金属工艺学教学作者王英杰31622金属工艺学教案(高职)
金属工艺学电子教学教案——第十二章 切削加工基础知识(高教版 王英杰主编)
第十二章切削加工基础知识一、教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟二、教学内容第一节切削加工概述一、切削加工的实质和分类♦切削加工是指利用切削工具从工件上切除多余材料，获得符合预定技术要求的零件或半成品的加工方法。
切削加工包括机械加工和钳工加工两种，其主要形式有：车削、钻削、刨削、铣削、磨削、齿轮加工以及钳工等。
二、切削加工在工业生产中的地位及特点(1)切削加工可获得相当高的尺寸精度和较小的表面粗糙度参数值。
(2)切削加工几乎不受零件的材料、尺寸和质量的限制。
第二节切削运动与切削用量一、切削运动♦在切削过程中，加工刀具与工件间的相对运动，就是切削运动。
切削运动包括主运动和进给运动两个基本运动。
1．主运动♦主运动是由机床或人力提供的主要运动，它促使刀具和工件之间产生相对运动，从而使刀具前面接近工件。
主运动可以是旋转运动，也可以是直线运动。
多数机床的主运动为旋转运动，如车削、钻削、铣削、磨削中的主运动均为旋转运动。
2．进给运动♦进给运动是由机床或人力提供的运动，它使刀具与工件之间产生附加的相对运动，加上主运动，即可不断地或连续地切屑，并获得具有所需几何特性的已加工表面。
进给运动有直线、圆周及曲线进给之分。
直线进给又有纵向、横向、斜向三种。
任何切削过程必须有一个，也只有一个主运动。
进给运动则可能有一个或几个。
主运动和进给运动可以由刀具、工件分别来完成，也可以是由刀具单独完成。
二、切削用量切削用量要素包括切削速度、进给量和背吃刀量三个要素。
要完成切削，三者缺一不可，故又称为切削用量三要素。
♦待加工表面──工件上有待切除的表面；♦已加工表面──工件上经刀具切削后产生的表面；♦过渡表面──工件上由切削刃形成的那部分表面，它是待加工表面和已加工表面之间的过渡表面。
1．切削速度υc♦切削速度是指切削刃上选定点相对于工件的主运动的瞬时速度，单位为m/s 。
2．进给量f♦进给量是指主运动的一个循环内(一转或一次往复行程)刀具在进给方向上相对工件的位移量。
金属工艺学电子教学教案——第三章 非合金钢(高教版 王英杰主编)
第三章非合金钢教学重点与难点1．重点非合金钢的分类和应用2．难点应用教学方法与教学手段1．利用挂图等教具。
2．分析典型非合金的性能与应用，以点带面，触类旁通。
教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容♦钢是指以铁为主要元素，碳的质量分数一般在2%以下并含有其他元素的材料。
钢按化学成分可分为非合金钢、低合金钢和合金钢三大类。
实际生产中使用的非合金钢除含有碳元素之外，还含有少量的硅、锰、硫、磷、氢等元素，它们通称为杂质元素。
第一节杂质元素对钢性能的影响一、硅的影响硅是作为脱氧剂带进钢中的。
硅的脱氧作用比锰要强，可以防止形成FeO，有利于改善钢的质量；硅能溶于铁素体中，并使铁素体强化，从而提高钢的强度、硬度和弹性，但降低钢的塑性和韧性。
总的来讲，钢中的硅是有益元素。
二、锰的影响锰是炼钢时用锰铁脱氧后残留在钢中的杂质元素。
锰具有一定的脱氧能力，能把钢中的FeO还原成铁，改善钢的质量；锰还可以与硫化合成MnS，以减轻硫的有害作用，降低钢的脆性，改善钢的热加工性能；锰能大部分溶解于铁素体中，形成置换固溶体，并使铁素体强化，提高钢的强度和硬度。
总的来讲，锰也是一个有益的元素。
三、硫的影响硫是在炼钢时由矿石和燃料带进钢中的，而且在炼钢时难以除尽。
总的来讲，硫是有害杂质元素。
在固态下硫不溶于铁，而以FeS的形式存在。
FeS与Fe能形成低熔点的共晶体(Fe＋FeS)，其熔点为985℃，且分布在晶界上。
当钢材在1000℃～1200℃进行热压力加工时，由于共晶体熔化，从而导致钢在热加工时开裂。
这种金属在高温时出现脆裂的现象，称为“热脆”。
四、磷的影响磷是由矿石带入钢中的。
一般来讲，磷在钢中能全部溶于铁素体中，提高铁素体的强度和硬度。
但在室温下使钢的塑性和韧性急剧下降，产生低温脆性，这种现象称为冷脆。
磷是有害元素，钢中磷的质量分数即使只有千分之几，也会因P而使钢的脆性增加，特别是在低温时更为显著，因此，要析出脆性化合物Fe3限制磷的质量分数。
金属工艺学电子教学教案——第一章 金属的性能02(高教版 王英杰主编)
第一节金属的力学性能二、硬度♦硬度——是衡量金属材料软硬程度的一种性能指标，也是指金属材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力。
常用的硬度测试方法有布氏硬度(HBS或HBW)、洛氏硬度(HRA、HRB、HRC等)和维氏硬度(HV)。
(一)布氏硬度布氏硬度的试验原理是用一定直径的淬火钢球或硬质合金球，以相应的试验力压入试样表面，经规定的保持时间后，卸除试验力，测量试样表面的压痕直径d，然后根据压痕直径d计算其硬度值的方法。
布氏硬度值是用球面压痕单位表面积上所承受的平均压力表示的。
通过计算或查布氏硬度表即可得出HBS(HBW)值。
布氏硬度计算值一般都不标出单位，只写明硬度的数值。
