汽车类《汽车机械基础》教案全案定稿 学案教案Word文档格式.docx

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重点难点及解决方法

重点：

要求掌握力学性能及其表示，公式掌握，低碳钢的拉伸实验的曲线分析；

难点：

对“塑性和强度的理解，力学性能指标分析”的理解

解决方法：

引导学生根据日常生活经验理解材料的性能，从“两个实验”入手，分析讨论各不同材料具有各自的物理、化学、力学、工艺等性能，然后再归纳总结材料之间的共、异性；

老师进行点评、归纳和总结。

参考资料

（1）《机械设计基础》（陈立德主编、高等教育出版社2004、4第一版）

（2）《汽车机械基础》蔡广新主编高等教育出版社2008年06月

教具

圆规+直尺+图片展示+多媒体

作业布置

P44+补充

教学后记

教学方案设计

序号

步骤

教学内容

教师活动

学生活动

时间分配

备注

1

回顾与告知

导入：

通过介绍材料的日常应用，并引出材料的性能指标的重要作用，强调学习节内容的重要性。

从几个概念慢慢引出本节内容，并举例介绍学习工程材料应用时选用的重要性等。

新授：

1）材料的物理性能

2）材料的化学性能

3）材料的工艺性能

4）材料的力学性能

（1）课程导入提问

（2）布置训练内容

（1）学生代表发言

（2）记录

5分钟

2

情景任务引入

布置任务：

（1）结合实例讲授

（2）根据实验内容讲解

以常见、常用材料为例理解材料物理化学性能及工艺。

30分钟

3

初步提炼

一、金属材料的物理性能

1.密度；

2.熔点；

3．热膨胀性

4．磁性；

5．导热性；

6．导电性

二、金属材料的化学性能

1．化学腐蚀；

2．电化学腐蚀

三、金属材料的工艺性能

1.铸造；

2.锻造；

3.切削加工；

4.焊接

（1）提出实例引导

（2）适时提问

（1）总结回答

（2）相互讨论

（3）观察记录

10分钟

4

基本能力深化与提高

（1）低碳钢拉伸实验；

（2）冲击实验；

（1）组织讨论

（2）必要的提示

（1）理解实验内容；

（2）分析实验结果

5

相关辅助学习

变形与失效——力学性能与失效形式的关系

（1）提出实例引导并进行提问

理解、记忆

6

归纳总结

（1）归纳总结

（2）推理演绎

（1）学生代表阐述观点

（2）思考总结

1-2金属与合金的结构及铁碳合金相图

1-2-1纯金属的晶体及其结构

1-2-2合金的结构

2014年2月18日第1周3、4节

年月日

第周第节

1.了解金属的晶体结构；

2.熟悉金属的结晶与铸锭的组织；

3.掌握金属的实际结构与晶体缺陷。

1.能熟练掌握金属材料的晶体结构

2.能正确理解金属的实际晶体结构及晶体缺陷的现象

1.能熟练掌握金属材料的结合方式及晶体结构

2.能掌握金属的实际晶体结构及晶体缺陷的现象

1．培养学生理论联系实际，敏锐的洞察力及理解能力

2.培养学生建立微观金属材料的感性认识能力

金属的实际晶体结构与晶体缺陷

金属的实际结构与晶体缺陷、合金的相结构

引导学生根据日常生活中的常见金属，从性能入手，从微观角度分析其组织结构对性能的影响

教棒、多媒体

课后看书

知识要点

回顾：

材料的结合键；

金属材料的成分及宏观性能（力学性能指标）

告知：

金属材料的结合方式；

实际金属的晶体结构；

晶体缺陷；

合金的相结构及需达到的教学目的

（1）回顾提问、讨论常见金属的宏观和微观性能

学生讨论发言

一、结合键

二、晶体与非晶体

帮助回忆结合健、晶体和非晶体的概念

学生小组代表发言，记

录

三、晶体的概念

1、三种常见的金属晶格

2、金属的实际结构和晶体缺陷

四、多晶体结构

1、晶粒；

2、晶界；

3、亚晶粒；

4、亚晶界

提问并记录学生的回答进行更正

20分钟

五、晶格缺陷

1.点缺陷；

2.线缺陷；

3.面缺陷

1-2-2合金的晶体结构

一、基本概念

1.组元；

2.合金；

3.相；

4.显微组织；

二、合金的相结构

1.固溶体

（1）间隙固溶体；

（2）间隙固溶体

2.金属化合物

采用讨论的方式激发学生热情、思维

理解和记忆

3.4金属材料的凝固与结晶

3.4.1　金属的结晶的概念及特点

3.4.2　结晶时晶核的形成和成长过程

3.4.3非晶态的凝固特点

1.过冷度的影响;

2.未熔杂质的影响

3.4.4　金属铸锭的组织

1.表面细晶粒层;

2.柱状晶粒层;

