同学们，大家好，今天我们将复习金属加工基础第一章金属材料的力学性能。首先在第一章我们学习了五个重要的力学性能，分别是强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度。大家对他们的相关内容还有印象吗？本节课我们从模块一强度和塑性开始复习。根据考纲要求，在职教高考中，关于金属加工这一门课程模块一的要求如下，第一个是了解金属材料强度和塑性的测试方法。第二块是理解金属材料强度和塑性的概念。通过考纲我们可以看出这个概念是占重点部分的那一般在高考中，它通常是以选择题的题型出现，一般是不超过两个选择题。下面我们依次从强度开始回顾一下。首先第一个是强度，它的定义是什么？强度它是指金属材料在力的作用下。抵抗永久变形和断裂的能力，我们称之为强度。那如何衡量一个物体强度的大小呢？这就要借助静拉伸实验可以测出强度的两个指标。那强度的两个指标有什么呢？根据受力情况不同，材料的强度可以分为抗拉、抗压、抗剪和抗扭强度等。一般是以抗拉强度作为最基本的强度指标。下面我们先看一下这个静拉伸试验是怎样测得的。首先。测量强度和塑性，我们都可以用这个测试方法，也就是静力拉伸实验。那什么是拉伸实验呢？同学们可以这样理解，就是用一个缓慢的拉伸力对试样进行轴向的拉伸，再通过测量拉伸力和伸长量来测定试样的强度、塑性等力学性能的实验。大家也可以通过看这个力拉伸曲线图，它的横坐标和纵坐标分别是代表的拉伸力和伸长量。首先我们先来看一下。低碳钢为实验做的一个力拉伸实验的一个小动画。首先我们看到这一幅图片，其中打剖面线的部分是我们在做这个实验过程中，我们需要用到的设备。在这个设备上我们需要放的是一个拉伸式样。图中这一部分我们称之为拉伸试样。做这个实验过程中，我们通常是采用圆柱形比例拉伸试验。而这个圆柱形的比例拉伸式样，它也分为两种，一种是短拉伸式样，一种是长拉伸式样。那怎样区分它是短拉伸式样和长拉伸式样呢？这里有一个公式大家可以记一下，短拉伸式样是指L0等于五倍的D。长拉伸式样是指L0等于十倍的D。大家也可以从这个图片中对应的看出，L0就是指的是这个实验的标志长度，而D是指的是直径。那这两个有什么区别呢？通常我们在做实验的时候，一般是选择这个短拉伸线，因为它可以节省成本。然后这个长拉伸是一样的，它能更精确的测量一些力学性能。好，接下来我们再继续看这个动画片。大家可以对比着下边拉伸实验的变化，来看看这个实验它分为了几个阶段。在画的过程中它是有停顿的。好，这里停了一下。好，这是第二个阶段，停了一下。第三段又停了一下。最后第四段。大家可以根据这个式样的变化得出，一共是分为了四个阶段。首先第一个阶段我们倒回来看一下。好，现在的这个试样是原始的伸长长度。随着力缓慢的增加，我们可以看到从O点开始一直到。E这个阶段是一条斜直线。当力增加时，这个伸长量德耳塔L是成正比增加的。这个阶段我们称之为弹性变形阶段。当然这是理想化的一个实验状态。其实现实中我们也可以有一段小的误差，也就是E上面。这个小圆点在这个阶段中，它表示为弹性变形阶段，也就是去除掉力F之后，适应的生成变形消失，恢复到原来的形状。它这个变化规律是符合胡克定律的，表现为弹性变形。那这一部分怎么理解呢？就好比大家喝完的矿泉水或者是易拉罐，你用一个稍微小的一点力来捏这个易拉罐的时候，当你松开手之后，你这个易拉罐会恢复到以前的形状。在这个力拉伸曲线图中。FE这个值是要保持完全弹性变形的一个最大拉伸力。也就是说当你在捏易拉罐的时候，不超过这个力之前，你松手之后，它的易拉罐会恢复到以前的形状。好，我们随着这个力的不断增加，当超过了FE时，将迎来一个塑性的变形。大家可以看到下面这个式样，它是不是比以前的试样长度增加了一个delta l这个就是产生的塑性变形。是指的是去除掉拉伸力后，变形不能完全恢复，塑性伸长将被保留下来。也就是在我们捏易拉罐的时候，越来越用力的捏易拉罐，超过了一个弹性变形的值之后，你再松手之后，它这个易拉罐就恢复不到以前的形状了，就会有一个凹陷的地方。