金属材料的性能(汽车材料教案)
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金属材料从固态转变为液态的温度称为熔点,以摄氏度(°C)表示。
各种金属都有其固定的熔点,常用金属中钨、铬等的熔点较高。
锡、铅等的熔点较低。
通常熔点低的金属材料加工时易于进行铸造和焊接。
1.耐腐蚀性
金属材料在常温下抵抗氧、水蒸气及化学介质腐蚀破坏作用等各种腐蚀的能力称为耐腐蚀性。
改变金属材料成分和表面处理的方法(如油漆、电镀等)提高金属的耐腐蚀性。
2.抗氧化性
金属材料在加热时抵抗氧化作用的能力称为抗氧化性。
材料的氧化随温度升高而加速,例如在铸造、锻造、热处理、焊接等热加工作业时,会造成材料过量的损耗和形成各种缺陷。
因此,在高温下工作的零部件,如发动机的气门、活塞等零件,必须采用抗氧化性好的材料制造。
载荷的作用形式
a)拉伸b)压缩c)弯曲d)剪切e)扭转材料的力学性能是影响材料选用的至关重要的因素。
教案一、课题:第一章金属材料力学性能指标二、教材分析:本章是《汽车材料》第一次课,是属于基础性知识,在教材的安排上是符合认知的过程三、(1)基础知识:掌握强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳概念(2)能力培养:通过本次学习,培养学生在生产和生活中树立善于思考的良好习惯四、教学重点:金属材料的力学性能教学难点:屈服强度和金属疲劳概念五、课型:综合型六、教学方法:讨论+讲授七、教具:铁钉、铁片、铝片等,多媒体幻灯片八、课时:2九、教学过程:第一节课:第一章金属材料力学性能指标(板书)一)、组织教学:安定课堂教学秩序二)、请同学们回顾并思考以下两个问题:1)你所知道的汽车材料有哪些?2)汽车材料的选用与环境有关吗?三)引入新课:(一)、汽车材料分类:1、金属材料---黑色金属、有色金属、合金2、非金属材料----有机高分子、无机非金属材料、新型复合材料3、汽车运行材料---燃料、润滑剂、工作液(板书)(二)、金属材料性能:(分组讨论每组给出答案,老师点拨)1、使用性能----力学性能、物理性能、化学性能、其他性能2、工艺性能----压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理(板书)(三)、1、力学性能定义:材料受到外力作用所表现出来的性能,又称机械能。
2、力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性(板书)(四)、两个概念:(板书)1、强度---在外力作用下,金属材料抵抗永久变形和断裂的能力2、塑性---在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力(五)、同学分组讨论你们所知的外力(载荷)指的是哪些?并指出实例(六)强度有关知识:(请同学描述你所知的强度)(板书)(1)强度的大小用应力表示,金属材料在受到外力作用时必然在材料内部产生与外力相等的抵抗力,即内力。
(2)单位截面上的内力称为应力。
(3)用符号σ表示,σ=F/S(4)单位:Pa(5)通过拉伸试验得到的指标有;弹性极限、屈服强度、抗拉强度。
《教案汽车材料》一、教学目标1. 知识目标了解汽车材料的基本概念和分类。
掌握汽车主要零部件的材料特性及其应用。
了解汽车材料的最新发展趋势。
2. 技能目标能够分析汽车零部件的材料选择原则。
能够比较不同汽车材料的优缺点。
能够结合实例说明汽车材料的应用和效果。
3. 情感目标培养学生对汽车材料的兴趣和好奇心。
培养学生的创新意识和实践能力。
培养学生的团队合作精神和责任感。
二、教学内容1. 汽车材料的基本概念和分类定义汽车材料的概念。
介绍汽车材料的分类及特点。