3.中心等轴晶粒区

学生小组代表发言

归纳与总结

1.金属的实际晶体结构特点

2.金属的晶体缺陷及合金相结构

3.非金属材料简单要求

布置作业

1-2-3铁碳二元合金相图

2014年2月19日第1周3、4节课

1.了解金属的结晶条件及晶粒大小的控制措施；

2.基本掌握铁碳合金的成分、组织与性能之间的关系

1.能正确理解二元铁碳合金相图的含义

2．能熟练掌握不同成分的铁碳合金在不同温度的组织

3．能正确分析不同成分的铁碳合金的冷却过程

4．能正确判断出不同成分的铁碳合金在不同温度下得组织

1.掌握基本组元、基本相、基本组织

2.正确分析不同成分的铁碳合金在不同温度下的组织构成

1．培养学生对铁碳合金相图的感性认识能力，拓展知识面

2.培养学生分析综合问题的能力

3.培养学生养成独立思考问题的习惯

二元铁碳合金相图特征线；

不同成分铁碳合金的冷却过程

不同成分铁碳合金的冷却过程分析

通过事例讲解，给学生理性的认识以达到理解的目的；

通过记忆达到掌握二元铁碳合金相图

教棒和多媒体

P44-46+补充

金属材料的微观结构特点

金属结晶；

二元铁碳相图的含义及需达到的教学目的

（1）回顾提问、讨论铁碳合金的结晶过程

一、纯铁及其同素异构转变（重结晶）

二、铁碳合金中的基本组元、基本相、基本组织

三、Fe－Fe3C相图分析（P16）

学生小组代表发言，记录

15分钟

1、特征点分析（7个）

2、特征线分析

GS线；

GP线；

ECF线；

PSK线；

Acm线等

LC

AE+Fe3C

AS

FP+Fe3C

三、Fe－Fe3C相图分析（P31）

A1线；

A3线；

GS线及相区分析等

以小组为单位接受工作任务，每小组成员进行分工，确立各自角色

四、铁碳合金结晶过程分析

（一）工业纯铁（C<

0.02％）；

（二）钢（0.02％~2.11％C）：

a.亚共析钢；

b.共析钢；

c.过共析钢

结合实例讲授

（三）白口铸铁（2.11％～6.69％C）。

a.亚共晶白口铁（<

4.3%C）；

b.共晶白口铁（4.3％C）；

c.过共晶白口铁>

4.3%C、

提问学生,学生小组代表发言，对所回答的结果进行评价并进行纠正

理解和识记并进行记录

五、含碳量与铁碳合金组织及性能的关系

1.铁碳合金含碳量与组织的关系

2.铁碳合金含碳量与力学性能的关系

3.5.5Fe--Fe3C相图的应用

1.在选材方面的应用

2.在铸造方面的应用

3.在压力加工方面的应用

提问学生,学生小组代表发言，对所回答的结果进行评价、纠正

以实际性实物的图片进行比对理解记忆

1.要求掌握铁碳合金的特征线及其共析、共晶反应

2.铁碳合金相图的在不同成分、温度下的不同组织

3.二元铁碳相图理解性记忆，冷却过程分析应用理解和记忆相结合的方法

总结和归纳并提出教学要求

学生记忆并理解识记

1-2-3铁碳二元合金相图（续）

1-3钢的热处理

1-3-1钢热处理的组织转变原理

2013年2月25日

第2周第3、4节

掌握铁碳合金相图中的钢铁显微组织分析

熟悉钢的热处理组织转变原理

1．掌握常见组织（珠光体类、马氏体类组织和回火组织）的形态和性能特点；

2．掌握钢的热处理组织转变原理；

3．掌握铁碳合金相图的应用；

（1）常见组织（珠光体类、马氏体类组织和回火组织）的形态和性能特点；

（2）铁碳合金相图的应用；

（3）钢的热处理；

冷却条件下的组织形态和性能；

工业常用热处理方法

引导学生理解铁碳合金中，理解典型铁碳合金的结晶过程，掌握铁碳合金相图中的钢铁显微组织分析，进而理解普通热处理的原理，然后老师进行点评、归纳和总结。

复习：

（1）典型铁碳合金的结晶过程分析；

（2）钢的热处理；

；

常见组织（珠光体类、马氏体类组织和回火组织）的形态和性能特点；

（1）观察记录

（2）理解、思考

珠光体转变过程

贝氏体转变

马氏体转变

钢的热处理；

相关周遭辅助学习

1.退火与正火；

2.淬火与回火；

.

