鋼的塑性測(cè)試.doc

鋼材質(zhì)量檢驗(yàn)單元教學(xué)設(shè)計(jì)一、 教案頭課題：拉伸試驗(yàn)測(cè)試鋼的塑性教材：冶金工業(yè)出版社出版的鋼材質(zhì)量檢驗(yàn)，頁(yè)碼122-126頁(yè)。授課班級(jí)15冶金技術(shù)課時(shí)：2學(xué)時(shí)授課類型：實(shí)訓(xùn)課教學(xué)目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)能夠運(yùn)用拉伸試驗(yàn)檢測(cè)鋼鐵材料的塑性。掌握鋼的塑性指標(biāo)及塑性檢測(cè)方法。通過分組訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力；通過任務(wù)訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力；通過試驗(yàn)結(jié)果分析培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。重難點(diǎn)伸長(zhǎng)率及斷面收縮率的分析計(jì)算。能力訓(xùn)練任務(wù)及案例配備鋼材塑性檢驗(yàn)所需的實(shí)訓(xùn)用具和標(biāo)樣，學(xué)生依據(jù)資料中的要求，分組進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析計(jì)算鋼的塑性指標(biāo)伸長(zhǎng)率及斷面收縮率。作業(yè)結(jié)合工程應(yīng)用舉例說說金屬的塑性與切削加工工藝之間關(guān)系。課后小結(jié)二、教學(xué)過程設(shè)計(jì)步驟教 學(xué) 內(nèi) 容教學(xué)方法教學(xué)手段學(xué)生活動(dòng)時(shí)間分配告知告知本次課的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo)。教師講授教師講授學(xué)生復(fù)習(xí)2分鐘引入為什么要檢驗(yàn)金屬的塑性指標(biāo)，塑性指標(biāo)在工程應(yīng)用中的廣泛性和重要性。教師講解 PPT展示學(xué)生了解3分鐘資訊塑性指標(biāo)的表征參量，金屬材料的塑性檢驗(yàn)方法及操作要領(lǐng)。布置訓(xùn)練任務(wù)，提出要求，明確教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。教師演示演示法學(xué)生掌握10分鐘計(jì)劃決策小組討論，明確任務(wù)總量，組長(zhǎng)依據(jù)各人專長(zhǎng)給組員分配任務(wù)任務(wù)驅(qū)動(dòng)小組競(jìng)賽學(xué)生理解2分鐘實(shí)施各組依據(jù)任務(wù)單上的要求，完成本組金屬棒的塑性指標(biāo)測(cè)試，并對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析，教師從旁指導(dǎo)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)教師指導(dǎo)學(xué)生討論20分鐘檢驗(yàn)各小組以競(jìng)賽的形式，分別上臺(tái)展示本組的測(cè)試結(jié)果。競(jìng)賽法小組展示學(xué)生展示6分鐘評(píng)價(jià)教師給出標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果做評(píng)分依據(jù)。小組互評(píng)，小組自評(píng)打分，教師評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)小組自評(píng)互評(píng)，教師評(píng)價(jià)。學(xué)生評(píng)價(jià)6分鐘總結(jié)總結(jié)本次課所學(xué)金屬的塑性檢驗(yàn)方法及應(yīng)用。教師總結(jié)教師講授學(xué)生理解3分鐘3、 講義1.鋼的塑性指標(biāo)塑性是鋼最主要的性能之一，它反映材料受力的作用產(chǎn)生塑性變形的能力。鋼的塑性指標(biāo)是指導(dǎo)冶金廠不斷改進(jìn)生產(chǎn)加工工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)符合標(biāo)準(zhǔn)的鋼材產(chǎn)品，以及指導(dǎo)用戶合理選材、正確進(jìn)行冷熱加工和熱處理的重要依據(jù)。金屬的塑性一般采用拉伸試驗(yàn)來檢測(cè)，拉伸試驗(yàn)規(guī)定，金屬的塑性指標(biāo)主要用伸長(zhǎng)率和斷面收縮率來表示。