《机械制造基础》教学教案(doc 119页)
机械制造基础教案
教学计划：理论（56学时）实训（8学时）总计（64学时）第一章：机械制造技术概论（4学时）教学重点：机械加工工艺过程及其组成第二章：金属切削的基本知识（20学时）工件（1学时）工件的基准与定位（2学时）金属切削刀具（4学时）课内实训一：刀具角度刃磨及测量（4学时）金属切削机床（2学时）金属切削过程中的基本规律（4学时）金属切削过程基本规律的应用（3学时）教学重点：刀具相关知识以及金属切削规律第三章：机械加工方法与装备（10学时）课内实训参观工厂（2学时）车削加工（2学时）铣削加工（2学时）钻削、铰削与镗削加工（2学时）磨削加工1学时齿形加工1学时教学重点：各种加工方法的用途以及方法第四章：机械加工工艺规程设计（12学时）制订机械加工工艺规程的步骤和方法（2学时）零件图的审查（1学时）毛坯的确定（1学时）定位基准的选择（2学时）工艺路线的拟订（2学时）确定加工余量（1学时）工序尺寸及其公差的确定（1学时）工艺过程经济分析（1学时）计算机辅助工艺规程设计（1学时）教学重点：工艺路线的拟定第五章典型零件的加工（6学时）轴类零件的加工（2学时）盘、套类零件工艺设计（1学时）箱体零件加工工艺（1学时）课内实训简单零件的工艺规程设计（2学时）教学重点：加工路线的设计第6章机床夹具及其设计方法（4学时）机床夹具概述（学时）车床夹具（学时）铣床夹具（学时）钻床夹具（学时）镗床夹具（学时）专用夹具设计方法（学时）专用夹具设计实例（学时）组合夹具简介（学时）教学重点：各种夹具的设计特点第七章：机械加工质量分析与控制（6学时）机械加工质量概述（学时）工艺系统的几何误差对加工精度的影响（1学时）工艺系统受力变形对加工精度的影响（1学时）工艺系统热变形对加工精度的影响（学时）工艺残余应力对加工精度的影响（学时）加工误差统计分析法（学时）保证加工精度的工艺措施（1学时）机械加工表面质量的影响因素及其控制（1学时）教学重点：如何保证加工精度第八章机械装配工艺基础（2学时）概述（学时）保证装配精度的工艺方法（1学时）装配工艺规程的制定（学时）教学重点：如何保证装配精度第1章机械制造技术概论教学目标:通过本章学习,使学生对机械制造有一个整体概念,掌握机械加工工艺过程的其本知识.教学重点:机械加工工艺过程及其组成教学难点:机械加工工艺过程及其组成教学方法：讲授法教学时数：4学时教学内容：制造与制造技术制造业的产生和发展制造业是将可用资源与能源通过制造过程转化为可供人们使用或利用的工业品或生活消费品。
机械制造基础教案
《机械制造基础》教案第一讲金属的力学性能和铁碳合金（2课时）一、金属的力学性能1. 金属材料的性能1 强度2 塑性3 硬度：布氏硬度，洛氏硬度和维氏硬度4 冲击韧度冲击试验方法与原理一次冲击弯曲试验通常在摆锤式冲击试验机上进行。
冲击试验的实际意义（1）韧脆转变温度（2）衡量原材料的冶金质量和热加工产品质量疲劳强度1.疲劳概念虽然零件所承受的交变应力数值小于材料的屈服强度，但在长时间运转后也会发生断裂，这种现象称为疲劳断裂。
据。
2.疲劳曲线与疲劳极限试验证明，金属材料所受最大交变应力Rmax 愈大，则断裂前所受的循环周次N（定义为疲劳寿命）愈少，这种交变应力Rmax 与疲劳寿命N的关系曲线称疲劳曲线或S—N曲线。
工程上规定，材料经受相当循环周次不发生断裂的最大应力称为疲劳极限，以符号R-1表示。
3.提高材料疲劳极限的途径二、金属的晶体结构与结晶1.晶体的基本概念（1）、晶体（2）、晶格、晶胞、晶格常数2.常见金属的晶体结构a.体心立方晶格α-铁、铬、钼、钨、钒b.面心立方晶格γ-铁、铜、铝、镍等c.密排六方晶格铍、镁、锌、镉等3.金属的实际晶体结构(1)单晶体和多晶体概念(2)晶体缺陷3.金属的结晶（1）、纯金属结晶的条件（2）、纯金属结晶的规律（3）晶粒大小与金属力学性能的关系铁碳合金一、教学内容：合金的晶体结构合金的基本概念合金：由两种或两种以上的金属元素或金属元素与非金属元素组成的具有金属特征的物质。