布氏硬度的标注方法是，测定的硬度值应标注在硬度HBW符号的前面。
除了保持时间为10~15s的试验条件外，在其他条件下测得的硬度值，均应在硬度HBW 符号的后面用相应的数字注明压头直径、试验力大小和试验力保持时间。
例如： 150 HBS 10/1000/30表示用直径D为10mm的淬火钢球，在1000kgf(9.807kN)试验力作用下，保持30s测得的布氏硬度值为150。
500HBW5/750表示用直径D为5mm的硬质合金球，在750kgf(7.355kN)试验力作用下保持10～15s测得的布氏硬度值。
一般试验力保持时间为10～15s时不标明。
布氏硬度试验的特点是试验时金属材料表面压痕大，能在较大范围内反映被测材料的平均硬度，测得的硬度值比较准确，数据重复性强。
但由于其压痕较大，对金属表面的损伤较大，不宜测定太小或太薄的试样。
通常布氏硬度适合于测定有色金属、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及经退火、正火、调质处理后的各类钢材。
(二)洛氏硬度洛氏硬度试验原理是以锥角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.588mm的淬火钢球，压入试样表面，试验时，先加初试验力，然后加主试验力，压入试样表面之后，去除主试验力，在保留初试验力的情况下，根据试样残余压痕深度增量来衡量试样的硬度大小。
金属工艺学电子教学教案——第十三章切削机床及切削加工03(高教版王英杰主编)(中职.doc
第八节数控加工简介教学重点与难点1・重点数控机床的工作原理、工艺特点和范围2.难点数控机床的工作原理教学方法与手段1.利用挂图、模型等教具。
2.结合切削实例分析数控机床的工艺特点和工艺范围，增强感性认识。
教学组织1 •复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容♦数字控制（computer numerical control）是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信号对设备及设备的工作过程进行控制的一种方法，简称为数控（C7C）。
♦利用数字控制方式，按照给定的程序自动地进行加工的机床，称为数字控制机床，简称数控机床。
数控机床就是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控技术的机床。
♦根据被加工零件图样和工艺要求，编制成以数码表示的程序输入到机床的数控装置或控制计算机中，以控制工件和工具的相对运动，使Z加工出合格零件的方法，称为数控加工。
一、数控机床加工零件的基本原理利用普通金屈切削机床加工零件，是操作者根据图样的要求，不断地改变刀具与工件之间的运动参数（位置、速度等），利用刀具对工件进行切削加工，最终得到所需要的合格零件。
利用数控机床加工零件是把刀具与工件的运动坐标分割成一些最小的单位量，即最小位移量，由数控系统按照零件加工程序的要求，使坐标移动若干个最小位移量，实现刀具与工件的相对运动，从而完成对零件的加工。
二、数控机床的组成数控机床由程序载体、输入装置、CNC单元、伺服系统、位置反馈系统和机床机械部件组成。
三、数控机床的分类（-）按运动轨迹分类1.点位控制的数控机床点位控制的特点是只要求控制刀具或机床工作台，从一点移动到另一点的准确定位，至于点与点Z间移动的轨迹原则上不加控制，并且在移动过程中刀具不进行切削。
采用点位控制的数控机床有数控钻床、数控镇床、数控冲床和数控测量机等。
2.直线控制的数控机床直线控制的特点是除了控制点与点之间的准确定位外，还要保证被控制的两个坐标点间移动的轨迹是一条直线，且在移动的过程中，刀具能按指定的进给速度进行切削。
金属工艺学教学PPT作者王英杰31622金属工艺学教案(高职)
教案一【教学组织】1．提问10分钟2．讲解70分钟3．小结5分钟4．布置作业5分钟【教学内容】绪论一、人类社会的发展历程人类使用材料的足迹经历了从低级到高级、从简单到复杂、从天然到合成的过程，目前人类已进入金属（如钛金属）、高分子、陶瓷及复合材料共同发展的时代。
二、节约金属材料一是向地壳的深部要金属；二是向海洋要金属；三是节约金属材料，寻找它的代用品。
三、非金属材料的使用非金属材料的使用，不仅满足了机械工程中的特殊需求，而且还大大简化了机械制造的工艺过程，降低了机械制造成本，提高了机械产品的使用性能。
其中比较突出的非金属材料就是：塑料、陶瓷与复合材料等。
四、机械零件加工技术的发展例如，激光技术与计算机技术在机械零件加工过程中的应用，使得机械零件加工设备不断创新，零件的加工质量和效率不断提高，如计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)和生产管理信息系统（MIS）的综合应用，突破了传统的机械零件加工方法，产生了巨大的变革。
五、我国在金属加工方面取得的成就历史上我国是使用和加工金属材料最早的国家之一。
2008年我国钢铁产量突破5亿吨，成为国际钢铁市场上举足轻重的“第一力量”。
六、金属工艺学课程的性质《金属工艺学》教材内容广、实践性强，比较系统地介绍了金属材料与非金属材料的分类、性能、加工工艺方法及其应用范围等知识。