我國(guó)很早就頒布了金屬?gòu)?qiáng)度和塑性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)GB/T2282002金屬材料的拉伸試驗(yàn)方法。2.拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)是指，將標(biāo)準(zhǔn)試樣夾持在拉伸試驗(yàn)機(jī)上，均勻施加軸向作用力，測(cè)定樣品在受力過程中抵抗塑性變形和破壞的能力，即材料的強(qiáng)度和塑性。金屬的塑性指標(biāo)，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率都是通過拉伸試驗(yàn)得到的拉伸試棒的分析測(cè)試得到的。3.伸長(zhǎng)率（1）伸長(zhǎng)率A：試樣拉斷后，將斷口對(duì)接在一起時(shí)，試樣標(biāo)距的增長(zhǎng)量與原始標(biāo)距長(zhǎng)度的百分比。（2）表示：A =【(L1L0)/L0】100%式中 L0拉伸試樣的原始標(biāo)距長(zhǎng)度；L1試樣斷后標(biāo)距部分的總長(zhǎng)度；（3）測(cè)試方法：用游標(biāo)卡尺分別測(cè)試試樣拉伸前、后標(biāo)距部分的長(zhǎng)度L0和L1，代入上式計(jì)算即可即可計(jì)算伸長(zhǎng)率A。具體可參考GB/T2282002金屬材料的拉伸試驗(yàn)方法。注意：測(cè)試L1時(shí)，左手將拉斷的試樣緊密地對(duì)接在一起，盡量使試樣軸線位于一直線上，并采取適當(dāng)措施（例如：通過螺絲施加壓力），使試樣斷裂部分適當(dāng)接觸。右手持分辨力優(yōu)于0.1 mm的量具（例如：游標(biāo)卡尺）對(duì)兩標(biāo)線之間的距離進(jìn)行測(cè)量。 4.斷面收縮率（1）斷面收縮率Z：試樣拉斷后，頸縮處橫截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比。（2）表示：Z =【(S0S1)/S0】100% 式中 S0拉伸前試樣的原始橫截面積；S1試樣斷后頸縮處的最小截面積；（3）測(cè)試方法：用螺旋測(cè)微器測(cè)試試樣拉伸前的原始直徑d0，代入面積公式計(jì)算S0；試樣拉斷后，左手將試樣斷口緊緊對(duì)接在一起，右手持游標(biāo)卡尺測(cè)試試樣拉斷后的直徑du，通過面積公式計(jì)算S1。將S0和S1代入上式即可計(jì)算斷面收縮率Z。具體可參考GB/T2282002金屬材料的拉伸試驗(yàn)方法。注意：測(cè)試d1時(shí)，將試樣斷裂部分仔細(xì)地配接在一起，使其軸線處于同一直線上。對(duì)于圓形橫截面試樣，在縮頸最小處相互垂直的方向測(cè)量直徑，準(zhǔn)確到1%，取其算術(shù)平均值計(jì)算d1，通過面積公式即可計(jì)算S1。5.伸長(zhǎng)率、斷面收縮率與材料性能的關(guān)系通常，A、Z的數(shù)值越大，材料的塑性越好。不同鋼種的塑性要求范圍不同；同一產(chǎn)品，其加工工藝不同，塑性指標(biāo)也有差異。例如：隨著碳含量的增加，鋼的強(qiáng)度增高而塑性減??；隨著溫度的升高，塑性越好。所以鋼材的軋制和鍛造時(shí)都要將其加熱到一定溫度，以便于塑性成形。4、 訓(xùn)練任務(wù)1.任務(wù)名稱：鋼的塑性指標(biāo)測(cè)試2.任務(wù)要求：小組長(zhǎng)明確分工，組內(nèi)協(xié)助完成任務(wù)。 工作細(xì)致認(rèn)真，能熟練使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器。 數(shù)據(jù)結(jié)果分析要思路清晰，任務(wù)單填寫要求工整整潔。 小組展示語(yǔ)言要大方得體，小組評(píng)價(jià)時(shí)要客觀公正。3.實(shí)訓(xùn)用具：拉伸試驗(yàn)前和拉伸試驗(yàn)后的試樣各1支、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器。4.操作步驟：（1）做拉伸試驗(yàn)前，在試樣上標(biāo)注原始標(biāo)距長(zhǎng)度的刻線，要求按短標(biāo)距試樣走L0 = 5d0（2）用游標(biāo)卡尺測(cè)量拉伸試驗(yàn)前試樣的原始標(biāo)距長(zhǎng)度L0，將結(jié)果記錄在任務(wù)單的指定位置。（3）左手將拉斷的試樣緊密地對(duì)接在一起，盡量使試樣軸線位于一直線上，使試樣斷裂部分適當(dāng)接觸。右手持游標(biāo)卡尺測(cè)量斷后標(biāo)距長(zhǎng)度L10，將結(jié)果記錄在任務(wù)單的指定位置。（4）將上述測(cè)試結(jié)果帶入伸長(zhǎng)率計(jì)算公式，計(jì)算鋼的伸長(zhǎng)率A，將結(jié)果記錄在任務(wù)單的指定位置。