4第四章 机械工程材料.doc

第四章铁金属材料 §4-1 钢铁材料 ——碳素钢 本节教材分析 材料是人类用来制作各种产品的物质，是先于人类存在的，为人类生活和生产和物质基础。生产中使用的材料性质直接反映人类社会文明的水平。铸铁是一种使用历史悠久的重要工程材料，现在，仍是工程上最常用的金属材料，由于它的生产设备和工艺简单、价格低廉，因此，广泛应用于机械制造、冶金、矿山、石油化工、交通等部门。钢的总产量中碳钢占80%左右，是基本的工业用钢，碳钢冶炼、加工简单，价格低廉，并且通过热处理可以得到不同的性能来满足工业生产的各种需要，因此得到了广泛的应用。通过本节课的学习，我们应了解和掌握黑色金属材料的分类、牌号、性能、应用范围及热处理的基本知识，正确的选择和使用握黑色金属材料。 教学目标 一、知识目标 1．了解碳素钢的分类。 2．理解各种碳素钢的概念。 3．掌握碳素钢的牌号表示。 4．掌握碳素钢的的应用。 二、能力目标 培养学生分析问题和总结归纳的能力。 三、德育目标 从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点。 教学重点 碳素钢的牌号表示及应用。 教学难点 各种碳素钢的概念。 教学方法 讲授法、分析归纳法 课时安排 1课时 教学过程 学习目标完成过程 一、导入新课 一般机架、底座、箱体等使用铸铁制作，齿轮、丝杆、连杆和各类轴类零件使用高碳钢，而刀具、模具、量具用合金工具钢，这是为什么呢？原因就是这些材料的使用性能不同，故制作不同的零件。这节课我们就来学习有关黑色金属材料的知识。 二、新课教学 钢铁材料是钢和铸铁的统称。 1．概念：通常把含碳量小于2.11%的铁碳合金称为钢。实际应用的碳素钢含有少量的杂质，如硅、锰、硫、磷等杂质，其中硫、磷是炼钢时由原材料进入钢中，而在炼钢时难于除尽的有害杂质。硫具有热脆性，即硫与铁开成低熔点的共晶体（ F eS-Fe） 通过本节的学习，同学们应： 1．了解碳素钢的分类。 2．理解各种碳素钢的概念。 3．掌握碳素钢的牌号表示。 4．掌握碳素钢的应用。 四、作业 教材习题 第2课时 教学目标 一、知识目标 1．了解碳素钢的分类。 2．理解各种碳素钢的概念。 3．掌握碳素钢的牌号表示。 4．掌握碳素钢的的应用。 二、能力目标 培养学生分析问题和总结归纳的能力。 三、德育目标 从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点。 教学重点 碳素钢的牌号表示及应用。 教学难点 各种碳素钢的概念。 教学方法 讲授法、分析归纳法 课时安排 1课时 教学过程 学习目标完成过程 一．普通碳素结构钢 这类钢是按质量属于普通钢，按成分属于碳素钢、按用途属于结构钢的一大类钢。这类钢，冶炼容易，不消耗贵重的合金元素，价格低廉，性能能满足一般工程结构、日常生活用品和普通机械零件的要求。牌号：由代表屈服点的字母、屈服点数值、质量等级符号、脱氧方法符号四部分顺序组成。如Q235—A·F，Q 通过本节的学习，同学们应： 1．了解碳素钢的分类。 2．理解各种碳素钢的概念。 3．掌握碳素钢的牌号表示。 4．掌握碳素钢的应用。 四、作业 教材习题 §4-2 钢铁材料 ——合金钢 教学目标 一、知识目标 1．了解合金钢的分类。 2．理解各种合金钢的概念。 3．掌握合金钢的牌号表示。 4．掌握合金钢的的应用。 二、能力目标 培养学生分析问题和总结归纳的能力。 三、德育目标 从知识是相互关联、相互补充的思想中，培养同学们建立事物是相互联系的唯物主义观点。 教学重点 合金钢的牌号表示及应用。 教学难点 各种合金钢的概念。 教学方法 讲授法、分析归纳法 课时安排 1课时 教学过程 学习目标完成过程 一、新课教学 随着工业生产和科学技术的不断发展，对钢材的性能提出了更高的要求。如对大型生要的结构零件，要求具有更高的综合力学性能；对切削速度较高的刀具要求更高的硬度、耐磨性和红硬性（即在高温时仍能保持高硬度和高耐磨性）；大型电站设备、化工设备等不仅要求高的力学性能，而且还要求具有耐蚀、耐热、抗氧化等特殊物理、化学性能。碳钢不能满足这些要求，于是产生各种合金钢，以适应对钢材更高的要求。 1．概念：为提高钢的性能，有意识地在碳钢中加入一定量的合金元素（如硅、锰、铬、镍、钼等），就构成了合金钢。 2、合金元素在钢中的作用 是通过在与钢中的铁和碳两个基本组元发生作用、合金元素之间的相互作用以及影响钢的组织和组织转变过程，从而提高了钢的力学性能，改善钢的热处理工艺性能和获得某些特殊性能。 3．分类： ①按合金元素总含量可分为 低合金钢：合金元素总含量质量分数小于5% 中合金钢：合金元素总含量质量分数为5%－－10% 高合金钢：合金元素总含量质量分数大于10% ②按主要用途强分为：