该课程是融汇多种专业基础知识为一体的专业技术基础课，是培养从事机械装备制造行业应用型、管理型、操作型及复合型人才的必修课程。
同学们在学习本课程时，一定要多联系自己在金属材料和非金属材料方面的感性知识和生活经验，要多讨论、多交流、多分析和多研究，特别是在实习中要多观察，勤于实践，做到理论联系实际，这样才能更好地学好教材中的基础知识，做到融会贯通，全面发展。
第一章金属材料基础知识第一节金属材料分类●金属是指具有良好的导电性和导热性，有一定的强度和塑性，并具有光泽的物质。
金属工艺学电子教学教案——第五章 低合金钢和合金钢01(高教版 王英杰主编)
第五章低合金钢和合金钢教学重点与难点1．重点钢的分类与牌号2．难点牌号与应用的关系教学方法与手段列举生活与生产中应用所讲钢种，分析其应用，增强感性认识。
教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容♦为了改善钢的某些性能或使之具有某些特殊性能，在炼钢时有意加入的元素，称为合金元素。
♦含有一种或数种有意添加的合金元素的钢，称为合金钢。
钢中加入的合金元素主要有：硅(Si)、锰(Mn)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、钒(V)、钛(Ti)、铌（Nb）、钴（Co）、铝(Al)、硼(B)及稀土元素(Re)等。
第一节合金元素在钢中的作用一、合金元素在钢中的存在形式及作用合金元素在钢中主要以两种形式存在，一种形式是溶入铁素体中形成合金铁素体；另一种形式是与碳化合形成合金碳化物。
(一)合金铁素体大多数合金元素都能不同程度地溶入铁素体中。
溶入铁素体的合金元素，由于它们的原子大小及晶格类型与铁不同，使铁素体晶格发生不同程度的畸变，其结果使铁素体的强度、硬度提高，当合金元素超过一定的质量分数后，铁素体的韧性和塑性会显著降低。
(二)合金碳化物按合金元素与碳之间的相互作用，可分为碳化物形成和非碳化物形成两类合金元素。
非碳化物形成合金元素，如Si、Al、Ni及Co等，它们只以原子状态存在于铁素体或奥氏体中。
碳化物形成元素，按它们与碳结合的能力，由强到弱的次序为：Ti、Nb、V、W、Mo、Cr、Mn和Fe。
它们和碳形成的碳化物有：TiC、NbC、VC、WC、Cr7C3、(Fe，Cr)3C及(Fe,Mn)3C等。
合金碳化物的存在提高了钢的强度、硬度和耐磨性。
二、合金元素对钢的热处理和力学性能的影响(一)合金元素对钢加热转变的影响合金钢的奥氏体形成过程，基本上与非合金钢相同。
由于合金元素的扩散速度较慢，加之合金碳化物比较稳定，不易溶入奥氏体中，减缓了奥氏体的形成过程。
为了获得均匀的奥氏体，大多数合金钢需加热到更高的温度，并保温更长的时间。
金属工艺学电子教学教案——金属学基础知识02(高教版王英杰主编)(中职教育).doc
第四节合金的晶体结构教学重点与难点1・重点合金的品体结构、固溶体、铁碳合金基本组织2.难点固溶体教学方法与手段1.利用挂图等教具。
2.利用多媒体资料演示固溶体的三维结构、铁碳合金基本组织特征。
3.举例说明相的含义，如糖水、盐水、过饱和状态的盐水等。
教学组织1 •复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容一、基本概念1.合金♦合金是指两种或两种以上的金属元素或金属与非金属元素组成的金属材料。
例如，普通黄铜是由铜和锌两种金屈元素组成的合金，碳素钢是由铁和碳组成的合金。
2.组元♦组成合金最基木的、独立的物质称为组元。
一般来说，组元就是组成合金的元索，但有时也可将稳定的化合物作为组元。
3.合金系♦由若干给定组元按不同比例配制而成的一系列化学成分不同的合金，称为合金系。
4.相♦相是指在一个合金系统中具有相同的物理性能和化学性能，并与该系统的其余部分以界面分开。
例如，在铁碳合金中a-Fc为一个相，FsC为一个相；水和冰虽然化学成分相同，但其物理性能不同，故为两个相。
5.组织♦组织是指用金相观察方法，在金屈及其合金内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、方向、形状、排列状况等组成关系的构造情况。
由于合金的性能取决于组织，而组织又首先取决于合金中的相，所以，为了掌握合金的组织和性能，首先必须了解合金晶体的结构。
二、合金的晶体结构根据合金中各组元间的相互作用，合金中的晶体结构可分为固溶体、金属化合物及机械混合物三种类型。
(-)固溶体♦合金在固态下一种组元的晶格内溶解了另一种原子而形成的晶体相，称为固溶体。
根据溶质原子在溶剂晶格中所占位置的不同，可将固溶体分为置换固溶体和间隙固溶体。
1.置换固溶体♦溶质原子代替一部分溶剂原子占据溶剂晶格部分结点位置时，所形成的晶体相，称为置换固溶体。
按溶质溶解度不同，置换固溶体又可分为有限固溶体和无限固溶体。
溶解度主要取决于组元间的晶格类型、原子半径和原子结构。
实践证明，大多数合金只能有限固溶，口溶解度随着温度的升高而增加。
金属工艺1—3单元教案
