《金属材料与热处理》理论课教案.doc

《金属材料与热处理》理论课教案 章节 课题 绪论 §1－1 金属的力学性能（一） 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 金属力学性能的强度和塑性 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 谈谈对于金属材料及热处理这门课的认识？ 什么是力学性能？ （三）讲授新课 绪论 一．讲述金属的发展过程 古代 近代 现在 未来 学习《金属材料与热处理》的方法 认真做好课堂笔记 理论联系实际 按时完成作业，有不懂的问题及时问老师。 三．《金属材料与热处理》的内容及重点和难点 学习材料的两种性能（力学和工艺） 金属的结构与结晶（微观角度看材料的性能） 铁碳合金相图的纵向和横向分析 碳素钢和铸铁的分类和用途 几种有色金属的性能和用途、几种非金属的介绍 第一章 金属的性能 由于中学的时候我们已经学习了金属的物理和化学性能，所以现在我们主要是介绍金属的另外两种性能------力学性能和工艺性能。 第一节 金属的力学性能（一） 载荷 1、概念：金属材料在加工及使用过程中所受的外力。 2、分类：根据载荷作用性质分，载荷分三种： ⑴、静载荷：大小不变或变化过程缓慢的载荷。 ——如：桌上粉笔盒的受力，用双手拉住一根粉笔两端慢慢施力等。 ⑵、冲击载荷：突然增加的载荷。 ——如：用一只手捏住粉笔的一端，然后用手去弹击粉笔。 ⑶、变交载荷：大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷。 ——如：通过在黑板上绘图分析自行车轮转动时辐条的受力。 ??????根据载荷作用形式分，载荷又可以分为拉伸载荷、压缩载荷、弯曲载荷、剪切载荷和扭曲载荷等。 ???? ????? 拉伸载荷??? ????????? 压缩载荷????????? 弯曲载荷 ?????????????? ???????????? 剪切载荷??????????????????? 扭曲载荷 ㈡、内力 1、概念 材料受外力作用时，为保持其不变形，在材料内部产生的与外力相对抗的力。? 注意：内力一定是在外力的作用下，材料内部所产生的相互作用力。 2、特点 ⑴、内力的大小：外力增加时内力也增加，其数值大小与外力相等，当内力达到其极限值时，外力再增加，材料将被破坏。 ⑵、内力的方向：与外力相反。 ⑶、内力的作用方式：随外力的作用方式而变化。 ㈢、应力 1、概念 假设作用在零件横截面上的内力大小均匀分布，单位横截面积上的内力。即：R = F / S （R——应力，Pa； ?F——外力，N；?? S——横截面面积，m2） 1Pa=1N/㎡1Mpa=1 *106 N/mm2 思考???? 公式中的内力为什么用外力代替？ ????????????答： 内力 = 外力 2、意义 用“应力”可以表示不同材料的承载能力（见各种手册中的强度指标），也可以在现有外力下材料内部单位面积的受力。 ——如：相同截面的粉笔和铁棒，在相同外力的作用下的结果。（粉笔先断，说明铁棒的应力比粉笔大，即承载能力较强。） ——如：相同截面的同一粉笔在不同的外力的作用下的结果。（作用力大的粉笔先断，说明先断的粉笔内部单位面积的受力较大） 一、强度 定义：金属在静载荷的作用下，抵抗塑性变形或断裂的性能 2、表示方法：应力 抗拉强度 3、强度的种类 抗压强度 抗弯强度 抗剪强度 抗扭强度 拉伸试验： ⑴拉伸试样：是国家规定的标准棒。 拉伸试样的形状一般有圆形和矩形。 试棒直径d0与长度之间的关系： 两种 L0＝5 d0 或 L0＝10 d0 力－伸长曲线 力－伸长曲线 △L 什么叫力－伸长曲线：拉力与伸长量的关系叫力－伸长曲线。F（N），横坐标为伸长量△L（mm）e：弹性变形阶段： 试样变形完全是弹性的，这种随载荷的存在而产生，随载荷的去除而消失的变形称为弹性变形。Fe为试样能恢复到原始形状和尺寸的最大拉伸力。 b、es：屈服阶段： 不能随载荷的去除而消失的变形称为。在载荷不增加或略有减小的情况下，试样还继续伸长的现象叫做屈服。屈服后，材料开始出现明显的塑性变形。Fs称为屈服载荷 c、s