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。这些性能将在机械制造工艺课程中作详细的介绍；使用性能是指金属材料在使用过程中所表现出来的性能，包括物理性能，如热胀冷缩；化学性能，如耐腐蚀性能。力学性能是指金属材料在外力的作用下所表现出来的应力与应变关系和弹性与非弹性的性能，主要衡量指标有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度。.强度

强度金属抵抗塑性变形和断裂的能力。强度指标大小用应力来表示。由材料力学知识知道，低碳钢拉伸时，分为弹性阶段、屈服阶段和强化阶段，在弹性阶段外力与变形成正比，当外力去除后，材料的变形能恢复到原有的形状，而超过屈服点时，材料的变形就不能得到恢复。用屈服点的应力s表示屈服应力。

抗拉强度是材料超过屈服极限后继续变形，即强化阶段的最高点所对应的应力值，它是材料所能承受的最大应力，超过这个强度极限，材料将出现断裂。用b表示抗拉强度。

屈服极限s和抗拉强度b是衡量材料强度的二个重要指标。2.塑性

塑形是金属材料产生永久变形而不破坏的能力。用断裂时最大相对变形量来表示塑性指标，具体有： 1）断后伸长率（％）试样拉断后，标距伸长量与原始标距的百分比。

2）断面收缩率（％）试样拉断后，颈缩处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比。

3.硬度

硬度是指材料抵抗局部变形，特别是塑料变形、压痕或划痕的能力。常用的硬度指标有：

1）布氏硬度 用一定直径的钢球或硬质合金球体压入试样表面，所测得表面压痕直径表示材料的硬度。用钢球作测头的用HBS表示；用硬质合金作测头的用HBW表示。近来大都采用HBW的测头测量。布氏硬度用于硬度小于HBW350的场合表示。

2）洛氏硬度 主要应用于表示淬火钢的硬度，用HRC符号表示。其测量方法与布氏硬度相似。

4.韧性

韧性是指材料抵抗冲击载荷的能力。材料的韧性主要取决于强度和塑性两项指标。强度较大的材料，其抗冲击韧性也较好。

5.疲劳强度

疲劳强度是指材料承受无数次交变应力循环而不破坏的最大应力值，常用1表示。零件的失效形式中有80%～90％是由于突然疲劳断裂造成的。所以规定了各种不同机械设备有不同的使用寿命。如个人使用汽车的年限为14年或行驶某个规定公里数后必须强行报废。

6.金属的蠕变 蠕变是指材料在长期的高温条件下工作，如锅炉、内燃机等设备，其高温对金属材料的力学性能有很大的影响。规定在高温条件下持续工作时间内而不发生断裂的最大应力值为蠕变强度。

二、小结

力学性能是金属材料在外力作用下表现出来的特性，常用的性能有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度。

三、布置作业

第二篇：金属知识,碳钢

金属知识

（1）特性 日本标准JISG4051-79（94），高级优质碳钢，采用由电炉、平炉或纯氧转炉炼钢法制造的全静钢，该钢金相组织均匀，无组织缺陷。该钢含碳量在0.4%以上，耐磨性优良，但延展性减少，淬火易变形和开裂，故热处理极为重要，且回火后必须急冷，以避免回火脆性发生。通过对该钢实行球化处理，可以改善这类碳钢的切削性能。S45C

（2）供货状态硬度 137~170HBS，167~229HBS,201~269HBS。

（3）化学成分（质量分数，%）C 0.42~0.48、Si 0.15~0.35、Mn 0.60~0.90、P≤0.030、S≤0.035、Cu≤0.30、Ni≤0.20、Cr≤0.20.（4）参考对应钢号 我国GB/JB的标准钢号是