金属工艺教学进度安排表周次时间教学内容备注第一周 2.25---3、1第二周 3.4—3.8第三周 3.11---3.15第四周 3.18---3.22 第一章金属材料和机械制造过程概述第五周 3.25—3.29 第二章金属的性能第六周 4.1---4.5 第三章金属的晶体结构与结晶第七周 4.8---4.12第八周 4.15---4.19第九周 4.22---4.26第十周 4.29---5.3第十一周 5.6---5.10第十二周 5.13---5.17第十三周 5.20---5.24第十四周 5.27---5.31第十五周 6.3—6.7第十六周 6.10---6.14第十七周 6.17---6.21第十八周 6.24---6.28第十九周7.1—7.5第二十周7.8---7.12课程类型基础文化课（是）；专业基础课（）；专业实习课（）授课方式课堂讲授（是）；实践课（）考核方式考试（是）；考查（）课程教学总学时数80课时学时分配课堂讲授 80 学时；实践课学时教材名称金属工艺学出版社及作者高等教育出版社出版主编：王英杰金升指定参考书作者出版社出版时间123第 4 周第次课 2013 年月日章节名称第一章金属材料和机械制造过程概述授课方式理论课（是）；实践课（）；实习课（）教学时数4教学目的及要求 1、了解为什么要学金属工艺学2、了解炼铁的实质、原料、设备及产品。
3、了解炼钢的实质、原料、设备及产品（介绍常识知识）。
教学重点与难点炼钢和炼铁的过程教学手段（仪器）无教学方法理论讲授教学主要内容第一节金属材料的分类一、为什么要学金属工艺学（机械工程材料工艺学）？金属工艺学是一门传授有关制造金属零件工艺方法的综合性技术基础课。
它主要传授各种工艺方法本身的规律性及其在机械制造中的应用和相互关系；金属零件的加工工艺过程和结构工艺性；常用金属材料性能对加工工艺的影响；工艺方法的综合比较等。
研究的对象：常用的工程材料、材料的各种加工处理工艺。
金属工艺学电子教学教案——第四章 钢的热处理02(高教版 王英杰主编)
第四节淬火教学重点与难点1．重点淬火、回火2．难点淬透性和淬硬性教学方法与手段1．利用挂图等教具。
2．举生活中应用淬火与回火的现象，分析原理与应用，触类旁通。
教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容♦钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体组织的热处理工艺。
♦临界冷却速度是指获得马氏体的最低冷却速度。
♦马氏体是碳或合金元素在α-Fe中的过饱和固溶体，是单相亚稳组织，硬度较高，用符号M表示。
马氏体的硬度主要取决于马氏体中碳的质量分数。
马氏体中由于溶入过多的碳原子，从而使α-Fe晶格发生畸变，增加其塑性变形抗力，故马氏体中碳的质量分数越高，其硬度也越高。
一、淬火(一)淬火的目的淬火的目的主要是使钢件得到马氏体(和贝氏体)组织，提高钢的硬度和强度，与适当的回火工艺相配合，更好地发挥钢材的性能潜力。
(二)淬火工艺1．淬火加热温度的确定亚共析钢淬火加热温度为Ac以上30℃～50℃。
3以上30℃～50℃。
共析钢和过共析钢淬火加热温度为Ac12．淬火介质常用的淬火冷却介质有油、水、盐水、硝盐浴和空气等。
3．淬火方法(1)单液淬火。
♦将已奥氏体化的钢件在一种淬火介质中冷却的方法。
例如，低碳钢和中碳钢在水中淬火，合金钢在油中淬火等。
单液淬火方法主要应用于形状简单的钢件。
(2)双液淬火。
♦将工件加热奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质中，在组织即将发生马氏体转变时立即转入冷却能力弱的介质中冷却的方法，称为双液淬火。
例如，先在水中冷却后在油中冷却的双液淬火。
双液淬火主要适用于中等复杂形状的高碳钢工件和较大尺寸的合金钢工件。
(3)马氏体分级淬火♦工件加热奥氏体化浸入温度稍高于或稍低于Ms点的盐浴或碱浴中，保持适当时间，在工件整体达到冷却介质温度后取出空冷以获得马氏体组织的淬火方法，称为马氏体分级淬火。
马氏体分级淬火能够减小工件中的热应力，并缓和相变过程中产生的组织应力，减少淬火变形。
《金属工艺学》授课教案
《金属工艺学》授课教案一、课程概述1.1 课程定位《金属工艺学》是工科类院校材料科学与工程专业的一门重要专业基础课程，旨在培养学生掌握金属材料的性能、制备工艺及应用等方面的基本理论、基本知识和基本技能。
1.2 课程目标通过本课程的学习，使学生了解金属材料的组成、性能及应用；掌握金属材料的制备工艺，如熔炼、铸造、轧制、锻造、焊接、热处理等；培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续专业课程的学习和将来的工作打下基础。
二、教学内容2.1 金属材料的基本知识2.1.1 金属的晶体结构2.1.2 金属的物理性能2.1.3 金属的化学性能2.2 金属的制备与加工工艺2.2.1 熔炼与铸造2.2.2 轧制与拉拔2.2.3 锻造与冲压2.2.4 焊接与切割2.2.5 热处理与表面处理2.3 金属材料的性能及应用2.3.1 力学性能2.3.2 物理性能2.3.3 化学性能2.3.4 应用领域三、教学方法3.1 授课方式采用课堂讲授、实验演示、案例分析、小组讨论等多种教学方式相结合，以提高学生的学习兴趣和参与度。
3.2 教学工具利用多媒体课件、实物模型、实验设备等教学工具，直观展示金属材料的制备工艺和性能特点。
