高教版《数控加工机械基础》项目一 课题四 有色金属教学设计

项目一 常用金属材料 课题四 有色金属 【课题名称】 有色金属和非金属材料 【教学目标与要求】 一、知识目标 1）了解铜、铝等有色金属的分类、牌号及性能。 2）了解常用工程塑料、橡胶、陶瓷和复合材料的组成、分类及特性 二、能力目标 1）能看懂有色金属牌号的含义，了解其主要特性。 2）了解常用非金属材料的种类及特性。 三、素质目标 了解常用机械零件有色金属和非金属材料的种类及主要特性。 四、教学要求 熟悉有色金属的种类、牌号及主要特性，了解非金属材料的主要种类和特性。 【教学重点】 常用有色金属的牌号及特性，非金属材料的分类及特性 【难点分析】 有色金属及非金属材料种类繁多，不易记忆，应当抓住常用的几种材料作为讲课重点，其余的材料需要时会查阅相关材料即可。课程讲授的过程中应防止出现又多又乱的问题。 【分析学生】 本次课的内容并不困难，但是内容多而乱，应当从常用的材料出发，避免内容过多过乱而没有突出应用的重点。同时，还应当从学生能见到和想到的实际出发，加深印象，达到理论联系实际的效果。 【教学思路设计】 内容多而不难，属于常识性介绍，要抓住常用的应用材料，理论联系实际来教学，以提高教学效果。应多举学生能见到和想到的实例。 【教学安排】 2学时（90分钟） 【教学过程】 一、有色金属 钢铁被称为黑色金属，除此之外的金属材料都呈现出其他颜色，如铝为白色，铜为紫黄色等，被称为有色金属。工业上常用的有色金属为铜、铝、镁、锌 等。 1. 铜及铜合金 1）纯铜 由于呈紫色，又名紫铜。其熔点比钢低，为1083 C,密度比钢大，为8.9 g/cm3（钢的熔点为1538 C，密度为7.8 g/cm3），可以感到铜比钢重。纯铜由电解加工得到，主要应用于冶炼铜合金作为原材料。 2）铜合金 是以铜为基础加入锌或锡等金属熔炼而成的。铜合金按其成分不同可分为黄铜、青铜和白铜三种，按加工方法不同可分为压力加工铜合金和铸造铜合金两类。 ① 黄铜 由铜和锌组成。常用的加工黄铜有H62、H70，H是“黄”字汉语拼音的首位字母。H6262表示含铜量为62％，其余38％为锌。锌的含量越高，黄铜的颜色越白，其硬度越大，但越脆、不易弯曲，如低价位的黄铜导线很硬且易折断，但其价格较低廉。黄铜常用做电线、板、管材或电气元件。在黄铜中加入锡、硅等其他元素，可作成具有特殊性能要求的材料，如加入锡可增加黄铜的耐蚀性。 铸造黄铜牌号如ZCuZn38、ZCuZn40Mn2，Z的含义为铸造。ZCuZn40Mn2表示Zn含量为40％，锰的含量为2％，其余为铜的铸造黄铜。。 ② 青铜 由铜和锡等金属组成。由于呈青色而得名青铜。其牌号用Q表示，如QSn4-3，表示锡含量为4％，锌含量3％，其余为铜的锡青铜。锡青铜具有较好的塑性和适当的强度，且有较好的耐磨性，常用来制造滑动轴承和蜗轮的齿面。 铸造青铜的牌号如ZCuSn10Zn2，表示锡含量为20％、锌含量为2％，其余为铜的铸造青铜。而压力加工的青铜又按其含不同的金属分为锡青铜、铝青铜、铍青铜和硅青铜等不同种类。青铜以铸造青铜的应用最多。 2. 铝和铝合金 铝及其合金的应用仅次于钢铁，其密度仅为2.72 g/cm3，为铁的1/3，是一种银白色的轻金属。铝具有良好的导热性和导电性，且易与氧形成Al2O3保护薄膜。 纯铝由电解方法得到，主要应用于制造铝合金。铝合金是以铝为基础加入多种合金元素（如铜、锌、镁等）而组成的，。铝合金的强度比纯铝高，所以应用较广，可以分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 1）变形铝合金 由压力加工制造而成，其外形主要有棒材、管材和板材。按组成的合金元素不同分为防锈铝、硬铝、超硬铝和锻铝等，如飞机大梁和起落架选用超硬铝，而外壳用硬铝即可。 2）铸造铝合金 用于制造内燃机气缸体、活塞、外壳等零件。其牌号如ZAlSi12，表示硅含量为12％的铸造 ... ...