45、德国DIN标准材料编号1.0503、、法国AFNOR标准钢号CC45、法国NF标准钢号C45、意大利UNI标准钢号C45、比利时NBN标准钢号C45-

1、瑞典SS标准钢号1650、西班牙UNE标准钢号F.114、美国AISI/SAE标准钢号1045、国际标准化组织ISO标

准钢号C45E4、日本JIS标准钢号S45C/S48C、英国BS标准钢号IC45/080A47。

（5）淬火、回火规范 淬火温度820℃~870℃，水冷，回火温度550~650℃，出炉极冷。

抗拉强度＞686MPa，屈服强度＞490MPa，伸长率δ5＞17%，收缩率ψ＞45%，冲击韧性值＞78J/cm2，硬度201~269HB。

第三篇：碳钢材质证明书

碳钢是什么材质 碳钢和不锈钢的区别

很多人在生活当中都分不清碳钢和不锈钢，许多人甚至觉得两者是同一种材质，其实不然，碳钢和不锈钢的区别很大。许多人对不锈钢比较了解，但碳钢是什么材质，大家了解的就不多了。新浪装修抢工长的小编就向大家介绍一下碳钢是什么材质，碳钢和不锈钢的区别又有哪些？

碳钢主要指力学性能取决于钢中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的钢，有时也称为普碳钢或碳素钢。碳钢也叫碳素钢，指含炭量wc小于2%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。碳钢的分类 1.按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类，碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种； 2.按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢； 3.按脱氧方法可分为沸腾钢（f）、镇静钢（z）、半镇静钢（b）和特殊镇静钢（tz）； 4.按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（wc ≤ 0.25%）,中碳钢（wc0.25%—0.6%）和高碳钢（wc>0.6%）； 5.按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）和特级优质钢。

一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。

碳钢和不锈钢的区别

碳钢的说法是不规范的，如果以钢材碳元素的含量来区分钢材种类，可分为： a.低碳钢（c≤0.25%）； b.中碳钢（c≤0.25~0.60%）； c.高碳钢（c≤0.60%）。

如果以钢材中合金元素的含量来分类，可分为 ： a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。

不锈钢通常是指具有一定防腐能力的合金钢，其主要的化学成分是铬元素和镍元素。

防腐的原理简单地说是：足够多的铬元素和镍元素与空气中的氧在金属的表面形成致密的氧化膜，防止铁元素氧化（生锈）。最明显的是耐大气的腐蚀性就是“是不是生锈了”，不锈钢不会生锈。三者可以加以区别，碳钢一般是黑色或打磨后成光亮色，不锈钢也是白色。

在磁性方面也不同。碳钢和镀锌钢没什么区别，不锈钢一般不具有磁性，但也不绝对，奥氏体的没有磁性，但铁素体的有，但也比较弱。

碳钢与不锈钢的区别分析

普通钢为碳素钢，即铁碳合金。依含碳量的高低，分为低碳钢(欲称熟铁)、中碳钢和铸铁。一般含碳量小于0.2%的叫低碳钢，俗称熟铁或纯铁;含量在0.2-1.7%的叫钢;含量在1.7%以上的叫生铁。

在钢中含铬量大于12.5%以上，具有较高的抵抗外界介质(酸、碱盐)腐蚀的钢，称为不锈钢。根据钢内的组织状况，不锈钢可分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、铁素体—奥氏体型，沉淀硬化型不锈钢，依据国家标准gb3280—92规定，共有55个规定。

在日常生活中我们接触较多的有奥氏体型不锈钢(有人称之为镍不锈)和马氏型不锈钢(有人称之为“不锈铁”，但不科学，易误解，应回避)两大类。奥氏体型不锈钢典型的牌号为0cr18ni9，即“304”和1cr18ni9ti。马氏体型不锈钢比如有制造刀剪的不锈钢等，牌号主要有2cr13、3cr13、6cr13、7cr17等。由于这两类不锈钢组织成分的差异，使其内装金属显微组织也不相同。最明显的是耐大气的腐蚀性，就是“是不是生锈了”，不锈钢不会生锈，二者可以加以区别，碳钢一般是黑色或打磨后成光亮色，不锈钢也是白色。在磁性方面也不同。碳钢和镀锌钢没什么区别，不锈钢一般不具有磁性，但也不绝对，奥氏体的没有磁性，但铁素体的有，但也比较弱。

