第1卷 金属材料的强度与塑性 云南省（职教高考）机械类专业《金属加工与实训考点双析卷》

编写说明：云南省中职职教高考机械类《金属加工与实训》考点双析卷专辑，依据云南省中职职教高考职业技能考试说明纲要《金属加工与实训》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建“讲练结合” 的学习闭环，是中职学校师生应对职教高考首轮复习教学的得力助手。 本专辑第1卷精准对标云南省中职职教高考职业技能考试说明纲要《金属加工与实训》： （一）掌握内容：金属材料的强度与塑性 云南省机械类专业综合理论考试 《金属加工与实训》 考点双析卷 第1卷 金属材料的强度与塑性 老师讲解卷 时间：60分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、判断题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1．金属的强度越高，其硬度也一定越高。( ) 2．金属材料的强度越高，其延展性也一定越好。( ) 3．金属的塑性越好，其硬度也一定越高。( ) 4．金属的强度、塑性和硬度是独立的性质，彼此之间没有关联。( ) 5．金属的弹性与塑性是完全相反的性质。( ) 6．施加更高的测试速度通常会导致材料的屈服强度增加。( ) 7．金属材料的强度和塑性是互相矛盾的。( ) 8．屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到Fs时，拉伸力不增加，变形量却继续增加的现象。( ) 9．经外力作用，金属发生塑性变形：当外力去除后，变形会自动消失。( ) 10．金属材料的屈服点是指材料开始变形的应力值。( ) 二、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 11．金属材料力学性能符号“Z”为（   ） A．断后伸长率 B．断面收缩率 C．韧性 D．硬度 12．钢丝绳在吊起重物时发生断裂，则说明钢丝绳的 不够。（   ） A．韧性 B．强度 C．刚性 D．硬度 13．金属材料强度指标的判断依据用（   ） A．疲劳强度和抗拉强度 B．屈服强度和抗拉强度 C．屈服强度和断面收缩率 D．抗拉强度和断后伸长率 14．材料的_____越好，则可锻性越好。（   ） A．强度 B．塑性 C．硬度 D．韧性 15．金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力称为（   ） A．强度 B．塑性 C．硬度 D．弹性 16．小能量多次冲击载荷下工作的零件，其使用寿命主要决定于材料的（   ） A．强度 B．硬度 C．塑性 D．脆性 17．金属在力的作用下，抵抗永久变形和断裂的能力称为（   ） A．硬度 B．塑性 C．强度 D．韧性 18．塑性判据A、Z值越大，金属材料（   ） A．塑性越好 B．塑性越差 C．强度越大 D．强度越小 19．下列关于屈服强度的描述，哪个是正确的？（   ） A．表示材料的最大强度 B．材料开始永久变形的点 C．与硬度相同的概念 D．表示材料的韧性 20．下列关于金属材料的说法正确的是？（   ） A．金属材料的强度和塑性一定是互相矛盾的 B．金属材料的导电性和导热性通常较低 C．金属材料不容易氧化 D．金属材料的组织不受晶界影响 三、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 21．下列选项中，属于弹性变形与塑性变形区别的是（   ） A．弹性变形能得到恢复 B．塑形变形不能得到恢复 C．弹性变形为永久的变形 D．塑形变形后外力去除其变形会得到恢复 22．下列选项中，其指标是用静载荷测得的是（   ） A．强度 B．韧性 C．塑性 D．疲劳强度 23．金属具有的物理性能（   ） A．导电性 B．绝缘性 C．导热性 D．具有特殊的光泽 24．衡量金属材料的塑性指标（   ） A．断面增长率 B．断后伸长率 C．断后收缩率 D．断面收缩率 四、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 25．_____是指金属材料抵抗永久变形和断裂的能力。 26．_____是指在拉伸试验过程中拉伸力不增加的情况下，拉伸试样仍然能继续伸长时的应力。 27．拉伸试样通常采用圆形横截面比例拉伸试样，其分为短试样和长试样两种，其长试样的长度为直径的_____倍，为了节省成本，通常实验时都使用短试样。 28．测定某种钢的力学性能时，已知试棒的直径是10mm，其标距长度是直径的五倍，Fm=33.81KN，FeL=20.68KN，拉断后的标距长度是63mm，断面处最小直径为7.8mm。试求此钢的Z值是多少_____ %。 29．工业上使用的部分金属材料如高碳钢、铸铁等进行拉伸试验时，没有明显屈服现象，也不会产生缩颈现象，就需要规定一个相当于屈服强度的指标，即_____强度。 