金属的力学性能

北京水利水电学校《机械制造基础》课程教案2012年10月08—日 教研组长审阅授课教师杨红燕授课专业机电11级授课课时4课时授课地点522教室授课类型讲授法授课教材金属工艺学课题名称金属材料的力学性能教学目标知识目标1、 了解金属力学性能各指标概念；2、 掌握低碳钢拉伸曲线的绘制及各段曲线的含义。能力目标学生能够对常用力学指标进行查表和计算职业素养目标通过演示、思考、归纳、运用知识的过程，培养学生的观察能力、思维能力和运用知识分析解决问题的能力。针对机械零件常见的失效形式，分析是由哪种性能不足引起的，以加深理解零件材料的力学性能对机器正常运转所起的保证作用。教学重点1、 强度、塑性、硬度、冲击韧性以及疲劳强度的概念2、 低碳钢拉伸曲线的绘制及曲线中各要点的含义教学难点掌握低碳钢拉伸曲线的绘制及曲线中各要点的含义学情分析是本课程的第一次上课，学生还不了解本门课，教师应在讲课过程中对学生加强课程的理解，教会学生学习本课程的学习方法，让学生能尽快适应教师的讲课方法。教学方法讲授法、归纳法、举例分析法教学设备多媒体教学设备总结后记

教学环节教师活动学生活动设计教学意图时间分配授课引入提问：大家在骑自行车时通常怕自行车的车轴坏了，那自行车的车轴损坏有机种形式。总结：这些损坏形式统称为“失效”。讲解：材料失效对工作、生活会有很大影响，尤其是在安全问题上。所以在机械设备及工具的设计、制造中选用金属材料时，大多数是以其力学性能为主要依据，因此熟悉和掌握金属材料的力学性能是非常重要的。思考，回答。磨损、变形、断裂。用常见的生活实例来引入新课。举例：让学生头脑中形成概念。5，新课讲授强度塑性指标第一章金属材料的力学性能第一节强度弹性和塑性把这几种力学性能指标放在同一节里讲是因为它们都可以通过拉伸试验来测定。一、 拉伸曲线与应力---应变曲线（一）拉伸曲线低碳钢试样在拉伸过程中，分为弹性变形、塑性变形、断裂。低碳钢的拉伸曲线二、 强度（一）弹性极限：是材料在不产生塑性变形时所承受的最大应力值。F=—4eAo是工作中不允许有微量塑性变形零件的设计与选材的重要依据。画图：理解：每个点的含义oe段：弹性变形阶段；es段：平台或锯齿，屈服阶段；sb段：均匀塑性变形,强化阶段。b点：形成了“缩颈”。bk段：非均匀变形阶段，承载下降，到k点断裂。加深学生对拉伸曲线的印象30，

Ikl3-3扯族用的力•伸愫曲线（二） 屈服点与屈服强度Fb二—sAo屈服点或屈服强度就成为零件设计时的主要依据。是评定金属强度的重要指标之一。（三） 抗拉强度：材料破断前所承受的最大应力值。b=FbAO注：是零件设计时的重要依据，是评定金属材料的强度重要指标之一。屈强比：b/b 0.65—0.75 Sb三、塑性是指金属材料在静载荷作用下，产生塑性变形而小破坏的能力。5二~Lx100%lo中=土幺x100%A0课堂练习：学生根据四个阶段的不同思考不同强度指标对应的载荷思考：屈强比的值在实际工作中的应用能力：会确定屈强比明白塑性指标的使用使用指标时应注意的问题课堂练习：低碳钢做成的do=10mm的圆形短试样经拉伸试验，得到如下数据： Fs=21000N,Fb=35000N,l1=65mm,d1=6mm.求：as、ob、65、甲

硬度指标第一节硬度硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。测定采用压如硬度法：它是用一定几何形状的压头，在一定或何下，压入被测试的金属材料表面，根据被压入程度来测定其硬度值。压入法所表示的硬度是指材料表面抵抗更硬物体压入的能力。压入程度愈大，则材料的硬度值愈大。一、 布式硬度HB是用一直径为D的淬火钢球或硬质钢球，在规定载何F的作用下压入被测试金属的表面，停留一定时间后卸除载何。HBS HBW优、缺点：试验结果较准确，不宜测试成品或薄片金属的硬度。播放布式硬度的测量方法二、 洛氏硬度工厂中应用最广泛的试验方法HRA；HRB；HRC优、缺点：压痕较小，操作简便；硬度不够准确，需测三次。播放布式硬度的测量方法三、 维氏硬度：HV表示方法与布氏硬度一样优、缺点：可测定有极软到极硬的金属材料；学生看录像知道每一种硬度指标的表示方法明白不同硬度指标的优缺点知道在实际工作中如何选择哪一种硬度指标进行测试了解硬度测试的步骤及结果学会在实际工作中正确书写硬度要求，为将来参加工作做准备。看的懂图样上有关硬度指标的标识。20，