2. 金属材料在汽车中的应用介绍金属材料的特性及其在汽车中的应用。
分析金属材料在汽车制造中的优势和局限。
3. 塑料材料在汽车中的应用介绍塑料材料的特性及其在汽车中的应用。
分析塑料材料在汽车制造中的优势和局限。
4. 复合材料在汽车中的应用介绍复合材料的特性及其在汽车中的应用。
分析复合材料在汽车制造中的优势和局限。
5. 汽车材料的最新发展趋势介绍汽车材料研究的最新动态。
分析未来汽车材料发展的趋势和挑战。
三、教学方法1. 讲授法:通过讲解汽车材料的基本概念、分类、特性和应用,传授相关知识。
2. 案例分析法:通过分析具体汽车零部件的材料选择和应用案例,培养学生的实际分析能力。
3. 小组讨论法:分组讨论不同汽车材料的优缺点,培养学生的团队合作精神和沟通能力。
4. 实践操作法:组织学生参观汽车制造工厂或实验室,亲身感受汽车材料的应用和效果。
四、教学资源1. 教材:选择一本合适的《汽车材料》教材作为主要教学资源。
2. 课件:制作精美的多媒体课件,辅助讲解和展示相关内容。
3. 案例资料:收集一些汽车零部件的材料选择和应用案例,用于分组讨论。
4. 视频资料:寻找相关的汽车材料制作过程或应用效果的视频,用于更直观地展示和讲解。
五、教学评估1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和提问情况,评估学生的参与度和兴趣。
2. 小组讨论报告:评估学生在分组讨论中的表现和提出的观点,以及小组报告的质量和表达能力。
第一章汽车材料根底知识第一节:汽车材料概述第二节:金属材料性能•课时:2课时•教学目标:根底知识:掌握强度与塑性、硬度、冲击韧性及金属疲劳概念能力培养:通过本次学习,培养学生在生产和生活中树立善于思考的良好习惯•重点:金属材料的力学性能•难点:屈服强度和金属疲劳概念•教学方法:讨论+讲授•所用教具:课件•时间分配:引入5分、新课讲授75分,小结10分,作业布置及答疑10分•新课导入:请同学们思考以下两个问题:1〕你所知道的汽车材料有哪些?2〕汽车材料的选用与环境有关吗?第一节:汽车材料概述一、汽车材料分类:1.汽车零部件材料2.汽车运行材料第二节:金属材料性能金属材料性能:使用性能----力学性能、物理性能、化学性能、其他性能工艺性能----压力加工性能、铸造性能、焊接性能、切削加工热处理一、力学性能力学性能定义:材料受到外力作用所表现出来的性能,又称机械能。
力学性能包括:强度、塑性、硬度、冲击韧性、抗疲劳性二、两个概念:强度---在外力作用下,金属材料抵抗永久变形和断裂的能力塑性---在外力作用下,金属材料产生永久变形而不断裂的能力三、同学分组讨论你们所知的外力〔载荷〕指的是哪些?并指出实例四、强度有关知识:〔请同学描述你所知的强度〕强度的大小用应力表示,金属材料在受到外力作用时必然在材料内部产生与外力相等的抵抗力,即内力。
单位截面上的内力称为应力。
用符号σ表示,σ=F/S 单位:Pa通过拉伸试验得到的指标有;弹性极限、屈服强度、抗拉强度。
五、塑性定义:指材料受力时在断裂前产生永久变形的能力。
指标:伸长率〔δ〕和断面收缩率ψδ=〔L1-L0〕/L0×100﹪δ100指L0=100mm的延伸率ψ=〔S0-S1〕/S0×100﹪伸长率、断面收缩率与塑性的关系:δ、ψ值越大,塑性越好。
六、硬度知识:〔1〕定义:指材料外表抵抗局部塑性变形、压痕或划痕的能力。
〔2〕请同学举例并示范汽车零件根据工作条件的不同,要求具有一定的硬度以保证零件具有足够的强度、耐磨性、和使用寿命等。
二.铝合金
铝合金是在纯铝中加入硅、铜、镁、锌、锰等合金元素而形成的合金。
铝合金不仅保持着纯铝密度小、导热性和耐蚀性好的优点,其强度、2.铸造铝合金
铸造铝合金是可以直接用铸造方法浇注成零件或毛坯的铝合金,
加入元素不同而分为许多类别。
