机械工程材料及应用教案王纪安1-2知识分享
机械工程材料教案
机械工程材料教案一、教学目标：1. 了解机械工程材料的基本概念、分类及性能。
2. 掌握金属材料的组织结构、性能及应用。
3. 熟悉非金属材料、复合材料的分类、性能及应用。
4. 能够根据工程需求选择合适的材料。
二、教学内容：1. 机械工程材料的基本概念及分类定义、功能及分类金属材料、非金属材料、复合材料2. 金属材料的组织结构与性能晶体结构、晶粒大小、相变机械性能、物理性能、化学性能3. 金属材料的应用黑色金属（铁合金）、有色金属（铜、铝等）常用金属材料的性能及应用场合4. 非金属材料陶瓷、塑料、橡胶、玻璃等性能及应用5. 复合材料定义、分类及特点常用复合材料的组成、性能及应用三、教学方法：1. 采用讲授法，讲解机械工程材料的基本概念、分类、性能及应用。
2. 利用案例分析法，分析实际工程中材料的选择与使用。
3. 开展小组讨论，探讨不同材料在工程中的应用优势及局限性。
四、教学准备：1. 教案、教材、课件等教学资源。
2. 相关案例资料、图片等辅助教学素材。
五、教学评价：1. 课堂问答：检查学生对机械工程材料基本概念、性能及应用的掌握程度。
2. 小组讨论：评估学生在实际工程中材料选择与使用的分析能力。
3. 课后作业：检验学生对课堂所学知识的巩固情况。
六、教学内容：6. 材料的失效分析与预防失效模式及原因断裂、磨损、腐蚀、疲劳等预防措施及材料选择7. 材料的标准与测试国际、国家标准简介材料性能的测试方法试验设备及测试过程八、教学内容：8. 材料的加工工艺与性能铸造、焊接、热处理、切削等对材料性能的影响加工工艺的选择原则九、教学内容：9. 材料的可持续发展与环保环保材料的选择与应用材料生产与使用对环境的影响可持续发展策略及实践十、教学内容：10. 现代材料科技发展趋势新型合金材料纳米材料生物医用材料智能材料与器件十一、教学方法：1. 采用讲授法，讲解材料的失效分析与预防、标准与测试、加工工艺与性能等内容。
2. 利用案例分析法，分析实际工程中材料的失效案例，探讨预防措施及材料选择。
《机械工程材料》教案设计
《机械工程材料》教案设计教案设计：机械工程材料一、教学目标：1.掌握机械工程材料的基本概念和分类；2.理解材料的力学性能和物理性能；3.了解不同材料的特点和应用领域；4.培养学生的材料分析和选择能力。
二、教学内容：1.机械工程材料的基本概念和分类；2.材料的力学性能和物理性能；3.不同材料的特点和应用领域；4.材料的分析和选择方法。
三、教学过程：1.导入（10分钟）通过导入环节，引起学生对机械工程材料的兴趣和好奇心。
可以使用实例或引出问题来激发学生思考，例如“我们周围的物体都是由什么材料制成的？”、“为什么同样是金属，有些金属很坚硬，有些金属很柔软？”等等。
2.理论讲授（30分钟）通过PPT或黑板，给学生介绍机械工程材料的基本概念和分类。
重点讲解金属材料、非金属材料、合金材料等的特点和应用领域。
讲解力学性能的概念，如强度、韧性、硬度等，并结合实例讲解不同材料的力学性能表现。
3.实验操作（40分钟）为了加深学生对材料性能的理解，可以进行一些简单的实验操作。
例如：使用万能试验机测试不同材料的强度、韧性等力学性能，并观察不同材料的断裂形态；使用显微镜观察金属晶体的结构。
4.讨论和思考（20分钟）分组讨论不同材料的特点和应用领域，可以给出一些案例让学生分析材料的选择和使用。
例如，“为什么汽车的车轮一般都是用铝合金材料制作？”等等。
5.总结（10分钟）对今天的学习内容进行总结，强调机械工程材料的重要性和应用范围。
鼓励学生自主学习，深入了解不同材料的特点和优势。
四、教学评价：根据教学目标，可以采用以下方式进行评价：1.书面测试：设计一套选择题、填空题和简答题，考察学生对机械工程材料的理解和应用。
2.实验报告：要求学生对实验过程和结果进行分析和总结，评价他们对材料性能的理解程度。
