材料成形原理(b)卷试题及部分答案

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1、中国矿业大学09～10学年第1学期《材料成形基础》试卷（B）卷考试时间：120分钟考试方式：半开卷学院班级姓名学号题　号一二三四五六总分得　分阅卷人一、填空题（每空0.5分，共20分）1.单位时间、单位体积生成固相核心的数目称为形核率。2．液态金属(合金)凝固时的形核有两种方式，一种是依靠液态金属(合金)内部自身的结构自发地形核，称为均质形核；另一种是依靠外来夹杂所提供的异质界面非自发地形核，称为非均质形核或异质形核。3．液态金属凝固时，其中的过热热量和结晶潜热热量一般以传导传热、对流换热和辐射换热三种方式向铸型等外界释放。4.具有层状凝固方式的铸件，凝固过程中容易补缩，组

2、织致密，性能好。5．润湿角是衡量界面张力的标志，润湿角θ≤90°，表面液体能润湿固体。6．两个组元熔点相近、两条液相线基本对称、两相长大速度基本相同的非小晶面—非小晶面合金，容易形成对称型共生区。7．液态金属凝固过程中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流。8．铸件凝固方式有逐层凝固、体积凝固、中间凝固，其中逐层凝固方式容易产生集中性缩孔，一般采用同时凝固原则可以消除；体积凝固方式易产生分散性缩松，采用顺序凝固原则可以消除此缺陷。9．塑性变形的物体体积保持不变，其表达式可写成ε1+ε2+ε3=0。10．塑性反映了材料产生塑性变形的能力，可以用最大变形程度来表示。11．塑性变形

3、时，由于外力所作的功转化为热能，从而使物体的温度升高的现象称为温度效应。12．使后一刻的应力张量为前一刻应力张量的K(K≥1)倍称为简单加载。13．冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、断裂带三个部分组成。14．一般的，随着变形程度的增加，材料的塑性下降。15．细晶超塑性时要求其组织超细化、等轴化和稳定化。16．轧制时，变形区可以分为后滑区、中性面和前滑区三个区域。17．相变超塑性要求材料具有相变或同素异构转变。18.多晶体塑性变形时，除了晶内的滑移和产生，还包括晶界的滑动和转动。二、判断题（在括号内打“√”或“x”，每小题0.5分，共10分）1．合金熔炼时，常将熔渣分为碱性和酸

4、性两大类。用冲天炉熔炼时，通常采用碱性熔渣；当需要脱硫时才采用酸性熔渣。(x)2．焊接熔池的特征是：熔池金属体积大，冷却速度慢，液态金属对流缓慢。(x)3．在液态金属结晶中，均质生核与非均质生核所需的生核功不同，因此所生成的临界半径也不一样。(x)4．纯物质的界面形貌只有平面形式，不存在其它形貌。(x)5．在非均质生核中，外来固相凹面衬底的生核能力比凸面衬底弱。(x)6．金属型中，浇注温度对铸件温度场的影响十分明显。(x)7.在K0>1的合金中，由于逆偏析，使得合金铸件表层范围内溶质的浓度分布由外向内逐渐降低。(x)8.侵入性气孔特征是数量较大、体积较小、孔壁光滑、表面有氧

5、化色，常出现在铸件的表层或近表层。(x)9．最小阻力定律中的阻力就是摩擦力。(x)10．在主应力空间，任一应力张量的偏张量都可用π平面的矢量表示。(√)11．多晶体和单晶体材料一样，变形过程中都会发生不均匀变形。(√)12．应力为零（如）方向上的应变恒等于另两个方向的应变之和一半，即。(x)13．滑移系是金属能否产生塑性变形的根本原因。(x)14．π平面上的任意一点所对应的应力张量中，其σm为零。（√　）15．多晶体变形是，首先是取向有利的晶粒内所有的滑移系开始滑移，然后取向不利的晶粒的滑移系才会滑移。(x)16．塑性变形时，晶粒内的位移一旦开始滑动，只有当去掉外力后它才会

6、停止。(x)17．若物体受到的最大切应力等于材料的屈服强度，则物体就要产生塑性变形。(x)18.两边是塑性区的速度间断线在速端图中为两条光滑曲线，并且两曲线的距离即为速度间断线的间断值。(√)19.物体要产生塑性变形，一般地，则其内部各点的应力状态不同。（√）20.平面应力状态的屈服轨迹上，在二、四象限内的两个相差最大的点是平面应变。（x）三、简答题（30分）1．解释下列名词：熔渣液态金属的充型能力反应性气孔(6分)2.简述成分过冷的影响因素。（6分）3.简述枝晶间距对材料性能的影响。（4分）4.简述相变超塑性和细晶超塑性的特点。(6分)5．简述塑性加工中摩擦的不利影响。(

7、8分)四、综合题（40分）1．假设液体在凝固时均质形核，所形成的临界晶核分别是半径为r*的球形和边长为a*正方体形状：（7分）①分别求临界晶核半径r*、临界晶核边长a*、临界晶核形成功△G*之表达式。②证明在相同过冷度下均质性核时，球形晶核较之立方晶核更易形成。2．Al-Cu合金的主要参数：共晶点成分CE=33%，CSm=5.65%，Tm=660℃，TE=548℃，用Al-1%Cu（即：C0=1%）的合金浇注细长圆棒状试样，使其从左至右单向凝固，冷却速度足以保持固液界面为平面。当固相中无Cu扩散，液相中Cu有扩散而