工业（有色金属工业） 。 (2) 高度重视金属材料的综合利用与开发。 (3) 加强非金

6、属材料的研发与使用力度。 (4)金属加工机床数控化。 数字控制技术不仅广泛应用于车、 铣、 钻、 磨和电加工机床上 ,而且还在各类热加工设备中逐步使用。 (5)金属加工技术先进化。激光技术、电子束加工、 3D 打印技术、 机器人技术等等。(6)金属加工过程逐步实现自动化。 如： 计算机辅助制造 (CAM)、 柔性制造单元 (FMC)等等 (7)金属加工生产呈现出绿色制造。五、 金属材料加工的发展历史中国古代：中国现代：六、 金属材料加工的主要工种分类及特点金属材料加工是指采用合理的加工工艺方法对金属材料进行加工 ,获得符合设计要求的金属制品的工艺过程。金属材料加工过程 包括将金属材料制成毛坯

7、,将毛坯加工成零件 ,再将零件装配成部件或机器的整个生产过程。金属加工方法分类 主要包括热加工和冷加工两大类。热加工 主要包括铸造、 锻压、 焊接、 热处理等加工方法， 它们主要用于生产金属毛坯。热处理是改善金属材料性能和质量的重要工艺方法 ,它包括预先处理和最终热处理。冷加工 主要包括各种机械加工方法如冲压加工、 钻削加工、 车削加工、刨削加工、 铣削加工、 磨削加工、 拉削加工、 数控加工、 特种加工等。 它们主要用于对各种毛坯或原材料进行精确加工， 逐步改变毛坯或原材料的形状、尺寸及表面质量 ,使其获得所需精度要求的合格零件。七、 金属材料加工安全生产规范要求安全生产 对于金属材料加工行

8、业来说 ,是一项非常重要的教育内容。 忽视安全生产， 不仅会对人体造成伤害，而且还会给企业、 社会和国家造成经济损失。因此， 对于从事金属材料加工行业的工作人员来说，一定要将 “安全第一， 预防为主 ”的思想放在第一位， 牢固树立安全生产意识，并在实习或实训中积极落实安全生产制度。八、 金属材料加工与实训的性质与任务本课程的 性质是中等职业学校加工制造类相关专业的一门专业基础课程。其主要任务是使学握必备的金属材料、 热处理、 金属加工工艺知识和技能； 培养学生分析问题和解决问题的能力， 具备继续学习专业技术的能力；培养其在加工制造类专业领域 的基本从业能力； 贯穿职业道德和职业意识的培养， 形

9、成严谨、敬业的工作作风， 为今后解决生产实际问题和职业生涯的发展奠定基础。课堂练习与评价：举例说明什么是冷加工和热加工？课外作业：课堂小结：绪论一、金属和金属材料的定义金属、金属材料纯金属和合金二、 金属材料的分类工程材料有金属材料和非金属材料两大类，本书只涉及金属材料。金属材料有：钢铁材料、 非铁金属（有色金属）材料。三、 金属材料在国民经济中的作用和地位金属材料在国民经济中具有重要的作用和突出的地位,是人类社会发展的重要物质基础。四、 金属材料加工的现状与发展趋势五、 金属材料加工的发展历史六、 金属材料加工的主要工种分类及特点主要包括热加工和冷加工两大类。七、 金属材料加工安全生产规范要

10、求八、 金属材料加工与实训的性质与任务教学反思：第 1 章 金属材料的力学性能章节备注第一节 金属材料的强度与塑性知识理解金属材料的力学性能及强度、塑性的概念；课型新授课目标技能学时2理解拉伸试验过程目标日期情感提升学生的专业精神目标重点掌握常用的强度、塑性指标及应用难点拉伸试验及曲线、强度指标的建立过程多媒体课教学件模型资源机零实物演示法教学讲授法方法练习法教学过程教学引导组织教学：清点人数，整顿秩序导入新课 :本章主要介绍金属材料力学性能指标的分类、含义、使用范围等内容。金属材料性能金属材料在给定外界条件下的抵抗能力。第一节 金属材料的强度与塑性一、力学性能的概念力学性能： 是指金属材料在

11、外力作用下表现出来的一系列性能指标，又称机械性能。内力： 导致物体内部之间产生的相互作用的力，单位N ； 应力： 单位面积上的内力 ；应变： 由外力所引起的物体原始尺寸或形状的相对变化。金属材料的力学性能 , 是评定金属材料质量的主要依据, 也是金属构件设计时选材和进行强度计算的主要依据。二、 拉伸试验过程分析拉伸试验 : 强度、塑性指标获得的方法 .试样、试验机拉伸曲线载荷 F和伸长量 L 之间的关系曲拉伸曲线的几个变形阶段：三、 强度强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力 .1. 屈服强度和规定残余延伸强度屈服强度 表示在外力作用下，材料刚开始产生塑性变形时的最小应力