了这一阶段我们可以看到，当拉伸力继续增加到一定值时，这个力拉伸曲线会出现一个波动的小平台，也就是这一段锯齿形状。也就是说在拉伸力几乎不变的情况下，式样还是会明显的伸长。这种现象我们称之为屈服现象。而这一个阶段我们称它为屈服阶段。在这里可以看到一个fl这个f fl就是屈服拉伸力。随着力的缓慢增加，当超过了曲阜拉伸力之后，是要抵抗变形的能力将会提高，产生冷变形强化阶段。在这个力拉伸曲线图中表现为一段上升的曲线，也就是随着塑性变形的增大，适应抵抗变形的力也逐渐增大。这一阶段我们称之为变形强化级阶段，其中这里这个字母B也就是代表的是最大拉伸力。在我们的课本上这个点标注为M点，所以这个FM是指的是在这一点，当试样达到这样的一个状态下，力的大小我们称之为是要被拉断前所能承受的最大拉伸力。如果超过了这个最大拉伸力，那会产生什么样的现象呢？如果是当这个拉伸力大于FM时，这个时候你可以想一下，如果是一个皮筋，你越来越用力的去拉它它最后会发生什么现象？对他最后肯定会达到一个断裂的现象。那这个过程是怎样形成的呢？大家可以看当超过了这个最大拉伸力之后，适当的局部截面开始收缩，产生了缩颈现象。缩紧会使适量的局部横截面迅速的缩小，单位面积上的拉伸力增大，变形集中于这个缩颈区。最后再延伸到最后这个Z点的时候，式样是最终被拉断的。所以我们把这个B到Z这一过程，我们称之为缩颈与断裂阶段。大家可以在这个力拉伸实验曲线图中可以看到，这个缩颈现象是一段下降的曲线。以上就是低碳钢的力拉伸实验曲线图，大家可以结合着这个过程详细这个图，并且要把每一阶段的特征都要熟记于心。像从开始拉伸到断裂要经过的四个阶段。分别是第一个阶段，弹性变形阶段是O点到E这个点，屈服阶段是以S点变形强化阶段是S到M点，缩颈与断裂阶段是M到K这个点。这个曲线图一定要会画，其中大家可以从这个力拉伸曲线图中测出来的值有FM、FE、FP和FSL，还有一个FM。通过测定这些取值，我们就可以得出第一个指标叫做抗拉强度。抗拉强度是指适应拉断前承受的最大标称拉应力。可以用符号2M来表示这个抗拉强度，单位是兆帕。那它的计算公式可以用FM比上S0。这个公式大家只需要了解即可，重点掌握的是它的概念。FM在这里就是我们所说的这个试样被拉断前所能承受的最大拉伸力，它与原始横截面积之比就是抗拉强度。第二个重要的强度指标叫做屈服强度。屈服强度是根据FSL，也就是指曲阜拉伸力比上S0是要原始的横截面积之比得到的屈服强度的定义。屈服强度可以用两个单位来表示，一个是REL。还有一个是REH。它们分别代表的是下曲阜强度和上屈服强度。那在这里为什么要用下曲阜强度呢？是因为这个下曲阜强度它的数值较稳定，因此我们将下屈服强度作为金属材料的屈服强度，屈服强度的概念是重点要掌握的内容，是指试样在拉伸试验的过程中，在力不增加的情况下，也就是在力几乎不变的情况下，仍然能继续伸长或者是变形时的这一应力，称之为屈服强度单位，同样也是用兆帕来表示。好，以上是关于强度的内容。考点2就是塑性，塑性它也有两个衡量指标，这两个衡量指标也是可以通过力拉伸实验来测得的。首先我们来看一下塑性与强度的定义有什么不同。强度我们刚刚说了，是指在力的作用下，金属材料抵抗永久变形和断裂的能力。而塑性是指金属材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。也就是指发生变形而不断裂的能力。所以一个是抵抗变形，一个是发生变形而不断裂。一定要注意区分。在这里老师给大家补充一句，这个塑形圆头它的锻造性能，也就是它的锻压混得更好。衡量塑性的两个指标，我们主要是记这两个，一个是断后伸长率，一个是断面伸缩率。同样的他们也是可以通过力拉伸实验图中相应的数值计算出。这里只需要大家掌握它们相应的符号即可。用符号第一个断后伸长率是用符号A和A11.3来表示。计算公式也就是在力的作用下产生塑性变形，原始图像中的标记会不断的生成上拉断后的标距伸长量与原始标距的百分比，成为断后伸长率。