文档介绍：金属材料及热处理教案
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200 至200 学年第 学期
_____________________课程
教
案
课程编码：_________ ） 总第 课时
课 题
§1-1 金属的力学性能
教
学
目
标
知识目标
1、了解金属力学性能各指标概念
2、掌握低碳钢拉伸曲线的绘制及各段曲线的含义
能力目标
应使学生能对常用力学指标进行查表和计算
情感目标
对常用力学性能指标在工业中的应用予以充分重视
教学重点
1、强度、塑性、硬度、冲击韧性以及疲劳强度的概念
2、低碳钢拉伸曲线的绘制及曲线中各要点的含义
教学难点
掌握低碳钢拉伸曲线的绘制及曲线中各要点的含义
教学用具
教学方法
阅读教学法、归纳法、举例分析法
教学过程设计
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
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一、组织教学
二、导入新课
三、新课教学
在机械设备及工具的设计、制造中选用金属材料时，大多数是以其力学性能为主要依据，因此熟悉和掌握金属材料的力学性能是非常重要的。
（一）、基本概念
1、力学性能：即指金属在外力的作用下所表现出来的性能。它包括强度、塑性、硬度、冲击韧性以及疲劳强度等。
举例：让学生头脑中形成概念
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2、载荷：金属材料在加工和使用过程中所受的外力称为载荷。
根据载荷作用性质的不同分为：
（1）静载荷：指大小不变或变化过程极其缓慢的载荷
（2）冲击载荷：指在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷
（3）交变载荷：指大小、方向或大小和方向随时间发生周期性变化的载荷
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根据载荷作用形式的不同分为：
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拉、压、弯曲、剪切以及扭转等
3、变形：指金属材料受到载荷作用而产生的几何形状和尺寸的变化
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教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
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（1）弹性变形：指随载荷的去除而消失的变形
（2）塑性变形：不能随载荷去除而消失的变形。也称为永久变形或残余变形
通过举例，使学生对强度的概念有一个明确的认识
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（二）强度
1、强度的概念
金属材料在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力，称为强度。
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（金属材料强度越高，则强度越大，越不容易被破坏，承载能也就越大。）
根据载荷作用方式的不同，强度可分为：抗
拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度以
及抗扭强度等五种。
2、强度的测定（以抗拉强度为例进行分析，其他不作介绍）
（1）拉伸试样的选用
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为了使测试结果具有可比性，拉伸试验时必须采用国家表准规定的拉伸试样，具体拉伸试样可参照（GB/T 397-1986），在该标准中对试样的形状尺寸以及加工要求均有明确的规定。
（2）低碳钢拉伸曲线
oe——比例阶段（弹性变形阶段）
在这个阶段试样变形完全是弹性的，若撤去载荷，试样能立刻恢复原状。
图中Fe为试样弹性恢复最大载荷。
es——屈服阶段（塑性变形阶段）
在这个阶段试样发生明显的塑性变形，试样表面出现45
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º滑移线，若此
时撤去载荷，试样不能恢复原状。图中Ｆs为屈服载荷。
sb——强化阶段
在这个阶段随着外载荷的不断增加试样继续伸长，变形均匀发生，出现
了加工硬化现象，抗拉强度明显提高。图中Ｆb为试样最大载荷。
bz——颈缩阶段（局部塑性变形阶段）
在这个阶段试样局部直径出现了明显的收缩，试样所需载荷急剧下降，伸长主要集中在颈缩部位
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教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
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直至最后断裂，断口呈45º刀口状。
（注：工程上使用的材料多数是没有明显的屈服现象的，有些脆性材料不
仅没有屈服现象，而且也不产生“颈缩”，例如铸铁等。）
3、强度的衡量指标
常用的衡量指标有屈服点和抗拉强度两种。
屈服点：在拉伸试验过程中，载荷在不增加（保持恒定）的情况下，试样
仍能继续增加伸长时的应力即为屈服点。用符号σs表示。
抗拉强度：材料在断裂前所能承受的最大载荷即位抗拉
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