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《金属工艺学》教案
【课题】碳素钢【课时】45分钟
【教材版本】《金属工艺学》，高等教育出版社。
【教材分析】
碳素钢是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料，要引导学生联系实际，把握好碳素钢牌号---化学成分---性能特点---用途之间的关系，做到根据牌号知道大致应用，根据使用要求正确选用碳素钢。
【学情分析】
1、专业水平：学生在生活中对金属材料这部分内容有所接触，加之碳素钢的广泛应用，理解和接受应该不成问题。
但职校学生基础参差不齐，观察能力和专业水平能力都有待提高。
2、采取措施：①从身边的例子入手，引导学生联系实际，把握好碳素钢牌号---化学成分---性能特点---用途之间的关系，；②通过合理设疑，引导学生进行自主探索研究，充分发挥学生的学习主观能动性作用。
【教学目标】
知识与技能：熟悉掌握碳素钢的种类牌号及用途，并具有一定的分析和运用能力。
过程与方法：通过合理设疑，引导学生合作探究；教师启发点拨，将理论知识与实践应用紧密结合起来。
情感态度与价值观：让学生在学习中体验探究的乐趣，增强学习主动性，增强与他人合作、交流的能力。
【教学重点和难点】
1、教学重点：常用碳素钢的牌号、性能和应用。
2、教学难点：根据碳素钢的牌号能分析它的性能特点和大致应用范围。
【教法与学法】“启发式”教学；自主探究法、协作学习法。
【课前准备】多媒体课件、教具。
【教学设计】。
常用金属材料（碳钢）教案第一篇：常用金属材料(碳钢)教案项目一常用金属材料课题一碳钢认识碳钢与碳钢的力学性能【课题名称】金属材料的力学性能、钢的分类、牌号和应用。
【教学目标与要求】一、知识目标1）了解金属材料力学性能的主要内容。
2）熟悉钢的分类及常用钢的牌号表示方法、性能和应用场合。
二、能力目标1）熟悉强度、塑性、硬度、疲劳强度等名词的含义。
2）熟悉常用钢牌号的含义、特点及应用场合。
三、素质目标1）了解金属材料力学性能的主要内容。
2）能读懂钢的牌号的含义。
四、教学要求1）了解强度、塑性、硬度、疲劳强度等主要力学性能的含义及指标。
2）熟悉常用工业用钢的分类方法。
3）熟悉常用钢的牌号的表示方法及其性能特点和应用。
【教学重点】1）抗拉强度、布氏与洛氏硬度、疲劳强度的含义及其表示方法。
2）合金钢与碳素钢的区别，低、中、高碳钢的区别。
3）常用钢的牌号及性能特点和应用场合。
【难点分析】1）布氏硬度和洛氏硬度使用条件的确定。
2）常用钢的牌号与性能和应用场合。
【分析学生】1）对于力学性能指标的理解估计不会有太大困难，只要认真听课应当没有问题。
2）对常用钢材的性能及应用场合需要经过一段时间的学习才能逐渐理解和掌握。
【教学思路设计】本次内容为叙述性教学方法，通过多举实例来解说名词的含义、性能和应用场合，使学生逐渐掌握。
内容较多且杂乱，讲课时要抓住重点，脉络清晰，记住常用的材料。
【教学安排】3学时（135分钟）【教学过程】制作机械的常用材料可以分为金属材料和非金属材料两大类，而金属材料具有的优良性能，使其在机械零件的选材上占有绝大的优势，使用范围广，用量多。
金属材料又分为黑色金属材料和有色金属材料两大类，熟悉和掌握金属材料的力学性能和常用金属材料的牌号、性能和应用场合，以及采用热处理方法提高金属材料的力学性能是机械基础的重要内容之一。
一、金属材料的力学性能力学性能包括工艺性能和使用性能两种。
工艺性能指金属材料加工成零件的难易程度，它包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能和切削性能。
