《機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修》（王仲）527-2 教案 第1課 緒論

PAGE2PAGE2PAGE3PAGE3《機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修》教案課時分配表章節(jié)課程內(nèi)容課時備注0緒論緒論21機(jī)電設(shè)備故障診斷技術(shù)任務(wù)1認(rèn)識振動監(jiān)測與診斷技術(shù)4任務(wù)2認(rèn)識噪聲監(jiān)測與診斷技術(shù)2任務(wù)3認(rèn)識溫度監(jiān)測技術(shù)22機(jī)械零件修復(fù)技術(shù)任務(wù)1認(rèn)識機(jī)械修復(fù)技術(shù)2任務(wù)2認(rèn)識電鍍修復(fù)技術(shù)2任務(wù)3認(rèn)識焊接修復(fù)技術(shù)2任務(wù)4認(rèn)識其他常見修復(fù)技術(shù)23通用零件的故障診斷與維修任務(wù)1了解零件的拆卸與裝配2任務(wù)2齒輪傳動裝置的故障診斷與維修2任務(wù)3滾動軸承的故障診斷與維修2任務(wù)4軸的故障診斷與維修24液壓系統(tǒng)的故障診斷與維修任務(wù)1液壓系統(tǒng)的故障診斷2任務(wù)2液壓泵的故障診斷與維修2任務(wù)3液壓缸的故障診斷與維修2任務(wù)4液壓控制閥的故障診斷與維修25數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修任務(wù)1數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修概述2任務(wù)2數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置的故障診斷與維修2任務(wù)3數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的故障診斷與維修2任務(wù)4數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障診斷與維修2合計42

課題緒論課時2課時（90min）教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)：（1）了解機(jī)電設(shè)備故障的原因與類型（2）掌握機(jī)電設(shè)備的維修方式與類別（3）掌握失效形式及產(chǎn)生機(jī)理素質(zhì)目標(biāo)：能夠意識到機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用價值，感受機(jī)電設(shè)備故障帶來的不便，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)反思的習(xí)慣，幫助學(xué)生樹立責(zé)任意識、培養(yǎng)創(chuàng)新精神，使其能夠跟上時代發(fā)展的步伐教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：機(jī)電設(shè)備故障的原因、失效形式及產(chǎn)生機(jī)理教學(xué)難點(diǎn)：失效形式及產(chǎn)生機(jī)理教學(xué)方法案例分析法、問答法、討論法、講授法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計第1節(jié)課：→→→→傳授新知（28min）第2節(jié)課：→傳授新知（25min）→→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖第一節(jié)課課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)請大家了解當(dāng)前機(jī)電設(shè)備在自動化行業(yè)的應(yīng)用，以及機(jī)電設(shè)備常見故障現(xiàn)象?！緦W(xué)生】完成課前任務(wù)通過課前任務(wù)，使學(xué)生了解所學(xué)課程的重要性，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣考勤

（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到【學(xué)生】班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況新課預(yù)熱