12、值，以 ReL 表示，即 :屈服强度是工程技术上重要的力学性能试验指标之一,也是大多数机械零件选材和设计的依据。残余延伸强度 一些脆性材料（如高碳钢、铸铁等）, 没有明显的屈服现象，可用残余延伸强度来代替其屈服强度。2. 抗拉强度抗拉强度是指拉伸试样拉断前所承受的最大标称拉应力,用符号 Rm 表示。抗拉强度也是工程技术上重要的力学性能试验指标之一,是脆性材料（如铸铁等） 零件选材和设计的依据。四、 塑性塑性是金属在外力作用下，断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。塑性指标也由拉伸曲线试验数据确定，有断后伸长率和断面收缩率两个指标。1. 断后伸长率 试样拉断后标距长度的伸长量与其原始标距之比值的百

13、分率，用符号 A 表示。2. 断面收缩率 试件拉断后断口处 （缩紧处） 横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，用符号Z 表示。材料的塑性表示材料在断裂前能够发生塑性变形的程度，影响材料的加工性能，通常要求机械零件要具有一定的塑性。课堂练习与评价：按照右图说明力伸长曲线转折点的含义。课外作业：课堂小结：第一节 金属材料的强度与塑性一、力学性能的概念力学性能、内力、应力、应变；金属材料的力学性能,重要性二、 拉伸试验过程分析拉伸试验、拉伸曲线三、 强度强度 强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力.1. 屈服强度和规定残余延伸强度2. 抗拉强度四 、 塑性是金属在外力作用下，断

14、裂前产生永久变形而不被破坏的能力。塑性指标也由拉伸曲线试验数据确定，有断后伸长率和断面收缩率两个指标。1. 断后伸长率2.断面收缩率材料的塑性表示材料在断裂前能够发生塑性变形的程度，影响材料的加工性能，通常要求机械零件要具有一定的塑性。教学反思：第二节 金属材料的硬度章节第三节 金属材料的韧性备注第四节 金属材料的疲劳强度教知识目标理解金属材料韧性、疲劳强度的概念；课型新授课学目技能目标理解冲击试验、度试验过程学时日期2的情感目标重点培养学生的专业素养掌握韧性、疲劳强度指标及应用教 学资源多 媒 体 课件 模 型 机零实物难点疲劳试验复习导入：演示法教学讲授法方法练习法教学过程教学引导组织教学

15、：清点人数，整顿秩序1. 拉伸试验是怎么确定屈服强度的？写出其计算式。2. 金属材料具有一定的塑性有什么好处？ 第二节 金属材料的硬度硬度 是衡量软硬程度的指标， 表示抵抗局部变形和破坏的能力，是重要的力学性能指标之一。硬度指标分类：洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度，其中应用最广泛的是洛氏硬度 HRC 和布氏硬度 HB。硬度应用 广泛： 试验基本上不损伤工件 ,操作简便、迅速 ,可直接在工件上进行测试；同时, 硬度又是一项综合力学性能指标,硬度高低与强度和塑性、耐磨性相关。试验方法 ：车间现场常用压入法测定硬度，也有其它方法。一、 布氏硬度（ HBW）布氏硬度试验原理 是用一定直径的硬质合金球 ,

16、 加载并卸除试验力 ,测量试样表面的压痕直径d, 然后根据压痕直径d 计算其硬度值的方法。布氏硬度指标 HBW布氏硬度标注布氏硬度试验的特点及应用试验时金属材料表面压痕大 , 能在较大范围内反映被测金属材料的平均硬度, 测得的硬度值比较准确 , 数据稳定。但由于压痕较大 , 对金属表面的损伤较大 , 不宜测定太小或太薄的试样。布氏硬度试验主要用于测定原材料的硬度 , 如铸铁、非铁金属、经退火处理或正火处理的金属材料及其半成品。二、 洛氏硬度（ HR）洛氏硬度 其试验原理是将锥角为120°的金刚石圆锥体 或球(淬火钢球或硬质合金球 )， 分两步加载压入试样表面 ,根据试样残余压痕深度增

17、量来衡量试样硬度的大小。洛氏硬度指标 有三个标尺： HRA、 HRB、 HRC（多用） 洛氏硬度标注 50HRC洛氏硬度试验特点及应用：硬度试验压痕小， 表面损伤小，试验操作简便 ,直接读取硬度值。但硬度值的准确性不如布氏硬度高。洛氏硬度是生产中广泛应用的一种硬度试验方法， HRC 标尺多用于测定淬火钢、工具（刃具、量具、模具）的成品或半成品零件的硬度。三、 维氏硬度（ HV）维氏硬度 维氏硬度的测定原理维氏硬度指标HV5-1000，一个指标从极软到极硬拉通。维氏硬度标注 如： 640HV30维氏硬度试验特点及应用： 维氏硬度试验法适用范围宽 , 从很软的材料到很硬的材料都可以测量 , 其测量