(1)铝硅合金
铝硅系铸造合金是目前工程上应用最为广泛的铸造铝合金,合金中单加入硅元素简称为简单铝硅合金。
此外还可以加入铜、镁等元素,构成复杂铝硅合金。
2. 青铜
青铜原指铜锡合金,因呈青黑色而得名。
以后,由于需要发展了不含锡而加入铝、硅、锰、铅等其他元素的青铜,称为特殊青铜或无锡青铜。
按其化学成分的不同,青铜可分为锡青铜和特殊青铜两类;
按其加工方法的不同,又可分为压力加工青铜和铸造青铜两类。
2002年8 月29 日时间安排教师活动教学内容及过程学生活动讲解交变应力,为以后讲解疲劳作准备。
讲解疲劳断裂的概念。
讲解疲劳断裂的危害第四节金属的疲劳强度一、交变应力:许多机械零件,在工作过程中往往受到大小随时间成周期性变化的应力,或者大小和方向都随时间成周期性变化的应力作用,此应力称为交变应力。
二、金属的疲劳1、疲劳断裂金属材料在交变应力的长期作用下,虽然应力远小于材料的抗拉强度σb,甚至小于材料的屈服点σs,也会发生突然断裂。
这种现象叫金属的疲劳。
这种断裂叫疲劳断裂。
2、疲劳断裂的危害各种材料断裂时,都不产生明显的塑性变形,断裂是突然发生的。
所以疲劳断裂具有很大危险性。
由于疲劳的危害性,要进行正确的设计保证零件的安全运转,对于承受交变应力的零件必须进一步掌握材料的抗疲劳性能。
3、金属的抗疲劳性能金属的抗疲劳性能用疲劳强度来衡量。
一般通过对称弯曲疲劳试验来测定。
理解交变应力的概念。
理解疲劳断裂的概念。
理解疲劳断裂的危害。
时间安排教师活动教学内容及过程学生活动课堂小结2、冲击韧性3、抗疲劳强度作业课后记。
《教案汽车材料》一、教学目标1. 知识目标让学生了解汽车材料的基本分类和性质。
让学生掌握汽车主要零部件的材料选择原则。
让学生了解汽车材料的发展趋势和应用。
2. 能力目标培养学生分析问题和解决问题的能力。
培养学生具备一定的创新意识和实践能力。
3. 情感、态度与价值观目标使学生认识到汽车材料对汽车性能和环保的重要性。
培养学生的团队合作精神和责任感。
二、教学内容1. 汽车材料的基本分类和性质金属材料:铁、铝、铜等非金属材料:塑料、橡胶、玻璃等复合材料:碳纤维、玻璃钢等2. 汽车主要零部件的材料选择原则发动机:铸造钢、铝合金、粉末冶金等传动系统:钢材、合金钢等车身:钢材、铝合金、塑料等轮胎:天然橡胶、合成橡胶等3. 汽车材料的发展趋势和应用轻量化:铝合金、复合材料等环保:再生材料、生物基材料等新能源汽车:电池材料、电机材料等三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究汽车材料的相关知识。
2. 利用案例分析法,使学生更好地理解汽车材料在实际应用中的重要性。
3. 采用小组讨论法,培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学资源1. 教材:《汽车材料》2. 课件:汽车材料的基本分类、性质、应用等3. 案例素材:汽车零部件的材料选择实例4. 网络资源:汽车材料的最新研究动态和发展趋势五、教学评价1. 课堂参与度:学生提问、回答问题、小组讨论等2. 作业完成情况:课后习题、案例分析等3. 考试成绩:期末考试或考查4. 创新能力:学生提出的新材料、新技术等建议六、教学安排1. 课时:本课程共计32课时,每个课时45分钟。
2. 教学安排:按照教学内容,合理安排每个章节的教学时间。
七、教学步骤1. 引入新课:通过展示汽车零部件的图片,引导学生思考汽车材料的作用和重要性。
2. 讲解知识点:根据教材和课件,详细讲解汽车材料的基本分类、性质和应用。
3. 案例分析:分析汽车零部件的材料选择实例,使学生更好地理解理论知识在实际中的应用。
金属的材料性能与金属材料教案。
一、金属的材料性能1.良好的导电性与导热性金属具有良好的导电性和导热性,从而可以在电子设备、火车、汽车和空调等众多领域中使用。