（10min）【教師】自我介紹，與學(xué)生簡單互動，介紹課程內(nèi)容、考核標(biāo)準(zhǔn)等【學(xué)生】聆聽、互動【教師】講一些機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用場景，以及機(jī)電設(shè)備故障維修的重要性隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國制造業(yè)得到了快速發(fā)展。而為了滿足制造業(yè)快速發(fā)展的需要，現(xiàn)代化機(jī)電設(shè)備綜合應(yīng)用了多種新技術(shù)，機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修工作的內(nèi)容也由單一的機(jī)械、電氣故障診斷與維修轉(zhuǎn)向了復(fù)雜的機(jī)、電、液一體化故障診斷與維修，這就對故障診斷與維修人員提出了更高的要求。因此，理論扎實(shí)、技術(shù)全面的機(jī)電設(shè)備故障診斷與維修顯得尤為重要?！緦W(xué)生】聆聽、記錄、理解通過老師自我介紹，與學(xué)生相互熟悉，并讓學(xué)生了解這門課的大致要求問題導(dǎo)入（5min）【教師】提出以下問題：你見過哪些機(jī)電設(shè)備？其作用分別是什么？這些設(shè)備常見的故障現(xiàn)象有哪些？【學(xué)生】思考、舉手回答通過問題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知

（28min）【教師】通過學(xué)生的回答引入新知，講解機(jī)電設(shè)備故障的基本理論和失效形式及產(chǎn)生機(jī)理的相關(guān)內(nèi)容一、機(jī)電設(shè)備故障的基本理論1.機(jī)電設(shè)備故障的原因與類型?【多媒體】教師展示部分機(jī)電設(shè)備故障的圖片或視頻，然后講解機(jī)電設(shè)備故障的原因機(jī)電設(shè)備是構(gòu)成施工生產(chǎn)的重要因素，其在使用過程中，由于材料、工藝、環(huán)境條件和人為因素的影響，零部件會逐漸地磨損、變形、斷裂、蝕損等。隨著零部件破壞程度的逐漸增大，設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)將會劣化，設(shè)備的功能和精度將會降低，不可避免地將出現(xiàn)各種各樣的故障，甚至整機(jī)喪失使用價值。機(jī)電設(shè)備在使用中出現(xiàn)的故障主要分為以下幾個類型。①損壞型故障，如斷裂、開裂、點(diǎn)蝕、燒蝕、變形、拉傷、龜裂、壓痕等。②退化型故障，如老化、變質(zhì)、剝落、異常磨損等。③松脫型故障，如松動、脫落等。④失調(diào)型故障，如壓力過高或過低、行程失調(diào)、間隙過大或過小、干涉等。⑤堵塞與滲漏型故障，如堵塞、漏水、漏氣、滲油等。⑥性能衰退或功能失效型故障，如功能失效、性能衰退、過熱等。2.機(jī)電設(shè)備的維修方式與類別?【教師】開展“你問我答”互動式講授機(jī)電設(shè)備的維修方式?【學(xué)生】聆聽、積極問答1）機(jī)電設(shè)備的維修方式機(jī)電設(shè)備常用的維修方式包括事后維修、預(yù)防維修、可靠性維修、改善性維修和無維修設(shè)計。事后維修：指機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障之后所進(jìn)行的修理，又稱故障維修、損壞維修或非計劃性維修。預(yù)防維修：指在機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障之前進(jìn)行的維修。由于預(yù)防維修可以訂出計劃，因此又稱其為計劃預(yù)修。預(yù)防維修又可分為定期維修和狀態(tài)監(jiān)測維修兩種。可靠性維修：指以可靠性為中心的維修。這種維修以可靠性理論為基礎(chǔ)，通過分析和試驗，科學(xué)地制訂出維修內(nèi)容、方法和使用期限，以最低維修費(fèi)用來保持和恢復(fù)設(shè)備的固有可靠性。改善性維修：指為防止故障重復(fù)出現(xiàn)而對機(jī)電設(shè)備的技術(shù)性能加以改進(jìn)的一種維修。無維修設(shè)計：指針對機(jī)電設(shè)備維修過程中經(jīng)常遇到的故障，在新設(shè)備的設(shè)計中采取了改進(jìn)措施以加以解決，盡可能降低維修工作量，甚至不需要維修。2）機(jī)電設(shè)備的維修類別?