3.3 实践环节安排实验课程，使学生在实践中掌握金属工艺学的知识和技能。
四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等，占总评的40%。
4.2 考试成绩包括期末考试和课程设计，占总评的60%。
五、教学计划5.1 课时安排共计32课时，其中理论授课24课时，实验授课8课时。
5.2 授课安排第1-8课时：金属材料的基本知识第9-16课时：金属的制备与加工工艺第17-24课时：金属材料的性能及应用第25-32课时：实验及课程设计六、教学活动设计6.1 理论授课6.1.1 金属材料的基本知识：通过PPT展示金属的晶体结构、物理性能和化学性能，结合实际案例进行讲解，让学生了解金属的基本特性。
6.1.2 金属的制备与加工工艺：讲解各种金属制备和加工工艺的基本原理、方法和应用，通过图片和视频展示工艺过程，使学生能够直观地理解。
金属工艺学电子教学教案——第十章 锻压02(高教版 王英杰主编)
第三节金属锻造工艺教学重点与难点1．重点金属锻造工艺2．难点模锻教学方法与手段1．利用挂图等教具。
2．结合生活用品分析各类工艺的应用和特点，增强感性认识。
教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容一、坯料的加热(一)加热目的加热的目的是提高金属的塑性和降低变形抗力，以改善其可锻性和获得良好的锻后组织。
加热后锻造可以用较小的锻打力量使坯料产生较大的变形而不破裂。
非合金钢、低合金钢和合金钢锻造时应在单相奥氏体区进行，因为奥氏体组织具有良好的塑性和均匀一致的组织。
(二)锻造温度范围♦锻造温度范围是指由始锻温度到终锻温度之间的温度间隔。
1.始锻温度♦始锻温度是指开始锻造时坯料的温度，也是允许的最高加热温度。
这一温度不宜过高，否则可能造成过热和过烧；但始锻温度也不宜过低，因为过低则使锻造温度范围缩小，缩短锻造操作时间，增加锻造过程的复杂性。
非合金钢的始锻温度应比固相线低200℃左右。
2.终锻温度♦终锻温度是指坯料经过锻造成形，在停止锻造时锻件的瞬时温度。
如果这一温度过高，则停锻后晶粒会在高温下继续长大，造成锻件晶粒粗大；如果终锻温度过低时锻件塑性较低，锻件变形困难，容易产生冷形变强化。
非合金钢的终锻温度，常取800℃左右。
二、锻造成形(一)自由锻自由锻是指只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧铁之间直接对坯料施加外力，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。
♦采用自由锻方法生产的锻件，称为自由锻件。
自由锻是通过局部锻打逐步成形的，它的基本工序包括：镦粗、拔长、冲孔、切割、弯曲、扭转、错移等。
1.镦粗♦镦粗是指使毛坯高度减小，横截面积增大的锻造工序，常用于锻造圆饼类锻件。
2.拔长♦拔长是指使毛坯横断面积减小，长度增加的锻造工序，常用于锻造杆类与轴类锻件。
3．冲孔♦冲孔是指在坯料上冲出透孔或不透孔的锻造工序，常用于锻造齿轮坯、环套类等空心锻件。
4．切割♦切割是指将坯料分成几部分或部分地割开或从坯料的外部割掉一部分或从内部割掉一部分的锻造工序，常用于切除锻件的料头、钢锭的冒口等。
《金属工艺学》授课教案
《金属工艺学》授课教案一、教学目标：1. 了解金属工艺学的基本概念、研究内容和发展趋势。
2. 掌握金属材料的性能、分类及选用原则。
3. 熟悉金属材料的加工工艺及应用领域。
4. 培养学生的创新意识和实践能力。
二、教学内容：1. 金属工艺学的基本概念和研究对象。
2. 金属材料的性能及选用原则。
3. 金属材料的加工工艺及设备。
4. 金属材料的应用领域及发展趋势。
三、教学重点与难点：1. 金属工艺学的基本概念和研究内容。
2. 金属材料的性能指标及其含义。
3. 金属材料的加工工艺及应用。
4. 金属工艺学在工程实践中的应用。
四、教学方法与手段：1. 采用讲授、讨论、案例分析等教学方法。
2. 利用多媒体课件、实物模型、实验等教学手段。
五、教学安排：1. 第一课时：金属工艺学的基本概念和研究对象。
2. 第二课时：金属材料的性能及选用原则。
3. 第三课时：金属材料的加工工艺及设备。
4. 第四课时：金属材料的应用领域及发展趋势。
5. 第五课时：案例分析与实践操作。
六、教学评估与反馈：1. 课堂互动：通过提问、讨论等方式，了解学生对金属工艺学基本概念的理解程度。
2. 课后作业：布置相关习题，巩固学生对金属材料性能和加工工艺的知识。
七、教学拓展与资源：1. 推荐阅读材料：提供相关书籍、学术论文，供有兴趣深入了解的学生自学。
2. 参观实践：组织学生参观金属材料加工企业或实验室，增强学生对金属工艺学的实际应用的认识。
3. 网络资源：引导学生利用网络资源，如在线课程、学术论坛等，拓宽视野，丰富学习途径。
八、课程总结与展望：1. 课程回顾：总结本门课程的主要内容，强调金属工艺学在工程领域的重要性。
2. 学生表现评价：对学生在课程中的表现进行总结评价，鼓励优秀学生。
3. 未来学习建议：为学生提供金属工艺学相关领域的学习方向和建议，激发学生的学习兴趣。
