汽车材料教案1Word文档下载推荐.docx
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屈服强度和金属疲劳概念
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请同学们回顾并思考以下两个问题：
1）你所知道的汽车材料有哪些？
2）汽车材料的选用与环境有关吗？
引入新课：
（一）、汽车材料分类：
1、金属材料---黑色金属、有色金属、合金
2、非金属材料----有机高分子、无机非金属材料、新型复合材料
3、汽车运行材料---燃料、润滑剂、工作液（板书）
（二）、金属材料性能：
（分组讨论每组给出答案，老师点拨）
使用性能----力学性能、物理性能、化学性能、其他性能
工艺性能----压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理
（板书）
（三）、1、力学性能定义：
材料受到外力作用所表现出来的性能，又称机械能。
2、力学性能包括：
强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性（板书）
（四）、两个概念：
强度---在外力作用下，金属材料抵抗永久变形和断裂的能力
塑性---在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力
（五）、同学分组讨论你们所知的外力（载荷）指的是哪些？
并指出实例
介绍载荷的分类
常用力学性能指标
通过习题，复习以前所讲的内容
总结本课所学内容
板
书
设
计
回顾
领导检查
复习提问
（六）强度有关知识：
（请同学描述你所知的强度）（板书）
强度的大小用应力表示，金属材料在受到外力作用时必然在材料内部产生与外力相等的抵抗力，即内力。
单位截面上的内力称为应力。
用符号σ表示，σ=F/S
单位：
Pa
通过拉伸试验得到的指标有；
弹性极限、屈服强度、抗拉强度。
（七）塑性（板书）
定义：
指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。
指标：
伸长率（δ）和断面收缩率ψ
δ=（L1-L0）/L0×
100﹪δ100指L0=100mm的延伸率
ψ=（S0-S1）/S0×
100﹪
伸长率、断面收缩率与塑性的关系：
δ、ψ值越大，塑性越好
（八）硬度知识：
（1）定义：
指材料表面抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。
（2）请同学举例并示范
汽车零件根据工作条件的不同，要求具有一定的硬度以保证零件具有足够的强度、耐磨性、和使用寿命等。
（3）常用硬度试验法；
布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV（板书）
布氏硬度HB主要用于测定铸铁、有色金属、及其合金，低合金结构钢以及非金属材料。
洛氏硬度HRC主要用于测定铜、铝等有色金属及其合金、硬质合金、表面淬火、滲碳件以及退火、正火和淬火。
维氏硬度HV主要用于测定金属镀层、薄片金属以及化学热处理后的硬度。
硬度与耐磨性的关系：
（请同学回答）
硬度越大，耐磨性也越好。
（九）冲击韧性（板书）
材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。
冲击韧度αk=Ak/S
举例汽车上哪些零件受到冲击力的作用
（十）金属疲劳的概念
交变应力：
许多零件，在工作过程中往往受到大小或大小及方向随时间呈周期性变化的应力作用，此应力称为交变应力。
金属的疲劳：
金属材料在交变应力的长期作用下，虽然应力远小于材料的抗拉强度，甚至低于屈服点，也会发生突然断裂，这种现象叫金属疲劳。
举例变速箱上齿轮
总结：
强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳概念
作业：
1、已知某材料的截面积为500mm2,工作时受到拉伸载荷为12000N，求该材料的抗拉强度。
2、硬度常用试验方法有哪些？
它与耐磨性有和联系。
3、强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳是金属的什么性能？
第一节铁碳合金的内部结构
掌握铁碳合金的基本相,了解铁碳合金相图
通过本次学习，培养学生在工作中会识图
铁碳合金的基本相
铁碳合金相图
复习上节课内容：
（1）金属的力学性能包括哪些内容？
（2）强度、硬度、塑性变形、疲劳的概念
提问
（1）什么叫强度？
你知道哪些类型的强度？
（2）硬度与耐磨性有什么关系？
（3）受力越大，强度越大？
教师点拨什么原因使的材料的机械性能不同，由此引入新课
1）金属和合金的内部结构主要指的是：
晶体结构和显微组织
2）金属晶格的基本类型：
注意：
晶格是指描述晶体排列规律的空间格架，从晶格中取出最能代表原子排列特征的最基本的几何单元，成为晶胞
3）、实际金属的晶体结构：
实际金属都是多晶体。
在显微镜下观察都是有小晶体组成的，这些小晶体为晶粒。
晶界：
晶粒与晶粒之间的交界面为晶界
金相组织：
金相显微镜看到金属和合金的组织成为显微镜组织或金相组织
4）铁碳合金的组元与基本相：
铁碳合金的组元：
铁的熔点为1538。
C
同素异构转变：
金属在固态下随温度的变化由一种晶格转变为另一种晶格的现象
Fe组元
δ-Fe--1394℃--γ-Fe--912℃---a-Fe（同素异构转变）
强度低、硬度低、韧性、塑性好
Fe3C
熔点高，硬而脆，塑性、韧性几乎为零。
5）、铁碳合金的基本相：
α相铁素体F（C固溶到α-Fe中——α相）强度、硬度低、塑性好、韧性好
（室温：
C%=0.0008%,727℃C%=0.0218%）
γ相、A奥氏体?
（C固溶到γ-Fe中——γ相）强度低、硬度低，塑性、韧性比F
Fe3C渗碳体硬度高、塑性韧性极差
珠光体P
6）铁碳合金状态图：
（相图）
三条水平线和三个重要点
液固相线,液相线ACD,固相线AECF
溶解度线
ES线碳在A中的固溶线，1148℃，2.11%
727℃,0.77%,Fe3CII
PQ线碳在F中的固溶线，
727℃,0.0218%
室温,0.0008%，Fe3CIII
GS线
包晶转变线HJB：
1495℃，C%=0.09-0.53%
LB+δH------AJ即L0.53+δ0.09-------A0.17
共晶转变线ECF,1148℃度，C%=2.11---6.69%
L4.3----A2.11+Fe3C（共晶渗碳体）——Le4.3高温莱氏体Le，Ld
共析转变线PSK，727℃，C%=0.0218---6.69%
As----FP+Fe3C（共析渗碳体）
A0.77----F0.0218+Fe3C——P（珠光体）珠光体的强度较高，塑性、韧性和硬度介于Fe3C和F之间Le----P+Fe3CII+Fe3C共晶------低温莱氏体Le’
五个基本区（请学生找）：
ABCD以上----液相区（L）AHNA---------δ固溶体（δ）
NJESGN-------奥氏体（A）GPQ以左------铁素体（F）铁素体
DFKL垂线----渗碳体“区“
七个两相区L+δ；
L+A；
L+F3C；
δ+A；
A+F；
A+F3C；
F+F3C
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