【教師】提出問題請依據(jù)課前預(yù)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)際，說出機(jī)電設(shè)備的維修類別？?【學(xué)生】聆聽、思考、回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答機(jī)電設(shè)備的維修類別是根據(jù)修理內(nèi)容、技術(shù)要求和工作量大小劃分的，具體可分為小修、項修和大修三種類型。小修：指根據(jù)機(jī)電設(shè)備日常檢查或其他狀態(tài)檢查中所發(fā)現(xiàn)的設(shè)備缺陷或劣化征兆，在故障發(fā)生之前及時進(jìn)行排除的修理，屬于預(yù)防修理范圍，工作量較小。小修又稱日常維修。項修：指項目修理，又稱為針對性修理。項修是為了使設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)，對設(shè)備精度、性能、效率達(dá)不到工藝要求的某些項目或部件，按需要所進(jìn)行的具有針對性的局部修理。大修：指以全面恢復(fù)設(shè)備工作精度、性能為目標(biāo)的一種計劃修理。?【多媒體】教師展示幾張不同類型的機(jī)電設(shè)備故障場景圖片，幫助學(xué)生深入了解機(jī)電設(shè)備故障的特點(diǎn)【教師】對照多媒體圖片，講授機(jī)電設(shè)備故障特點(diǎn)【學(xué)生】聆聽、思考3.機(jī)電設(shè)備故障的特點(diǎn)1）層次性機(jī)電設(shè)備一旦表現(xiàn)出某種故障現(xiàn)象，便需要追查引起這種故障的原因。但有些故障原因往往源于更深層的故障，因此表現(xiàn)出故障的多層次性。2）多樣性機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)各不相同，制造、安裝過程也存在差異，加上使用環(huán)境的不同，便導(dǎo)致了其在運(yùn)行期間可能會產(chǎn)生各種各樣的故障。3）相關(guān)性機(jī)電設(shè)備各個元件之間，或者設(shè)備與設(shè)備之間是相互聯(lián)系的，一個元件或一臺設(shè)備發(fā)生故障后，也會引起其他元件或設(shè)備發(fā)生故障，即表現(xiàn)出故障的相關(guān)性。4）不確定性一種故障現(xiàn)象可能由多種故障原因引起；反之，一種故障原因也會表現(xiàn)出多種故障現(xiàn)象。因此故障的發(fā)生和現(xiàn)象都具有不確定性，從而增加了故障診斷和維修的難度。5）延時性機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行過程中，其零部件不斷受到?jīng)_擊、摩擦、磨損和腐蝕等因素的作用，會發(fā)生振動、偏移、變形和斷裂，促使設(shè)備狀態(tài)不斷劣化，劣化狀態(tài)發(fā)展到一定程度就會表現(xiàn)出機(jī)械功能失常或完全喪失。所以故障的形成是由一個個缺陷不斷積累、狀態(tài)不斷劣化、從量變到質(zhì)變的過程。故障形成的延時性促使人們應(yīng)盡早發(fā)現(xiàn)隱患，采取相應(yīng)的預(yù)防措施，以減小故障嚴(yán)重時所帶來的損失。6）維修性機(jī)電設(shè)備在規(guī)定條件、規(guī)定時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力稱為維修性。維修性反映發(fā)生故障后進(jìn)行維修的難易程度，是維修需要付【資料卡】提高維修性的方法主要包括：①簡化機(jī)電設(shè)備結(jié)構(gòu)；②提高維修的可操作性；③保證維修操作安全；④零部件采用無維修設(shè)計；⑤零部件和連接件易拆裝。二、失效形式及產(chǎn)生機(jī)理?【多媒體】教師展示幾張不同類型的機(jī)電設(shè)備故障場景圖片【教師】對照多媒體圖片，剖析機(jī)電設(shè)備故障的原因，指出零部件的失效形式【學(xué)生】觀看、聆聽、思考一般機(jī)械零件的失效形式是按失效件的外部形態(tài)特征來分類的，大體包括磨損、腐蝕、變形以及斷裂等4種常見的、有代表性的失效形式，在生產(chǎn)作業(yè)中，最主要的失效形式是零件工作表面的磨損失效；而最危險的失效形式是瞬間出現(xiàn)裂紋和破斷，它們統(tǒng)稱為斷裂。1．磨損零件的摩擦表面上出現(xiàn)材料耗損的現(xiàn)象稱為零件的磨損，磨損可以是材料組織結(jié)構(gòu)的損壞，也可以是尺寸、形狀及表面粗糙度的變化。一般機(jī)電設(shè)備中大部分的零件都是因磨損而失效報廢的。?【多媒體】教師展示“零件的磨損過程”圖片（詳見教材），并講解磨損不同階段的相關(guān)內(nèi)容【教師】圖文展示+板書，講授磨損的過程【學(xué)生】聆聽、理解1）磨損的過程在機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，其零件的磨損過程可分為磨合階段、穩(wěn)定磨損階段和劇烈磨損階段三部分。（1）磨合階段磨合階段發(fā)生在機(jī)電設(shè)備使用初期。這一階段的磨損特征是在短時間內(nèi)磨損量增長較快。表面粗糙、潤滑不良或載荷較大，都會加速磨損。磨合階段結(jié)束后，應(yīng)清除機(jī)電設(shè)備摩擦副中的磨屑，更換潤滑油，這樣才能使其滿負(fù)荷正常使用。（2）穩(wěn)定磨損階段穩(wěn)定磨損階段的磨損量隨著時間的延長而均勻、緩慢地增長，屬于自然磨損。在磨損量達(dá)到極限之前的這一段時間是零件的磨損壽命，它與摩擦表面的工作條件、技術(shù)維護(hù)的好壞關(guān)系極大。若保養(yǎng)得當(dāng)，則可延長磨損壽命，從而提高機(jī)電設(shè)備的可靠性與有效利用率。（3）劇烈磨損階段劇烈磨損階段的特征是當(dāng)零件表面磨損量超過極限值后，若繼續(xù)摩擦，其磨損強(qiáng)度急劇增加，最終機(jī)電設(shè)備會出現(xiàn)故障或事故。因此，當(dāng)零件表面的磨損量達(dá)到極限值時，就應(yīng)停止使用，并采取調(diào)整、維修或更換等措施，防止機(jī)電設(shè)備故障與事故的發(fā)生。?【分組討論】教師組織學(xué)生分組學(xué)習(xí)討論，參考教材總結(jié)出磨損的類型?【教師】巡回指導(dǎo)，查看各小組討論情況?【學(xué)生】分組討論，總結(jié)【學(xué)生】聆聽、思考、理解、記錄多媒體展示較為直觀，更有利于學(xué)生理解采用師生互動的方式講授概念性知識，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，活躍課堂氛圍以學(xué)生為中心，教師指導(dǎo)，有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性視頻演示不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還可以將枯燥的知識點(diǎn)有趣化，有利于學(xué)生學(xué)習(xí)圖片展示更能形象地描述零部件的失效形式第二節(jié)課分組匯報（15min）【教師】主持各組匯報次序【學(xué)生】分組匯報關(guān)于磨損類型的討論結(jié)果【教師】總結(jié)各組發(fā)言，并講解1．磨損2）磨損的類型按零件摩擦表面破壞的機(jī)理和特征不同，磨損可以分為黏著磨損、疲勞磨損、腐蝕磨損、磨料磨損和微動磨損。（1）黏著磨損?【多媒體】教師展示“黏著磨損的產(chǎn)生機(jī)理”的圖片（詳見教材），并講解黏著磨損的相關(guān)內(nèi)容當(dāng)構(gòu)成摩擦副的兩個摩擦表面相互接觸并發(fā)生相對的運(yùn)動時，由于黏著作用，接觸表面的材料從一個表面轉(zhuǎn)移到另一個表面所引起的磨損稱為黏著磨損。兩個金屬零件表面的接觸，實(shí)際上是微凸體之間的接觸，其實(shí)際的接觸面積很小。接觸點(diǎn)在法向載荷作用下的壓力很大，會使金屬表面膜破裂，兩表面的裸露金屬直接接觸，并在接觸點(diǎn)上發(fā)生黏著。當(dāng)兩表面進(jìn)一步相對滑動時，黏著點(diǎn)便發(fā)生剪切及材料轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。隨著時間推移，材料最終會從在表面上脫落下來，形成磨屑。減少黏著磨損的措施有以下幾點(diǎn)。①適當(dāng)潤滑，如在齒輪傳動中加入潤滑油及必要添加劑。②選擇互溶性小的材料配對，如利用鉛、銀等在鐵中溶解度小的特點(diǎn)制造軸瓦。③金屬與非金屬配對，如采用優(yōu)質(zhì)塑料、石墨等材料作為耐磨層。④進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚绫砻娲慊?、滲氮處理、硫化處理等。（2）疲勞磨損摩擦表面材料微觀體積受循環(huán)接觸應(yīng)力作用產(chǎn)生重復(fù)變形，導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋和分離出微片或顆粒的磨損稱為疲勞磨損。疲勞磨損的過程便是裂紋產(chǎn)生和擴(kuò)展的破壞過程。根據(jù)裂紋產(chǎn)生位置的不同，疲勞磨損又可分為滾動接觸疲勞磨損和滾滑接觸疲勞磨損兩種情況。