3.讨论与小组合作评价：根据学生在讨论和小组合作中的表现，评价其分析和解决问题的能力。
五、教学资源：1.教材：机械工程材料教材；2.PPT或黑板；3.实验设备和材料；4.讨论案例。
机械工程材料及应用教案
机械工程材料及应用教案教案标题：机械工程材料及应用一、教学内容概述：本节课主要介绍机械工程材料的基本概念、分类及其在机械工程中的应用。
通过本课的学习，学生将了解机械工程材料的特性、性能与应用，并能够根据工程需求选择合适的材料。
二、教学目标：1.了解机械工程材料的基本概念和分类；2.掌握机械工程材料的性能与特征；3.掌握机械工程材料在实际应用中的选择原则；4.能够根据工程需求选择合适的材料。
三、教学重点与难点：重点：机械工程材料的特性、性能与应用。
难点：如何根据工程需求选择合适的材料。
四、教学过程与方法：1.导入：通过简单的例子引导学生了解机械工程材料的重要性。
案例：比较使用铁质与铝质材料制作汽车发动机的优劣之处。
2.知识讲解：通过讲解幻灯片，介绍机械工程材料的基本概念、分类及其特性与性能。
重点讲解金属材料、非金属材料、复合材料和特种材料等的特点与应用。
3.讨论与案例分析：请学生根据所学知识，分组讨论以下案例，并展示讨论结果。
案例1：设计一个用于高温环境下工作的电子设备，应该选择什么样的材料？案例2：如何选择合适的材料制作用于海底油气开采的管道？4.教师点评与总结：教师负责点评学生讨论结果，并总结案例分析中的关键问题与解决方法。
五、教学评价与调查：通过课堂提问与讨论的形式，评价学生对机械工程材料及应用的理解程度。
并结合学生反馈，对教学内容进行调整与改进。
六、教学资源准备：1.幻灯片2.材料样本：金属材料、非金属材料、复合材料和特种材料等3.课堂黑板七、教学延伸：1.实验：设计一组实验活动，让学生通过实际操作，了解机械工程材料的性能与特征。
2.调研报告：要求学生选择一个具体的机械工程项目，调研该项目所使用的材料及其应用，撰写调研报告。
八、教学反思：本节课通过案例分析的形式，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高了学生对机械工程材料的理解程度。
然而，本节课对于材料的选择原则并未进行详细的讲解，可以在后续课程中进行补充教学。
《机械工程材料》教案
《机械工程材料》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解机械工程材料的基本概念、分类及性能；（2）掌握金属材料的组织结构、性能及应用；（3）熟悉非金属材料、复合材料的性能及应用。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验等手段，分析机械工程材料的性能及应用；（2）学会运用相关知识，解决实际工程问题。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生的团队合作精神，提高动手能力；（2）培养学生对机械工程材料的兴趣，增强专业认同感。
二、教学内容1. 机械工程材料的基本概念、分类及性能；2. 金属材料的组织结构、性能及应用；3. 非金属材料的性能及应用；4. 复合材料的性能及应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）机械工程材料的基本概念、分类及性能；（2）金属材料的组织结构、性能及应用；（3）非金属材料、复合材料的性能及应用。
2. 教学难点：（1）金属材料的组织结构与性能的关系；（2）非金属材料、复合材料的性能及应用。
四、教学方法1. 讲授法：讲解机械工程材料的基本概念、分类及性能；2. 实验法：观察、分析金属材料的组织结构、性能；3. 案例分析法：分析非金属材料、复合材料的性能及应用；4. 小组讨论法：探讨金属材料、非金属材料、复合材料在实际工程中的应用。