铁碳合金相图1.纯铁同素异构转变：同一种元素在不同条件下具有不同的晶体结构。
当温度等外界条件变化时，晶格类型会发生转变。
2.铁碳全合金的基本组织a）液相，用符号L表示。
b)铁素体,用符号F表示c)奥氏体，用符号A表示。
d）渗碳体：它的分子式为Fe3C. e）珠光体：用符号P表示。
f）莱氏体：用符号Ld表示。
3.铁碳合金相图分析（1）简化的Fe- Fe3C相图分析根据铁碳合金的含碳量及组织的不同，可将铁碳合金分为：1）工业纯铁ωc＜0.0218%。
《机械制造基础》教学教案
《机械制造基础》教学教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）使学生了解机械制造的基本概念、原理和工艺过程。
（2）培养学生掌握机械制造中的常用加工方法和技术。
（3）使学生了解机械制造中的精度、质量和生产率等基本问题。
2. 过程与方法：（1）通过讲解、示范和实验等教学方式，让学生掌握机械制造的基本知识和技能。
（2）培养学生运用机械制造知识解决实际问题的能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对机械制造学科的兴趣和热爱。
（2）使学生认识到机械制造技术在现代工程中的重要性。
（3）培养学生严谨治学、勇于创新的精神。
二、教学内容1. 机械制造的基本概念：机械制造的定义、目的、分类和特点。
2. 机械制造工艺过程：加工方法、顺序、路线、夹具和刀具等。
3. 机械制造中的加工方法和技术：铸造、焊接、切削、磨削、钻孔、铰孔、镗孔等。
4. 机械制造中的精度：尺寸精度、形状精度、位置精度、表面粗糙度等。
5. 机械制造中的质量与生产率：质量控制、生产率提高、工艺优化等。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）机械制造的基本概念和工艺过程。
（2）机械制造中的加工方法和技术。
（3）机械制造中的精度、质量和生产率等基本问题。
2. 教学难点：（1）机械制造工艺过程中的夹具、刀具选用。
（2）机械制造中的精度计算和控制。
（3）机械制造工艺优化和生产率提高。
四、教学方法与手段1. 教学方法：（1）采用讲解、示范、实验、讨论等教学方法。
（2）案例分析，结合实际工程案例讲解机械制造技术。
（3）小组讨论，培养学生的团队合作能力和解决问题的能力。
2. 教学手段：（1）采用多媒体课件、图片、图表等教学辅助材料。
（2）实验室实践，让学生亲手操作机械制造设备。
（3）网络资源，引导学生查阅相关资料，拓宽知识面。
五、教学评价1. 评价方式：（1）平时成绩：课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
（2）考试成绩：期末考试、期中考试等。
2. 评价内容：（1）机械制造基本概念和工艺过程的掌握程度。
《机械制造基础》教学教案
《机械制造基础》教学教案一、教学目标：1. 知识与技能：（1）了解机械制造的基本概念、过程和分类；（2）掌握金属材料的性能及应用；（3）熟悉铸造、锻造、焊接、热处理等常见的机械制造方法；（4）了解机械加工精度、表面质量等基本要求。
2. 过程与方法：（1）通过实例分析，培养学生对机械制造工程问题的认识和解决能力；（2）采用案例教学法，让学生了解机械制造工艺的发展趋势；（3）利用实验、实习等实践环节，提高学生对机械制造过程的感性认识。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生热爱专业、敬业精神；（2）增强学生团队协作、创新意识；（3）提高学生对机械制造业发展的重要性的认识。
二、教学内容：1. 机械制造的基本概念、过程和分类；2. 金属材料的性能及应用；3. 铸造、锻造、焊接、热处理等常见的机械制造方法；4. 机械加工精度、表面质量等基本要求。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：（1）机械制造的基本概念、过程和分类；（2）金属材料的性能及应用；（3）常见的机械制造方法及其特点；（4）机械加工精度、表面质量等基本要求。