減少疲勞磨損的措施有以下幾點(diǎn)。①適當(dāng)潤滑。②進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?。③提高表面加工質(zhì)量，如降低表面粗糙度和形狀誤差。④選擇適當(dāng)硬度的材料，如硬度為62HRC的軸承鋼。⑤減少材料中的脆硬性夾雜物。（3）腐蝕磨損在摩擦過程中，金屬會與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致表面的腐蝕產(chǎn)物剝落，這種現(xiàn)象稱為腐蝕磨損。按腐蝕介質(zhì)類型的不同，腐蝕磨損可分為氧化磨損和特殊介質(zhì)下的腐蝕磨損兩大類?！ㄔ斠娊滩模?）磨料磨損?【多媒體】教師展示“磨料磨損的產(chǎn)生機(jī)理”和“磨料磨損的特征”的圖片（詳見教材），并講解磨料磨損的相關(guān)內(nèi)容磨料磨損又稱磨粒磨損，它是當(dāng)摩擦副的接觸表面之間存在著硬質(zhì)顆粒，或者當(dāng)摩擦副材料一方的硬度比另一方的硬度大得多時，所產(chǎn)生的一種類似金屬切削過程的磨損。磨料磨損的特征是在接觸表面上有明顯的切削痕跡。減少磨料磨損的措施主要有以下幾點(diǎn)。①對進(jìn)入機(jī)電設(shè)備中的空氣、油料等進(jìn)行過濾，并經(jīng)常清洗、換油。②提高摩擦副表面的制造精度。③進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?。?）微動磨損微動磨損是兩固定接觸面上出現(xiàn)相對小幅振動而造成的表面損傷，主要發(fā)生在宏觀相對靜止的零件結(jié)合面上。其主要危害是使配合精度下降，緊配合的機(jī)體變松，更嚴(yán)重的是引起應(yīng)力集中，導(dǎo)致零件疲勞斷裂。減少微動磨損的措施主要有以下幾點(diǎn)。①提高材料硬度及選擇適當(dāng)?shù)牟牧吓涓?。②讓機(jī)電設(shè)備在規(guī)定載荷內(nèi)工作，如圖0-6所示為微動磨損和載荷之間的關(guān)系。③減小振幅。④進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚??！緦W(xué)生】聆聽、思考、理解、記錄通過分組匯報，提高學(xué)生的參與度與學(xué)習(xí)積極性傳授新知

（25min）【教師】講解腐蝕、變形和斷裂的相關(guān)內(nèi)容1．腐蝕腐蝕是金屬受周圍介質(zhì)的作用，而引起損傷的現(xiàn)象，這種損傷是金屬零件在某些特定的環(huán)境下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。腐蝕損傷總是從金屬表面開始，然后或快或慢地往里深入，造成表面材料損耗，表面質(zhì)量破壞，內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)損傷，使零件出現(xiàn)不規(guī)則形狀的凹洞、斑點(diǎn)等破壞區(qū)域，最終導(dǎo)致零件的失效。?【多媒體】教師展示“腐蝕的分類”的圖片（詳見教材），并講解化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的相關(guān)內(nèi)容腐蝕按其作用和機(jī)理的不同，分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩大類?；瘜W(xué)腐蝕是金屬與外部介質(zhì)直接起化學(xué)作用，引起表面的破壞。電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的區(qū)別是在腐蝕過程中有電流的產(chǎn)生。?【教師】教師開展“你問我答”活動，介紹減少腐蝕的措施?【學(xué)生】積極參與，踴躍搶答減少腐蝕的措施主要有以下幾點(diǎn)。①選擇耐腐蝕的材料，如合金鋼、塑料、陶瓷。②合理設(shè)計，做到結(jié)構(gòu)合理、外形簡化、表面粗糙度合適。③覆蓋保護(hù)層，改變其表面結(jié)構(gòu)，使金屬與介質(zhì)隔離。④電化學(xué)保護(hù)，即對被保護(hù)的機(jī)電設(shè)備通以直流電進(jìn)行極化，消除或減少被保護(hù)金屬表面的腐蝕電池作用。⑤在腐蝕性介質(zhì)中添加緩蝕劑，如硝酸鈉、生物堿等，降低其腐蝕速度。⑥改變環(huán)境條件，合理通風(fēng)、除濕、除硫。2．變形機(jī)電設(shè)備中的零件或構(gòu)件在外力的作用下，會產(chǎn)生形狀或尺寸的變化，這種現(xiàn)象稱為變形。過量的變形是機(jī)電設(shè)備失效的主要原因，也是判斷韌性斷裂的明顯征兆，如各類傳動軸的彎曲變形、汽車大梁的扭曲變形、彈簧的變形等。變形隨著時間的增加，逐漸改變零件或構(gòu)件的初始參數(shù)。當(dāng)超過允許極限時，零件將喪失規(guī)定的功能。根據(jù)外力去除后變形能否恢復(fù)，零件或構(gòu)件的變形可分為彈性變形和塑性變形兩類。?【多媒體】教師展示“彈簧的彈性變形”“軸的塑性變形”的圖片（詳見教材），并講解彈性變形和塑性變形的相關(guān)內(nèi)容【教師】對比法講解彈性變形和塑性變形【學(xué)生】聆聽、思考1）彈性變形彈性變形是金屬零件在作用應(yīng)力小于材料屈服強(qiáng)度時產(chǎn)生的變形。當(dāng)外力去除后，零件變形消除，可恢復(fù)原狀。但如果材料在使用過程中產(chǎn)生了超量彈性變形，則會影響零件正常工作。因此，在機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中，防止超量彈性變形是十分必要的。除了正確設(shè)計外，正確使用也十分重要，應(yīng)嚴(yán)防超載運(yùn)行，注意運(yùn)行溫度規(guī)范，防止熱變形等。2）塑性變形塑性變形即永久變形，是不可恢復(fù)的變形。塑性變形具有以下幾個特點(diǎn)。①能引起材料的組織結(jié)構(gòu)和性能的變化。②塑性變形使原子活潑能力提高，造成金屬的耐腐蝕性下降。③多晶體在塑性變形時，各晶粒之間及同一晶粒內(nèi)部的變形是不均勻的，當(dāng)外力去除后各晶粒的彈性恢復(fù)也不一樣，因而會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。④較大的塑性變形會使多晶體的各向同性遭到破壞而表現(xiàn)出各向異性，使金屬產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象?！举Y料卡】金屬零件的塑性變形從宏觀形貌特征上看，主要分為翹曲變形、體積變形和時效變形三種形式。?【多媒體】教師展示“減少塑性變形的措施”的表格（詳見教材），并講解設(shè)計、制造、使用和維修方面減少塑性變形的措施3．?dāng)嗔选窘處煛縋PT視頻圖片輔助講解，幾種斷裂形式對比講解【學(xué)生】聆聽、理解斷裂是零件在機(jī)械、熱、磁、腐蝕等單獨(dú)作用或者聯(lián)合作用下，其本身連續(xù)性遭到破壞，發(fā)生局部開裂或分裂成幾部分的現(xiàn)象。根據(jù)零件斷口宏觀形態(tài)的不同，斷裂可分為延性斷裂和脆性斷裂；根據(jù)零件斷口微觀形態(tài)的不同，斷裂可分為穿晶斷裂和晶間斷裂；根據(jù)載荷性質(zhì)的不同，斷裂可分為一次加載斷裂和疲勞斷裂。?【多媒體】教師展示“延性斷裂”“脆性斷裂”的圖片（詳見教材），并講解兩種斷裂形式的相關(guān)內(nèi)容1）延性斷裂延性斷裂是伴隨明顯塑性變形而形成延性斷口（斷裂面與拉應(yīng)力垂直或傾斜，其上具有細(xì)小的凹凸，呈纖維狀）的斷裂。在延性斷裂中，斷裂之前會發(fā)生廣泛的塑性變形（頸縮）。延性斷裂描述了承受張力的韌性材料的最終失效。材料不會破裂，而是“拉開”，通常會留下粗糙的表面。在這種情況下，斷裂之前存在長度緩慢增長和能量大量吸收的現(xiàn)象。2）脆性斷裂脆性斷裂是指零件未經(jīng)明顯的變形而發(fā)生的斷裂，斷裂時材料幾乎沒有發(fā)生過塑性變形，斷裂后常形成碎片。零件因制造工藝不合理，或因使用過程中受到有害介質(zhì)的侵蝕，或因環(huán)境不適，都可能使材料變脆，發(fā)生突然斷裂?！疽曇巴卣埂?0世紀(jì)50年代，美國發(fā)射北極星導(dǎo)彈，其固體燃料發(fā)動機(jī)殼體，采用了超高強(qiáng)度鋼制造，屈服強(qiáng)度為1400MPa，按照傳統(tǒng)強(qiáng)度設(shè)計與驗收時，其各項性能指標(biāo)都符合要求，設(shè)計時的工作應(yīng)力遠(yuǎn)低于材料的屈服強(qiáng)度，但點(diǎn)火不久，便發(fā)生了爆炸?！ㄔ斠娊滩模?）疲勞斷裂零件或構(gòu)件在交變載荷作用下發(fā)生斷裂破壞而失效的現(xiàn)象稱為疲勞斷裂，又稱為機(jī)械疲勞。其中，交變載荷是指載荷大小和方向隨時間發(fā)生周期性變化的載荷。疲勞斷裂是工程結(jié)構(gòu)和機(jī)械零件中普遍存在而且嚴(yán)重的失效形式，在實(shí)際當(dāng)中占較大比例。一般疲勞斷裂過程經(jīng)歷三個階段，即疲勞裂紋的萌生階段、疲勞裂紋的擴(kuò)展階段、瞬時斷裂階段。這三個階段在零件的疲勞斷口處形成三個不同的區(qū)