测试复杂。各种硬度的粗略换算：当硬度在200—600HBS，HRC=1/10当硬度小于450HBS时，HBS=HV课堂练习：P125冲击韧性指标第三节冲击韧性一、 冲击试验方法与原理以很大速度作用于工件上的载荷称为冲击载荷。2.金属在冲击载荷作价，抵抗破坏的能力。3.A；AJ/cm2二、 冲击试验的应用1.评定材料的低温变脆倾向强调脆性材料、韧性材料观看录像了解试验的整个过程理解冲击韧性指标对材料的要求联想冰雪天材料容易断裂的原因，会根据不同环境来确定选择材料在何种情况下使用冲击韧性值15疲劳强度指标第四节疲劳根据变动载荷的作用方式不同，零件承受的应力可分为交变应力与重复应力两种。交变应力或重复应力的相同与不同？在工作过程中，往往在工作应力彳氐于其屈服强度的情况下发生断裂，叫疲劳断裂。疲劳断裂多时突然发生的，事先无明显的塑性变形的预兆，很难事先觉察到，也属低应力脆断，故具有很大的危险性。产生的原因：材料有缺陷、裂纹、刀痕、脱碳、理解材料疲劳的严重危害性

软点、夹杂。三个阶段：疲劳裂纹产生、扩展和瞬时断裂疲劳曲线与疲劳极限提高疲劳极限的途径扩展提升教师出题1，下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？（1） 紧固螺栓使用后发生塑性变形。（2） 齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。（3） 汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。（4） 不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。（5） 齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。2,下'列现象与哪一个力学性能有关？（1） 铜比低碳钢容易被锯割。（2） 锯条易被折断，而铁丝不易折断。解决工作中的实际问题7，小结及作业教师把今天上课的重点再跟学生重复一遍，也可以以提问的方式来总结本次的重点内容；布置作业学生随教师把本次课的内容巩固一遍；完成作业巩固本次可所学的内容3，一、对号入座请将八大智能项目填入表中结合小组活动来填写内容：每种智能可能适合的职业有什么（2〜3个）代表性的人物（2〜3人）二、活动评价表被考评人：考核标准内容非常有收获收获不大没有什么感觉我知道了了每个人都具有的八种智能是什么我觉得今天所学的联想记忆法对我的英语学习有用我体会到了合作学习的益处听了《老鹰之歌》使我认识到生命是一个痛苦的蜕变过程，我愿意向老鹰学习经过本节课学习，我对自己在职业学校的学习有了更深的认识或新的想法完成个人的评价，也可以在相应的栏目里面写上文字说明多元智能评量表请诚实面对自己，勾选出能描述你的项目，并在项目总计里记录下你所得的分数。一、 语言智能（）1.能用语言与人分享想法、感受，做有效的沟通。（）2.能丰富、灵活地运用词汇。（）3.能用书面文字，表达、抒发自己的想法。（）4.不需要模拟的情况下，能写出生字。（）5.能用譬喻、隐喻在文字或是口语表达中。（）6.有办法了解故事、笑话内容，具有幽默感。（）7.能自我创作，或是书写相关事件的故事。（）8.具有阅读能力。（）9.能作多元的文字分析。（）10.能体会故事、小说或诗词中，作者想要传达的信息、想法或意境。（）11.有正式公开演说的技巧。计分法：勾选题号1、2、4、6、8、10者每题各得1分得分：勾选题号3、5、7、9、11者每题各得2分得分：项目总分： 二、 数学逻辑智能（）1.藉由实物做粗浅、抽象的类推。（）2.能做学校指定的数学方程式与计算。（）3.能试着用不同的方法、角度，来解决问题。（）4.能做出类推、评断式的逻辑思考。（）5.认识现实生活中，事情发生的前因、后果，并知道他的关连性。（）6.能利用广泛概念性的信息，做抽象性的思考。（）7.善于实际物品的操作与操控。（）8.在解决问题中，能探索找出原本不了解的知识。（）9.喜欢做数学的演算、逻辑推理或是实验，探讨事情发生的原由。（）10.自己研发出数种不同的思考模式，并能灵活运用他们。（）11.了解多种的数学演算与逻辑思考模式。计分法：勾选题号1、2、4、5、7、9者每题各得1分得分：勾选题号3、6、8、10、11者每题各得2分 得分：项目总分： 三、 空间智能()1.