专题二 金属材料的硬度、韧性和疲劳现象（课件）-河北省职教高考《金属加工基础》（机工版）专题复习讲练测

专题二 金属材料的硬度、 韧性和疲劳现象 《金属加工基础》（机工社） 专题复习讲练测 1 目录 考纲解读 1 知识点梳理 2 考题讲解 3 课内练习 4 归纳小结 5 2 常见考点： 硬度的概念与测试方法：硬度是材料抵抗局部塑性变形或划痕的能力，常见硬度测试方法包括布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。布氏硬度测试使用球形压头，洛氏硬度测试使用圆锥形或球形压头，维氏硬度则是通过金刚石或硬质合金压头测试。硬度测试可以评估材料的抗压性能，有助于工程设计和材料选择。 韧性的定义与评价：韧性是材料抵抗断裂的能力，通常用冲击试验来评价材料的韧性。夏比摆锤冲击试验是常用的冲击试验方法，通过观察试样的断裂形态评估材料的韧性表现。冲击吸收能量与温度会影响材料的韧性，一般随着温度升高，材料的韧性会下降。 一.考纲解读 3 常见考点： 疲劳现象及相关参数：疲劳是材料在交变载荷下逐渐产生裂纹并发生疲劳破裂的现象，常见于受到循环载荷的金属结构。疲劳寿命是材料在疲劳加载下发生破坏之前所经历的循环次数。疲劳强度是指材料在循环加载下对疲劳破坏的抵抗能力，是衡量材料抗疲劳性能的重要参数。 一.考纲解读 4 一.考纲解读 01 1.能够准确理解并运用各种硬度测试方法； 02 2. 掌握冲击试验的原理和分析方法； 03 3.理解疲劳现象的机理和计算方法； 5 易考题型： 1.填空题：要求学生简要叙述各种硬度测试原理或冲击试验方法。 2.选择题：涉及硬度测试方法、冲击试验方法和疲劳现象等知识点。 3.简答题：要求学生详细解释疲劳现象的机理或计算疲劳强度的步骤。 一.考纲解读 6 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 7 知识点梳理： 1. 布氏硬度 目前，金属材料布氏硬度试验方法执行CB/T231.1-2009标准，布氏硬度用符号HBW表示，本标准规定的布氏硬度试验范围上限为650HBW。布氏硬度是用一定直径的硬质合金球，以相应的试验力压人试样表面，经规定的保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径d(mm)，然后根据压痕直径d计算其硬度值的方法，如图1-7所示。布氏硬度值是用球面压痕单位表面积上所承受的平均压力来表示的。试验时只要测量出压痕直径d，便可通过查布氏硬度表得出 HBW 值。 二.知识点梳理和重点概念复习 8 知识点梳理： 2.洛氏硬度 目前，金属材料洛氏硬度试验方法执行GB/T230.1-2009标准。洛氏硬度是以锥角为120°的金刚石圆锥体或直径为1.5875mm的球(火钢球或硬质合金球)压入试样表面，根据试样残余压TOM痕深度的增量来衡量试样硬度的大小，如图1-8所示。残余压痕深度h的增量越小，金属材料的硬度越高。 二.知识点梳理和重点概念复习 9 知识点梳理： 3.维氏硬度 维氏硬度是用正四棱锥形压痕单位表面积上承受的平均压力表示的硬度值。它以面夹角为136°的正四棱锥体金刚石为压头(图1-9)，在规定试验力F(49.03~980.7N)的作用下，压人试样表面，经规定保持时间后卸除试验力，则试样表面上将压出一个正四棱锥形的压痕，测量压痕两对角线d的平均长度，查GB/T4340.1-2009就可得出维氏硬度值。 二.知识点梳理和重点概念复习 10 重点概念复习： 1. 布氏硬度（Brinell Hardness）：布氏硬度是一种常用的金属硬度测试方法，通常用压入金属表面的球形压头在一定载荷下压痕直径与压力的比值来表示材料硬度。 2. 洛氏硬度（Rockwell Hardness）：洛氏硬度是另一种常用的金属硬度测试方法，通过在金属表面施加不同载荷下的压头深度变化来表示材料硬度，具有快速、方便的特点。 3. 维氏硬度（Vickers Hardness）：维氏硬度是一种常用的微硬度测试方法，利用金字塔形的钻石压头在材料表面压痕的对角线长度比值来表示材料硬度，适用于各种金属材料和薄膜材料。 4. 夏比摆锤冲击试样：夏比摆锤冲击试样是用来进行夏比摆锤冲击试验的标准金属样品，一般采用标准化的几何形状和尺寸，用于评估金属材料的冲击韧性和吸收能量能力。 二.知识点梳理和重点概念复习 11 重点概念复习： 5. 夏比摆锤冲击试验方法：夏比摆锤冲击试验是一种常用的金属材料冲击试验方法，通过释放夏比摆锤自由下落，击打试样并记录击裂或破坏的情况，来评估材料的韧性和抗冲击能力。 6. 冲击吸收能量与温度的关系：冲击吸收能量是材料在受到冲击时所吸收的能量，在冲击实验中，温度的变化也会对材料的冲击吸收能量产生影响，需要考虑温度因素对材料性能的影响。 7. 疲劳现象：金属材料在受到交变应力作用下，经过反复循环加载导致材料产生裂纹和疲劳破坏的现象称为疲劳现象，是金属材料的一种常见破坏形式。 8