18、结果精确可靠。但测取维氏硬度操作较麻烦， 对试样表面的质量要求也高 , 测量效率较低。维氏硬度试验主要用于精密、极薄板、渗碳层深度以及科研实验室等场合。第三节 金属材料的韧性韧性 是金属材料在断裂前吸收变形能量的能力。冲击试验 金属材料韧性的大小通常采用吸收能量K(单位为焦耳 )指标来衡量 ,而测定金属材料的吸收能量 ,通常采用夏比摆锤冲击试验方法来测定。一、夏比摆锤冲击试样如：淬火硬度 50HRC、刀具硬度 62HRC夏比摆锤冲击试样有V 形缺口试样和U 形缺口试样两种 ，冲击实验装置示意图。二、夏比摆锤冲击试验方法夏比摆锤冲击试验是在摆锤式冲击试验机上进行的。韧性指标： 冲击功 KV 2

19、= Epv1Epv2三、温度对吸收能量的影响冷脆现象： 当温度越低时，金属材料的韧性下降，脆性就增大。第四节 金属材料的疲劳强度一、疲劳现象循环（交变）应力疲劳现象部分机械零件 (如轴、齿轮、弹簧等)是在循环应力作用下工作的。零件在低于材料的屈服强度的循环应力作用 下,经过一定工作时间后会发生突然断裂, 这种现象称为金属材料的疲劳。 注意：疲劳破坏不同于零件一次超载引起的强度破坏。疲劳断口 疲劳断口特征明显，有疲劳源、疲劳裂纹扩展区（光滑、面积较大）、最后脆断区（粗糙新断，面积较小） 。疲劳破坏的危害在工作应力低于正常值下发生突然断裂，断前无预兆， 易造成严重事故。 机器零件损坏中的 80%

20、是疲劳破坏。 二、疲劳强度金属材料在循环应力作用下能经受无限多次循环而不的最大应力值称为金属材料的 疲劳强度 。疲劳试验：对结构钢，疲劳强度约为其抗拉强度的二分之一。防止零件发生疲劳破坏的措施：影响疲劳强度的因素很多 , 在设计时在结构上注意避免零件应力集中； 通过改善零件表面粗糙度值和表面残余应力状态， 减小缺口效应， 从而提高零件的疲劳强度。课堂练习与评价：请你写出所学力学性能指标的计算公式。课外作业：课堂小结：第二节 金属材料的硬度硬度 是衡量软硬程度的指标，表示抵抗局部变形和破坏的能力，是重要的力学性能指标之一。硬度指标分类：洛氏硬度、布氏硬度和维氏硬度。一、 布氏硬度（ HBW）布氏

21、硬度试验原理、布氏硬度指标HBW、布氏硬度标注、布氏硬度试验的特点及应用二、 洛氏硬度（ HR）洛氏硬度 其试验原理、洛氏硬度指标有三个标尺： HRA、 HRB、 HRC（多用） 洛氏硬度标注50HRC、 洛氏硬度试验特点及应用三、 维氏硬度（ HV）维氏硬度 维氏硬度的测定原理、 维氏硬度指标 HV5-1000，、维氏硬度标注 如： 640HV30维氏硬度试验特点及应用：第三节 金属材料的韧性韧性冲击试验一、夏比摆锤冲击试样夏比摆锤冲击试样有V 形缺口试样和 U 形缺口试样两种二、夏比摆锤冲击试验方法夏比摆锤冲击试验是在摆锤式冲击试验机上进行的。韧性指标：冲击功三、温度对吸收能量的影响第四节

22、 金属材料的疲劳强度一、疲劳现象 循环（交变）应力、疲劳现象、疲劳断口、疲劳破坏的危害二、疲劳强度 金属材料在循环应力作用下能经受无限多次循环而不的最大应力值称为金属材料的疲劳强度。疲劳试验、防止零件发生疲劳破坏的措施教学反思：第 2 章 常用工程材料章节备注第一节 非合金钢、低合金钢和合金钢知识理解各类钢的定义和分类课型新授课目标技能 理解非合金钢的性能特点目标 了解非合金钢的的应用范围情感学时2时期提升学生的专业精神目标重点建立典型零件与典型工程材料之间的关系难点同上多媒体课教学件模型资源机零实物演示法教学讲授法方法练习法教学过程教学引导组织教学：清点人数，整顿秩序第 2 章 常用工程材料

23、导入新课 :本章主要介绍工程材料的分类、性能及应用范围等内容。学习过程中的主要任务包括 :第一， 了解各类工程材料的定义和分类 ; 第二， 了解各类工程材料的性能特点 ; 第三， 了解常用工程材料的应用范围， 建立典型零件与典型工程材料之间的关系的对应关系。工程材料 是指在生活、生产和科技领域中， 用于制造结构件、机器、工具和功能部件的各类材料的统称。工程材料的类别 按其特性， 可分为金属材料和非金属材料。第一节 非合金钢低合金钢和合金钢钢：铁碳合金（碳的质量分数 2.11%），还含有硫 (S)、磷( P)、硅( Si)、锰(Mn)等杂质元素。杂质元素 对钢的影响： 硅、锰是有益元素，能提高钢