五、教学过程1. 导入：（1）简要介绍机械工程材料的概念；（2）引导学生思考机械工程材料在工程中的重要性。
2. 讲解：（1）讲解机械工程材料的分类及性能；（2）讲解金属材料的组织结构、性能及应用；（3）讲解非金属材料、复合材料的性能及应用。
3. 实验：（1）安排学生参观实验室，观察金属材料的组织结构；（2）引导学生动手进行实验，分析金属材料的性能。
4. 案例分析：（1）分析非金属材料在工程中的应用案例；（2）分析复合材料在工程中的应用案例。
5. 小组讨论：（1）组织学生分组讨论金属材料、非金属材料、复合材料在实际工程中的应用；（2）引导学生思考如何选择合适的材料解决实际问题。
《机械工程材料》教学教案(全)
《机械工程材料》教学教案(一)教学目标：1. 了解机械工程材料的基本概念和分类。
2. 掌握机械工程材料的性能及应用。
3. 理解机械工程材料的选择原则。
教学内容：1. 机械工程材料的基本概念和分类2. 机械工程材料的性能及应用3. 机械工程材料的选择原则教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾已学的机械工程相关知识，为新课的学习做好铺垫。
2. 提问：什么是机械工程材料？机械工程材料有哪些分类？二、基本概念和分类（10分钟）1. 讲解机械工程材料的基本概念，如金属材料、非金属材料、复合材料等。
2. 介绍各类机械工程材料的特征及应用领域。
三、性能及应用（10分钟）1. 讲解机械工程材料的性能，如力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 结合实际案例，阐述各类性能在工程中的应用。
四、选择原则（10分钟）1. 讲解机械工程材料的选择原则，如满足设计要求、经济性、可靠性等。
2. 引导学生学会根据实际工程需求选择合适的材料。
五、小结与作业（5分钟）1. 对本节课的主要内容进行小结。
2. 布置作业：请学生列举常见的机械工程材料，并简要介绍其性能及应用。
教学资源：1. 教材《机械工程材料》2. PPT课件3. 实际工程案例素材教学评价：1. 课堂问答：检查学生对机械工程材料基本概念、性能及应用的掌握情况。
2. 作业：评估学生对课堂所学知识的理解和应用能力。
《机械工程材料》教学教案(二)教学目标：1. 掌握机械工程材料的力学性能测试方法。
2. 了解机械工程材料的热处理工艺及应用。
3. 理解机械工程材料在实际工程中的焊接技术。
教学内容：1. 机械工程材料的力学性能测试方法2. 机械工程材料的热处理工艺及应用3. 机械工程材料在实际工程中的焊接技术教学过程：一、导入（5分钟）1. 回顾上节课的内容，为新课的学习做好铺垫。
2. 提问：机械工程材料的力学性能如何测试？二、力学性能测试方法（10分钟）1. 讲解机械工程材料的力学性能测试方法，如拉伸试验、冲击试验、硬度试验等。
《机械工程材料》教案
《机械工程材料》教案一、教学目标1. 了解机械工程材料的基本概念、分类和性能。
2. 掌握金属材料的组织结构、性能及应用。
3. 熟悉非金属材料、复合材料的分类、性能及应用。
4. 能够根据工程需求选择合适的材料。
二、教学内容1. 机械工程材料的基本概念及分类材料的定义、分类及编号金属材料、非金属材料、复合材料的特征及应用2. 金属材料的组织结构与性能金属的晶体结构金属的力学性能、工艺性能及物理性能金属的强化途径3. 常用金属材料及应用碳钢、合金钢、不锈钢的性能及应用常用有色金属及其合金的性能及应用4. 非金属材料塑料、橡胶、陶瓷的性能及应用复合材料的性能及应用5. 材料的选用及工艺路线设计材料选用的原则工艺路线设计的方法及步骤三、教学方法1. 讲授：讲解基本概念、原理、性能及应用。
2. 互动：提问、讨论，巩固知识点。
3. 案例分析：分析实际工程案例，掌握材料选用及工艺路线设计。
4. 实验：观察材料组织结构，验证性能指标。