金属的导电性优于非金属,如陶瓷和塑料等。
像铜这种优良的导电材料广泛应用于电路板和其他电子产品。
2.高韧性金属的韧性是指其表现出压缩、弯曲和拉伸加载时的响应能力。
金属可以承受高弯曲或拉伸荷载,并保持其原始形状。
长期稳定和可靠的材料属性意味着可以广泛应用于桥梁、建筑和其他需要更高韧性的场合。
3.良好的强度硬度通常情况下,金属的强度指的是其抵抗拉伸或破坏的能力。
硬度指的是物质的抗刮擦能力或抗弯曲或抗压缩能力。
高强度一般随着硬度的增加而增加,可以为航空和汽车制造等领域中的高性能设备提供助力。
4.可加工性强金属通常具有较高的可加工性,可以通过许多不同的方法进行塑形,因其物理属性而出现特定的构形。
对金属形状的更改可以通过切削,焊接,铸造等方法实现。
二、金属材料的教案1.物性表物质电子性质是对化学元素和化合物的电学特性进行分类的方式。
在教学中,物性表可以作为教学工具,通过及时演示材料的每一项材质特性,来增进对金属物性的理解。
2.邮寄材料样本教师可以将针对金属材料的样本邮寄给学生,以帮助他们具体了解并测试不同种类金属的物质特性。
样本可以涵盖不同的材质结构和物性,从中学生甚至可以获得测试结果并制定自己的结论。
3.制造实验教师可以更进一步地,设计和制造测试实验的设备,目的在于帮助学生了解不同材质所具有的不同物料性质,包括热传导,电导率等。
学生将其自己的研究和结果行重合并,并将它们共享给其他人。
金属材料的性能和特征被广泛应用于设计和制造,以满足特定应用的要求。
有针对性的材料教学可以培养学生的实践经验,帮助他们将课堂上的概念与实际应用相结合,并鼓励他们进一步探索金属材料的应用。
《汽车材料》教案任课教师:课程名称:课程代码:上课班级:专业:总学时:周学时:学期:202 ~202 学年第学期汽车材料教案教学活动过程一、组织教学二、复习前课知识1、冲击韧性的衡量指标;2、冲击韧性的影响因素。
三、导入新课引入图片,铸造成形的发动机气缸体,这是我们汽车的心脏——发动机的重要组成部分气缸体,请问大家知道它是用什么方法做毛坯的呢?导出:采用铸造的方式,铸造工艺会对材料有特殊的要求。
四、新授课第一节铸造性能一、铸造概述1、铸造是将熔化金属浇注到具有零件形状相适应的铸型型腔中,等其冷却凝固后,获得毛坯或零件的方法。
2、铸造的方法铸造的方法主要分砂型铸造和特种铸造两大类。
3、砂型铸造主要生产过程:4、铸造工艺完整生产流程点名,记考勤(1min)教师提问引导学生回答(2 min )让学生相互讨论或查阅资料,找两名同学简要回答(2 min )5、大量生产条件下,采用的高压造型生产线。
二、铸造性能1、金属材料铸造成形获得优质铸件的能力称为铸造性能。
2、衡量金属材料铸造性能的主要指标有流动性、收缩性和偏析等。
3、流动性是液体金属材料充满铸型型腔,获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。
流动性主要受化学成分、浇注温度以及铸型等因素影响,流动性好的材料容易充满型腔。
4、收缩性是铸造合金从液态凝固和冷却至室温过程中,其体积和尺寸减少的现象。
包括液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段。
铸件收缩不仅影响尺寸,还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力、变形和开裂等缺陷,故铸造用材料的收缩率越小越好。
收缩直接影响铸件的质量。
5、偏析液态材料凝固后,铸锭或铸件化学成分和组织的不均匀现象。
铸件的偏析可分为晶内偏析、区域偏析和比重偏析三类。