在这里要强调这两个地方，一个是可以用A来表示，一个是用A11.3来表示。这里就和我们之前所提到的一个短拉伸，一个长拉伸式样它的区别。如果是用短拉伸式样来做实验的时候，我们断后伸长率就用这个A来表示。如果是用长外车实验做实验的时候，我们就是要用这个A11.3来表示短后成长率。第二个衡量塑性的指标是断面收缩率。我们可以用符号Z来表示，它是指什么？是指最大的缩减量与原始横截面积之比。这个公式大家只需要了解一下，在高考中我们是不会考察它的公式的，主要是考察它的符号，还有相应的概念。我们先来做一个例题，一紧固螺钉在使用过程中发现有塑性变形，是因为它的哪项力学性能不足？大家想一想，一个紧固螺钉在使用过程中，就好比我们坐的板凳，那螺钉固定在板凳上，那它的力是不是几乎是保持恒定的，大家想一想，在力几乎不变不增加、保持恒定的情况下，仍然发生了塑性变形，这是与哪一个概念有关？很好，这是不是我们所学的屈服强度的定义？因此答案是选A选项。我们再通过几个练习题来巩固一下。第一个，在拉伸实验过程中。这个力拉伸曲线可以确定出金属材料的哪些力学性能呢？是不我们在讲实验之前就说过了，这个拉伸实验它的横坐标是用的是德耳塔L纵坐标是用的是F通过这个拉伸曲线图我们可以得到的有FEL、FM delt l的值等。因此可以带入的是强度和塑性两个指标的公式，所以能确定的是boy选项强度和塑性，因此答案是选boy。好，第二个题金属在抵抗永久变形、塑性变形和断裂的能力称为这个很简单，是不是考察的是强度的定义？大家一定要圈这个关键词是抵抗变形和锻炼。这个是有一年的高考题，他考察的内容非常简单，所以大家一定要熟悉的掌握它的概念。第三个题低碳钢拉伸试验过程中，最大拉伸力出现在什么阶段？大家想一想哪一个点代表的是最大的分利，是不是最高点，也就是这幅图片中的M点。所以我们小M点是出现在哪一个阶段的，你一定要圈出来，是出现在，所以出现在第三个阶段，也就是变形强化阶段，是在这一阶段出现的。因此答案是选C。第四题强度指标中哪一个是工程技术上一个重要的力学性能指标，也是大多数机械零件和结构件选材和设计的依据。在这里我们在课堂中提到过这个区服强度它有两个指标，一个是REL，一个是REH。这个曲阜强度它一般是衡量机械零件和结构件选材和设计的依据。那这两个我们选哪一个呢？我们刚刚也说过了，一般是用下曲阜强度来作为强度指标，因此答案是选2EL下曲阜强度选A选项，这个是大家需要补充的课外知识点。第五个题，下列符号中用来表示塑性力学性能的是像A选项是屈服强度。A选项这个我们还没有复习到，这是指的是能量。C选项是不是衡量塑性的指标，我们又可以称之为断面收缩率2M是不是抗拉强度的符号。那除此之外塑性的指标还有哪一个？是不是还有一个A叫做断后生长率，因此这个答案是选C选项。第六题，钢丝绳在吊起重物时发生了断裂。我们刚刚已经区分过强度和塑性的定义了。强度是指抵抗变形和锻炼的能力，而塑性是指发生变形而不断裂的能力。因此这个哪项性能不足，是不是强度不足？如果是强度足够的话，它就抵抗它断裂，也就是它就不会发生断裂了。因此这个是考察的强度的概念，抵抗变形的能力。如果它不足，那就是会发生断裂。再来看第七题，某金属材料的锻造性能好，说明该金属含量的哪一项医学性能较好啊。是不是我们在讲速写的概念的时候也给大家补充了，是不是塑性越好，它的锻造性能锻造加工性也就越好，也可以结合我们的生活实际，在发生超载时，塑性好的材料它能够避免突然的断裂，这个大家可以了解一下。第八个题，在拉伸实验中，试样在拉断前所能承受的最大标称拉应力是指？这个也很简单，考察的是抗拉强度的概念，也是一年的高考题。第九题，rel直接就是考察的这个符号的含义是不是指的是下去的强度。通常把下屈服强度作为屈服强度的指标，不选boy。好，第十个题拉伸试验中短试验是指根据我们课前的补充，短式样是指L0等于五倍的D0长式样是指L0等于十倍的地理。这两个区别一个是可以更精确的测量性能，一个是节省材料。所以这个选A以上就是我们第一章第一个模块的复习内容，感谢大家观看。