2. 教学难点：（1）金属材料的性能及应用；（2）机械加工精度、表面质量的计算与控制；（3）机械制造工艺的优化。
四、教学方法：1. 讲授法：讲解基本概念、原理和方法；2. 案例教学法：分析实例，提高学生解决实际问题的能力；3. 实验教学法：培养学生实践操作能力；4. 小组讨论法：培养学生的团队合作意识。
五、教学过程：1. 引入新课：通过展示机械制造实例，引发学生兴趣，导入新课；2. 讲解基本概念：讲解机械制造的基本概念、过程和分类；3. 分析实例：分析金属材料的性能及应用，讲解常见的机械制造方法及其特点；4. 练习与讨论：让学生通过练习题加深对机械加工精度、表面质量等基本要求的理解，并进行小组讨论；6. 布置作业：布置相关练习题，巩固所学知识。
7. 实践环节：安排实验或实习，让学生亲身体验机械制造过程。
机械制造基础教案
机械制造基础教案一、教学目标1.了解机械制造的基本概念和重要意义。
2.掌握机械制造的基本工艺及其工作原理。
3.了解机械制造中常用的材料和工具。
4.培养学生的创新思维和实际操作能力。
二、教学内容1.机械制造的基本概念和意义2.机械制造的基本工艺a.锻造工艺b.焊接工艺c.切削工艺d.冲压工艺3.机械制造中常用的材料4.机械制造中常用的工具5.机械制造实际操作三、教学重难点1.机械制造的基本概念和意义。
2.机械制造的基本工艺及其工作原理。
四、教学方法1.讲授法：通过教师讲解来介绍机械制造的基本概念和意义。
2.示范法：通过示范来展示机械制造的基本工艺及其工作原理。
3.实践法：组织学生进行机械制造实际操作，培养他们的实际动手能力。
五、组织教学过程1.导入通过展示一些常见的机械制品，引起学生对机械制造的兴趣。
2.知识讲解1)讲解机械制造的基本概念和意义。
2)讲解机械制造的基本工艺及其工作原理。
3)讲解机械制造中常用的材料和工具。
3.示范实践1)教师通过示范，展示机械制造的基本工艺及其工作原理。
2)学生观摩示范并模仿教师进行实践操作。
4.学生实践学生根据教师示范和指导，进行机械制造的实践操作。
包括使用材料和工具进行加工、装配等。
5.总结归纳教师对本堂课所讲的知识点进行总结归纳，强调重点和难点。
六、教学评价1.观察学生在实践操作中的表现。
2.布置作业，希望学生能够总结本堂课所学到的知识点。
七、教学资源1.机械制造教材及PPT。
2.机械制造相关的实物展示。
八、课后作业1.总结本堂课所学的知识点。
2.研究一种新型材料在机械制造中的应用。
九、教学反思通过本堂课的教学，学生对机械制造的基本概念、工艺和材料有了初步的了解，课堂气氛积极活跃，学生参与度较高。
但实践环节时间较短，学生的实际操作能力有待进一步提高。
教师下次可适当增加实践时间，加强学生的动手能力和实际操作技能。
机械制造基础教案
机械制造基础教案一、教学目标：1. 让学生了解机械制造的基本概念、流程和工艺。
2. 使学生掌握金属材料的基本性能和选用原则。
3. 培养学生了解机械加工方法及其适用范围。
二、教学内容：1. 机械制造概述：机械制造的基本概念、分类、流程及发展趋势。
2. 金属材料：金属的性能、常用金属材料及选用原则。
3. 机械加工方法：铸造、锻造、焊接、切削、磨削、抛光等。
4. 机械加工工艺：工艺过程、工艺参数、工艺方案的制定。
5. 机械制造中的质量控制：质量概念、质量控制方法、不合格品的处理。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：机械制造的基本概念、金属材料的性能及选用、机械加工方法及其适用范围、机械加工工艺、质量控制方法。
2. 教学难点：金属材料的性能指标、机械加工工艺参数的确定、质量控制方法的运用。
四、教学方法：1. 采用讲授法，讲解机械制造的基本概念、金属材料的性能及选用、机械加工方法及其适用范围、机械加工工艺、质量控制方法。
