非合金碳钢、合金结构钢,合金工具钢,特殊性能钢,电子教案.doc

[课题名称]
非合金碳钢、合金结构钢
［教学目标与要求］
一、知识目标
熟悉碳钢的分类、牌号、性能及用途；较清楚地了解合金的分类、牌号、合金结构钢的性能用途。
二、能力目标
根据碳钢和合金结构钢的牌号，能分析它的成分、性能特点和大致用途。
三、素质目标
熟悉碳钢的分类、牌号，了解合金结构钢的牌号，知道它们的性能和用途。
四、教学要求
较熟练地掌握碳钢的分类、常用碳钢的牌号、性能及应用，掌握常用合金结构钢的牌号、性能及应用，具有初步运用的能力。
[教学重点]
常用碳钢、常用合金结构钢的牌号、性能和应用。
[难点分析]
根据碳钢、合金结构钢的牌号能分析它们的性能特点和大致应用范围。
[分析学生]
具有学习的知识水平。
具有学习的能力水平。
3．碳钢是生产上用途最广、用量最大的工程材料，合金结构钢广泛用于制造重要零件，是机械工程材料学习的重点。本节课应用性很强，在教学上要引导学生联系实际应用，根据钢铁材料牌号，知道它的大致性能与应用；根据零件的用途、性能要求，初步学会正确选用钢铁牌号。
[教学设计思路]
教学方法：讲练法、讨论法、归纳法。
[教学安排]
4学时
教学步骤：讲授中穿插设问与练习，穿插讨论，最后进行归纳。
[教学过程]
一、复习旧课
1．简述
2．讲评作业批改情况
3．提问
二、导入新课
材料是机械的物质基础，学习机械及其加工，就要会正确地选择和使用材料，熟悉和掌握机械工程材料的种类、牌号、性能和用途，以及钢的热处理等相关知识。
三、新课教学
钢铁材料是钢和铸铁的统称。
钢是以铁为主要元素，含碳量＜2％含其他元素。
铸铁是含碳量＞2.11％的铁碳合金。
（一）钢非合金钢（碳素钢或碳钢）
按照化学成为分合金钢
低合金钢
1、碳素钢
它是含碳量＜2％的铁碳合金
含有S(热脆性)P（冷脆性）这两种有害物质，Mn,Si有益元素。
（1）分类
低碳钢
含碳量中碳钢
高碳钢

普通钢
质量优质钢
高级优质钢

碳素结构钢
用途
碳素工具钢

沸腾钢F
镇静钢Z
脱氧方法半镇静钢b
特殊镇静钢TZ
2、碳素结构钢
用于制造机械零件和各种工程结构件
分类：普通碳素结构钢，优质碳素结构钢
（1）普通碳素结构钢
冶炼容易，价格低，性能好，广泛应用
牌号=屈服点字母+屈服点数值+质量等级+脱氧方法
例如Q235-A.F
用途：焊接，铆接，栓接构件等
（2）优质碳素结构钢
用于制造机械零件
牌号：以0.01％为单位，用两位数字表示钢中平均含碳量的万分数。
例如45
当Mn在0.7％-1.0％内时，应在两位数字后面附以锰
例如20Mn
3、碳素工具钢
用于制造刃具，模具，量具。含碳量大于0.7％
牌号=T+数字
T-碳素工具钢
数字-平均含碳量的千分数
例如T8,T10,T12

（二）合金钢
合金钢就是在碳钢的基础上加入其他元素的钢。
常用的合金元素有硅，锰，镍，铬，钨，钼，钒，钛，铝，硼，稀土元素等。
1、合金钢的分类和牌号
合金结构钢
用途合金工具钢
特殊性能钢
牌号：
（1）合金结构钢=两位数字+元素符号+数字
两位数字-钢的平均含碳量的万分数
元素符号-钢中所含合金元素
数字-该元素平均含量的百分数
注意：当合金元素含量＜1.5％只标元素符号，不标含量
当合金元素含量＞1.5％,2.5％等则在相应元素符号后标2,3
例如
(2)合金工具钢=一位数字+元素符号+数字
一位数字-平均含碳量的千分数
当含碳量≥1.0％则不标出
例如
（3）特殊专用钢
GCr15滚珠轴承钢，G表示用途之后省含碳量，Cr后数字代表千分数，其他元素代表百分数。
例如
2、合金结构钢
按用途分工程结构用钢和机械制造用钢
（1）工程结构用钢
用于制造各种工程结构，如桥梁，建筑，车辆等
工程结构用钢=普通碳素结构钢+少量合金元素
普低钢-良好塑性，韧性，焊接性，耐磨性
（2）机械制造用钢
用于制造各种机械零件
机械制造用钢=优质或高级优质碳素结构钢+合金元素
合金渗碳钢
按用途和热处理合金调质钢
合金弹簧钢

A、合金渗碳钢（淬火+低温回火）
性能：表面高硬度，高耐磨性，心部高强度并有足够的韧性。
用于：汽车，拖拉机变速齿轮，十字轴及内燃机凸轮轴
代表：20CrMnTi
B、合金调质钢（淬火+高温回火）
性能：高强度和高韧性相结合的良好的综合力学性能
用于：重载荷、受冲击条件下工作的零件，机床主轴，汽车后桥半轴，连杆
代表：40Cr
C、合金弹簧钢（淬火+中温回火）
性能：高的弹性极限，高疲劳强度，足够的塑性和韧性，良好的表面质量。
用于：机构，仪表，弹簧件
代表：65Mn
3、合金工具钢
刃具钢
用途模具钢
量具钢

（1）低合金刃具钢
在碳钢工具钢上加入少量合金元素
一般在250以下保持高硬度
用于：制造丝锥，板牙，铰刀
代表：9CrSiCrWMn
(2)高速钢