《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、相图在选材时的应用；2、相图在各类加工工艺的应用。
三、导入新课在日常生活中，捆绑物体一般用低碳钢丝，而起吊重物则用中碳钢丝绳；钢铆钉、茶壶用低碳钢制造，而刀具、锯条却用高碳钢制造。
为什么呢？导出：不同的使用场合对材料的性能要求不一样，就选用不同的含碳量的钢材。
四、新授课第一节碳素钢——概述一、常存杂质对碳钢性能的影响1.锰（Mn）——有益元素来源：用锰铁脱氧后残留在钢中的。
作用：能清除钢中的氧化铁，改善钢的质量；溶于F，形成置换固溶体，“固溶强化”；提高P的相对量，并使P细化，提高钢的强度；形成MnS （熔点：1620℃）降低或消除热脆倾向。
含量：WMn=0.25-0.80%2.硅(Si)——有益元素来源：用硅铁脱氧后残留在钢中的。
作用：清除钢中的氧化铁，改善钢的质量；溶于F，形成置换固溶体，“固溶强化”。
含量： WSi=0.17-0.37%3.硫——有害元素来源：由矿石和燃料带入钢中的。
FeS作用：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 ）图片展示视频演示（2 min ）FeS---晶界---熔点低--锻造1000-1200 ℃-熔化其他危害：降低焊接性能、形成硫化物夹杂引起高温龟裂、最易引起偏析。
含量：WS＜0.05%4.磷——有害元素来源：由矿石和燃料带入钢中的。
作用：以[Fe3P]或[Fe2P]形式存在于晶界，韧脆转变温度升高，低温脆化从而形成冷脆含量：Wp＜0.045%5、氢氢脆——又称白点。
是溶于钢中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过钢的抗拉强度，在钢内部形成细小的裂纹。
氢脆只可防，不可治。
二、碳钢的分类1．按碳含量分低碳钢 WC ≤ 0.25%；中碳钢 WC=0.25% ~ 0.6%；高碳钢 WC＞ 0.6%2．按质量分（S、P含量）普通碳素钢；优质碳素钢；高级优质碳素钢3.按用途分碳素结构钢；碳素工具钢；碳素铸钢4、按脱氧程度分沸腾钢：只用 Si、Mn 脱氧半沸腾钢（半镇静钢）镇静钢：加 Al 脱氧。
项目一常用金属材料课题一碳钢任务一认识碳钢班级姓名组号合作者学习目标完成本学习任务后，你应当能1. 说出碳钢的分类、牌号、性能2.会正确选用碳钢任务实施一．完成下列填空题：’1．碳钢是指含碳量小于_______的铁碳合金，实际使用的含碳量_________。
碳钢不仅冶炼方便，价格低，产量大，且具有优良的____________、_________和___________性能. 2．碳钢的种类很多，按用途分，碳钢主要有_____________、____________和___________三种；按含碳量分类，有_________、________和__________三类；按质量分_____、_______和_______三类。
3．将分发到的实物进行相关分类：（弹簧、螺钉、轴承、链轮、钢丝钳、剪刀、锉刀、游标卡尺）属于碳素结构钢的有_______、________、______、_______等结构件，其含碳量一般_______％；属于碳素工具钢的有_______、________、______、_______等各种工具，其含碳量一般______％。
类别牌号举例普通碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢铸造碳钢二、完成下列选择题：1．碳钢指含碳量（）的铁碳合金。