偏析过大会使铸件各部分的力学性能有很大的差异,降低铸件的质量,甚图片展示视频演示(2 min )图片展示视频演示(3 min )图片展示视频演示(2 min )教师提问引导学生回答(3 min )。
教案-汽车材料教案第一章:汽车材料概述1.1 汽车材料的重要性讨论汽车材料在汽车行业中的作用和重要性。
强调汽车材料对汽车性能、安全和环保的影响。
1.2 汽车材料的分类介绍金属材料、塑料材料、橡胶材料、复合材料等汽车常用材料。
分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。
1.3 汽车材料的性能测试与评价介绍汽车材料性能测试的方法和标准。
讨论如何评价不同材料的性能,包括强度、韧性、耐磨性等。
第二章:金属材料2.1 金属材料的类型介绍铁合金、铝合金、铜合金等常用金属材料。
分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。
2.2 金属材料的加工工艺介绍铸造、锻造、焊接、热处理等金属材料加工工艺。
讨论各种加工工艺对材料性能的影响。
2.3 金属材料的性能与应用分析金属材料的力学性能、耐蚀性能等。
举例说明金属材料在汽车制造中的应用。
第三章:塑料材料3.1 塑料材料的类型介绍热塑性塑料、热固性塑料等常用塑料材料。
分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。
3.2 塑料材料的加工工艺介绍挤出、注塑、吹塑等塑料材料加工工艺。
讨论各种加工工艺对材料性能的影响。
3.3 塑料材料的性能与应用分析塑料材料的力学性能、耐热性、耐腐蚀性等。
举例说明塑料材料在汽车制造中的应用。
第四章:橡胶材料4.1 橡胶材料的类型介绍天然橡胶、合成橡胶等常用橡胶材料。
分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。
4.2 橡胶材料的性能讨论橡胶材料的弹性、耐磨性、耐老化性等性能。
分析橡胶材料在汽车制造中的应用。
4.3 橡胶材料的硫化工艺介绍橡胶硫化的目的、原理和常用硫化方法。
讨论硫化工艺对橡胶材料性能的影响。
第五章:复合材料5.1 复合材料的类型介绍纤维增强复合材料、陶瓷复合材料等常用复合材料。
分析每种材料的特点、优缺点及应用范围。
5.2 复合材料的性能讨论复合材料的强度、刚度、耐热性等性能。
分析复合材料在汽车制造中的应用。
5.3 复合材料的制备工艺介绍复合材料的制备方法,如树脂传递模塑法、真空复合法等。
第二讲
授课章节及主要内容:第一篇汽车金属材料
第一章金属材料的性能
第二节材料的动态力学性能
教学目的:1、了解金属材料的动态力学性能;
2、掌握各种指标的概念,符号,物理意义;
3、理解各种性能指标的实验原理。
教学重点与难点:1、各力学指标。
2、实验原理。
教学方法:讲授法
教学过程:
一、复习旧课:
强度、塑性的指标
二、讲授新课:
1、冲击韧度
韧度指材料在塑性变形和断裂的过程中吸收能量的能力。
实验:
(1)摆锤一次冲击弯曲实验
(2)小能量多次冲击
2、断裂韧度
(1)裂纹扩展的基本形式:张开型、滑开型、撕开型三种
(2)应力场强度因子K
3、疲劳强度
(1)交变应力:零件在工作过程中各点的应力随时间做周期性的变化,这种随时间做周期性变化的应力称为交变应力。
(2)金属的疲劳:在交变应力作用下,零件经过较长时间的工作而产生裂纹或突然变化完全断裂的过程。
(3)疲劳强度:金属材料在无数次重复交变载荷作用下不被破坏的最大应力。
提高疲劳强度的方法:
A、在设计时尽量避免尖角、缺口和截面突变。
B、采用各种表面强化处理。
C、改善零部件的结构形状、工作条件等。
三、课堂小结:动态力学性能与静态力学性能的不同。
四、技能考核项目与要求:了解钢材与塑料的力学性能优异点。
五、课后小结:大部分同学能正确理解与掌握该知识点。