工程材料及热加工.ppt

* * 工程材料及热加工 课程整体情况介绍 王巧云 * * 第一页，共二十八页。 课程整体情况介绍 本课程校内发展的历史沿革 本课程的内容 教学内容组织方式与目的 教学条件（教材的使用与建设） 工学结合 课程特色 教学队伍 教学效果 * * 第二页，共二十八页。 1、本课程校内发展的历史沿革 材料是人类文明生活的物质基础。人类历史所谓石器时代、青铜器时代和铁器时代就是按生产活动中起主要作用的工具材料来划分的。可见材料的发展对社会的进步起着极为重要的作用。 工程材料及热加工包括工程材料及热加工工艺两部分。它是机械类和近机械类专业的一门专业基础课。作为一名机械制造的技术人员，在设计和制造零件时，必须熟悉各类材料的牌号，懂得材料的成分、组织和性能之间的关系，对零件毛坯选用的热加工工艺应有相当的了解。 周朝青铜器 商代青铜兽 * * 第三页，共二十八页。 本校以前招生是五年制大专生，没有一套合适的教材，上课所用的是参考教材。要讲授的内容包括铁碳合金、合金钢、热处理、压力加工、铸造、铸焊等方面，它的内容涉及的比较广，每个方面在各大院校都是一门独立的专业。1994年原金工教研室主任金南威根据原航空航天工业部批准的“工程材料及金属热加工基础”课程教学大纲要求，主编了一本适合工科中专学校的教材。该教材课时多，对五年制大专生分两个学期教学。工程材料部分在第一学期作为考试课程，热加工工艺部分在第二学期作为考查课程。该课程设有实验课，包括金相组织的观察和热处理实验等。 * * 第四页，共二十八页。 根据学校发展的要求，对实验室及实习工厂进行改建，其课程的教学也需要进行改革。现在学校招生是三年制大专生，教材的选用是程晓宇主编的面向21世纪高职高专规划教材《工程材料及热加工技术》，对课程进行了以下方面的改革： （1）鉴于现在课程改革和课时紧张的情况，将热处理实验内容改为认识实习期间参观热处理车间，将金相组织的观察实验改为在教师的指导下运用课件进行。 * * 第五页，共二十八页。 （2）在教学过程中，配合理论教学，为了使学生对热加工和材料应用方面有一定的感性认识，采用多媒体课件、采集的视频等教学方式，提高了教学效果。 （3）改变了传统的以教师为中心的教学方法，充分调动学生学习的积极性，采用互动式、课堂讨论式教学，收到了很好的教学效果。 （4）加强过程管理，改1次期末考试为“平时成绩＋作业＋期末考试”综合考核评定成绩。 板条马氏体 铁素体 * * 第六页，共二十八页。 2、本课程的内容 机械工程系飞机制造技术专业、模具设计与制造专业、机械制造与自动化专业、机电一体化专业（五年制）开设了《工程材料及热加工》这门课程，该课程是机械类专业的一门专业基础课，要求学生掌握制造机械零件所必备的有关工程材料及毛坯热加工方面的知识。该课程的内容包括工程材料基础和热加工工艺基础两部分 曲轴 整体热处理大炉 * * 第七页，共二十八页。 机械工程材料基础包括以下内容： 金属的力学性能：介绍材料室温时的力学性能。 金属的晶体结构与结晶：介绍常见金属的晶体结构。 铁碳相图：介绍铁碳合金相图中典型合金的结晶过程，铁碳合金的组织和力学性能的关系、相图在选材方面的应用 钢的热处理：介绍钢在加热和冷却时的组织转变，过冷奥氏体转变产物的组织、形态和性能，以及热处理工艺的目的、方法、和应用。 金属材料：介绍常用金属材料（铸铁、碳钢、合金钢、轴承合金、铝合金等）的种类、成份、牌号、热处理、性能特点及其应用。 * * 第八页，共二十八页。 热加工工艺基础 铸造：铸造工艺基础，铸造方法，铸造合金的性能，铸件结构设计等。 锻压：介绍金属的可段性、模锻、自由锻及板料冲压。 焊接：电弧焊，其它常用焊接方法，常用金属材料的焊接，焊接结构工艺性。 * * 第九页，共二十八页。 3、教学内容组织方式与目的 以合金渗碳钢为例 1、性能要求 (1)表面渗碳层硬度高，以保证优异的耐磨性和接触疲劳抗力，同时具有适当的塑性和韧性。 (2)心部具有高的韧性和足够高的强度。 (3)有良好的热处理工艺性能。 2、成分特点 (1)低碳：碳含量一般为0.10%～0.25%。 (2)加入提高淬透性的合金元素：常加入Cr、Ni、Mn、B等。 (3)加入阻碍奥氏体晶粒长大的元素：Ti、V、W、Mo等。 3、常见钢种及牌号 20Cr 低淬透性合金渗碳钢。 20CrMnTi 中淬透性合金渗碳钢。 18Cr2Ni4WA和20Cr2Ni4A 高淬透性合金渗碳钢。 * * 第十页，共二十八页。 4、热处理和组织性能 合金渗碳钢的热处理工艺一般都是渗碳后直接淬火，再低温回火。 热处理后，表面渗碳层的组织为合金渗碳体+回火马氏体+少量残