A．< 1.5％ B．< 2％ C．< 2.11% D．< 4%32.低碳钢的含碳量为（）。
A．≤ 0.20％ B．≤ 0.25％ C．≤ 0.30％ D．≥0.1％3．螺钉由（）制造；机床主轴由（）制造；锉刀由（）制造；飞轮由（）制造。
A．45 B．Q195 C．ZG 230-460 D．T12任务评价根据各小组讨论结果，分别派代表交流学案内容，相互对照检查，评价各自结果。
参考题型正确错误填空题（32题）选择题（6题）任务巩固1.何为碳钢？碳钢的材料有何特点？2.常用的碳钢普通碳素结构钢优质碳素结构钢碳素工具钢铸造碳钢碳钢牌号牌号：ZG200—400 45 Ｑ235—A.F T103.碳钢如何分类？4.碳钢的牌号如何表示？任务拓展1．碳素钢中除铁与碳外，还常有、、、等杂质元素，其中、是有益元素，、是有害元素。
第十四讲课题：§4-1碳素钢教学目的： 1.掌握掌握碳钢的分类与牌号。
2.了解常存杂质元素对碳钢钢性能的影响及碳钢的用途。
教学重点：碳钢的分类与牌号。
教学难点：碳钢的分类与牌号。
课前准备（教具、课件、实习材料等）：授课情况〈一〉复习提问：1、什么是冲击韧性，什么是冲击载荷？2、什么是疲劳强度，影响疲劳强度的因素有哪些？〈二〉教学内容：一、常存杂质元素对碳钢性能的影响碳钢是含碳量低于2.11%，并含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。
碳钢在冶炼时不可避免地含有一些杂质元素，对钢的性能和质量有较大影响，应加以控制。
1、硅的影响脱氧剂，硅增大钢液的流动性。
可使热轧钢的抗拉强度提高，屈服点提高，伸长率下降。
钢的收缩率和冲击韧性下降不明显。
但是，当硅含量超过0.8~1.0%时，则引起面缩率下降，特别是冲击韧性显著降低。
总之，钢中少量存在的硅是有益元素。
2、锰的影响碳钢中的锰可以起到脱氧作用；产生强化作用；消除硫的有害影响，是钢中的有益元素，碳钢中锰的含量一般不超过0.8%。
3、硫的影响一般来说，硫是有害元素，硫在铁中的溶解度很小。
室温时，硫以FeS形态存在。
FeS塑性差，强度低，和Fe能形成低熔点(985℃)的共晶体分布在奥氏体晶界上,当碳钢加热到>985℃进行锻、轧等压力加工时，由于低熔点共晶体熔化而使钢在热加工过程中沿着晶界开裂，这种现象称为钢的“热脆”。
硫能提高钢材的切削加工性，这是硫的有益作用。
在大多数情况下，由于硫的有害影响，一般对钢的含硫量限制甚严。
4、磷的影响一般来说，磷是有害杂质元素。
磷在纯铁中有相当大的溶解度。
磷能提高钢的强度，但使塑性、韧性降低，特别是使钢的脆性转折温度急剧升高，使钢变脆，这种脆化现象在低温时更为严重，称为“冷脆”。
在炮弹钢中，含磷量高，其目的在于提高钢的脆性，增加弹片的碎化程度，提高炮弹的杀伤力。
二、碳钢的分类碳钢分类方法很多，常见的如下：1、按钢中碳含量分类（1）低碳钢（Wc﹤0.25%）；（2）中碳钢（Wc=0.25~0.6%）；（3）高碳钢（Wc>0.6%）。
金属工艺学电子教案（9）【课题编号】9—4.1【课题名称】非合金钢（碳钢）【教材版本】郁兆昌主编．中等职业教育国家规划教材—金属工艺学（工程技术类）．第2版．北京：高等教育出版社，2006【教学目标与要求】一、知识目标了解常存杂质元素对碳钢性能的影响，熟悉碳钢的分类、牌号、性能及用途。
二、能力目标根据碳钢的牌号，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，能根据碳钢的牌号，知道它的性能和用途。
四、教学要求熟练掌握碳钢的分类，常用碳钢的牌号、性能和应用，并具有一定的分析和运用能力。