四、教学资源1. 教材：《机械工程材料》2. 课件：讲解要点、图片、案例分析3. 实验设备：金相显微镜、硬度计等4. 网络资源：相关论文、视频、网站等五、教学评价1. 平时成绩：课堂提问、作业、实验报告2. 考试成绩：期末考试、考查知识掌握程度3. 综合评价：分析案例、设计工艺路线，评价应用能力六、教学重点与难点1. 教学重点：机械工程材料的基本概念、分类和性能金属材料的组织结构、性能及应用非金属材料、复合材料的分类、性能及应用材料选用的原则和方法2. 教学难点：金属材料的组织结构与性能之间的关系非金属材料、复合材料的性能及应用材料选用和工艺路线设计的实践应用七、教学进度安排1. 课时：共计32课时2. 分配：基本概念及分类：4课时金属材料的组织结构与性能：6课时常用金属材料及应用：4课时非金属材料：3课时复合材料：3课时材料的选用及工艺路线设计：6课时实验：3课时机动：2课时八、教学步骤1. 引入：通过实例引入机械工程材料的概念，激发兴趣。
机械工程材料及应用教案王纪安讲述
项目三手锯锯条的选材——碳素工具钢的应用课题：3.1手锯锯条的服役条件分析 3.2材料的力学性能——硬度与韧性（2课时）【新课导入】：锯条是用什么材料做的？锯条需要具有什么样的力学性能？金属材料的软硬是我们经常关注的问题，请问常见的金属材料中哪些是比较软的？哪些是比较硬的？在工业生产中，我们仅仅知道金属材料软和硬是远远不够的，还必须精确知道其硬度值的大小。
本节课我们来深入学习硬度的有关知识。
中文里“韧”是什么意思?它是指柔软而结实,不易折断。
在生产和生活中，许多机械零件往往要受到冲击载荷的作用，如冲床的冲头、凿岩石机风镐上的活塞、快速行驶的汽车相撞、高速飞行的子弹击中防弹衣的材料等。
在金属材料受到冲击载荷作用时，也必须具有这种韧性。
教学目标： 1.了解并分析手锯锯条的工作条件；2.掌握三种硬度的测定方法的符号、原理和应用。
3．理解硬度概念，明确三种硬度测定方法；4．理解韧性的意义，明确韧性测定方法，掌握韧性的衡量指标（Ak）；教学重点：三种硬度的测定方法的符号、原理和应用。
教学难点：三种硬度的测定方法的符号、原理和应用。
前测：什么是机械工程材料的硬度与塑性？测试硬度的方法有哪些？教学过程：【板书】3.1手锯锯条的服役条件分析3.1.1手锯锯条的工作条件摩擦——高硬度；冲击力——韧性好；3.1.2手锯锯条的失效分析磨损、崩刃、断裂3.2材料的力学性能——硬度与韧性3.2.1硬度硬度：金属材料抵抗其它更硬物体压入表面的能力。
【讲解】硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标。
各种不同的机械零件对硬度都有不同的要求，尤其是机械制造业所用的刀具、量具、模具等，都应具备足够的硬度，才能保证使用性能和寿命，因此硬度是金属材料重要的力学性能之一。
硬度试验设备简单，操作方便，能在零件上进行试验而不破坏。
硬度值还可以间接地反映金属材料的强度和金属的化学成分、金相组织和热处理工艺上的差异，因而硬度试验在机械工程中得到普遍应用。
机械工程材料教学设计
机械工程材料教学设计机械工程材料教学是机械工程专业中非常重要的一门基础课程，对于机械工程专业的学生来说，材料学的知识是他们日后从事机械工程的基础和前提。
为了使学生在学习过程中更好地掌握机械工程材料的知识，需要进行科学的教学设计。
教学目标机械工程材料教学的目标是使学生掌握材料基本概念和基本原理，了解材料结构、性能和应用，具备初步的材料选择能力、检测与分析技能，在工程实践中具有初步的应用能力。
在教学设计中需要遵循这个目标，进行科学的教学。
课程设计一、教学内容机械工程材料教学内容涉及种类广泛，涵盖了从基础知识到实际应用的所有方面。
根据教学目标，可以将教学内容分为以下三个方面：1.基础知识：介绍材料的基本概念、分类方法、结构特征和晶体结构等方面的内容。
2.材料性能：介绍材料的力学性能、热学性能、物理性能、化学性能等方面的内容。