五、问答题（5分） 30．什么是金属材料的塑性？ 六、计算题（5分） 31．当计算上屈服强度时，可以使用标准的拉伸试验数据。假设我们有以下数据： 标距长度（初始长度）：L₀ = 100 mm 断裂长度（试样断裂时的长度）：L₁ = 80 mm 最大载荷：Fₘ = 5000 N 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：云南省中职职教高考机械类《金属加工与实训》考点双析卷专辑，依据云南省中职职教高考职业技能考试说明纲要《金属加工与实训》编写。“考点双析卷”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷，助力师生构建“讲练结合” 的学习闭环，是中职学校师生应对职教高考首轮复习教学的得力助手。 本专辑第1卷精准对标云南省中职职教高考职业技能考试说明纲要《金属加工与实训》： （一）掌握内容：金属材料的强度与塑性 云南省机械类专业综合理论考试 《金属加工与实训》 考点双析卷 第1卷 金属材料的强度与塑性 老师讲解卷 时间：60分钟 总分：100分 班级_______ 姓名_______ 学号_______ 成绩_______ 一、判断题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1．金属的强度越高，其硬度也一定越高。( ) 【答案】不一定 【详解】一般来说，金属的强度和硬度呈正相关关系，但并不是绝对的，有时候可能存在特例。 2．金属材料的强度越高，其延展性也一定越好。( ) 【答案】不一定 【详解】强度和延展性之间并非存在必然的关系，有时候高强度的金属可能延展性较差。 3．金属的塑性越好，其硬度也一定越高。( ) 【答案】不一定 【详解】塑性和硬度之间并非存在必然的关系，有时候塑性好的金属可能硬度较低。 4．金属的强度、塑性和硬度是独立的性质，彼此之间没有关联。( ) 【答案】错误 【详解】金属的强度、塑性和硬度是相互关联的，它们之间的变化可能会相互影响，而不是完全独立存在的。 5．金属的弹性与塑性是完全相反的性质。( ) 【答案】错误 【详解】金属的弹性和塑性是相对的概念，弹性指金属在受力后能够恢复原状的能力，而塑性指金属在受力时能够延展或变形的能力。 6．施加更高的测试速度通常会导致材料的屈服强度增加。( ) 【答案】错误 【详解】更高的测试速度通常会导致材料的屈服强度减小。 7．金属材料的强度和塑性是互相矛盾的。( ) 【答案】正确 【详解】这个说法是正确的。一般情况下，增加金属材料的强度会导致其塑性降低，而增加塑性则会降低其强度。 8．屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到Fs时，拉伸力不增加，变形量却继续增加的现象。( ) 【答案】正确 9．经外力作用，金属发生塑性变形：当外力去除后，变形会自动消失。( ) 【答案】错误 【详解】弹性变形 10．金属材料的屈服点是指材料开始变形的应力值。( ) 【答案】正确 【详解】屈服点是指材料开始发生塑性变形的应力值，超过该应力值后材料会出现持久性的塑性变形。 二、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 11．金属材料力学性能符号“Z”为（   ） A．断后伸长率 B．断面收缩率 C．韧性 D．硬度 【答案】B 12．钢丝绳在吊起重物时发生断裂，则说明钢丝绳的 不够。（   ） A．韧性 B．强度 C．刚性 D．硬度 【答案】B 13．金属材料强度指标的判断依据用（   ） A．疲劳强度和抗拉强度 B．屈服强度和抗拉强度 C．屈服强度和断面收缩率 D．抗拉强度和断后伸长率 【答案】B 14．材料的_____越好，则可锻性越好。（   ） A．强度 B．塑性 C．硬度 D．韧性 【答案】B 【详解】可锻性常用金属的塑形和变形抗力来综合衡量塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性好，反之则差。金属的塑性用金属的断面收缩率中、伸长率等来表示。 15．金属材料在静载荷作用下产生永久变形而不破坏的能力称为（   ） A．强度 B．塑性 C．硬度 D．弹性 【答案】A 16．小能量多次冲击载荷下工作的零件，其使用寿命主要决定于材料的（   ） A．强度 B．硬度 C．塑性 D．脆性 【答案】A 17．金属在力的作用下，抵抗永久变形和断裂的能力称为（   ） A．硬度 B．塑性 C．强度 D．韧性 【答案】C 18．塑性判据A、Z值越大，金属材料（   ） A．塑性越好 B．塑性越差 C．强度越大 D．强度越小 【答案】A 【详解】塑性材料的数据一般以拉伸的应力—应变曲线形式给出！塑性指标包括伸长率（延伸率）A 和断面收缩率Z表示！这2个值越大塑性越好！ 