九、教学反思与改进：1. 教学效果评估：收集学生反馈，评估教学方法的适用性和效果。
金属工艺学电子教学教案——第九章铸造01(高教版王英杰主编)(中职教育).doc
第九章铸造教学重点与难点1・重点砂型铸造方法、造芯和浇注系统2. 难点造芯和浇注系统教学方法与手段1. 利用挂图等教具。
2. 举例典型砂型铸造方法与应用的关系，增强感性认识。
教学组织1 •复习提问10分钟2. 讲解75分钟3. 小结5分钟教学内容♦铸造是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定 形状和性能金屈零件毛坯的成形方法。
用铸造方法得到的金屈毛坯称为铸件。
铸造生产貝有如卜•特点：1 •铸造适应性很广2. 铸造具有良好的经济性3. 铸件力学性能较低铸造成形的方法主要分为砂型铸造和特种铸造两类。
♦在砂型中生产铸件的铸造方法，称为砂型铸造。
砂型铸造是一种占老而又 需要继续发展的铸造方法，该方法貝有成本低、灵活性大、适应广的特点，而且 操作技术也比较成熟，应用范围较广。
♦与砂型铸造不同的其它铸造方法，称为特种铸造。
特种铸造包括金屈型铸 造、压力铸造、离心铸造、熔模铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、连续铸造和挤压 铸造等。
特种铸造正逐步得到广泛的应用。
铸造概述第一节第二节砂型铸造铸件的形状与尺寸主要取决于造型和造芯，而铸件的化学成分则取决于熔炼。
造型、造芯和熔炼是铸造生产中的重要工序。
一、造型♦用型砂及模样等工艺装备制造砂型的方法和过程，称为造型。
♦造型时用模样形成铸型的型腔，在浇注后形成铸件的外部轮廓。
(一)造型材料制造铸型用的材料称为造型材料，主要包括型砂和芯砂。
型砂和芯砂主要由原砂(SiO2)、粘结剂(多用粘土和膨润土，有时也用水玻璃、植物油、树脂等)、附加物(煤粉或木屑等)、I「【砂和水组成。
造型材料应具备一定的强度、可塑性、耐火性、透气性、退让性和溃散性等性能。
(二)造型方法造型方法通常分为手工造型和机器造型两人类。
1 •手工造型全部用手或手动工具完成的造型工序称为手工造型。
其特点是操作灵活，适应性强，模型成本低，生产准备时间短。
但造型效率低，劳动强度大，劳动坏境差，主要用于单件小批量生产。
金属工艺学电子教学教案——第六章 铸 铁01(高教版 王英杰主编)
第六章铸铁教学重点与难点1．重点铸铁分类与牌号2．难点牌号与应用的关系教学方法与手段列举生活与生产中应用所讲铸铁，分析其应用，增强感性认识。
教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容第一节铸铁概述♦在铁碳相图中，碳的质量分数W C>2.11%的铁碳合金称为铸铁。
铸铁与钢的主要区别在于铸铁比钢含有较高的碳和硅，并且硫、磷杂质含量较高。
常用铸铁的成分范围是：WC =2.5%～4.0%，WSi=1.0%～3.0%，WMn=0.4%～1.4%，W P =0.1%～0.5%，WS=0.02%～0.20%。
铸铁具有良好的铸造性能、减摩性能、吸震性能、切削加工性能及低的缺口敏感性，而且生产工艺简单、成本低廉，经合金化后还具有良好的耐热性和耐腐蚀性等，广泛应用于农业机械、汽车制造、冶金、矿山、石油化工、机床和重型机械制造和国防工业等行业。
一、铸铁的种类根据碳在铸铁中存在的形式不同，可分为以下几种：（1）白口铸铁。
碳主要以游离碳化铁形式出现的铸铁，断口呈银白色，故称为白口铸铁。
（2）灰铸铁。
碳主要以片状石墨形式析出的铸铁，断口呈灰色，故称为灰铸铁。
（3）可锻铸铁。
白口铸铁通过石墨化或氧化脱碳退火处理，改变其金相组织或成分而获得的有较高韧性和塑性的铸铁，称为可锻铸铁。
但实际上可锻铸铁并不能锻造。
（4）球墨铸铁。
铁液经过球化处理而不是在凝固后经过热处理，使石墨大部分或全部呈球状，有时少量为团絮状的铸铁，称为球墨铸铁。
（5）蠕墨铸铁。
金相组织中石墨形态主要为蠕虫状的铸铁，故称蠕墨铸铁。
（6）麻口铸铁。
碳部分以游离碳化铁形式析出，部分以石墨形式析出的铸铁，断口呈灰白色相间，故称麻口铸铁。
二、铸铁的石墨化及影响因素在铸铁中的碳以石墨形式析出的过程称为石墨化。
在铁碳合金中，碳有两种存在形式：其一是渗碳体，其中碳的质量分数为6.69%；其二是自由状态的石墨，用符号G表示，碳的质量分数为100%。
石墨具有特殊的简单六方晶格。
金属工艺学教学PPT作者王英杰31622金属工艺学习题参考答案（高职）doc
高职高专规划教材《金属工艺学复习与思考题及模拟试卷答案》主编：王英杰副主编：杜力机械工业出版社内容简介《金属工艺学复习与思考题及模拟试卷答案》是与机械工业出版社出版的王英杰、张芙丽主编的《金属工艺学》（高职高专）相配套的教学辅助资料。
本教学辅助资料将主教材《金属工艺学》中的全部复习与思考题进行了解答或提示。
同时，为了帮助教师评估教学情况和学生评估自己的学习情况，还根据教学需要组织编写了两套模拟试卷及标准答案，供师生选用。
模拟试卷所涉及的考核内容基本上覆盖各章主要内容的知识点和基本的教学要求，题型种类多，考题数量合理，没有难题和怪题，针对性强，便于学生复习和自学考核，也便于教师根据教学要求进行组卷。