3.材料应用：介绍材料在机械工程中的应用，通过实例分析，掌握材料选择、设计和制造的基本方法。
二、教学方法机械工程材料教学是一门理论与实践相结合的学科，在教学方法上需要多层次、多形式的教学方法。
可以采取以下几种教学方法：1.课堂讲授：通过教师的讲授、演示和讲解PPT等方式进行，重点介绍材料的基本概念、分类、结构和性能等方面的内容。
2.实验教学：通过实验，让学生了解材料的实际性能和特点，巩固和加深对材料性能的理解。
3.论文阅读：通过介绍相关材料学领域的论文阅读，引导学生深入学习材料学知识，提高自我学习能力。
4.课外拓展：参观厂家、企业，掌握行业前沿技术和发展趋势，拓宽学生的知识面。
三、教学评价教学评价是教学设计中重要的一环，能够帮助教师了解学生对课程的掌握情况，并能及时发现和纠正问题。
对机械工程材料教学评价可以采用以下几种方法：1.学生考核：通过期中、期末考试和作业的形式，考核学生对知识点、实验、论文阅读等方面的掌握情况。
2.学生讨论：通过小组讨论的形式，让学生在课程中互相交流，讨论材料学的相关问题，提高掌握知识的能力。
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机械工程材料及应用教案王纪安1-2《机械工程材料应用》教案项目一工程材料与机械制造过程课题：材料的发展过程分类及发展趋势（4课时）导入：教师以教材“问题”进行课程的始学教育，举出身边某制品或零件，说出是什么材料制造的，为何选用这种材料？教学目标：1.了解机械工程材料及其分类；2. 了解机械工程材料的发展过程；3. 了解机械制造过程；4. 了解机械工程材料在机械制造过程中的地位和作用前测：什么是机械工程材料？你所知道的机械制造过程有哪些？教学过程：【板书】一.材料的简要发展过程材料是人类文明和技术进步的重要标志。
石器时代→青铜器时代→铁器时代→钢铁时代→新材料时代1、司母戊大鼎发掘历史；2、新型材料（航空航天材料）。
【讲解】在浩瀚的材料世界里，金属材料是一个最大的王国。
最早，我们人类使用的金属材料主要是天然产品。
（穿插讲解材料史话）经历了石器时代、青铜器时代和铁器时代的漫长历史过程后，在冶金技术的推动下，我们又从钢铁时代迈进了新材料时代。
在人类文明历程中，金属材料对推动社会的发展，促进文明的进步，丰富文化的内容，改变人们的生活方式发挥了巨大作用。
当今世界，金属材料已成为工农业生产、人民生活、科学技术和国防发展的重要物质基础。
离开了金属材料的“钢筋铁骨”，桥梁将断，舰艇将毁，大厦将倾，工厂将停……二、了解机械工程材料的分类及发展过程1 、定义机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。
2、分类（按化学成分分类）金属材料 (综合性能好，用量最大、应用范围最广)【设问】同学们在平时的生活中看到过哪些金属（纯金属）？【板书】1．金属：如铁、铜、铝、金、银等，共有90种。
常温下为固体（除汞外）。
【设问】金属与非金属比较有哪些特性？【板书】2．金属特性：具有金属光泽；（铁、铝等大多数金属为银白色，铜为紫红色，金为黄色）有良好的导电性和导热性；（铜、铝是优良的导电体）有一定的强度和塑性。
【交流与讨论】金属是一类重要的材料，人类的生活和生产都离不开金属。
请说出下表日常生活中使用的金属。
金属不同的用途金属名称制易拉罐的金属制作导线的紫红色金属灯泡中的灯丝体温计中填充的金属家用热水瓶内壁上的金属铁质软，强度、硬度很小，无法用来制造承受大载荷的机械零件和工具。
如果我们将一种金属跟其他金属(或非金属)熔合制成具有金属特性的物质就得到合金。
合金：一种金属跟其他金属(或非金属)熔合制成具有金属特性的物质。
教师指导阅读表1-1日常生活中常见的合金和教材内容，并介绍记忆合金。
【交流与讨论】1．组成合金的元素一定是金属元素吗？从概念上来理解合金至少有几种元素组成？其中有一种肯定是什么元素？2．合金的用途远远比纯金属广泛得多，请问这是为什么？金属材料：将纯金属和合金材料统称为金属材料。