2. 使用案例分析法，分析实际生产中的机械制造问题，提高学生解决实际问题的能力。
3. 利用实验、实训等实践教学法，让学生亲身体验机械制造过程，增强实践操作能力。
五、教学安排：1. 第一课时：机械制造概述、金属材料的基本性能。
2. 第二课时：金属材料的选用原则、机械加工方法。
3. 第三课时：机械加工工艺、质量控制方法。
4. 第四课时：案例分析、实践操作。
5. 第五课时：课程总结、考试。
六、教学评估：1. 课堂问答：通过提问方式检查学生对机械制造基本概念的理解和掌握情况。
2. 课后作业：布置相关题目，巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
3. 案例分析报告：评估学生在案例分析中的表现，检查分析问题和解决问题的能力。
4. 实践操作考核：评估学生在实践操作中的技能水平和操作规范性。
七、教学资源：1. 教材：机械制造基础教材，提供全面、系统的知识体系。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解，提高课堂效果。
《机械制造基础》教学教案
《机械制造基础》教学教案一、教学目标：1. 了解机械制造的基本概念、流程和方法。
2. 掌握金属材料的性能、分类和应用。
3. 熟悉铸造、锻造、焊接和热处理等制造工艺。
4. 理解机械加工的基本原理和方法，包括切削、磨削、钻孔等。
5. 掌握机械零件的加工质量、精度及其检测方法。
二、教学内容：1. 机械制造概述：机械制造的基本概念、流程和方法。
2. 金属材料：金属材料的性能、分类和应用。
3. 制造工艺：铸造、锻造、焊接和热处理等工艺的基本原理和应用。
4. 机械加工：切削、磨削、钻孔等加工方法的基本原理和操作技巧。
5. 机械零件加工质量与精度：加工质量的定义、影响因素和提高方法；精度的分类、检测方法和误差分析。
三、教学方法：1. 讲授：讲解机械制造的基本概念、原理和工艺方法。
2. 演示：展示金属材料的性能、制造工艺的操作过程和机械零件的加工过程。
3. 实践：安排实地考察或实验室操作，让学生亲身体验机械制造的各个环节。
4. 讨论：组织学生进行分组讨论，分享学习心得和经验。
四、教学资源：1. 教材：《机械制造基础》教材。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解和展示。
3. 视频：收集相关的制造工艺和机械加工的视频资料，用于演示和讲解。
4. 实验室设备：提供实验室设备，让学生进行实地操作和实践。
五、教学评估：1. 平时成绩：考察学生的出勤、课堂表现和作业完成情况，占总成绩的30%。
2. 期中考试：设置期中考试，测试学生对机械制造基础知识的掌握程度，占总成绩的30%。
4. 期末考试：进行期末考试，全面测试学生对教学内容的掌握程度，占总成绩的20%。
六、教学安排：1. 课时：共计40课时，每课时45分钟。
2. 授课计划：机械制造概述（2课时）金属材料（2课时）制造工艺（4课时）机械加工（6课时）机械零件加工质量与精度（4课时）实践活动（10课时）期末复习与考试（4课时）七、实践活动：1. 实地考察：安排学生参观机械制造企业或工厂，了解实际生产过程。
机械制造基础教案
《机械制造基础》教案第一讲铸造工艺及其对铸件结构的要求【教学目标】1. 熟悉铸造的优缺点及应用；2. 掌握铸造工艺分析及铸造工艺图的绘制；3. 掌握铸造工艺对铸件结构的要求。
【教学重点】1.绘制典型铸造工艺图的方法及步骤；2.具有分析零件铸造结构工艺性的初步能力。
【教学过程】一、浇注位置和分型面的选择1.多媒体和讲解浇注位置和分型面的概念；2.展示和讲解浇注位置和分型面的选择原则；二、铸造工艺参数的确定多媒体和讲解铸造收缩率的确定；多媒体和讲解加工余量的确定；多媒体和讲解拔模斜度的确定；多媒体和讲解最小铸出孔和槽。