能自我创作简易的绘图、线条、影像、模型。()2.能藉由蓝图、图表、模型、，吸取知识。()3.能藉由不同的角度来了解认知一个物品或景象。()4.喜欢利用双手，组合操控物品。()5.知道如何阅读地图，并能了解长度、距离和其他代表标志。()6.能藉由绘图、写生、雕塑，重现原貌。()7.能认知并能重新创作出物品空间的深度，与多元角度的呈现。()8.能藉由代表的标志，绘制地图，给予正确的指示()9.能藉由艺术，抒发、表达自己的想法、感受。()10.认识多种多元的色彩，并可以做出巧妙的搭配、融合。()11.能运用丰富的想象力，运用脑中的影像、图形，做出实况模拟。计分法：勾选题号1、3、4、7、8、11者每题各得1分得分：勾选题号2、5、6、9、10者每题各得2分得分：项目总分： 四、 自然认知智能()1.有办法藉助以往所学的经验来判别、分类新接触的生物。()2.喜欢动手、操纵把玩大自然界中的物品，或是与动物玩耍。()3.认识不同族群的动、植物，并能将其分门别类。()4.喜欢辨识、了解大自然界的动、植物。()5.喜欢藉由个人亲身的接触，如触摸、饲养、种植等，来了解动、植物。()6.有办法去接触、了解、训练、亲近动物。()7.能专注于记忆各种不同动物的特质。()8.能用正规与非正规的方法，来了解不同类别生物间的关系。()9.能专注于记忆各种不同植物的特质。()10.善用大自然的资源，如农作、栽种以及养育动物等。()11.喜欢认识并亲近日常常见的动、植物。计分法：勾选题号2、4、5、7、9、11者每题各得1分得分：勾选题号1、3、6、8、10者每题各得2分得分：项目总分： 五、 音乐智能()1.有办法重复、模拟某些特殊的声音、音调。()2.了解各种不同的音乐、曲风、旋律的重要性与影响力。()3.能把不同的曲调、节奏、声音与情绪做结合、联想。()4.喜爱不同的曲风或是特殊的旋律、节奏。()5.了解乐理，以及所有的特殊代表图形标志。()6.藉由学习或是原则，有办法创作出不同的节奏、旋律。()7.能辨识出多种不同的曲调与节奏。()8.有办法重复模拟某些曲调与节奏。()9.有能力藉由音乐、旋律来表达，或抒发想法、感受与灵感。()10.藉由学习或原创，能创作出不同的歌曲、旋律。()11.能辨识出，并对各种不同的声音、音调所吸引。计分法：勾选题号1、3、4、7、8、11者每题各得1分得分：勾选题号2、5、6、9、10者每题各得2分 得分：项目总分： 六、 身体运动智能（）1.能表演出不同高难度或复杂的肢体动作，如：体操表演与舞蹈。（）2.有办法从事有创意的肢体活动，或是发明、创新的新活动。（）3.有办法从事掌控生存环境的行为。（）4.有办法从事动手操作的工作，如：用剪刀、捏黏土、画图、系鞋带等。（）5.利用肢体表演出不同的场景、情境、想法、概念。（）6.可做出协调性的肢体动作，如：溜冰、骑脚踏车、游泳等。（）7.有创意、创新地运用肢体，如：哑剧、舞蹈等。（）8.可以利用脸部表情与肢体语言，来适切的表达心中所思所想。（）9.做出不同高难度或复杂的肢体动作，如：运动竞赛、体操等。（）10.喜欢各种不同的体能挑战、肢体运动，以及一般性肢体动作。（）11.有办法从事不同目标的行动，以得到心中所愿。计分法：勾选题号3、4、6、8、10、11者每题各得1分得分：勾选题号1、2、5、7、9者每题各得2分 得分：项目总分： 七、 人际关系智能（）1.有办法协调、解决一个团队中的冲突。（）2.具有基本与人妥协、赞同的策略和模式。（）3.建立起除了家人外的同侪友谊关系。（）4.了解做为一个团体的成员，该扮演的角色及要件。（）5.有办法胜任各种不同社交场合，所该扮演的角色。（）6.具有与人沟通的简易模式或策略。（）7.有成熟的社交技巧，能与喜欢及不喜欢的人共同合作。（）8.认识与接纳生活中关系亲密的人，如：亲戚、朋友等。（）9.能敏锐地察觉到亲近人们的中心思想、看法、原动力等。（）10.有办法去模仿他人说话的语气、语调和表情。（）11.有办法为他人设身处地着想，了解该扮演的角色及要件。计分法：勾选题号2、3、6、8、10、11者每题各得1分得分：勾选题号1、4、5、7、9者每题各得2分 得分：项目总分： 八、 自我认知智能（）1.能注意到及表达出个人各种不同的心情与情绪。（）2.了解个人的行为，如何影响到周遭人们的人