《机械工程材料应用》教案
项目一 工程材料与机械制造过程
4 ）
出身 某制品或零件，
出是什么材料
： 材料的 展 程 分 及 展 （ 入： 教 以教材 “ ” 行 程的始学教育， 制造的， 何 用 种材料？
教学目 ： 1. 了解机械工程材料及其分 ；
2. 3.
了解机械工程材料的 展 程； 了解机械制造 程；
4. 了解机械工程材料在机械制造 程中的地位和作用 前 ： 什么是机械工程材料？ 你所知道的机械制造 程有哪些？ 教学 程：
【板 】 一 . 材料的 要 展 程
材料是人 文明和技 步的重要 志。
石器 代→青 器 代→ 器 代→ 代→新材料 代
1
、司母戊大鼎 掘 史；
我 人 使用的金属材
2 、新型材料（航空航天材料） 。
【 解】 在浩瀚的材料世界里，金属材料是一个最大的王国。最早，
料主要是天然 品。 （穿插 解材料史 ） 了石器 代、 青 器 代和 器 代的漫 史 程后，在冶金技 的推 下，我 又从 代 了新材料 代。在人 文明
程中，金属材料 推 社会的 展，促 文明的 步，丰富文化的内容，改 人 的生活方式 了巨大作用。当今世界，金属材料已成 工 生 、人民生活、科学技 和国
防 展的重要物 基 。 离开了金属材料的 “ 筋 骨” ， 梁将断， 艇将 ， 大厦将 ，工厂将停?? 二、了解机械工程材料的分 及 展 程
1 、 定 机械工程材料主要指用于机械工程、 器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等 域的材料。 2、 分 （按化学成分分 ） 金属材料 ( 合性能好，用量最大、 用范 最广 【 】同学 在平 的生活中看到 哪些金属（ 金属）？ 【板 】 1．金属：如 、 、 、金、 等，共有 【 】金属与非金属比 有哪些特性？ 【板 】 2．金属特性：
具有金属光 ； （ 、 等大多数金属 白色， 紫 色，金 黄色） 有良好的 性和 性； 有一定的 度和塑性。
【交流与 】 金属是一 重要的材料， 人 的生活和生 都离不开金属。 出下表日常生活中使用的金属。
金 属 不 同 的 用 途 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
金属名称
)
90 种。常温下 固体（除汞外）
。
（ 、 是 良的 体）
家用热水瓶内壁上的金属
【 解】 在通常情况下， 金属 往往无法 足使用要求。 如 、 及 ， 度、
如果我 将一种金属跟其他金属
( 或
硬度很小，无法用来制造承受大 荷的机械零件和工具。 非金属 ) 熔合制成具有金属特性的物 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。
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
如铜及铜合金、 铝及铝合金和轴承合
）
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. 4. 了解机械制造过程；
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
- 钛合金突然“记忆”起自己的模样，又恢复到弯弯曲曲的“本
证实了镍 - 钛合金丝“变形——恢复”的现象能重复进
只不过当时没有引起人
的时候，这些已被拉直的镍
来面目”。经过材料专家的反复实验，
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， 们的足够重视。
这一发现引起了科学家们的极大兴趣，
妙的记忆本领。
经研究发现， 铜基合金， 铁基合金等都有这种奇
机械工程材料及应用教案王纪安.docx