24、的强度、硬度；而硫、磷是有害元素，造成钢的脆性，其中S造成钢的热脆， P 造成钢的冷脆，其含量决定钢的质量。加入各种 合金元素 的目的是为了满足各种特殊性能要求。一、非合金钢的分类、牌号及用途1. 非合金钢的分类钢的类别主要按钢的化学成分、 钢的品质、钢的用途来分类。（1） 非合金钢 （碳素钢）按化学成分分类铁+碳+杂质低碳钢 碳的质量分数 wc0.25中碳钢 碳的质量分数 wc0.25 0.6 高碳钢 碳的质量分数 wc0.6（2） 按钢的品质分类 （主要根据有害杂质硫、 磷的含量分类）普通质量钢 有害杂质硫、磷的含量较多。如： Q235。优质钢 有害杂质硫、磷的含量较低。如：45、 T7。

25、特殊质量钢有害杂质硫、磷的含量控制严格。如：T7A、T12A。（3） 按用途分类结构钢 主要用于制造工程结构、桥梁、建筑结构和机器零件等，一般为低、中碳钢。如：建筑钢筋（ Q235）、机器零件 (65Mn)等工具钢 主要用于制造各种刃具、模具和量具。一般为高碳钢。如：锉刀（ T12）等（4） ）钢的其它分类方法如按专业分：锅炉、桥梁等等。通过工程材料的牌号一般能大致了解钢铁的“类别、化学成分、质量、性能、热处理方法和用途 ”等信息。2. 非合金钢（碳钢）的牌号及用途（1） 碳素结构钢的牌号及用途牌号： 例如 Q 235 A F，表示屈服强度为 235 MPa 的 A 级质量的碳素结构钢， 属于

26、沸腾钢。 常用牌号： Q195-Q275，典型： Q 235质量： 普通质量，也分 A、 B、 C、 D 等级， A 级最低脱氧程度：F、 Z（省）、 TZ用途： 此类钢塑性好，可焊性好，通常不热处理，用于受力不大的非重要场合。如：一般建筑钢筋、钢板、要求不高的小轴、螺钉垫圈等标准件。（2） ） 优质碳素结构钢的牌号及用途牌号： 用两位平均碳的质量分数的万分数表示。 如： 45 号钢表示平均碳的质量分数为0.45%的优质碳素结构钢。质量全是优质钢。用途： 大量用作一般机器零件，一般要通过热处理强化零件（ 20、 25 渗碳、中碳钢可调质）。如：冲压件、轴、齿轮、受力的螺纹标准件等等。（3） 其

27、它专用优质非合金钢的牌号及用途1） 铸造碳钢：牌号： 如： ZG200-400，“ ZG表”示“铸钢”的拼音字头， 200、 400 分别表示铸钢的屈服强度和抗拉强度的Mpa 值。用途： 主要用于形状复杂适合铸造、力学性能要求较高又不能用铸铁的大型机器结构。 如：机器横梁、箱体、大型齿轮等等。2） 其它专用钢： 主要有易切削钢、锅炉用钢、焊接用钢等。（4） 碳素工具钢的牌号及用途牌号： 碳素工具钢的碳的质量分数在0.7%1.4%。其牌号以“T”后面加数字表示钢中平均碳的质量分数的千分数；有优质 钢和高级优质钢两类， 若是高级优质碳素工具钢，则在数字后面加“A”， 如 T10A等。用途： 用作一

28、般工具（刃具、量具） ，都要通过热处理提高硬度及耐磨性。如：榔头、手锯条、锉刀、低档游标卡尺等等。课堂练习与评价：试从钢的类型、碳的质量分数、质量、性能、用途方面识读下列钢的牌号。Q23545T12课外作业：课堂小结：第一节 非合金钢低合金钢和合金钢钢的定义及分类、杂质元素对钢的影响一、非合金钢的分类、牌号及用途1. 非合金钢的分类钢的类别主要按钢的化学成分、钢的品质、钢的用途来分类。2. 非合金钢（碳钢）的牌号及用途（1） 碳素结构钢的牌号及用途牌号： 例如 Q 235 A F，表示屈服强度为 235 MPa 的 A 级质量的碳素结构钢，属于沸腾钢。常用牌号： Q195-Q275，典型： Q

