机械制造基础教案金属的力学性能2

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1、长沙职业技术学院教案（课次）总第5-6课时授课题目：工程材料之韧性、疲劳强度以及金属及合金的其他性能教学目的、要求：1.掌握韧性的概念和应用以及测屋方法2.掌握疲劳强度的概念和应用3.了解金属材料的其他性能4.培养学生学习这门课程的积极性。5.零件的失效分析和选材教学重点、难点:1.韧性得概念和应用2.疲劳强度的概念和应用3.激发和培养学生的学习兴趣。教学组织（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板廿设计等）:教学方法：多媒体教学、讲授、举例板书设计一、韧性1.概念2.应用二

2、、疲劳强度1.概念2.应用三、金属材料的其他性能作业布置:主要参考资料：1.金属材料与热处理北京：中国劳动社会出版社，20012.金属学和热处理北京：机械工业出版社,20003.金属学和热处理北京：西北工业大学，19944.机械制造基础武汉:华中科技大学出版社，2005课后自我总结分析:一、导入复习捉问：强度的概念是什么？用什么作为它的主要判据？简单复习硕度、塑性的概念以及它们的主要判据。提问：前面三种力学性能都是在静载荷的情况下测量的，但是金属零件在使用过程屮基木上都是在动载荷的条件下工作，那

3、么在动载荷的情况下我们该用什么來衡量呢？从而引出韧性和疲劳强度这两个课题。二、新授（一）韧性韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。韧性的判据通过冲击实验来测定1.摆锤式一次冲击实验分析冲击实验的原理和过程GB229—94规定：将材料制成带有V型缺口标准冲击试样。用符号：AKV表示若试样的缺口是U形的，用符号：AKU表示（1）Aku（Akv）（冲击吸收功）：摆锤冲断试样所消耗的能量，即试样在冲击实验力一次作用下冲断时所吸收的功（2）冲击韧度：冲击试样缺口底部单•位横截面积上的冲击吸收功，称为冲击

4、韧度。J/cm2表示（3）课堂提问：用冲击吸收功还是用冲击韧度來衡量韧性呢？自学回答：冲击吸收功说明：韧性值与温度有关；在20°C左右可不显脆性，温度降低后韧性值减小，易脆断。如:碳钢-20°C以下，易发生脆断。此时的温度称一一韧脆转变温度（冲击吸收功急剧变化或端口韧性急剧转变的区域）见教材图2-7（-）疲劳强度1•疲劳概念：零件在循环应力作用下，在一处或几处产生局部永久性累积损伤，经一•定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程，称为金屈疲劳（疲劳断裂）。2•特征和危害：无明显塑性变形，因此

5、危险性很大，常造成严重事故。1.分析钢铁材料的疲劳曲线（图2-8）横坐标是交变载荷的次数的对数，纵坐标表示交变应力的大小，当交变应力低于某一个值的时候，曲线与纵坐标平行，表示材料可以无数次循环应力作用而不断裂，这一应力称为疲劳强度，用6】表示光滑试样的弯曲疲劳强度。交变应力越小，断裂前所能承受的循环次数越多；交变应力越大，循环次数越少。1.工程上用的疲劳强度，是指在一定的循环基数下不发生断裂的最大应力,通常规定钢铁材料的循环基数取107,非铁金属取101（三）零件的失效分析与选材1・失效：零件失

6、去设计要求的功能称为失效2•失效方式：过量变形、断裂、磨损和腐蚀3•失效的主要原因：结构或形状设计不合理。材料的选择不合理。加工工艺不合理。安装和使用不合理。1.选材的一般过程：（1）材料的力学性能（2）材料的工艺性能（3）材料的经济性（四）金属及合金的其他性能简介1•物理性能密度：重金屈轻金屈熔点：难熔金屈易熔金屈热膨胀性：线胀系数休胀系数导电性导热性2•化学性能耐腐蚀性抗氧化性化学稳定性3.工艺性能铸造性能锻造性能焊接性能切削加工性能三.作业四.小结