三、型芯设计1．展示和讲解型芯头的设计；四、铸造工艺图的绘制1.多媒体和讲解绘制铸造工艺图的方法及步骤；2.展示和讲解铸造工艺图绘制实例；五、铸造工艺对铸件结构的要求1. 展示和讲解铸造工艺对铸造结构的要求。
第二讲合金的铸造性能及其对铸件结构的要求【教学目标】1.掌握合金的铸造性能及其对铸件质量的影响；2.掌握防止缩孔和缩松的措施。
【教学重点】1.影响合金流动性和收缩性的因素；2.防止缩孔和缩松的方法；【教学过程】一、合金的流动性1.多媒体和讲解流动性的概念；2.多媒体和讲解合金的流动性对铸件质量的影响；3.展示和讲解影响合金流动性的因素。
二、合金的收缩1.多媒体和讲解收缩的概念；2.多媒体和讲解影响收缩的因素；3.展示和讲解缩孔和缩松的形成4.展示和讲解缩孔和缩松的防止方法；第三讲铸造应力、铸件变形、铸件裂纹和结构工艺性分析【教学目标】1.掌握铸造应力和变形的危害及产生原因；2.掌握铸造性能对铸件结构的要求。
【教学重点】1.铸造热应力和机械应力的产生原因；2.铸件的结构工艺性分析；【教学过程】二、合金的收缩5. 铸造应力(1). 展示和讲解铸造热应力和机械应力产生的原因；(2). 多媒体和讲解减小和消除铸造应力的方法。
6. 铸件的变形(1). 展示和讲解铸件变形产生的原因及危害；(2). 多媒体和讲解防止铸件变形的方法。
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《机械制造基础》教学教案(doc 119页)《机械制造基础》教案教学目的：1、讲解本课程研究的对象、内容、方法2、讲解机械制造一般过程概述教学要求：1、理解机械制造的一般过程2、明确本课程的研究对象、内容、方法教学重点：1、机械制造的一般过程教学难点：1、机械制造的一般过程教具：多媒体图片教学方法：多媒体讲解、课堂提问教学过程：一、案例导入：本课程题目为《机械制造基础》，因此我们研究的内容都是围绕机械制造过程展开的。
那么到底机械制造过程有哪些呢？二、教学内容：1.本课程学习意义熟悉各种工程材料性能，合理选择材料；初步掌握和选用毛坯或零件的成形方法及机械零件表面加工方法；选用公差配合了解工艺规程制订的原则与方法扩大知识面（特种加工技术、先进制造技术）2.本课程知识体系“工程材料”部分：以剖析铁碳合金的金相组织为基础，以介绍工程材料的性质和合理选材为重点；热加工工艺基础：“铸造”、“锻压”、“焊接”，认识这些加工方法的用途和实现方法；互换性与测量技术：理解公差配合概念与选用；机械加工工艺基础：“毛坯选择”、“金属切削加工技术”、“机械零件表面加工技术”、“机械加工工艺规程编制”特殊加工与先进制造技术：了解用途与应用场合3.学习方法总结归纳各章节学习目的，形成完整知识体系（宏观）突出各章重点与细节，加深对知识点的深入认识（微观）在相关生产实习过程中，遇到实际问题，结合课本知识，继续自学4.机械制造的概念将原材料（毛坯）和相关辅料转变成为成品（机械零件）的过程5.机械制造主要过程技术准备毛坯制造零件加工产品检验和装配产品检验和装配（1）技术准备阶段制订工艺规程原材料选则与供应刀具、夹具、量具的配备热处理设备和检测仪器的准备（2）毛坯制造阶段方法多种，常见的有铸造、锻压、焊接和型材铸造：金属液态成形，各种尺寸、形状复杂的毛坯或零件。
（适应性广、成本低廉）锻压：用外力对金属坯料施压使其产生塑性变形（锻造与冲压，改善金属的力学性能，生产效率高、节省材料）焊接：相互分离的金属材料借助于原子间的结合力连接起来。
（连接性好、省工省材料、结构重要轻）型材：直接从型材厂购买（3）零件加工阶段金属切削加工是主要加工手段。
（车、铣、钻、镗、磨、刨、插、拉）等特种加工应用日趋广泛（电火花、电解、超声波、激光、电子束、离子束、等离子弧、化学等等）选择原则：零件批量、精度、表面粗糙度、技术实现方式，价格成本等等综合考虑（4）产品检验和装配零件检验目的：使零件加工误差在允许范围内零件检验对象：一般场合，工序、加工过程中的尺寸变化、加工完成后几何形状误差；在要求高的场合（重载、高压、高温、可靠性要求很高）内部性能（缺陷检验、力学性能、金相组织检验）装配：遵守严格的装配规范。