《金属工艺学》教材共9章，内容涉及：金属材料基础知识、钢的热处理、钢铁材料、非铁金属及其合金、非金属材料、铸造、金属压力加工、焊接、切削加工基础知识等内容。
《金属工艺学》除供高等职业技术教育院校使用外，还可作为工科中等职业教育、成人教育和机械类中高级技术工人的培训教材，也可作为有关人员的参考书。
《金属工艺学复习与思考题及模拟试卷答案》由王英杰任主编，杜力任副主编。
全书由王英杰统稿及核对，杜力负责编写。
由于编写时间及编者水平有限，《金属工艺学复习与思考题及模拟试卷答案》中难免有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。
同时，本书在编写过程中参考了大量的文献资料，在此向文献资料的作者致以诚挚的谢意。
《金属工艺学》编写组2011年9月目录第一部分复习与思考题答案第一章金属材料基础知识第二章钢的热处理第三章钢铁材料第四章非铁金属及其合金第五章非金属材料第六章铸造第七章金属压力加工第八章焊接第九章切削加工基础知识第二部分模拟试卷模拟试卷A模拟试卷B第三部分模拟试卷答案模拟试卷A答案模拟试卷B答案第一部分复习与思考题答案第一章金属材料基础知识复习与思考题答案一、填空题（将正确答案填写在横线上）1．金属材料一般可分为钢铁材料和非铁金属2. 钢铁材料是铁和碳的合金。
《金属工艺学(第2版)》教学讲义 0绪论、第1章钢铁生产
课题名称：绪论钢铁生产授课时数：2教学目的、要求：1．明确课程任务、性质、基本要求、学习目的、学习方法2．了解炼铁、炼钢的过程教学重点：课程基本要求、学习目的；教学难点：炼铁、炼钢的过程教学过程：（一）授新课绪论课程性质：金属工艺学是机械类专业一门专业基础理论课。
它为学习其他课程打基础，如机械制造工艺学、车工工艺学、金属切削刀具、机械设计基础、数控加工技术等。
课程任务：金属工艺学是一门研究机械制造生产全过程，涉及金属材料的性能、金属零件的毛坯成形和机械加工以及整机装配的综合性技术科学。
机器制造的过程如下图所示：本课程的基本要求如下：(1) 掌握常用金属材料的成分、组织、种类、牌号、性能及应用，了解非金属材料类别、特性和用途。
(2) 熟悉金属热处理的基本原理，掌握常用热处理方法及其适用范围。
(3) 掌握铸造、锻压、焊接、粉末冶金和切削加工的基本原理，熟悉其工艺特点、工艺设计基本知识和应用范围。
(4) 了解零件结构工艺性的基本知识，具有分析零件结构工艺性的初步能力。
(5) 具有选择材料、毛坯、加工方法和制定加工工艺路线的能力。
学习方法：要注意理论与实践的联系第1章钢铁生产钢铁材料已成为应用最广泛的金属材料，是现代工业尤其是机械制造业的支柱。
这是由于钢铁具有良好的性能，铁又是地壳内蕴藏量最丰富的资源之一，且具有价格低廉、容易加工成形等优点。
钢铁材料是通过炼铁和炼钢的过程来获得的。
1.1 炼铁炼铁的就是从铁矿石中提取铁及其他有用元素的过程。
一、炼铁原料主要原料：铁矿石、焦炭和熔剂。
铁矿石——主要原料。
常用的铁矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)等。
铁矿石中除了铁的氧化物之外还含有硅、锰、硫、磷等非铁氧化物杂质，统称为脉石。
炼铁的目的：从铁矿石中还原出铁，并与脉石分离，从而获得一定成分的生铁，其实质是还原过程。
焦炭——主要燃料。
在燃烧时放出大量的热，以保证炼铁所需要的高温，同时在不完全燃烧时产生还原剂(CO等)。
金属工艺学电子教学教案——第七章 有色金属及其合金01(高教版 王英杰主编)
第七章有色金属及其合金教学重点与难点1．重点分类与牌号2．难点牌号与应用的关系教学方法与手段列举生活与生产中应用所讲材料，分析其应用，增强感性认识。
教学组织1.复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容♦通常把铁或以它为主而形成的材料，称为黑色金属，如钢、铸铁、铬、锰等就属于黑色金属；♦除黑色金属以外的其他金属称为有色金属或称为非铁金属，如铝、镁、铜、锌、锡、铅、镍、钛、金、银、铂、钒、钼等金属及其合金就属于有色金属。
常用的有色金属有：铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、滑动轴承合金等。
第一节铝及铝合金一、纯铝1．纯铝的性能2.纯铝的牌号及应用纯铝牌号用1×××四位数字、字符组合系列表示，牌号的最后两位数字表示最低铝百分含量。
当最低铝百分含量精确到0.01%时，牌号的最后两位数字就是最低铝百分含量中小数点后面的两位。
例如，1A99（原LG5），其WAl=99.99%；1A97（原LG4），其WAl =99.97%；1A93（原LG3），其WAl=99.93%等。
纯铝主要用于熔炼铝合金，制造电线、电缆、电器元件、换热器件以及要求制作质轻、导热导电、耐大气腐蚀但强度要求不高的机电构件等。
二、铝合金铝合金是以铝为基础，加入一种或几种其他元素(如铜、镁、硅、锰、锌等)构成的合金。
向纯铝中加入适量的铜、镁、硅、锰、锌等合金元素，可得到具有较高强度的铝合金。
(一)铝合金的分类根据铝合金的相图，可将铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两类。