（5）利用螺旋測(cè)微器測(cè)試?yán)煸嚇拥脑贾睆?，沿垂直方向各測(cè)一次，取平均值作為試樣的原始直徑d0，通過面積公式計(jì)算其原始橫截面積S0。（6）將試樣斷裂部分仔細(xì)地配接在一起，使其軸線處于同一直線上。對(duì)于圓形橫截面試樣，用游標(biāo)卡尺在縮頸最小處相互垂直的方向測(cè)量直徑，準(zhǔn)確到1%，取其算術(shù)平均值計(jì)算d1，通過面積公式計(jì)算S1。（7）將上述測(cè)試結(jié)果帶入斷面收縮率計(jì)算公式，計(jì)算鋼的斷面收縮率Z，將結(jié)果記錄在任務(wù)單的指定位置。（8）根據(jù)伸長(zhǎng)率、斷面收縮率的數(shù)值，與企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值作比較，評(píng)判鋼的塑性指標(biāo)是否合格。（9）各組派代表上講臺(tái)展示本組的測(cè)試結(jié)果，并簡(jiǎn)要分析數(shù)據(jù)或結(jié)果的處理過程。（10）教師給出標(biāo)準(zhǔn)值和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生完成組內(nèi)自評(píng)、小組互評(píng)。（11）教師對(duì)本次訓(xùn)練項(xiàng)目和知識(shí)點(diǎn)做總結(jié)，布置下次課的任務(wù)。參考資料：GB/T2282002金屬材料的拉伸試驗(yàn)方法5. 實(shí)訓(xùn)任務(wù)單本次實(shí)訓(xùn)將學(xué)生分為三組，按照GB/T2282002金屬材料的拉伸試驗(yàn)方法中的相關(guān)要求和測(cè)試方法，測(cè)試碳素結(jié)構(gòu)鋼Q195拉伸前后的標(biāo)準(zhǔn)試樣，并按要求計(jì)算其塑性指標(biāo)。將測(cè)試的指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)照，判別本批次產(chǎn)品是否合格。第一組：序號(hào)測(cè)試結(jié)果Q195的塑性范圍是否合格1原始標(biāo)距L0(mm)斷后標(biāo)距L1(mm)伸長(zhǎng)率A(%)伸長(zhǎng)率A(%)242原始直徑d0(mm)原始截面積S0(mm2)斷后直徑d1(mm)斷后截面積S1(mm2)斷面收縮率Z(%)斷面收縮率Z(%)47組長(zhǎng)： 組員： 總分： 第二組：序號(hào)測(cè)試結(jié)果Q195的塑性范圍是否合格1原始標(biāo)距L0(mm)斷后標(biāo)距L1(mm)伸長(zhǎng)率A(%)伸長(zhǎng)率A(%)242原始直徑d0(mm)原始截面積S0(mm2)斷后直徑d1(mm)斷后截面積S1(mm2)斷面收縮率Z(%)斷面收縮率Z(%)47組長(zhǎng)： 組員： 總分： 第三組：序號(hào)測(cè)試結(jié)果Q195的塑性范圍是否合格1原始標(biāo)距L0(mm)斷后標(biāo)距L1(mm)伸長(zhǎng)率A(%)伸長(zhǎng)率A(%)242原始直徑d0(mm)原始截面積S0(mm2)斷后直徑d1(mm)斷后截面積S1(mm2)斷面收縮率Z(%)斷面收縮率Z(%)47組長(zhǎng)： 組員： 總分： 5、 教學(xué)評(píng)價(jià)教師給出評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。各小組進(jìn)行小組間互評(píng)、小組內(nèi)自評(píng)打分，教師做整體評(píng)價(jià)。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下：序號(hào)內(nèi)容考核要求評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分值自評(píng)互評(píng)教師評(píng)價(jià)總分（自評(píng)30%+互評(píng)30%+教師評(píng)價(jià)40%）1測(cè)試原始標(biāo)距正確測(cè)試原始標(biāo)距測(cè)量誤差在5%,加分。102測(cè)試斷后標(biāo)距正確測(cè)試斷后標(biāo)距測(cè)量誤差在5%,加分。103計(jì)算伸長(zhǎng)率準(zhǔn)確計(jì)算伸長(zhǎng)率計(jì)算的最終結(jié)果誤差在10%,加分。104測(cè)試原始直徑正確測(cè)試原始直徑測(cè)量誤差在5%,加分。105測(cè)試斷后直徑正確測(cè)試斷后直徑測(cè)量誤差在5%,加分。106計(jì)算原始截面積準(zhǔn)確計(jì)算原始截面積計(jì)算的最終結(jié)果誤差在10%,加分。107計(jì)算斷