通过小编的介绍，大家对于碳钢是什么材质一定有了更深的了解吧！想知道更多关于生活窍门、家居装修等咨询，就关注新浪装修抢工长吧！篇二：碳钢材质报告 篇三：钢材质量证明书 篇四：钢材(碳钢)材质成份表 jis 备注: 明确表示镇静钢时，以最后字符“k”表示，例如，swrm 10k。sae/aisi 2.硬钢线材

jis 备注 : 按照买方和卖方的协议，含碳量按表中的最小值或最大值可以减少0.01%。sae/aisi 3.弹簧钢线材

jis 4.轴承钢线材

jis 5.冷冲压用线材

jis 6.钢琴线材

jis篇五：wcb是碳钢材质

三种碳素铸钢：wca,wcb,wcc wcb是碳钢材质、相当于25或35碳钢，指阀体材质 w: c: carbon 碳素钢：低碳钢（c≤0.25%）；中碳钢（c≤0.25-0.60%）；高碳钢（c≤0.60%）。

第四篇：《金属》复习教案

《金属的性质》复习教学设计

杞县一高附中 孙岩

一、教学目标:

1、了解金属一些物理性质。

2、认识常见金属与氧气、与酸、与盐溶液的反应；能利用金属活动性顺序表对有关反应能否发生进行简单的判断。

二、重点：金属的化学性质。

三、难点：金属活动性顺序及灵活运用。

四、教学方法：问答、归纳、练习设计相结合。

五、教具：多媒体及课件。

六、教学过程：

一、金属的物理性质：如导电性、导热性、延展性等等，让学生回忆、回答

二、金属的化学性质：

1、金属与氧气的反应

2、金属与酸的反应

3、金属与某些盐溶液的反应

让学生边思考、边总结、边回答，并且共同做一下练习题。

三、金属活动性顺序：这里是重难点，应详细讲解、技巧记忆，加深理解，并让学生学会灵活应用。与学生一起完成习题。

四、讲例题、做练习。使本节课的知识点得到延伸。

第五篇：金属化学性质教案

金属的化学性质教案（第一课时）

教学目标

1.知道镁、铁、铜等常见金属与氧气的反应。2.初步认识常见金属与盐酸,硫酸的置换反应。

3.通过金属与氧气、酸反应的实验探究,初步了解金属的活动性。学时重点

金属与氧气、酸的反应。学时难点

用实验探究金属的活动性。教学活动

【导入】创设情境 导入新课

[提问]前边咱们讲了金属的一些物理性质，谁能告诉我合金与纯金属相比较有什么优良性能？

【讲述】随着生活水平的提高,黄金及黄金饰品越来越多的成为寻常百姓的装饰品。随之而来的假黄金诈骗案也越来越多，提示：黄铜为铜锌合金，外观和黄金相似

【讨论】人们为何会上当?你能想出一个鉴别真假黄金的办法吗? 【回答】通过测密度;硬度不同,相互刻画等

【设问】那么, 能不能使用化学方法鉴别呢？要想解决这个问题，我们要先来学习金属的化学性质。

【过渡】金属有哪些化学性质呢？ 【活动】温故知新 归纳总结 评论

【提问】请同学们回忆有哪些金属能和氧气的反应？ 【回答】金属铁和镁

【投影】镁在空气中点燃;铁在纯氧气中燃烧的图片。

【提问】镁在空气中加热即可发生反应,而铁必须在纯氧中才能燃烧,从反应条件上比较,可以得出什么样的结论? 【回答】镁比铁活泼。

教师出示表面氧化的镁片,再用砂纸打磨一半后，引导学生对比观察

镁铝在常温下就能和氧气反应,铁铜在常温下几乎不和氧气反应,但在高温条件下却能和氧气反应,我们得出金属的第一个化学性质

【板书】一 多数金属能和氧气反应（但反应的剧烈程度不一样）

【投影】燃烧金戒指的图片：俗话说 “真金不怕火炼”，其中蕴含着怎样的化学原理？ 教师启发引导

【回答】金在高温时也不与氧气反应

【解释】金的化学性质不活泼，金难与氧气发生反应 【提问】学到这同学们有没有鉴别真假黄金的方法了？ 【回答】用火烧

【提问】 你能描述具体的操作方法吗？ 【讲述】很好，取少量金属块在火焰上加热，若金属表面发黑则原试样为黄铜，若无变化，则为真金。

【分析与讨论】1.比较镁铝铁铜金分别与氧气反应时的难易程度有何不同呢？

2.你能得出什么结论？

【学生讨论交流】

【教师总结】不同的金属活泼程度(即金属活动性)不一样。越活泼的金属越容易与别的物质起反应,且反应现象越剧烈。

【总结】我们知道了镁、铝等在常温下就能与氧气反应,铁、铜等在常温下几乎不与氧气反应,但在高温时能与氧气反应。金即使在高温时也不与氧气反应,从而我们可以得出这样的结论: 镁铝、铁铜、金的活动性依次减弱 【投影】联系生活，铁制品易生锈，铝制品却不易生锈