三、小结：1、讲解本课程研究的对象、内容、方法2、讲解机械制造一般过程概述a)技术准备b)毛坯制造c)零件加工d)产品检验和装配产品检验和装配四、作业：预习第一章工程材料第二讲金属的力学性能§1.1金属的力学性能课题：1、金属的力学性能指标及测量方法课题形式：讲授、两课时教学目的：1、讲解金属的力学性能指标及测量方法教学要求：1、掌握金属的力学性能指标及测量方法教学重点：1、强度指标的定义与分类2、硬度指标的定义与分类教学难点：1、金属的各力学指标的概念、测量方法教具：多媒体图片、表格教学方法：多媒体讲解教学过程：一、案例导入：在绪论部分的讲解中，我们已经明确了本课程的研究对象——机械制造过程。
在进行机械制造时，首先进入技术准备阶段。
在技术技术准备中，要完成相关的工作。
这些工作中，有一项是非常重要的，那就是选择材料。
那么怎么选择材料呢？首先得研究常见的材料的性质，只有掌握了材料的特征性质才能顺利进行选材。
那么材料的性质有哪些呢？二、教学内容：1. 金属材料的性能金属材料的性能包括使用性能和工艺性能两大类。
其中，工艺性能是指制造过程中表现出的性能，包括铸造性能、焊接性能、锻造性能、热处理性能、切削加工性能。
使用性能是指在使用过程中表现出来的性能。
物理性能有熔点、密度、热膨胀性、导电性、导热性等。
化学性能有耐腐蚀性、抗氧化性等。
物理化学性能将影响工艺性能和使用性能。
本章节主要研究的是力学性能对工艺性能的影响。
金属材料的力学性能是指金属材料在外力作用下所反映出来的性能。
常见的指标有：强度、塑性、硬度、冲击韧度、疲劳强度、断裂韧度等。
1.2.1 强度1拉伸试验国标GB/T228—2002标准拉伸试样2力一伸长曲线3弹性与塑性1)弹性金属材料受外力作用时产生变形，当外力去掉后能回复其原来形状的性能，叫做弹性（OP直线）。
2)弹性变形随着外力消失而消失的变形，叫做弹性变形。
3)塑性金属材料在外力作用下，产生永久变形而不致引起破坏的性能叫做塑性（PE曲线）。
4)塑性变形在外力消失后留下来的这部分不可恢复的变形，叫做塑性变形。
4强度金属材料在载荷作用下抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。
屈服强度Re、抗拉强度Rm 1)屈服点与屈服强度金属材料开始产生屈服现象时的最低应力值称为屈服点(S点)，用符号Re 表示。
Re =Fs/Ao 式中 Fs—试样发生屈服时的载荷（N）;Ao—试样的原始横截面积（mm2）。
工业上使用的某些金属材料，如高碳钢、铸铁等，在拉伸过程中，没有明显的屈服现象，无法确定其屈服点，按GB/T2228规定，可用条件屈服强度Rr0.2来表示该材料开始产生塑性变形时的最低应力值。
屈服强度为试样标距部分产生0.2%残余伸长时的应力值，即r0.2=F0.2/Ao 式中 F0.2—试样标距产生的0.2%残余伸长时载荷（N）；Ao—试样的原始横截面积（mm2）。
2)抗拉强度金属材料在断裂前所能承受的最大应力值称为抗拉强度，用符号Rm表示。
R m=Fb/Ao 式中 Fb—试样在断裂前所承受的载荷（N）；Ao—试样原始横截面积（mm2）。
1.1.2 塑性金属材料的载荷作用下，断裂前材料发生不可逆久变形的能力称为塑性。
通过拉伸试验可测定材料的塑性。
常用的塑性指标有断后伸长率δ和断面收缩率ψ。
δ=(L1-L0)/L0 ψ=(F0-F1)/F01.1.3 硬度硬度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。
可用硬度试验机测定，常用的硬度指标有布氏硬度HBW 、洛氏硬度（HRA 、HRB 、HRC 等）和维氏硬度HV 。
1 布氏硬度（1） 布氏硬度试验原理 220.102()HBW D D D d π=⨯--式中 F —试验力（N ）；d —压痕平均直径（mm ）；D —硬质合金球直径（mm ）（2） 选择试验规范根据被测金属材料的种类和试样厚度、选用不同大小的球体直径D ，施加的试验力F 和试验力保持时间，按表1—1所列的布氏硬变试验规范正确选择。
