《金属工艺学》教 案.doc

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1、教案 第一章金属材料结构与性能 第一节概述   工程金属材料包括纯金属与合金。所谓合金是由两种或两种以上的金属元素（或金属元素与非金属元素）组成的具有金属特性的材料。必须掌握材料的成分、处理、组织与其性能之间关系的知识。其中，“成分”是改变性能的基础，“处理”是改变性能的手段，而且“组织”是性能变化的根据。第二节金属材料的结构一、金属的结晶   所有的纯金属及合金均属于晶体。原子在空间有规则地排列是晶体的特征。金属从液态到固态的凝固是一个结晶过程。结晶过程是一个晶体形成和成长过程。二、金属的晶体结构    所谓晶体结构是指晶体中原子排列的方式。讲解晶格，晶胞，体心立方晶格，面心立方晶

2、格和密排六方晶格（放多媒体课件）.三、合金的晶体结构  1，固溶体  2，金属化合物  3，机械化合物  讲清三者的区别和联系，及与性能的关系。第三节金属材料的机械性能一、静载荷下的机械性能  材料拉伸试验。（放多媒体课件）  1，应力——应变曲线。  2，弹性与刚度  3，强度  4，塑性  5，硬度 （1）布氏硬度 （2）洛氏硬度 （3）维氏硬度二、动载荷下的机械性能  1，冲击韧性第二章铁碳合金 第一节概述   钢和生铁都是铁碳合金，含碳小于2.11%的铁碳合金称为钢，大于2.11%的则称为生铁。    铁碳合金状态图。（放多媒体课件）第二节铁碳合金基本组织性能一、铁   碳溶

3、于-F中的固溶体称为铁素体。   碳溶于-F中的固溶体称为奥氏体。二、渗碳体第三节复杂结构的化合物铁碳合金状态图的分析  1，选择1%，3%，5%含碳量的铁碳合金分析液态到固态的结晶过程。  2，分析上述合金成分的固态相变  3，分析亚共析钢、共析钢和过共析钢的形成和组织特征。第四节碳钢一、碳及杂质对钢性能的影响二、碳素钢的分类  1，按钢的含碳量分类  2，按钢的质量分类  3，按钢的用途分类  4，按钢的冶炼时脱氧程度的不同分类三、碳素结构钢  1、普通碳素结构钢  2、优质碳素结构钢四、碳素工具钢五、铸钢第五节铸铁  1，石墨化概念介绍  2，常见铸铁介绍 （1）白口铸铁 （2

4、）灰铸铁 （3）可锻铸铁 （4）球墨铸铁 （5）蠕动铸铁第三章钢的热处理 第一节概述   热处理就是将金属在固态下通过加热、保温和冷却的方式，改变合金的内部组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。必须研究钢在加热（包括保温）和冷却过程中的组织转变的规律。第二节钢的热处理基本原理一、钢在加热时的组织转变   1，奥氏体的转变温度   2，奥氏体的形成  （1）奥氏体晶核的形成  （2）奥氏体晶核的长大  （3）残余渗碳体的溶解  （4）奥氏体均匀化三、钢在冷却时的组织转变  （1）等温冷却  （2）连续冷却第三节钢的普通处理一、退火  1，退火的目的  2，退火方法二、正火   将钢加热

5、到适当温度，保温适当时间，出炉后在空气中冷却的热处理工艺称为正火。    正火的目的四、钢的淬火  1，淬火加热温度  2，淬火冷却方法  3，淬透性和淬硬性五、淬水钢的回火   回火的主要目的   1，回火的种类及其应用   （1）低温回火（150——250℃）   （2）中温回火（350——500℃）   （3）高温回火（500——650℃）2，回火脆性第四节钢的表面热处理一、表面淬火二、钢的化学热处理  （1）渗碳  （2）渗氮第五节钢的热处理新技术一、可控气氛热处理二、真空热处理三、形变热处理四、表面热处理第四章合金钢 第一节概述   合金钢是为改善和提高碳素钢的性能，在碳素

6、钢的基础上添加一定的合金元素所炼制的一类钢。一、合金钢的分类二、合金钢的编号第二节合金元素在钢中的作用一、钢中的合金元素二、合金元素的作用  1，合金元素固溶于铁素体  2，合金元素溶解于奥氏体  3，合金元素形成碳化物、非金属化合物  4，合金元素改变相变温度  5，合金元素改变共析点的位置。第三节合金结构钢一、低合金结构二、机器制造用合金结构钢  1，合金渗碳钢典型用钢20CrMnTi  2，调质钢典型用钢40Cr  3，弹簧钢典型用钢60Si2Mn  4，滚动轴承钢第四节合金工具钢一、刃具钢  刃具钢是用来制造各种切削加工工具的钢种。二、模具钢  模具钢是制造各种锻造、冲压或亚

7、铸成型工件模具的钢种。三、量具钢  量具钢是用来制造各种测量工具的钢种。第五节特殊性能钢一、不锈钢二、耐热钢第五章有色金属 第一节概述   工业上使用的金属材料，可分为黑色金属及有色金属两大类。黑色金属主要是指钢与铸铁；有色金属是指非铁金属及其合金，如铝、铜、镁、锌、钛等金属及其合金。第二节铜及铜合金一、工业纯铜二、钢合金第三节铝及铝合金一、工业纯铝二、铝合金  1，铝合金的分类  2，常用铝合金第四节滑动轴承合金第六章非金属材料  非金属材料是指金属材料