29、 235质量、脱氧程度、用途、普通质量（2） 优质碳素结构钢的牌号及用途牌号： 用两位平均碳的质量分数的万分数表示。如：45 号钢表示平均碳的质量分数为0.45%的优质碳素结构钢。质量全是优质钢。用途：（3） 其它专用优质非合金钢的牌号及用途1）铸造碳钢： 2）其它专用钢：（4） 碳素工具钢的牌号及用途牌号： 碳素工具钢的碳的质量分数在0.7% 1.4%。其牌号以 “ T”后面加数字表示钢中平均碳的质量分数的千分数；有优质钢和高级优质钢两类，若是高级优质碳素工具钢，则在数字后面加 “A”， 如 T10A 等。用途：注意：可以从钢牌号类别含碳量质量（组织）热处理应用等方面来全面认识钢的典型牌号。

30、教学反思：章节第一节 非合金钢、低合金钢和合金钢备注知识理解低合金钢和合金钢的分类课型新授课目标技能 理解低合金钢与合金钢的性能特点目标 了解低合金钢与合金钢的的应用范围情感学时2时期提升学生的专业精神目标重点建立典型零件与典型工程材料之间的关系难点同上多媒体课教学件模型资源机零实物演示法教学讲授法方法练习法复习导入 :教学过程教学引导组织教学：清点人数，整顿秩序1. 优质碳素结构钢和碳素工具钢从含碳量上看， 有什么不同？2. 请你从牌号类别含碳量质量应用上分析下两个碳素钢的牌号：45T12A第一节 非合金钢低合金钢和合金钢二、 低合金钢的分类、牌号及用途低合金钢 合金总量较低（成本低） ，焊

31、接性较好，性能优于碳素钢； 主要用于重要的工程结构。 主加元素为： Si、 Mn 、 P、Cu 等。1. 低合金钢的分类按低合金钢的质量等级分，可分为普通、优质和特殊质量； 按用途低合金高强度结构钢、低合金耐候钢、低合金专用钢。2. 低合金钢的牌号及用途（1）低合金高强度结构钢牌号： 与碳素结构钢的牌号基本一致，不同的是屈服强度值较高。如： Q345Q690 。性能与用途： 与碳素结构钢相比，有较高的强度、韧性、耐腐蚀性及焊接性。价格稍高。大量用作较重要的建筑、桥梁、船舶、容器等等。（2）低合金耐候钢（ 3）低合金专用钢三、合金钢的分类、牌号及用途合金钢 种类较多，在工业上具有重要用途。它具有

32、高强度、高硬度、高耐磨性及特殊的物理、化学性能等；价格较高；用于制作重要的机器零件工、量、模具等。大多需要热处理后使用。1. 合金钢的分类1）按钢的质量分类 （主要根据有害杂质硫、磷的含量分类） 优质钢 硫、磷的含量较低，如：20CrMnTi、 40Cr 等。特殊质量钢硫、磷的含量控制严格。如：38CrMoA、W18Cr4V等。（ 2）按用途分类结构钢 主要用于制造重要的机器零件等，一般为低、中碳钢。如：轴、齿轮 (40Cr)、弹簧（ 60Si2Mn）等。工具钢 主要用于制造各种重要的刃具、模具和量具。一般为高碳钢。如：高速钢 (W18Cr4V)等。特殊性能钢 具有特殊物理化学性能的钢。如：不

33、锈钢、耐热钢、耐磨钢等。2. 合金钢牌号及用途（1）合金结构钢的牌号牌号： 如： 20Cr、 45Mn2、 38CrMoA 等，是在优质碳素结构钢基础上加上合金元素组成。两位数字表示碳的质量分数为万分之几，合金元素符号后的 数字表面该元素的质量分数为几 %（含量小于 1.5%省略不标）； 后面的 A 表示高级优质钢，无 A 表示优质钢。用途：合金渗碳钢 20Cr、 20CrMnTi ，活塞销、汽车齿轮等。合金调质钢 40Cr、 45Mn2，主轴、重要齿轮、连杆、曲轴等。合金弹簧钢60Si2Mn，大尺寸弹簧、板簧等。（2） 滚动轴承钢牌号： 典型： GCr15、 GCr15SiMn， G 是滚动

34、轴承钢的拼音字头，都是高碳钢（碳的质量分数省略不标） ， Cr 元素的质量分数为千分之 1.5。都是高级优质钢（省略） 。用途： 制造各类滚动轴承的内、外圈和滚动体，也可以制造工、量具等。注意： 滚动轴承钢是一种专用钢，滚动轴承虽然是机器零件，但其工作性质决定需要高耐磨的性能，因此滚动轴承钢就与合金工具钢类似，也能制造工具。（3） 合金工具钢牌号： 典型： 9SiCr、 CrWMn、 W18Cr4V。首位数字是碳的质量分数为千分之几（大于 1%省略不标）；后面是合金元素及其含量（几 %，含量 1.5%省略含量不标）；都是高级优质钢（省略）。用途： 低合金工具钢 9SiCr、 CrWMn， 低速