3.表面热处理；

4.热喷涂技术；

1-3-1钢热处理的组织转变原理（续）

1-3-2常用的热处理方法

2014年2月26日

（1）《金属工艺学》王孝达等主编高等教育出版社1997年6月

补充

够填写可增加页）

铁碳二元合金相图（补充）

钢加热和冷却时转变；

等温转变曲线及需达到的教学目的

方法；

本节课主要内容及需达到的教学目的

：

（1）回顾提问、讨论钢热处理的过程及特点

活动二钢的热处理

一、钢在加热时的转变

1、热处理的基本要素：

三个

2、加热时奥氏体的形成过程

不均匀γ

残余Fe3C溶解

γ长大

（α+Fe3C）

二、钢在冷却时的转变

1、等温转变曲线

2、转变产物

（1）.珠光体转变

第一种是珠光体

第二种是索氏

第三种是托氏体

（2）.贝氏体组织

a.下贝氏

b.上贝氏体

c.马氏体转变（Martensite）

1）.马氏体组织

过冷奥氏体在马氏体开始形成温度Ms以下转变为马氏体，这个转变持续至马氏体形成终了温度Mf。

在Mf以下，过冷奥氏体停止转变过冷奥氏体在马氏体开始形成温度Ms以下转变为马氏体，这个转变持续至马氏体形成终了温度Mf。

在Mf以下，过冷奥氏体停止转变马氏体形成的温度已是碳原子难以扩散的温度，它是由过冷奥氏体

扩散型转变机制的转变产物

1）无扩散性

2）有共格位向关系

三、钢的普通热处理

＜一＞退火和正火的目的

1．调整硬度以便进行切削加工。

适当退火或正火后可使工件的硬度调整到HB170~250且比较均匀，从而改善了切削加工性能。

2．消除残余内应力，以防止钢件在淬火时产生变形或开裂。

3．细化晶粒，改善组织，提高力学性能

4．为最终热处理（淬火+回火）作好组织上的准备。

＜二＞退火＜三＞正火

＜四＞淬火

1.淬火淬火温度2.淬火介质；

3.淬火方法

（1）单液淬火

（2）双液淬火

（3）分级淬火（4）等温淬火

＜五＞钢的淬硬性与淬透性

1.要求掌握等温转变曲线

2.掌握等温转变的产物及其特特点

3.要求在理解和记忆相结合的方法1.掌握各种热处理工艺方法的基本原理

4.合理选择热处理工艺方法提高材料性能

10分

1-4常用金属材料

1-4-1铁基金属材料；

1-4-2非铁基金属材料

1-5高分子材料；

1-6陶瓷材料和复合材料

2014年3月3日第3周第3、4节

1.非合金钢、合金钢、铸铁分类和编号的方法，

2.基本做到从钢、铸铁\非铁基材料的牌号可以判断出它的钢种类型、大致化学成分和主要用途

3.掌握非铁基金属材料的特点、分类、牌号化学成分及用途

4..握非金属材料的组成、特点、性能、用途

1.能正确掌握碳钢、合金钢的分类

2.能正确掌握碳钢、合金钢的钢号、铸铁及有色金属的命名及成分的含义

3.

4.能正确掌握合金钢号命名及成分的含义

5.能熟悉合金钢的应用

1.掌握非合金钢、合金钢钢号的命名能解释非合金钢、合金钢的成分

2.掌握合金元素的作用及合金钢钢号的命名

3..掌握铸铁的石墨化、孕育处理.；

理解“淬火+时效”的概念

4.有色金属的命名及成分

1.培养学生理论联系实际的品质

2.培养学生理解和记忆达的能力

3.培养学生熟悉有色金属特性的能力

钢的分类和编号的方法，钢的牌号

钢的分类及钢种元素的作用

通过列举实际问题，给学生感性的认识以达到理解的目的

多媒体+教棒

P925-1-2-3-7

钢的普通热处理

钢、铸铁及其有色金属的牌号、化学成分及其应用并告知教学目标

（1）回顾提问、讨论普通热处理的几个阶段及特点

一、钢的分类与编号

（一）钢的新分类方法

（二）钢的编号

（三）碳钢的分类

1.普通碳素结构钢

2.优质碳素结构钢

该类钢的牌号用钢中平均含碳量的两位数字表示，单位为万分之一。

如钢号45，表示平均碳质量分数为0.45%的钢。

演示日常生活中金属材料的应用图片，对学生进行提问，了解学生对钢、铸铁、有色金属的掌握情况

分小组进行课堂讨论、小组的代表发言

3.碳素工具钢

碳素工具钢是在牌号前加“碳”或“T”表示，其后跟以表示钢中平均含碳量的千分之几的数字。

4.铸钢

ZG+数字—数字两组数字分别表示最小的屈服极限和抗拉强度

二、合金钢

1.合金结构钢

两位数字+元素符号+数字，前面数字表示含碳量的万分数；

后面数表示合金含量百分数

（1）合金渗碳钢

（2）合金调质钢（3）合金弹簧钢（4）滚动轴承钢：

G+cr+铬含量的千分数+合金元素符号+合金含量的百分数

2.合金工具钢

（1）合金刃具钢；

a.低合金工具钢；

b.高速钢

（2）合金磨具钢；

a.冷作磨具钢；

b.热做磨具钢

（3）合金量具钢

3.特殊性能刚

（1）不锈钢；

（2）耐热钢；

（3）耐磨钢

提问学生,学生代表发言，对所回答的结果让别的学生评价，最后由老师进行评价并进行纠正

三、铸铁

wc＞2.11%的合金称为铸铁，铸铁中常含有硅、锰等元素以及硫、磷等杂质。

力学性能如抗拉强度、塑性、韧性等均较低，减磨性及耐磨性很高，优异的消振性以及低的缺口敏感性。

生产成本低廉，铸造性能好，且具有优良的切削加工性。

1、铸铁的分类

（1）