金属材料课程教案24.doc

浙江机电技工学校备课用纸 学 科 金属材料 与热处理 课 题 第二章 第4节 审批签字 力学性能实验 授课时间 2011-3-1 7 授课时数 2课时 授课班级 1001、1003 授课方法 多媒体 教学目的 认知目标 通过视频了解金属力学性能实验的方法 行为目标 通过力学性能实验来 德育目标 重点与难点 金属工艺性能的几种类型 旧课复习：金属的工艺性能 教学内容和过程： 2-4力学性能实验 实验1 拉伸实验 1、实验目的 （1）观察拉伸过程种的各种现象（屈服、强化、缩颈、断裂）。 （2）测定低碳钢的下屈强度ReL、抗拉强度Rm、延伸率A和断面收缩率Z。 （3）测定铸铁的抗拉强度Rm。、 2、实验设备 拉伸试验机、游标卡尺。 3、试件 按GB/T228—2002的相关规定选用如图2—18所示的圆形标准试件。本次实验试件的直径取d=10mm,标距长度取Lo=50mm. 4、实验步骤 （1）试件准备 将按图加工好的试件，用刻划机将标距Lo按每隔10mm划成5格（铸铁试件不刻）。 （2）测量试件原始储存 用游标卡尺测量标距两端及中间三个截面处的直径d和标距Lo的实际长度，填入教材P28表2—4。 （3）实验机准备调整 先将试件装夹在试验机的上夹头内，调整下夹头至适当位置，夹紧试件下端，调整好自动绘图装置。 （5）加载测试 开动试验机，使之缓慢匀速加载。 （6）观察与记录 注意观察测力指针的转动情况。由绘图仪可观察刀的力—伸长曲线，如教材P28图2—19所示。 ·曲线上e点以前的正比斜线伟弹性变形阶段（试件初始受力时，头部在夹槽内有较大的滑动，故伸长曲线起始段为曲线）。这以阶段测力指针硬做匀速缓慢转动。 ·当测力指针不动或回摆时，说明材料出现“屈服”，指针一次回摆最小值即为下屈服载荷Fel，将此值填入表2—5。 ·屈服现象结束后，指针继续转动（转速由快变慢），此时指针读数即为最大载荷Fm。 ·此时注意观察开始出现“缩颈”，载面迅速减小，指针开始倒退，直至z点断裂为止，bz阶段即为缩颈阶段。 （7）测量试件最终尺寸 停机取下试件，将断裂试件的两端对齐，用游标卡尺测量裂后标距段的长度Lu；测量左，右两断口（缩颈）处的直径du。 5.注意事项 （1）测量直径时，在各截面相互垂直的两个方向上各进行一此，取平均值。 （2）铸铁试件测试时，不刻标记且只记录最大载荷Fm. 6.实验记录及数据处理（标2—4和标2—5） 实验2 硬度测试 实验目的： 熟悉常用硬度试验机的结构。 掌握洛氏硬度的测试原理及测试方法。 一、洛氏硬度试验 1、实验设备及材料 HR—150型洛氏硬度试验机，如教材P30图2—20所示。 40mmX10mm淬火状态45钢试块及W18Cr4V切刀片各一块。 120°金刚石圆锥压头（HRC）。 2、实验原理 将预载荷与主载荷依次假如后，卸除主载荷。压头在被测试扬表面产生的压痕深度差，即可表示材料的硬度。 3、实验步骤 （1）根据被测试样的估计硬度选择压头和硬度标尺（淬火钢硬选金刚石压头，选用C标尺）。 （2）加预载：将试样放在载物台上，顺时针转动升降机受论，使试样与压头缓慢接近，直至表盘小指针指刀红点，大指针偏离零点5格之内。此时，预载（98.7N）已加在试样上。 （3）加主载：先调节表盘，使大指针B或C标尺的零点，再缓慢按下操作手柄到加载位置，并停留15s，大指针随之转动若干格而停止。主载（1 373N）也已加在试样上，此时总实验力为1 471.7N。 （4）卸主载：顺时针扳回操作手柄到卸荷位置，大指针在原位反向转动若干格而停止，此时读到的表盘刻度值即位该点洛氏硬度值。 （5）在同一被测面的不同位置上重复测量三个点（三点相距＞3mm，点到边缘距离＞3mm）。 4、注意事项 （1）试样的两大面应磨平、光洁、无油污、氧化皮裂纹及凹坑或显著的加工痕迹。载物台及压头表面清洁。 （2）压头要装牢（注意安装时压头削扁对准压轴孔的削扁，压头推到顶后拧紧紧定螺钉）。 （3）试样放平稳，不可油滑动及明显变形，并保证压头中心线与被测表面相垂直。如为圆柱式样，应放于V形铁中支承。 （4）加载、卸载均要缓慢无冲击。 5、填写实验报告 （1）简述实验原理。 （2）写明实验时间、地点、组员及指导教师。 （3）将记录数据填入表2—6，并给出实验结论。 二、布氏硬度实验 1、实验设备及材料 设备 TH600型布氏硬度试验机（图2—21）和读书显微镜。 试样 厚10mm的正火状态45钢一块。 2、实验原理 用一定直径的硬质合金球做压头，以一定的实验力压入试样表面，经规定保持时间厚，卸除实验力，试样表面将留下以格压痕，测量压痕直径并计算压痕表面积，通过计算或