1．黑色金属：以铁或以它们为主形成的物质。
如碳钢、合金钢和铸铁等。
2．有色金属：除黑色金属以外的金属和合金。
如铜及铜合金、铝及铝合金和轴承合金等。
【讲解】金属材料在机械工业中应用最为广泛，在各种机械设备所用的材料中，金属材料占90%以上。
这是由于金属材料不仅冶炼资源丰富，而且还具有优良的物理、化学、力学和工艺性能。
此外，金属材料品种多，性能各异，可以通过不同的加工方法（例如热处理），使金属材料的某些性能获得进一步的改善，从而扩大其使用范围。
高分子材料 (质轻、耐腐蚀，常用于化工、机械、航空航天等)陶瓷材料（高硬度、耐腐蚀、绝缘，用于电器、化工、航空航天等等）复合材料（轻、高的比强度、比刚度，结合两种材料的性能优点，用于航空航天等领域）三、机械制造过程与材料1、机械工程材料的常用性能材料使用性能力学性能（强度、塑性、韧性等）物理性能（光、热、电、磁等）化学性能（氧化、腐蚀等）材料工艺性能加工性能（切削、锻造等）铸造性能（适合铸造与否）焊接性能（容易焊接与否）热处理性能（可热处理强化）2、机械工程材料的加工方法金属材料的加工方法：铸造、锻造、焊接、冲压、合金粉末：粉末冶金工程陶瓷材料：压制、烧结工程塑料、橡胶：注塑、挤出、吹塑、模压、压铸等复合材料：层压、浇注、粘贴3、金属材料的热处理钢的热处理方法：普通热处理：退火、正火、淬火、回火及表面热处理等五种。
钢的表面热处理（1）感应淬火感应淬火是指利用感应电流通过工件所产生的热量，使工件表层、局部或整体加热并快速冷却的淬火。
（2）火焰淬火钢的化学热处理：目前常用的化学热处理有：渗碳、渗氮、碳氮共渗等。
四．课程学习指导1．机械制造和日常生活的基础知识；2．学习其他后续工艺学的基础。
3．课程特点与学习要求【小结】：1．机械工程材料及分类；金属材料、有机高分子材料、无机非金属、复合材料2. 了解机械工程材料的发展过程；石器时代→青铜器时代→铁器时代→钢铁时代→新材料时代3. 了解机械制造过程；4. 了解机械工程材料在机械制造过程中的地位和作用【作业】书面：习题【交流与讨论】阅读下面的一段故事，谈谈你的感想。
形状记忆合金的发现许多重大的发现都源于偶然事件。
20世纪60年代初，美国海军研究所的的一个研究小组把一些乱如麻丝的镍-钛合金拉直，以便使用。
他们无意中发现，当温度升高到一定值时的时候，这些已被拉直的镍-钛合金突然“记忆”起自己的模样，又恢复到弯弯曲曲的“本来面目”。
经过材料专家的反复实验，证实了镍-钛合金丝“变形——恢复”的现象能重复进行。
其实，类似的现象早在20世纪50年代初就不止一次被观察到，只不过当时没有引起人们的足够重视。
这一发现引起了科学家们的极大兴趣，经研究发现，铜基合金，铁基合金等都有这种奇妙的记忆本领。
课题：项目二螺栓、螺母的选材——碳素结构钢的应用（4课时）【导入新课】螺栓、螺母使用什么材料做的？它为什么有这样的性能？材料内部结构？【学习目标】1.了解分析螺栓、螺母的工作条件2. 了解分析机械工程材料的力学性能3. 了解分析金属材料内部的晶体结构特点4.了解碳素结构钢的种类、牌号、性能与应用5了解分析螺栓、螺母的选材教学重点：碳素结构钢的种类、牌号、性能与应用螺栓、螺母的选材教学难点：了解分析机械工程材料的力学性能了解分析金属材料内部的晶体结构特点前测：低碳钢的力学性能有哪些？如何测定的？金属材料内部的晶体结构如何？螺栓、螺母的选材？教学过程：【板书】2.1螺纹联接件的服役条件分析1、螺纹联接件的主要功能：连接、传递载荷（载荷的分类：动载荷静载荷）2、螺纹联接件的受力情况分析：螺栓受拉力、螺母受剪切力3、螺纹联接件的失效分析：螺栓受拉力：塑性变形和断裂螺母受剪切力：剪断和压溃2.2材料的力学性能力学性能：金属材料在外力作用时表现来的性能。
力学性能包括强度、塑性、硬度、韧性及疲劳强度等。
