第二章 常用材料.doc

课题 第二章 常用材料 第一节　金属材料的性能 授课班级 授课时数 2学时 授课类型 新授课 授课教师 教 学 目 标 知识目标 熟练掌握各类金属材料的性能及工艺性能 能力目标 培养学生掌握常用材料的各项性能，为以后学习机械制图打好基础。 情感目标 培养学生严谨的科学态度、良好的职业道德素养和学习机械制图知识的浓厚兴趣。 教法 讲授法 教 材 分 析 重点 金属材料的机械性能、工艺性能 难点 金属材料的机械性能 教具 图表、PPT 板 书 设 计 2.1　金属材料的性能 金属材料的物理性能 1．密度 最大：铂，为21.45g/cm3；最小：锂，为0.534 g/cm3。 2．熔点 3．热膨胀性 4．导热性 纯金属最好。银，其次是铜、铝。 5．导电性 银，其次是铜、金、铝。 6．磁性 分为铁磁材料、顺磁材料和逆磁材料三类。塑性常用布氏硬度（洛氏硬度（）、维氏硬度（） 教学过程 教学环节 教学内容 教学调控 时间分配 复 习 引 入 什么叫尺寸公差、基本尺寸、极限尺寸、极限偏差、标准公差、基本偏差？ 常用材料通常分为金属材料和非金属材料两大类。金属材料包括黑色金属（如铁、锰、铬及其合金等）和有色金属（除黑色金属以外的金属，如铜、铝、锌、锡、铅及其各种合金等）。非金属材料包括各种矿物质材料（如石料、水泥、石灰及烧土制品等）和有机高分子材料（如木材、石油制品及高分子合成材料等）。 教学环节 教学内容 教学调控 时间分配 新 授 课 金属材料的物理性能 1．密度 密度指单位体积内材料的质量。金属材料的密度一般比非金属材料大，不同金属材料密度相差很大。密度最大的是铂21.45g/cm3；最小的金属是锂，为0.534 g/cm3。 2．熔点 金属从固体状态转变为液体状态时的临界温度称为熔点。不同金属熔点相关较大，如钨的熔点达3410°C，而汞的熔点却只有－39°C。 3．热膨胀性 热膨胀性是指金属材料受热时体积增大，冷却时则收缩的性质。用线胀系数(来表示。 式中：L——金属试件原长度，mm； △L——金属试件受热后的伸长量，mm； △T——温度差，即升高的温度，℃。 4．导热性 导热性是指金属材料传导热能的性质。与材料内部结构关系很大，通常材料愈密实，导热性能愈好；材料愈稀疏，导热性能愈差，但保温性能好。 纯金属的导热性能最好。银是导热性能最好的金属，其次是铜、铝。 5．导电性 导电性是指金属材料传导电流的性质。银的导电性能最好，其次是铜、金、铝。由于金、银的价格昂贵，所以工业上常用铜、铝作为导电材料，制作电器元件和导线。合金的导电性能比纯金属差，镍铬合金、铁锰合金和铁铬铝合金等导电性能较差，常用来制作电热元件。 6．磁性 （结合常用公式及例子讲解） （20分钟） 教学环节 教学内容 教学调控 时间分配 新 授 课 磁性是指金属材料在磁场中能被磁化或被吸引的性能。 分为铁磁材料、顺磁材料和逆磁材料三类。强度是指金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。 与载荷的作用方式有关，分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗扭强度，抗拉强度为基本指标。 塑性 金属材料受静载荷作用而未发生断裂前产生塑性变形的能力，称为塑性（延性）。金属材料表面抵抗比其更硬物体压入的能力。常用布氏硬度（洛氏硬度（———HRA、、三种）、维氏硬度（）三种主要指标表示。金属材料在冲击载荷作用下，抵抗冲击能量而不被破坏的能力。 常用试样断口截面单位面积上所消耗的冲击功来表示αｋ。αｋ越大，金属材料的韧性愈好。金属材料在交变载荷作用下，可以经受无数次应力循环而不致断裂时的最大应力，以符号σ－１表示。金属材料的疲劳强度与材料成分、组织、表面状态等有关。 是指金属材料能否用铸造方法制成优良铸件的性能，有流动性、吸气性、收缩性和偏析等。 （讲解10分钟） （20分钟） 教学环节 教学内容 教学调控 时间分配 流动性是指液态金属填充铸型的能力。流动性好的金属可以制造形状复杂的铸件，并有利于排气和减少气孔的产生。 吸气性是指金属在液态时吸收气体的能力。吸气性愈好的金属，吸气愈多，凝固时气孔愈多，因而影响铸件质量，降低机械性能。收缩性是指液态金属在冷却凝固中体积和长度减小的性质。 用收缩性小的金属制造铸件，不易产生缩孔、变形和裂纹等缺陷。偏析是指液态金属凝固后化学成分的不均匀性。偏析小的金属，铸件质量高。 是指金属材料在冷热状态下承受压力加工（如锻造）时产生塑性变形的能力。与温度和受力状态有关，还与材料的成分和组