专题二 金属材料的性能及常用工程材料（教案）-山东省职教高考《金属加工与实训》（机工版）专题复习讲练测

专题二 金属材料的性能及常用工程材料（讲义）-《金属加工与实训》（机工版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解金属材料的力学性能，包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标，能够解释这些指标对材料性能和工程应用的重要性。 2. 掌握金属材料的工艺性能，了解不同加工工艺对材料性能的影响，包括冷加工、热加工等，以及相变、再结晶等工艺现象。 3. 熟悉工程材料的基本分类和特点，能够区分工业用钢、工程铸铁、非铁金属和非金属材料，并了解它们在工程中的应用范围和特点。 4. 理解工程材料的选择原则，包括根据工程需求选用合适的材料类型，考虑材料的力学性能、工艺性能以及成本等因素。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.1.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。 2.金属受拉伸载荷或压缩载荷作用时，其横截面上的应力按下式计算R=F/S。 式中R--应力(MPa);F--外力(N);S--横截面积(mm的2次方)。 3.金属材料的一般加工过程如图 2-12所示。 4.在工业上，金属材料可分为两大类:一类是钢铁材料，指铁、锰、铬及其合金，其中以铁为基础的合金(钢和铸铁)应用最广;另一类是非铁金属，是指除钢铁材料以外的所有金属及其合金。 5.根据化学成分，钢可分为非合金钢(碳素钢)、低合金钢、合金钢。 6.工业上普遍使用的铸铁是断口呈暗灰色的灰铸铁，其中碳主要以石墨形式存在。按石墨形态的不同，铸铁可分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁等。 7.钢铁材料有优良的力学性能，非铁金属与之相比具有许多优良的物理性能和化学性能，有的也具有力学性能上的长处。如镍、钼、铌、钴及其合金能耐高温;铜、钛及其合金有良好的耐蚀性等;铝合金或钛合金不仅相对密度小，而且强度高，多用于制造飞机的材料等。 8.高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。高分子材料分为天然和人工合成两大类。天然高分子材料有羊毛、蚕丝、淀粉、纤维素及橡胶等;机械工程中常用的高分子材料主要有塑料和橡胶。 9.工业陶瓷是一种无机非金属材料，主要包括普通陶瓷(传统陶瓷)和特种陶瓷两类。 10.陶瓷的特点是:硬度高、抗压强度大、耐高温、耐磨损、耐腐蚀及抗氧化性能好。但是，陶瓷性脆、没有延展性、经不起碰撞和急冷急热。 11.复合材料是将两种或两种以上不同化学性质或不同组织结构的材料，以微观或宏观的形式组合在一起而形成的新材料。 [真题练讲] 1. (2019年•山东省统一考试)以下哪种材料最适合用于制造高温炉的炉衬？ A. 耐火砖 B. 石棉 C. 玻璃纤维 D. 陶瓷 答案：A 解析：耐火砖耐高温性能优良，常用于高温炉的炉衬制造。 2. (2021年•山东省统一考试)哪种工程材料常用于制造高强度螺栓？ A. 中碳钢 B. 铝合金 C. 高碳钢 D. 耐热合金 答案：C 解析：高碳钢具有较高的强度和硬度，常用于制造高强度螺栓。 3. (2018年•湖南省统一考试)哪种材料常用于制造高强度的桥梁和建筑结构？ A. 铝合金 B. 钢 C. 铜 D. 玻璃纤维 答案：B 解析：钢具有高强度和良好的抗拉性能，常用于制造桥梁和建筑结构。 4. (2019年•江西省统一考试)在工程应用中，哪种材料最适合用于制造潜水艇的船体？ A. 钢 B. 不锈钢 C. 铝合金 D. 耐热合金 答案：B 解析：不锈钢耐腐蚀性好，适合在海水环境下使用，因此常用于制造潜水艇的船体。 5. (2019年•山东省统一考试)哪种金属材料在高温环境下的耐磨性能最佳？ A. 高碳钢 B. 耐热合金 C. 不锈钢 D. 碳素钢 答案：B 解析：耐热合金在高温环境下表现出优异的耐磨性能，是制造高温部件的理想选择。 [限时练讲] 1.以下关于工业用钢的描述，正确的是：（多选） A. 不锈钢是一种含铬量较高的工业用钢，具有良好的耐腐蚀性。 B. 碳素钢是一种含碳量较低的工业用钢，常用于制造高强度零件。 C. 高速钢是一种常见的工业用钢，具有良好的耐磨性和耐高温性。 D. 镍合金是一种稀有的工业用钢，主要用于核能领域。 答案：A、B和C。 解析：不锈钢具有良好的耐腐蚀性，碳素钢常用于制造高强度零件，高速钢具有良好的耐磨性和耐高温性。 2.关于金属材料的选择与应用，以下说法正确的是：（多选） A. 在需要高强度和硬度的场合，常选用碳素钢。 B. 电工用铜线常用于需要导电性能的场合。 C. 不锈钢适合用于耐腐蚀性要求高的环境中。 D. 铝合金常用于制造高温环境下的零部件。 答案：B和C。 解析：电工用铜线常用于需要导电性能的场合，不锈钢适合用于耐腐蚀性要求高的环境中。 3.以下关于工程铸铁的特点，正确的是：（多选） A. 灰口铸铁具有良好的润滑性，适合制造摩擦件。 B.