（3）试验的优缺点优点：试验时使用的压头直径较大，在试样表面上留下压痕也较大，所得值也较准确。
缺点：对金属表面的损伤较大，不易测试太薄工件的硬度，也不适于测定成品件硬度。
（4）应用布氏硬度试验常用来测定原材料、半成品和性能不均匀材料（如铸铁）的硬度。
2洛氏硬度（1）洛氏硬度测量原理洛氏硬度HR=K-h/s式中，K为给定标尺的硬度数，S为给定标尺的单位，通常以0.002为一个硬度单位。
（2）常用洛氏硬度标尺及适用范围（3）试验优缺点优点：操作简单迅速，效率高，直接从指示器上读出硬度值；压痕小，故可直接测量成品或较薄工件的硬度；对于HRA和HRC采用金刚石压头，可测量高硬度薄层和深层的材料。
缺点：由于压痕小，测得的数值不够准确，通常要在试样不同部位测定四次以上，取其平均值为该材料的硬度值3维氏硬度（1）试验原理维氏硬度值用四棱锥压痕单位面积上所承受的平均压力表示，符号HV。
HV=0.102×2F×Sin1360/2/d2=0.189F/d2 式中 F—作用在压头上试验力（N）；d—压痕两对角线长度的平均值（mm）。
（2）常用试验力及其适用范围维氏硬度试验所用试验力视其试样大小、薄厚及其他条件，可在49.03—980.7N的范围内选择试验力。
常用的试验力有49.03N、98.07N、196.1N、294.2N、490.3N、980.7N。
维氏硬度试验适用范围宽，尤其适用测定金属镀层、薄片金属及化学热处理的表面层（渗碳层、渗氮层等）硬度，其结果精确可靠。
（3）试验优缺点优点：与布氏、洛氏硬度试验比较，维氏硬度试验不存在试验力与压头直径有一定比例关系的约束；也不存在压头变形问题，压痕轮廓清晰，采用对角线长度计量，精确可靠，硬度值误差较小。
缺点：其硬度值需要先测量对角线长度，然后经计算或查表确定，故效率不如洛氏硬度试验高。
1.1.4 冲击韧度1冲击试验方法与原理一次冲击弯曲试验通常在摆锤式冲击试验机上进行。
试验时，将试样放在试验机两支座上，。
把质量为m的摆锤抬到高H，使摆锤具有位能为mHg。
摆锤落下冲断试样后升至h高度,具有位能为mhg，故摆锤冲断试样推动的位能为mHg—mhg，这就是试样变形和断裂所消耗的功称为冲击吸收功AK，即AK=mg(H-h) 用试样的断口处截面积SN（cm2）去除AK（J）即得到冲击韧度，用Ak表示，单位为J/cm2. aK=AK/SN 2冲击试验的实际意义（1）韧脆转变温度材料在低于某温度时，AK值急剧下降，使试样的断口由韧性断口过渡为脆性断口。
因此，这个温度范围称为韧脆转变温度范围。
韧脆转变温度的高低是金属材料质量指标之一，韧脆转变温度愈低，材料的低温冲击性能就愈好，对于在寒冷地区和低温下工作的机械和工程结构。
如运输机械、桥梁、输送管道尤为重要。
（2）衡量原材料的冶金质量和热加工产品质量冲击吸收功对原材料内部结构、缺陷等具有较大敏感性，很容易揭示出材料中某些物理现象，如晶粒粗化、冷脆、回火脆性及夹渣、气泡、偏析等。
目前常用冲击试验来检验冶炼、热处理及各种热加工工艺和产品的质量。
1.1.5 疲劳强度1疲劳概念虽然零件所承受的交变应力数值小于材料的屈服强度，但在长时间运转后也会发生断裂，这种现象称为疲劳断裂。
据统计，机械零件断裂中有80%是由于疲劳引起。
2疲劳曲线与疲劳极限试验证明，金属材料所受最大交变应力Rmax 愈大，则断裂前所受的循环周次N（定义为疲劳寿命）愈少，这种交变应力Rmax 与疲劳寿命N 的关系曲线称疲劳曲线或S—N曲线。
工程上规定，材料经受相当循环周次不发生断裂的最大应力称为疲劳极限，以符号R-1表示。
3提高材料疲劳极限的途径a）.设计方面尽量使用零件避免交角、缺口和截面突变，以避免应力集中及其所引起的疲劳裂纹。
b）.材料方面通常应使晶粒细化，减少材料内部存在的夹杂物和由于热加工不当引起的缺陷。
如疏松、气孔和表面氧化等。