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金屬工藝學高職教案(編輯修改稿)

2025-12-10 01:03 本頁面

　

【文章內容簡介】削加工基礎（包括特種加工與數控加工）、切削加工工藝過程制定、機械裝配、鉗工第一單元金屬材料基礎知識模塊一金屬材料的分類金屬材料的基本概念金屬材料是由金屬元素或以金屬元素為主要材料構成的，并具有金屬特性的工程材料。它包括純金屬合金是指兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬元素組成的金屬材料，如普通黃銅是由銅和鋅兩種金屬元素組成的合金，碳素鋼是由鐵和碳組成的合金。金屬材料的分類金屬材料???????????????????????????????其他非鐵合金鈦及鈦合金軸承合金鋁及鋁合金銅及銅合金非鐵金屬鑄鐵合金鋼低合金鋼非合金鋼鋼鐵材料（ 1）鋼鐵材料。以鐵或以它為主而形成（ 2）非鐵金屬。除黑色金屬以外的其它金屬，都稱為非鐵金屬（或稱有色金屬），如銅、鋁、鎂、鈦、鋅、錫、鉛等。模塊二鋼鐵材料生產過程簡介鋼鐵是鐵和碳的合金。鋼鐵材料按碳的質量分數 wC(含碳量 )進行分類，包括工業純鐵（ wC%）；鋼（ wC=%～ %）和生鐵（ wC %）。《金屬工藝學》教案教師：湯海武單位：青海民族學院職業技術學院第 5 頁共 109 頁鋼材生產是以生鐵為主要原料，將生鐵裝入高溫的煉鋼爐里，通過氧化作用降低生鐵中碳和雜質的質量分數煉成鋼水，然后將鋼水鑄成鋼錠，再經過熱軋或冷軋后，制成各種類型的鋼材。一、煉鐵煉鐵用的原料多數是鐵的氧化物，如赤鐵礦、磁鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等稱為鐵礦石。鐵礦石中除了含有鐵的氧化物以外，還含有硅、錳、硫、磷等元素的氧化物雜質，這些雜物稱為脈石。煉鐵的實質就是從鐵礦石中提取鐵及其有用元素形成生鐵的過程。現代鋼鐵工業煉鐵的主要方法是高爐煉鐵。高爐煉鐵的爐料主要是鐵礦石 (Fe3O4)、燃料（焦炭）和熔劑（石灰石）。經高爐冶煉出的鐵不是純鐵，其中溶有碳、硅、錳、硫、磷等雜質元素，這種鐵稱為生鐵。生鐵是高爐冶煉的主要產品。根據用戶的不同需要，生鐵可分為兩類：鑄造生鐵和煉鋼生鐵。高爐煉鐵產生的副產品是煤氣和爐渣。二、煉鋼煉鋼是以生鐵（鐵水和生鐵錠）和廢鋼為主要原料，再加熔劑（石灰石、螢石）、氧化劑（ O鐵礦石）和脫氧劑（鋁、硅鐵、錳鐵）等。 1 現代煉鋼方法主要有氧氣轉爐煉鋼法和電弧爐煉鋼法。 2 按鋼的脫氧程度不同，鋼可分為特殊鎮靜鋼 (TZ)、鎮靜鋼 (Z)，半鎮靜鋼 (b)和沸騰鋼 (F) 鎮靜鋼是脫氧完全的鋼。這類鋼錠化學成分均勻，內部組織致密，質量較高。但由于鋼錠頭部形成相當深的縮孔，軋制時被切除，鋼材浪費較大。沸騰鋼是指脫氧不完全的鋼。這類鋼錠不產生縮孔，切頭浪費小。但是，鋼的化學成分不均勻，組織特殊鎮靜鋼脫氧質量優于鎮靜鋼，其內部材質均勻，非金屬夾雜物含量少，滿足特殊需要。 3．鋼的澆注鋼液經脫氧后，除少數用來澆鑄成鑄鋼件外，其余都澆鑄成鋼錠或連鑄坯。鋼錠用于軋鋼或鍛造大型鍛件。 4 模塊三機械產品制造過程簡介三、教學重點與難點 1．重點：金屬材料分類、鋼鐵生產方法簡介《金屬工藝學》教案第 6 頁共 109 頁教師：湯海武單位：青海民族學院職業技術學院 2．難點：鋼鐵生產方法簡介四、教學方法與教學手段 1．利用試樣、掛圖等教具。 2．利用多媒體資料進行短時演示。五、小結與布置作業教案二一、教學組織 1．提問 10分鐘 2．講解 70分鐘 3．小結 5分鐘 4．布置作業 5分鐘二、教學內容模塊四金屬材料的性能金屬材料的性能分為使用性能和工藝性能。使用性能是指金屬材料為保證機械零件或工具正常工作應具備的性能，即在使用過程中所表現出的特性，它包括力學性能、物理性能和化學性能等。工藝性能是指金屬材料在制造機械零件或工具的過程中，適應各種冷、熱加工的性能，也就是金屬材料采用某種加工方法制成成品的難易程度，它包括鑄造性能、壓力加工性能、焊接性能、熱處理性能及切削加工性能等。一、金屬材料力學性能金屬材料的力學性能是指金屬在力作用下所顯示的與彈性和非彈性反應相關或涉及應力 —應變關系的性能，如彈性、強度、硬度、塑性、韌性等。彈性是指物體在外力作用下改變其形狀和尺寸，當外力卸除后物體又回復到其原始形狀和尺寸的特性。物體受外力作用后導致物體內部之間相互作用的力稱為內力，而單位面積上的內力則為應力? (MPa或N/mm2)。應變 ?是指由外力所引起的物體原始尺寸或形狀的相對變化 (%) 金屬力學性能指標有：強度、剛度、塑性、硬度、韌性和疲勞強度等。 1．強度強度是金屬材料抵抗永久變形和斷裂的能力。《金屬工藝學》教案教師：湯海武單位：青海民族學院職業技術學院第 7 頁共 109 頁塑性是金屬材料在斷裂前發生不可逆永久變形的能力。永久變形是物體在力的作用下產生的形狀和尺寸的改變。拉伸試驗是指用靜拉伸力對試樣進行軸向拉

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