19．下列关于屈服强度的描述，哪个是正确的？（   ） A．表示材料的最大强度 B．材料开始永久变形的点 C．与硬度相同的概念 D．表示材料的韧性 【答案】B 【详解】屈服强度是材料在承受外力时，开始发生永久变形的最低应力，是重要的力学性能指标。 20．下列关于金属材料的说法正确的是？（   ） A．金属材料的强度和塑性一定是互相矛盾的 B．金属材料的导电性和导热性通常较低 C．金属材料不容易氧化 D．金属材料的组织不受晶界影响 【答案】A 【详解】金属材料的强度和塑性通常是互相矛盾的，而且其导电性和导热性通常较高。 三、多项选择题（本大题共4小题，每小题5分，共20分） 21．下列选项中，属于弹性变形与塑性变形区别的是（   ） A．弹性变形能得到恢复 B．塑形变形不能得到恢复 C．弹性变形为永久的变形 D．塑形变形后外力去除其变形会得到恢复 【答案】AB 22．下列选项中，其指标是用静载荷测得的是（   ） A．强度 B．韧性 C．塑性 D．疲劳强度 【答案】AC 23．金属具有的物理性能（   ） A．导电性 B．绝缘性 C．导热性 D．具有特殊的光泽 【答案】ACD 【详解】金属材料的特性分为四个方面： 1）物理性能：熔点、密度、膨胀系数、导热性、导磁性、导电性等等。 2）化学性能：耐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等等。 3）力学性能：硬度、强度、塑性、韧性、疲劳等等 4）工艺性能：铸造性、锻造性、焊接性、切削加工性、热处理性能等等。 24．衡量金属材料的塑性指标（   ） A．断面增长率 B．断后伸长率 C．断后收缩率 D．断面收缩率 【答案】BD 【详解】金属材料的塑性可以用拉伸试样断裂时的最大相对变形量来表示，如拉伸后的断后伸长率和断面收缩率。 四、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 25．_____是指金属材料抵抗永久变形和断裂的能力。 【答案】强度 26．_____是指在拉伸试验过程中拉伸力不增加的情况下，拉伸试样仍然能继续伸长时的应力。 【答案】屈服强度 27．拉伸试样通常采用圆形横截面比例拉伸试样，其分为短试样和长试样两种，其长试样的长度为直径的_____倍，为了节省成本，通常实验时都使用短试样。 【答案】10 28．测定某种钢的力学性能时，已知试棒的直径是10mm，其标距长度是直径的五倍，Fm=33.81KN，FeL=20.68KN，拉断后的标距长度是63mm，断面处最小直径为7.8mm。试求此钢的Z值是多少_____ %。 【答案】39.16 29．工业上使用的部分金属材料如高碳钢、铸铁等进行拉伸试验时，没有明显屈服现象，也不会产生缩颈现象，就需要规定一个相当于屈服强度的指标，即_____强度。 【答案】规定塑性延伸 五、问答题（5分） 30．什么是金属材料的塑性？ 【答案】金属材料的塑性是指在受力作用下，金属材料能够发生较大的可逆形变的能力。金属材料的塑性可以通过材料的延展性和变形能力来衡量。 【详解】金属材料的塑性是指在受到外力作用下，金属材料能够发生较大的可逆形变而不发生断裂的能力。塑性是金属材料的一种重要特性，与金属的晶体结构有关。金属的晶体结构决定了其在受力作用下原子的排列方式和移动能力，使得金属材料具有较好的塑性。塑性使得金属材料能够被加工成各种形状，广泛应用于工程中。 塑性是金属材料的核心力学性能之一，与强度、硬度、韧性和疲劳等性能相互关联。强度衡量了材料抵抗外部载荷引起破坏的能力；硬度度量了材料抵抗局部压力的能力；韧性衡量了材料在受到外力作用下能够发生较大的塑性变形而不发生断裂的能力；疲劳是材料在循环加载下反复应力作用而导致失效的现象。这些力学性能相互补充，体现了金属材料在不同条件下的力学行为。 六、计算题（5分） 31．当计算上屈服强度时，可以使用标准的拉伸试验数据。假设我们有以下数据： 标距长度（初始长度）：L₀ = 100 mm 断裂长度（试样断裂时的长度）：L₁ = 80 mm 最大载荷：Fₘ = 5000 N 【答案】上屈服强度约为635.81 MPa。 【详解】上屈服强度的计算公式为： 上屈服强度（σ_y）= 最大载荷（Fₘ）/ 断裂横截面积（A₁） 首先，我们需要计算断裂横截面积 断裂横截面积（A₁）= π * (d₁/2)² 其中，假设试样的直径为d₁。 假设试样直径为10 mm，即 d₁ = 10 mm = 0.01 m 计算断裂横截面积： A₁ = π * (0.01/2)² = 0.00007854 m 将数据带入计算公式得出： 上屈服强度（σ_y）= 5000 N / 0.00007854 m² = 635811.14 Pa ≈ 635.81 MPa 因此，该金属材料的上屈服强度约为635.81 MPa。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $