专题一 强度与塑性（讲义） 四川省对口招生《金属加工与实训》（高教版）考纲讲练测

编写说明：本套资料严格依据四川省（对口招生）智能制造类专业考试标准及《金属加工与实训》编写，围绕考点解读、思维导图、知识梳理、背诵、常考题、高考模拟、课堂练习和课堂小结组织内容。题目范围不超出考纲，讲解突出中职学生的识记、辨析、计算和综合应用能力。 四川省智能制造类 《金属加工与实训》考纲讲练测 专题一 强度与塑性 讲义 [环节1 考点解读] 一、考纲再现 了解金属材料的强度、塑性等力学性能，能结合拉伸试验辨析强度与塑性指标。 二、微目标拆解 能说出力学性能、应力和应变的含义，辨析弹性变形与塑性变形。 能按顺序说明低碳钢拉伸试验的四个阶段，并判断屈服、缩颈和断裂出现的阶段。 能解释下屈服强度、规定塑性延伸强度和抗拉强度的含义及用途。 能正确使用强度公式完成简单计算，并规范写出单位MPa。 能解释断后伸长率与断面收缩率，使用公式计算并据此比较材料塑性。 三、考情提示 概念辨析：强度强调抵抗永久变形和断裂，塑性强调断裂前发生不可逆永久变形的能力。 过程判断：弹性变形、屈服、变形强化、缩颈与断裂四阶段的现象和先后顺序是常考点。 符号对应：、.2、、A、Z分别对应不同指标，不能混用。 公式计算：强度计算使用原始横截面积；塑性计算必须分清原始尺寸与断后尺寸。 识图应用：结合拉伸试样、拉伸试验机和曲线位置判断测量对象、指标及材料性能。 [环节2 思维导图] [环节3 知识梳理] 知识点1 力学性能与拉伸试验 【知识再现】力学性能是金属材料在力的作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力—应变关系的性能。拉伸试验用静态拉伸力对试样进行轴向拉伸，通过测量拉伸力和伸长量测定强度、塑性等性能。 【讲解】物体受外力后，内部产生相互作用的内力；单位面积上的内力称为应力，常用单位为N/mm²或MPa。应变是外力引起的物体原始尺寸或形状的相对变化。拉伸试验通常优先采用圆形横截面比例试样，试验前测量原始标距和原始横截面积，断后将试样对接，再测量断后标距和断口处最小横截面积。 图1-1 拉伸试样拉伸前与拉断对接后的尺寸 图1-2 拉伸试验机 【易错提醒】应力不是拉伸力本身，而是单位面积上的内力；计算材料指标时不能只比较载荷大小而忽略试样原始横截面积。 1. 应力常用的单位是（ ）。 A. N B. mm C. MPa D. % 【答案】C 【解析】应力是单位面积上的内力，N/mm²与MPa数值等同。 2. 拉伸试验中，试样被拉断后重新对接测得的标距记为____。 拉伸试样 【答案】 【解析】表示断后对接的标距，表示原始标距。 知识点2 低碳钢拉伸试验的四个阶段 【知识再现】退火低碳钢从开始拉伸到断裂依次经历弹性变形、屈服、变形强化、缩颈与断裂四个阶段。 【讲解】弹性变形阶段中伸长量随拉伸力增加，卸载后变形消失；屈服阶段中拉伸力不再明显增加而试样仍显著伸长，开始出现不能完全恢复的塑性变形；变形强化阶段中试样的变形抗力逐渐增大；达到最大力后，局部横截面开始收缩形成缩颈，随后断裂。 图1-3 退火低碳钢的力—伸长曲线 图1-4 退火低碳钢的应力—应变曲线 【易错提醒】屈服不是断裂；最大力对应缩颈开始前后的临界状态，试样断裂时的力不一定等于最大力。 3. 卸除拉伸力后，试样能够恢复原状的阶段是（ ）。 力—伸长曲线 A. 弹性变形阶段 B. 屈服阶段 C. 变形强化阶段 D. 缩颈与断裂阶段 【答案】A 【解析】弹性变形在卸载后可以消失。 4. 低碳钢拉伸时，局部横截面明显收缩的现象称为____。 【答案】缩颈 【解析】达到最大力后出现局部集中塑性变形，形成缩颈。 知识点3 屈服强度与规定塑性延伸强度 【知识再现】金属材料呈现屈服现象时，屈服期间产生塑性变形而力不增加时的应力称为屈服强度。