35、、复杂的切削刀具，如丝锥、板牙、机铰刀、量具、冷作模等。高速钢 W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2，红硬性 600°C， 各类中速切削刀具，如车刀、铣刀、齿轮滚刀等。（4） 特殊性能钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢不锈钢：如： 1Cr18Ni9、 0Cr18Ni9、 2Cr13，牌号与合金结构钢表示方法相同，只是当碳的质量分数很低时，用0 或 00 表示。 主要用于耐腐蚀要求的零件及工具，也用于装饰材料。如医疗器械、化工机械、厨具等。耐热钢：如： 2Cr21Nil2N，牌号与合金结构钢表示方法相同。主要用于高温环境下工作的机件。如发动机排气门、锅炉燃烧部 件等。耐磨钢（高锰钢） ：如：

36、 ZGMn13，因为耐磨钢一般铸造后就使用， 所以用“ZG表”示。主要用于强烈磨损的场合。 如，履带、铲齿等。四、钢铁及合金牌号统一数字代号体系（略）课堂练习与评价：试从钢的类型、碳的质量分数、质量、热处理、性能、用途方面识读下列钢的牌号。20CrMnTi40CrW18Cr4VGCr151Cr18Ni9课外作业：课堂小结：第一节 非合金钢低合金钢和合金钢二、 低合金钢的分类、牌号及用途1. 低合金钢的分类 2. 低合金钢的牌号及用途低合金高强度结构钢牌号、性能与用途： 与碳素结构钢的牌号基本一致， 不同的是屈服强度值较高。 如：Q345Q690 。三、合金钢的分类、牌号及用途合金钢 含义1.

37、合金钢的分类 1）按钢的质量分类（ 2）按用途分类2. 合金钢牌号及用途（1） 合金结构钢的牌号牌号组成、用途合金渗碳钢 20Cr、 20CrMnTi ，活塞销、汽车齿轮等。合金调质钢40Cr 、 45Mn2， 主轴、重要齿轮、连杆、曲轴等。合金弹簧钢60Si2Mn，大尺寸弹簧、板簧等。（2） 滚动轴承钢（3） 合金工具钢牌号： 典型： 9SiCr、 CrWMn、 W18Cr4V。用途：低合金工具钢9SiCr、 CrWMn， 低速、复杂的切削刀具，如丝锥、板牙、机铰刀、量具、冷作模等。高速钢 W18Cr4V、 W6Mo5Cr4V2，红硬性 600°C， 各类中速切削刀具， 如车刀、铣

38、刀、齿轮滚刀等。（4） 特殊性能钢：不锈钢、耐热钢、耐磨钢注意：可以从钢牌号类别含碳量质量（组织）热处理应用等方面来全面认识钢的典型牌号。教学反思：第二节 铸铁章节备注第三节 非铁金属知识理解铸铁的分类，了解非铁金属课型新授课目标技能 理解常用铸铁的性能特点目标 了解常用铸铁、非铁金属的应用范围情感学时2时期提升学生的专业精神目标重点建立典型零件与典型工程材料之间的关系难点同上多媒体课教学件模型资源机零实物演示法教学讲授法方法练习法复习导入 :教学过程教学引导组织教学：清点人数，整顿秩序1. 大家讨论一下合金钢的质量是怎么表达的？2. 请你从牌号类别含碳量质量应用上分析下两个合金钢的牌号：40

39、CrW18Cr4V第二节 铸铁一、铸铁概述铸铁 是碳的质量分数为 2.11% 6.69%， 硫、磷、 硅、锰等杂质元素含量较高的铁碳合金。主要用于形状较复杂的箱体、机座、带轮等零件。铸铁的性能优： 具有良好的铸造性能、耐磨性、减摩性、减振性和切削加工性， 而且加工成本低，应用广泛。 缺： 铸铁由于强度低， 塑性及韧性较差。铸铁的分类：按铸铁中碳（石墨）的分布形式分类。1. 铸铁的石墨化及影响因素铸铁组织中的碳主要是以石墨的形态出现的，铸件组织可以 认为是 “钢基体 +石墨”，铸铁中石墨的形态及分布， 对铸铁性能有很大的影响。铸铁中的碳以石墨形式析出的过程称为铸铁的石墨化。影响石墨化的因素：化学

40、成分和冷却速度。2. 铸铁的分类根据碳在铸铁中存在的形式不同铸铁可分为以下几种铸铁： 常用白口铸铁 、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁 ，此外，还有蠕墨铸铁、 合金铸铁 。二、常用铸铁的牌号和用途1. 灰铸铁的牌号和用途特征： 铸件中碳以 “片状石墨 ”形态出现，且断口呈浅灰色。性能： 灰铸铁虽然力学性能不好，抗拉强度低、脆性大，但与钢相比，还有其它优良性能：抗压强度好、切削加工性好、耐磨性好、铸造性好、减震性好、小的缺口敏感性等。牌号： HT100、 HT200 HT35等0 八个牌号， HT 是“灰铁”的拼音字头，后面数字是抗拉强度（如200MPa）用途： 灰铸铁价格低廉、产量大，广泛用于机床床

41、身、机座、缸体、箱体、手轮等形状复杂，要求不高的零件。2. 球墨铸铁的牌号和用途特征： 铸件中碳以 “球状石墨 ”形态出现。性能： 球墨铸铁是近几十年发展起来的高强度铸铁，力学性能比其它铸铁好（接近于钢） ，且保留了铸件的全部优点。牌号： QT400-15 等， QT 是“球铁”的拼音字头，后面数字是抗拉强度和伸长率。用途： 能实现 “以铁代钢 ”。 用于形状复杂、受力复杂的机器零件、薄壁件等场合。如：曲轴、连杆、凸轮、阀门、井盖等等。3. 可锻铸铁的牌号和用途特征： 铸件中碳以 “团絮状石墨 ”形态出现。牌号： KHT330-08等， KT是“可铁”的拼音字头， H 是黑心可铁， Z 是珠光

42、体可铁，后面数字是抗拉强度和伸长率。用途： 主要用于受力较大、且壁薄的零件。如车辆后桥壳体、阀门、井盖等。 注意： 可锻铸铁不可锻，且大多被球墨铸铁取代。4. 蠕墨铸铁的牌号和用途牌号： RuT420等， RuT是“蠕铁”的拼音字头 .。用途： 主要用于受力较大、导热性较好的机床立柱、柴油机汽缸盖、排气管等。5. 合金铸铁的牌号和用途类别： 有耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等类型。用途： 主要用于上述特殊场合。如机床导轨、炉底板、化工管道等。第三节 非铁金属非铁金属（有色金属） ：除钢铁材料以外的其它金属材料。因冶炼成本较高，产量和使用远不如钢铁材料，但非铁金属有许 多优良的物理、化学性能，使用

43、也日益广泛。如： 铝合金、铜合金、钛合金、硬质合金等等。一、铝及铝合金的性能分类、牌号和用途我国变形铝及铝合金牌号表示法有国际四位数字体系和四位字符体系两种命名方法。国际四位数字体系牌号，对于命名为国际四位数字体系牌号的变形铝合金，应按四位数字体系。1. 纯铝 轻金属（密度 2.72g/cm3），导电、导热，低熔点（ 660°C）、抗氧化、塑性好，但强度、硬度低。牌号： 1xxx、 1Axx（旧 L1L6）。 如： 1A97。用途： 工业纯铝，主要用作导电、导热材料。2. 铝合金在纯铝中加入一种或几种其它元素形成的合金， 如铜、硅、镁、锰、锌等。铝合金的分类、牌号及应用二、 铜及铜合

44、金的性能分类、牌号和用途铜，在地球上的储量较少，但铜合金是人类历史上最早使用的金属材料。工业上使用的主要有纯铜、黄铜、青铜和白铜。铜元素，重金属（密度8.9g/cm3），导电性和导热性好，抗氧化、塑性好，强度、硬度低。1. 工业纯铜的性能、牌号和用途牌号： 如 T1 、 T2、 T3，工业纯铜，呈玫瑰红色，又叫紫铜、电解铜。用途： 主要用作导电、导热材料。2. 铜合金的性能、牌号和用途三、轴承合金制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承合金。对轴承合金的 要求： 足够的强韧性； 较小的热膨胀系数， 良好的导热性和耐蚀性， 较小的摩擦系数， 好的耐磨性和磨合性。轴承合金的常用 类型 ：（1）

45、锡基轴承合金（锡基巴氏合金）（2） 铅基轴承合金（铅基巴氏合金） （3）铝基轴承合金四、钛合金钛合金是一种新型材料，重量轻、强度高，价格贵，目前多用于航空业， 有人称为是下个世纪的钢。1. 纯钛轻金属（密度 4.5g/cm3），熔点高 1677°C，耐腐蚀， 塑性好，比强度高，工艺性能好。2. 钛合金 钛合金可分为 型钛合金、型钛合金和 + 型钛合金三类。五、 硬质合金硬质合金 的制备方法： 是以 WC、 TiC 等金属化合物 粉末为原料，以金属 Co 为粘接剂，通过高温烧结而成的。1. 硬质合金 的性能特点优点 与高速钢相比：硬质合金具有高硬度、 高耐磨（高 1520倍）、高热硬性

46、（达 8001000°C）、高的抗压强度。缺点 抗弯强度较低、冲击韧性差、导热性差等不足。2. 硬质合金 的分类、代号及用途硬质合金按用途可分为切削工具、地质矿山、耐磨零件等不同类别。按用途分： P、 M、 K、 N、 S、 H 等六大类。同组内， 按耐磨性的韧性的不同再分组： 01、 02、 10、 20、 30课堂练习与评价：说明灰铸铁有突出优点和突出缺点？ 怎么区别各种铸铁的牌号？课外作业：课堂小结：第二节 铸铁一、铸铁概述铸铁、铸铁的性能、铸铁的分类。1. 铸铁的石墨化及影响因素“钢基体 +石墨”、 影响石墨化的因素：2. 铸铁的分类 常用白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁

47、。二、常用铸铁的牌号和用途1. 灰铸铁的牌号和用途 特征、性能、牌号、用途2. 球墨铸铁的牌号和用途特征、性能、牌号、用途3. 可锻铸铁的牌号和用途特征、牌号、用途第三节 非铁金属一、铝及铝合金的性能分类、牌号和用途1. 纯铝2.铝合金二、 铜及铜合金的性能分类、牌号和用途工业上使用的主要有纯铜、黄铜、青铜和白铜。1. 工业纯铜的性能、牌号和用途2. 铜合金的性能、牌号和用途三、轴承合金制造滑动轴承的轴瓦及其内衬的耐磨合金称为轴承合金。轴承合金的常用类型： 四、钛合金1. 纯钛 2. 钛合金五、 硬质合金1. 硬质合金 的性能特点优点、缺点2. 硬质合金 的分类、代号及用途硬质合金按用途可分为

48、切削工具、地质矿山、耐磨零件等不同类别。教学反思：第 3 章 钢的热处理第一节 热处理概述章节第二节 退火与正火备注知识 了解金属材料热处理的概念、目的、原理、分类及应用；目标 理解退火、正火的目的、方法及应用； 技能了解退、正火的应用范围目标情感课型新授课学时2时期提升学生的专业精神目标重点四把火的应用场合难点同上多媒体课教学件模型资源机零实物演示法教学讲授法方法练习法教学过程教学引导组织教学：清点人数，整顿秩序第 3 章 钢的热处理导入新课 :钢经历过加热、保温和冷却这三个阶段后，钢的性能可以发生奇妙的改变，就可以大大的扩展了钢的用途。本章主要介绍钢的热处理的概念、目的、原理、分类和应用范

49、国等内容。钢的热处理 把钢加热、保温、冷却，通过改变钢的内部组织，来达到改变（强化）钢的性能的一种工艺方法。钢热处理的目的（1） ）强化作用： 合理地改善零件的组织和性能，提高零件的质量和使用寿命，最大限度地挖掘钢材的使用潜力和经济价值。（2） ）改善钢的加工工艺性能：通过热处理还可以降低材料硬度、提高塑性，达到改善工艺性能（如切削加工性、冲压性） 的目的，如退火等等。钢热处理的应用 热处理在机械制造中占有重要的地位，绝大多数的机械零件都需要进行热处理。第一节 热处理概述一、热处理概念钢的热处理 把钢加热、保温、冷却，通过改变钢的内部组织，来达到改变（强化）钢的性能的一种工艺方法。二、热处理工

50、艺的分类热处理方法种类很多， 主要有整体热处理、 表面热处理、 化学热处理。三、热处理原理加热、保温： 将钢加热到临界温度以上保温一定时间，使其全部或部分转变成奥氏体组织。冷却： 将加热保温后的钢（奥氏体组织）采用适当的方式（炉冷、空冷、水冷或油冷等方式）冷却到室温，得到需要的各种组织（珠光体类、贝氏体类、马氏体等显微组织） 。对零件进行热处理，一般不改变工件的尺寸，而是改变工件的显微组织或表层的化学成分或组织，来达到改变工件力学性能的目的。* 四、铁碳合金相图铁碳合金相图 又称铁碳合金状态图，它是表示平衡状态下不同化学成分的铁碳合金在不同温度时所具有的组织和状态的图形。金属材料在加热或冷却过

51、程中，发生相变的温度称为临界点(或相变点 )。铁碳合金相图中 A1、 A3、 Am 线是在平衡条件(缓慢加热或缓慢冷却 )下测得的。第二节 退火与正火退火与正火是钢铁材料常用的两种基本热处理工艺方法，主要用来处理毛坯件 (如铸件、锻件、焊件等 )， 为以后的切削加工和最终热处理作组织准备。因此，退火与正火通常又称为预备热处理。对一般铸件、锻件、焊件以及性能要求不高的工件来讲， 正火也可作为最终热处理。一、退火1. 退火的概念和目的退火 是将工件加热到适当温度， 保温一定的时间， 然后缓慢冷却的热处理工艺。在机械零件的制造过程中， 一般将退火作为预备热处理工序， 并安排在粗加工之前 。退火的目的 是降低钢铁材料的硬度， 提高其塑性， 改善其切削加工性能和锻压加工性能； 细化钢铁材料的组织， 均匀其化学成分； 消除钢铁材料的内应力， 防止其变形和开裂； 为钢铁材料进行后续加工或热处理作准备。