【讲解】在机械设备及工具的设计、制造中选用金属材料时，大多以力学性能为主要依据，因此熟悉和掌握金属材料的力学性能是非常重要的。
力学性能不仅是本章学习的重点，同时也是整个教材的学习重点，希望同学们要努力学习掌握好这些内容。
本节课学习准备知识。
一、低碳钢的拉伸试验分析1、绘制拉伸试样应力与应变曲线金属材料的强度、刚度与塑性可通过静拉伸试验测定。
图1-1 力—伸长曲线和拉伸式样 1-2应力—应变曲线力-伸长曲线（也叫拉伸曲线）为了消除试样尺寸影响，引入应力-应变曲线，如图1-2所示。
应力-应变曲线的形状与力-伸长曲线相似，只是坐标和数值不同，从中，可以看出金属材料的一些力学性能。
【板书】拉伸试样圆形长试样 L0=10×d圆形短试样工 L0= 5×d0【讲解】d0为试样的原始直径（mm）， L0为试样的原始长度（mm）【讲解】拉伸曲线是指以载荷F为纵坐标，试样伸长量△L为横坐标绘制的曲线，如下图为低碳钢的拉伸曲线。
【板书】2、低碳钢的拉伸曲线四个阶段的分析：oe─弹性形变形阶段试样的伸长量△L和载荷F成正比，试样只发生弹性形变。
es─屈服阶段试样发生屈服现象，开始产生明显的塑性变形。
屈服现象：载荷保持不变或略有减小而试样的变形继续增加的现象。
sb─强化阶段试样发生变形强化，产生大量的塑性变形。
变形强化：随着塑性变形的增加，金属材料强度、硬度增大，塑性、韧性下降的现象。
b Z─缩颈阶段试样出现缩颈，塑性变形所需的载荷逐渐减小。
3、附加的一些概念【板书】（一）、载荷（金属材料在加工和使用过程中所受的外力）静载荷：指大小不变或变动很慢的载荷。
如地面所受讲台的压力，千斤顶工作所受的载荷。
冲击载荷：指突然增加的载荷。
如铁匠用铁锤锻打工件、高速行驶的汽车相撞的载荷。
交变载荷：指周期性或非周期性的动载荷。
如电扇主轴、弹簧工作时所受的载荷。
【交流与讨论】请根据下列的文字描述，判断物体所受的载荷类型。
电视机放在桌面上，桌面所受的载荷是_____________。
在金属拉伸试验中。
金属试样所受的载荷是_________。
电动机工作时，电动机主轴所受的载荷是___________。
人坐在沙发上，沙发里弹簧所受的载荷是___________。
子弹击中金属防弹衣，防弹衣所受的载荷是_________。
【板书】（二）、变形（金属材料受载荷作用发生几何形状和尺寸的变化。
）【演示】教师用橡皮筋、弹簧演示弹性变形，用镀锌钢丝、薄钢板演示塑性变形。
【板书】弹性变形：载荷去除后，可完全恢复的变形。
塑性变形：载荷去除后，不可恢复的永久变形。
【讲解】金属材料的弹性变形可用于控制机构运动、缓冲与吸振、储存能量等。
金属材料塑性变形可用于成型产品的加工，70%的金属材料是通过塑性变形加工成型的。
【交流与讨论】1、弹性变形与塑性变形的根本区别是什么？(有无永久变形。
)2、生活、生产哪些地方发生弹性变形或塑性变形？你知道哪些产品产通过塑性变形加工成形的？（①沙发、席梦思中弹簧变形；汽车、拖拉机车厢下板弹簧的变形；闹钟发条的变形。
②课桌椅上钢板折边、钢管弯折；自行车铃、弹壳的冲压加工；轿车车身冲压加工。
）3、加工制造好的机械零件，在使用时一旦发生塑性变形有什么危害？（零件变形、失效，甚至发生断裂。
）【板书】（三）应力1、内力金属受外力作用后，在材料内部作用着与外力相对抗的力称为内力。
F内力= F外力【板书】 2、应力：单位面积上的内力。
σ=F S式中 F──外力（N）；S──横截面积（mm2）；σ──应力，常用单位为MPa（N/mm2），1MPa=106 Pa。
【板书】结论：当横截面积一定时，应力越大，表示材料承受载荷的能力越大。
例碳钢最大应力Ｑ235钢（生活中最常用的钢） 460 MPa45钢（制电机主轴的钢） 600 MPa65Mn钢（制沙发弹簧的钢） 735 MPa4、强度、与塑性（1）强度是指材料在载荷作用下抵抗永久变形和断裂的能力。
强度的大小通常用应力表示，符号为σ，单位为MPa（兆帕）。