【提问】铝的化学性质很活泼,为什么通常铝制品却很耐腐蚀?阅读教材,回答问题。

【回答】铝在空气中与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝(Al2O3)薄膜,从而阻止铝进一步氧化,因此,铝具有很好的抗腐蚀性能。【提问】能不能用钢丝球擦洗铝锅？ 【回答】不能，会破坏表面的氧化膜

【过渡】以上是金属与氧气的反应。那么金属还可以与哪些物质反应呢? 回想你家庭厨房中盛放醋的容器是什么材料的呢？能用铁或铝吗？ 【活动】实验探究

【学生分组实验】

【投影】实验内容及实验过程中需观察注意的问题 学生结束试验后

【提问】请同学试着描述实验现象 【回答】金属表面有气泡产生

【讲述】有气泡产生说明将稀盐酸加入到金属中后，产生了新物质，从而咱们可以知道金属和酸发生了化学反应，所以咱们得到了金属的第二个化学性质 二．金属能和酸反应（只介绍和盐酸硫酸的反应）

【提问】根据现象，讨论，哪些金属能和酸反应，哪些不和酸反应？

【回答】镁锌铁表面有气泡，能和酸反应；铜丝 表面没现象，不能和酸反应 【提问】根据是否能和酸反应，你能把金属分为哪两类？哪类金属活泼些？ 【回答】能和酸反应的活泼些

所以我们得出铜在这几种金属中最不活泼

【设问】那么镁锌铁三种金属的活泼性又是怎样的呢？

【提问】第三个问题，回想实验过程中镁锌铁与酸反应的剧烈程度如何呢？ 【回答】镁反应最剧烈，锌次之，铁最慢

所以镁比锌活泼，锌比铁活泼

根据能不能和酸反应和反应的剧烈程度你能得出这几种金属的活动性顺序吗？ 【探究结果】镁、锌、铁、铜的金属活动性由强到弱依次为Mg>Zn>Fe>Cu 【提问】学到这里，你能总结出判断金属活动性的方法吗？ 【总结】1.根据金属与氧气反应的难易程度或者反应现象的剧烈程度判断

2.金属是否与酸反应，及反应的剧烈程度判断

教师引导学生写出几种金属与酸反应的化学方程式

【讲解】铁与盐酸或硫酸反应时，生成的是正2价的铁，亚铁 Fe+2HCl= FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑ 学生试着写出镁锌分别和盐酸硫酸反应的化学方程式 Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑ Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

【提问】从反应物和生成物的物质类别角度分析，上述反应有什么特点？ 学生讨论交流后教师引导学生小结。

【总结】由一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质与另一种化合物的反应叫做置换反应。表达式：A + BC = B+ AC 判断依据:单质+化合物 → 单质+化合物

【练一练】：学过的反应中有置换反应吗? 【提问】我们还学过哪些基本反应类型？

化合反应 ‘’由多变一‘’分解反应 ‘由一变多’

练习；下面几个反应中哪些是置换反应 哪些是化合反应 哪些是分解反应 学生小结这节课学到了什么？ 学生总结所学知识 投影；课堂小结

板书设计

金属的化学性质

一． 多数金属能和氧气反应

△

2Cu+O2= 2CuO 4Al+3O2==2Al2O3

Mg、Al＞Fe、Cu＞Au（金）二． 金属和酸反应

Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ Mg+ H2SO4 === MgSO4 + H2↑ Zn+2HCl= ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ Fe+2HCl= FeCl2+H2↑ Fe+H2SO4= FeSO4+H2↑

Mg＞Zn＞Fe＞Cu 置换反应：判断依据：单质+化合物 → 单质+化合物