【2017年整理】教案7,8常用金属材料完
8页1、冀 中 职 业 学 院 机 电 工 程 系 教 案 第 7,8 教案1课程名称 汽车机械基础 学时 2 教师课 题 第三节常用金属材料 课型 新授课学习目标 能够说出汽车上常用的材料种类;理解常用金属材料在汽车各零件上的应用学习重点常用金属的分类和编号的方法,钢的牌号;金属材料的各性能;汽车用金属材料的种类学习难点 金属材料的各性能;汽车用钢的种类教学方法 讲授法,案例教学法、对比法教学手段 多媒体 PPT、板书教学活动流程一、组织教学二、复习旧知钢的热处理种类钢的表面热处理包括什么?三、新授课第三节常用金属材料一、 钢的分类与钢中的合金元素(alloy element)1 工业用钢分类与牌号(1) 我国现行钢分类与牌号的特点有统一国标,钢号直观、实用,并靠近国际标准。(2) 钢的分类按 Wc:低碳钢(0.25%) ;中碳钢(0.250.60%); 高碳钢(0.60%) 。按冶金质量:普通钢、优质钢、高级优质钢和特级优质钢。按脱氧程度:沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、特殊镇静钢。按用途、成分、性能和热处理特点(最实用) 。(3)钢的牌号要 求:会识别、 (图纸上)一看就明白。基本类型:两类主
2、要以力学性能表示:如 Q235AF(常简写成 Q235,不保证化学成分) 。主要以化学成分表示:碳与合金元素含量。例 1. 45 Wc=0.45%的优质钢。点名,记考勤(2 分钟)教师提问引导学生回答复习(3 分钟)(10 分钟)指出钢的牌号所查资料的名称,鼓励学生课下自己查找冀 中 职 业 学 院 机 电 工 程 系 教 案 第 7,8 教案8例 2. 08F Wc=0.08%的沸腾钢。例 3. 40Cr Wc=0.40%及 Wcr=1%。2 结构钢(structural steel)用于结构件工程结构:如建筑物珩架、桥梁、车辆等。机器零件:如齿轮、螺栓、轴等。1) 碳素结构钢(carbon structural steel )保证力学性能:一般用途;以型材(棒、板、型钢)供应。组织状态:轧后空冷、F+P;不再热处理。设计时注意尺寸效应。典 型 牌 号:Q235。2) 低合金高强度钢(HSLA)添加少量合金元素(Nb、V 等)起各种强化作用。用于重要工程结构(桥梁、压力容器等) ,能减轻自重、降低成本等。典型牌号:Q295、Q420 等。3) 优质碳素结构钢 Ws、 Wp 0.035
3、 % 性能特点:随 Wc 升高,强度和硬度提高,塑、韧性有所下降。零件制造中若经过热处理,可大幅度提高性能(强度) 。应用 :0825(15Mn):低碳钢,塑性好,可焊性好,直接冲压成形或作焊接件。1525:低碳钢,可作渗碳用钢。3055:中碳钢,经调质处理做较重要的机器零件。60: 中高碳钢,淬火中高温回火,一般弹簧及较高强度零件。4) 合金结构钢(alloy structural steel)(1)合金渗碳钢用途及性能特点:用于承受较大冲击负荷、同时表面经受强烈摩擦磨损的零件(如换档齿轮等)。经渗碳及淬、回火后,表硬内韧。合金化原则:低碳(0.25%) ,保证渗碳及热处理后表、里的良好配合。加提高淬透性元素,Cr、Mn、Ni、B 等,保证心部良好强韧性。加 V、Ti、W 等,阻止渗碳时晶粒长大。热处理特点:一般渗碳后预冷、直接淬火低温回火 (55HRC)。常 用 钢 种:低淬透性 15(20)、20Cr;中淬透性 20CrMnMo、20MnTiB;(20 分钟)对比讲解各种结构钢冀 中 职 业 学 院 机 电 工 程 系 教 案 第 7,8 教案1高淬透性 18Cr2Ni4W、20
4、Cr2Ni4。(2)合金调质钢用途及性能特点:高强度(承受较大负荷)及高韧性(防止断裂事故)的重要零件(如机床主轴)具有良好的综合力学性能。合金化原则:中碳(0.300.5%) ,保证热处理后足够强度,又不致太脆。加淬透性元素(Cr、Ni、Mn、Si、B ) ,保证大截面均一的性能。 细化晶粒元素(V、W、Mo 等) 。加 Mo,消除回火脆性。热处理:调质即淬火+高温回火( 500650) 。常用典型钢种:低淬透性:45、40Cr、40MnB;中淬透性:35CrMo 、30CrMnSi ;高淬透性:40CrNiMo 、40CrMnMo。 (3)合金弹簧钢用途、性能:承受较大负荷的弹簧;高的 e、 -1 及 s/b。合金化:中、高碳(0.450.9%) ;加 Si e及( s/b); 加 Mn、Si、或 Cr淬透性; 加 Mo、W、V 细化晶粒(重要弹簧) 。热处理:淬火中温回火,回火屈氏体 4248HRC。常用钢种:65;65Mn;60Si2Mn;50CrV。5)其它结构钢易切削钢:加 S、Pb、Ca、P 等(减摩、易断屑等) ,提高切削加工性,强度次要。铸钢(铸钢件):特 点:直接铸
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