一般所说的屈服强度是下屈服强度。 【讲解】下屈服强度按计算，其中是屈服期间不计初始瞬时效应时的最小拉伸力，是试样平行长度部分的原始横截面积。没有明显屈服现象的材料，用规定塑性延伸强度表征相当于屈服的指标，例如.2表示规定塑性延伸率为0.2%时的应力。 【易错提醒】计算屈服强度使用原始横截面积，不使用断后最小横截面积；有明显屈服现象时才直接讨论上、下屈服强度。 5. 试样的为24000N，为80mm²，其为（ ）。 A. 192MPa B. 240MPa C. 300MPa D. 1920MPa 【答案】C 【解析】按计算，24000÷80=300MPa。 6. .2表示规定塑性延伸率为____时对应的应力。 【答案】0.2% 【解析】下标0.2表示规定塑性延伸率为0.2%。 知识点4 抗拉强度 【知识再现】抗拉强度是试样被拉断前与最大力对应的应力，用表示。 【讲解】抗拉强度按计算。表征材料在静拉伸条件下的最大承载能力，也是材料由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值。塑性较好的材料超过后通常开始出现缩颈。 【易错提醒】由最大力除以原始横截面积得到，不能用断裂瞬间载荷或断口处面积代替。 7. 某试样=50000N，=100mm²，其抗拉强度为（ ）。 A. 50MPa B. 500MPa C. 5000MPa D. 0.5MPa 【答案】B 【解析】。 8. 抗拉强度使用的最大拉伸力符号是____。 【答案】 【解析】为试样在断裂前承受的最大力。 知识点5 断后伸长率与断面收缩率 【知识再现】塑性是金属材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力，常用断后伸长率A和断面收缩率Z评价。 【讲解】断后伸长率按计算，表示断后残余伸长相对原始标距的百分率；断面收缩率按计算，表示断后横截面积最大缩减量相对原始横截面积的百分率。试样类型和原始标距不同会影响A值，因此不同标距制度的A值不能直接比较。 图1-5 塑性指标所需的拉伸试样尺寸 【易错提醒】A和Z通常越大说明塑性越好，但比较断后伸长率时必须保证试样比例和标距制度相同。 9. 某试样=50mm，=60mm，其断后伸长率为（ ）。 拉伸试样尺寸 A. 10% B. 20% C. 50% D. 120% 【答案】B 【解析】。 10. 某试样=100mm²，=65mm²，其断面收缩率为____。 【答案】35% 【解析】。 [环节4 背诵环节] 背诵条目（先遮盖答案背诵，再逐条核对） 1. 什么是金属材料的强度？ 【答案】金属材料抵抗永久变形和断裂的能力。 2. 什么是金属材料的塑性？ 【答案】金属材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。 3. 什么是应力？ 【答案】单位面积上的内力，常用单位为N/mm²或MPa。 4. 拉伸试验主要测定哪些力学性能？ 【答案】主要测定强度和塑性等力学性能。 5. 低碳钢拉伸试验依次经历哪四个阶段？ 【答案】弹性变形、屈服、变形强化、缩颈与断裂。 6. 屈服阶段的典型现象是什么？ 【答案】拉伸力不再明显增加，试样仍发生明显塑性伸长。 7. 下屈服强度怎样计算？ 【答案】。 8. 没有明显屈服现象的材料用什么指标表示相当于屈服的能力？ 【答案】规定塑性延伸强度，如.2。 9. 抗拉强度怎样计算？ 【答案】。 10. 断后伸长率怎样计算？ 【答案】。 11. 断面收缩率怎样计算？ 【答案】。 12. 为什么不同标距制度的断后伸长率不能直接比较？ 【答案】试样的原始标距和比例会影响断后伸长率数值，比较时必须保证试样条件一致。 [环节5 常考题（中档题）] 1. 金属材料抵抗永久变形和断裂的能力称为（ ）。 