专题二 金属材料的性能（教案）-浙江省职教高考《金属加工与实训-基础知识（第2版）》讲练测

中职三段六步开放课堂配套学历案 专题二.金属材料的性能（教案）-《金属加工与实训-基础知识（第2版）》专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解和解释金属材料的力学性能概念和计算方法 2. 分析金属材料力学性能与设计选择的关系 3. 理解金属材料力学性能随温度、应变速率等因素的变化 4. 掌握金属材料的断裂行为、韧性和断裂机制 5. 分析金属材料的工艺性能和应用 [课时安排] 1课时 [知识梳理] 1.金属材料的力学性能 金属材料的力学性能是指在外力作用下其强度和变形方面所表现的性能，主要有强度、塑性、硬度、韧性和疲劳极限等。 1.强度与塑性 材料在载荷作用下，其原子的相对位置发生改变，宏观上表现为形状、尺寸的变化，这种变化称为变形。变形一般分为弹性变形和塑性变形。当外力不大时，一旦去除外力，变形则随之消失，这种变形称为弹性变形;外力卸去之后，仍然长久保持的变形称为塑性变形或永久变形。 金属材料在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力称为强度。强度的大小通常用应力来表示。常见的强度指标包括以下几项。 2.硬度 布氏硬度，洛氏硬度，维氏硬度 3.韧度 韧性是指金属在断裂前吸收变形能量的能力。在冲击力作用下的零件，需测定其在冲击断裂前吸收变形的能量，即韧性指标。冲击吸收功是衡量金属韧性的主要判据。冲击吸收功是指规定形状和尺寸的试样在冲击试验力一次性作用下折断时所吸收的功，一般通过夏比冲击试验进行测定。 2.金属材料的工艺性能 1.铸造性能 金属及合金在铸造工艺中获得优良铸件的能力称为铸造性能。衡量铸造性能的主要指标有流动性、收缩性和偏析倾向等。金属材料中，灰铸铁和青铜的铸造性能较好。 (1) 流动性 熔融金属的流动能力称为流动性。它主要受金属化学成分和浇注温度等的影响。流动性好的金属容易充满铸型，从而容易获得外形完整、尺寸精确、轮廓清晰的铸件。 (2) 收缩性 铸件在凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减小的现象称为收缩性。铸件收缩不仅影响尺寸精度，还会使铸件产生缩孔、疏松、内应力、变形和开裂等缺陷，故用于铸造的金属的收缩率越小越好。 (3) 偏析倾向 金属凝固后，内部化学成分和组织不均匀的现象称为偏析。偏析严重时能使铸件各部分的力学性能有很大的差异，从而降低铸件的质量。这对大型铸件的危害更大。 2.可锻性 用锻压成形方法获得优良锻件的难易程度称为金属材料的可锻性。可锻性的好坏主要与金属的塑性和变形抗力有关，也与材料的成分和加工条件有很大关系。塑性越好、变形抗力越小，金属的可锻性越好。例如黄铜和铝合金在室温状态下就有良好的可锻性，碳钢在加热状态下可锻性较好，铸铁、铸铝、青铜则几乎不能锻压。 3.焊接性 焊接性指金属材料对焊接加工的适应性，也就是在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。对碳钢和低合金钢，焊接性主要与金属材料的化学成分有关(其中碳含量的影响最大)。如低碳钢具有良好的焊接性，高碳钢、不锈钢、铸铁的焊接性较差。 4.可加工性 金属材料的可加工性指切削加工金属材料的难易程度。可加工性一般由工件切削后的表面粗糙度及刀具寿命等方面来衡量。影响可加工性的因素主要有工件的化学成分组织状态、硬度、塑性、导热性和形变强化等。一般认为金属材料具有适当硬度(170~230HBW) 和足够的脆性时较易切削。在材料的种类上，铸铁、铜合金、铝合金及一般非合金钢都具有较好的可加工性，所以铸铁比钢的可加工性好，一般非合金钢比高合金钢的加工性好。改变钢的化学成分和进行适当的热处理，是改善钢可加工性的重要途径。 [真题练讲] 1.(2019年吉林省统一考试) 下列哪种金属是一种贵金属，也是世界上最稀有的金属之一？ A. 铁 B. 铝 C. 铂 D. 铜 解析：铂是一种贵金属，也是世界上最稀有的金属之一。选项C是正确答案。 2.(2019年四川省统一考试)以下哪种金属最常用于电缆和导线的制造？ A. 铝 B. 铅 C. 铜 D. 铁 解析：铜是最常用于电缆和导线的金属，因为它具有良好的导电性能和机械强度。选项C是正确答案。 3.(2021年浙江省统一考试)下列哪个金属是一种较轻的金属，用于航空和汽车制造等领域？ A. 铁 B. 铜 C. 镁 D. 锌 解析：镁是一种较轻的金属，被广泛用于航空和汽车制造等领域，可以减轻结构重量。选项C是正确答案。 4.(2016年河南省统一考试)以下哪种金属在常温下是液体？ A. 铜 B. 铅 C. 锌 D. 汞 解析：汞是一种在常温下为液体的金属。选项D是正确答案。 5.(2020年山东省统一考试)下列哪种金属具有很高的耐腐蚀性能，常用于制造化学容器和食品设备？ A. 镀锌钢 B. 铝 C. 不锈钢 D. 铁 解析：不锈钢具有很高的耐腐蚀性能，常用于制造