铝合金1．变形铝合金在旧标准GB3190—1982中规定变形铝合金的代号用“L+代号+数字”表示。
L是“铝”字汉语拼音字首；其后的代号表示变形铝合金的类别，如F表示防锈铝，Y表示硬铝，C表示超硬铝，D表示锻铝。
数字表示合金的顺序号。
例如，LC4表示4号超硬铝合金。
常见的变形铝合金有以下四类：(1)防锈铝合金它属于热处理不能强化的变形铝合金，一般只能通过冷压力加工提高其强度，主要是Al-Mn系和Al-Mg系合金。
金属工艺学电子教学教案——第四章钢的热处理03(高教版王英杰主编).doc
第六节钢的表面热处理与化学热处理教学重点与难点1・重点表面淬火与化学热处理2 •难点渗碳与渗氮教学方法与手段1.利用挂图等教具。
2.列举生活与生产中应用表面淬火与化学热处理、渗碳与渗氮工艺的实例，分析原理与应用，以点带面，触类旁通。
教学组织1 •复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容的表面热处理♦表面热处理是为改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。
其中表面淬火是最常用的表面热处理。
♦表面淬火是指仅对工件表层进行淬火的工艺。
其目的是使工件表面获得高硬度和耐磨性，而心部保持较好的塑性和韧性。
依加热方法的不同，表面淬火方法主耍有：感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、屯接触加热表面淬火及屯解液加热表面淬火等。
(一)感应加热表面淬火利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表而、局部或整体加热并进行快速冷却的淬火工艺称为感应加热淬火。
1.感应加热基木原理依靠感应电流的热效应，使工件表层在几秒钟内快速加热到淬火温度，然后迅速冷却，淬帔工件表面层，这就是感应加热表面淬火的基本原理。
2.感应加热表面淬火的特点(1)加热时间短，工件基本无氧化、脱碳，且变形小。
奥氏休晶粒细小，淬火后获得细小马氏体组织，使工件表层比一般淬火駛度高2〜3HRC,且脆性较低。
工件表面淬火后，在淬硬的表面层中存在较大的残余压应力，因此，提高了工件的疲劳强度。
(2)加热速度快，热效率高，生产率高，易实现机械化、口动化，适于大批量生产。
(3)感应加热设备投资大，维修调试比较困难。
3 •感应加热表而淬火的应用感应加热表面淬火主要用于中碳钢和中碳合金钢制造的工件，如40钢、45 钢、400、40MnB 等。
生产上通过选择不同的电流频率来达到满足不同要求的淬硬层深度。
根据电流频率不同，感应加热淬火分为三类：高频感应加热表面淬火、中频感应加热表面淬火和工频感应加热表面淬火。
感应加热表而淬火后，需要进行低温回火。
感应加热表面淬火零件的工艺路线一般如下：毛坯锻造(或轧材下料)一退火或正火一粗加工一调质一精加工一感应加热表而淬火一低温回火一磨削加工。
金属工艺学电子教学教案——第一章 金属的性能01(高教版 王英杰主编)
第一章金属的性能教学重点与难点1．重点强度与塑性、布氏硬度2．难点应力与布氏硬度教学方法与教学手段1．利用试样、挂图等教具。
2．利用多媒体资料进行短时演示拉伸过程和硬度测试过程。
教学组织1.讲解85分钟2.小结5分钟教学内容第一章金属的性能♦金属材料的性能分为使用性能和工艺性能。
♦使用性能——是指金属材料为保证机械零件或工具正常工作应具备的性能，即在使用过程中所表现出的特性。
♦工艺性能——是指金属材料在加工过程中所表现出的特性。
♦使用性能包括：力学性能、物理性能和化学性能等。
♦工艺性能包括：铸造性能、焊接性能、锻造性能及切削性能等。
第一节金属的力学性能♦金属的力学性能——是指金属在力作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力──应变关系的性能，如弹性、强度、硬度、塑性、韧性等。
♦弹性——是指物体在外力作用下改变其形状和尺寸，当外力卸除后物体又回复到其原始形状和尺寸的特性。
♦内力——物体受外力作用后导致物体内部之间相互作用的力称为内力。
♦应力——单位面积上的内力则为应力σ(N/mm2)。
金属材料的强度指标就是用应力来度量的。
♦应变є——是指由外力所引起的物体原始尺寸或形状的相对变化(%)。
♦金属力学性能的高低表征金属抵抗各种损害作用的能力大小，它是评定金属材料质量的主要判据，也是金属构件设计时选材和进行强度计算的主要依据。
♦金属力学性能主要有：强度、刚度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度等。
一、强度与塑性♦强度——是指金属抵抗永久变形和断裂的能力。
♦塑性——是指金属在断裂前发生不可逆永久变形的能力。
♦永久变形——是指物体在力的作用下产生的形状、尺寸的改变，外力去除后，变形不能恢复到原来的形状和尺寸。
这种不能恢复到原始的形状和尺寸的变形称永久变形或塑性变形。
金属材料的强度和塑性指标可以通过拉伸试验测得。
(一)拉伸试验拉伸试验是指用静拉伸力对试样进行轴向拉伸，测量拉伸力和相应的伸长，并测其力学性能的试验。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。