【教学重点】常用碳钢的牌号、性能和应用。
【难点分析】根据碳钢的牌号能分析它的成分、性能特点和大致应用范围。
【分析学生】1．具有学习本章内容的知识基础。
2．具有学习本章内容的能力基础。
3．碳钢是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料，本章应用性很强，在学习方法上要引导学生联系实际应用，把握好碳钢牌号—化学成分—组织—性能—应用之间关系。
做到根据碳钢牌号，知道它的大致应用；根据应用、性能，正确选用碳钢牌号。
【教学设计思路】教学方法：讲练法、演示法、讨论法、归纳法。
【教学资源】1．郁兆昌，潘展，高楷模研编制作．金属工艺学网络课程．北京：高等教育出版社，20052．郁兆昌主编．金属工艺学教学参考书（附助学光盘）．北京：高等教育出版社，2005 【教学安排】2学时（90分钟）教学步骤：讲授与演示交叉进行、讲授中穿插练习与设问，穿插讨论，最后进行归纳。
【教学过程】一、复习旧课（15分钟）1．简述含碳量增加对碳钢组织和力学性能的影响；2．讲评实验报告批改情况；3．提问：题3-8。
二、导入新课碳钢是指Wc≤2.11%，并含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。
碳钢成分简单，冶炼容易，价格低廉，有较好的力学性能和工艺性能，在钢材总产量中占绝大部分，是工业生产中用途最广、用量最大的工程材料。
三、新课教学（70分钟）1．常存杂质元素对碳钢性能的影响（15分钟）教师讲授常存杂质元素硅、锰、硫、磷对碳性钢性能的影响，演示网络课程chapter4内容说明。
碳素钢的应用与用途论文碳素钢是一种含碳量低于2%的铁碳合金，具有优良的机械性能和广泛的应用领域。
本篇论文将详细介绍碳素钢的应用与用途，主要包括结构材料、机械零件、汽车制造、船舶建造、管道输送、航空航天、能源设备等方面。
首先，碳素钢在结构材料领域有着广泛的应用。
由于碳素钢具有较高的强度、优良的塑性和可焊性，因此常被用作建筑结构材料、桥梁构件、钢板和钢筋等材料。
碳素钢的在结构材料领域的应用范围非常广泛，可以满足各种工程的需求。
其次，碳素钢在机械零件制造中也具有重要作用。
由于碳素钢具有较高的强度和硬度，因此常被用于制造机械零件，如传动轴、齿轮、钢轨、飞轮等。
碳素钢的机械性能能够满足机械零件在运行中的高强度和耐磨损要求。
汽车制造领域也是碳素钢的重要应用领域之一。
汽车制造中需要使用许多轻量化材料来减轻车身重量，提高燃油效率，在这方面碳素钢具有独特的优势。
碳素钢具有较高的强度与韧性，可以在保证安全性的前提下减轻车身重量。
同时，碳素钢的成本相对较低，也使其成为汽车制造领域的首选材料之一。
船舶建造行业也是碳素钢的重要应用领域之一。
由于碳素钢具有良好的韧性和抗腐蚀性能，常被用于制造船体、船板和船舶结构件等。
碳素钢船舶具有较高的强度和刚度，能够满足船体在海洋环境中的承载能力和稳定性需求。
在管道输送方面，碳素钢也具有重要的应用价值。
碳素钢管具有良好的可塑性和可焊性，可以制成各种形状和尺寸的管道，用于输送各种液体和气体。
碳素钢管道在石油、化工、天然气等领域有着广泛的应用，是现代工业中不可或缺的管道材料。
此外，碳素钢在航空航天和能源设备领域也有重要应用。
在航空航天领域，碳素钢被用于制造飞机机身、引擎零件和导弹等。
在能源设备领域，碳素钢常被用于燃烧炉、锅炉和输电线塔等设备的制造。
综上所述，碳素钢是一种具有广泛应用和重要作用的材料。
其在结构材料、机械零件、汽车制造、船舶建造、管道输送、航空航天、能源设备等领域的应用，为各行各业提供了强度高、耐磨损、抗腐蚀等特性的材料选择。
