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

专题二.金属材料的性能 金属加工与实训-基础知识（第2版） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1. 弹性模量：定义、计算方法、对材料性能和应用的影响。 2. 屈服强度和抗拉强度：定义、计算方法、对材料强度和可靠性的影响。 3. 延展性和韧性：定义、计算方法、与金属的塑性变形和断裂行为的关系。 4. 材料的疲劳性能：疲劳强度、疲劳寿命、疲劳裂纹扩展等疲劳性能指标的定义和评估方法。 5. 材料的变形行为：弹性变形、塑性变形、屈服行为等。 6. 温度对材料性能的影响：热膨胀、高温强度、高温氧化和腐蚀等。 7. 断裂行为和断裂韧性：断裂韧性的定义和计算方法，断裂韧性测试方法（如冲击试验）。 一.考纲解读 考试要求： 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 一.考纲解读 易考题型： 1.简答题：力学性能概念，断裂行为、韧性和断裂机制 2.计算题：力学性能计算，工艺性能计算 3.应用题：材料力学性能随温度、应变速率等因素的变化 一.考纲解读 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 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。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 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。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 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。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 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。 二.知识点梳理和重点概念复习 重点概念复习： 1. 弹性模量（Elastic modulus）：衡量材料对应变的抵抗能力，表征材料的刚度和弹性性质。 2. 屈服强度（Yield strength）：材料在拉伸试验中开始发生塑性变形的应力值，标志着材料进入塑性变形阶段。 3. 抗拉强度（Ultimate tensile strength）：材料在拉伸试验中最大的抗拉应力值。 4. 延展性（Ductility）：材料在断裂前能够产生塑性变形的能力，通常通过材料的伸长率来评估。 5. 韧性（Toughness）：材料在断裂前吸收能量的能力，因此它是材料抵抗断裂的能力。 6. 断裂韧性（Fracture toughness）：衡量材料抗裂纹扩展的能力，通常通过 KIC 值来表示。 7. 弹性变形（Elastic deformation）：在小应力下，材料会发生可逆的形变，当应力消失时，材料能够恢复原状