A. 强度 B. 塑性 C. 硬度 D. 韧性 【答案】A 【解析】这是强度的定义。 2. 观察拉伸试样示意图，断后对接测得的尺寸是（ ）。 拉伸试样 A. B. C. D. 【答案】B 【解析】为试样断后对接的标距。 3. 退火低碳钢出现力不明显增加而继续伸长的阶段是____阶段。 力—伸长曲线 【答案】屈服 【解析】该现象是屈服阶段的典型表现。 4. 抗拉强度计算时应使用试样断口处最小横截面积。 【答案】× 【解析】抗拉强度使用原始横截面积。 5. 能够评价金属材料塑性的指标有（ ）。 A. 断后伸长率 B. 断面收缩率 C. 下屈服强度 D. 抗拉强度 【答案】AB 【解析】A和Z是常用塑性指标。 6. 某试样=80mm，=96mm，断后伸长率为（ ）。 A. 16% B. 20% C. 80% D. 120% 【答案】B 【解析】。 [环节6 高考模拟题] 以下题目按四川省职教高考常见命题方式编制，用于训练“关键词定位—概念对应—情境应用”。 1. 两根材料相同而粗细不同的试样，仅比较拉断时的最大力，能否直接判断材料抗拉强度高低？ 【答案】不能 【解析】抗拉强度还与试样原始横截面积有关，应比较/。 2. 某试样=30000N，=120mm²，其下屈服强度为（ ）。 A. 150MPa B. 250MPa C. 360MPa D. 2500MPa 【答案】B 【解析】30000÷120=250MPa。 3. 某金属拉伸曲线没有明显屈服平台，工程上可采用（ ）表征其相当于屈服的指标。 应力—应变曲线 A. 规定塑性延伸强度 B. 断面收缩率 C. 断后伸长率 D. 冲击吸收能量 【答案】A 【解析】无明显屈服现象时采用规定塑性延伸强度。 4. 某试样=120mm²，=72mm²，其断面收缩率为____。 【答案】40% 【解析】。 5. 材料塑性好有利于（ ）。 A. 锻压成形 B. 轧制成形 C. 超载时避免突然断裂 D. 保证所有载荷下永不变形 【答案】ABC 【解析】塑性有利于成形和超载预警，但不能保证永不变形。 6. 拉伸过程中，试样出现缩颈前承受的最大力记作____。 【答案】 【解析】为极限拉伸力，用于计算抗拉强度。 [环节7 课堂练习] 课堂练习建议用时15—25分钟。先独立作答，再核对答案与解析。 1. 应变表示由外力引起的物体原始尺寸或形状的____变化。 【答案】相对 【解析】应变反映相对变形。 2. 观察曲线，变形抗力随变形量增加而增大的阶段是（ ）。 力—伸长曲线 A. 弹性变形 B. 屈服 C. 变形强化 D. 断裂后 【答案】C 【解析】变形强化阶段中试样抵抗继续变形的能力增大。 3. 塑性变形在卸载后能够完全消失。 【答案】× 【解析】塑性变形是不能完全恢复的永久变形。 4. 下列式子中用于计算抗拉强度的是（ ）。 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】抗拉强度由最大力除以原始横截面积。 5. 评价塑性时，断后伸长率越大通常说明塑性越____。 【答案】好 【解析】在试样条件相同的前提下，A越大说明塑性越好。 6. 计算断面收缩率需要的量有（ ）。 拉伸试样 A. B. C. D. 【答案】AB 【解析】Z由原始横截面积和断后最小横截面积计算。 [环节8 课堂小结] 复习建议：强度是材料抵抗永久变形和断裂的能力，塑性是材料在断裂前发生不可逆永久变形的能力。 低碳钢拉伸依次经历弹性变形、屈服、变形强化、缩颈与断裂四个阶段。 强度计算抓住原始横截面积：，。 塑性计算抓住原始与断后尺寸：，。 复习建议：先判指标类别，再找对应力或尺寸，最后代入公式并写清MPa或百分数单位。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $