第1章至第七章阶段测验B卷参考答案(唐飞等同学整理)

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1、《材料成形原理》阶段测验（第一章）班级：姓名：学号成绩：座位：第排，左起第座1、偶分布函数物理意义是距某一参考粒了r处找到另一个粒了的几率,换言之，表示离开参考原子（处于坐标原点「0）距离为1•位置的数密度p（r）对于平均数密度p。（=N/V）的相对偏差。2、描述液态结构的“综合模型”指出，液态金属中处于热运动的不同原了的能量有高有低,同一原了的能帛也在随时间不停地变化,时高时低。这种现象称为能量起伏。3、对于实际金属及合金的液态结构，还需考虑不同原了的分布情况。由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别，结合力较强的原子容易聚集在一起,把別的原于排挤到别处，表现为游动原子团

2、簇Z间存在着成分差异。这种局域成分的不沟匀性随原子热运动在不时发生着变化,这一现彖称为浓度起伏。4、粘度随原了间距§增大而降低，随温度T上升而下降,合金元素的加入若产生负的混合热H珀,则会便合金液的粘度上升，通常，表血活性元素使液体粘度一降低°5、两相质点I'可结合力越大，界面能越小，界面张力就越小。两相间的界面张力越人，则润湿角越大,表示两相间润湿性越差°6、液态金属的“充型能力”既取决于金属本身的流动性，也取决铸型性质、浇注条件、铸件结构等外界因素，是各种因素的综合反映。流动性与充型能力的关系可理解为前者是后者的内因。7、作用于液体表面的切应力I大小与垂直于该平血法线方向上的速

3、度梯度的比例系数，以耳表示，通常称为动力学粘度°要产生相同的速度梯度dVx/dy,液体内摩擦阻力越人,则"越大，所需外加剪切应力也越大°粘度〃的常用单位为Par或mPa・s。8、铸型的C2、P2、局越人，即蓄热系数h2（b2）越人，铸型的激冷能力就越强<^ecwSN金属液于其中保持液态的时间就越短，充型能力越差。8、右图为碱金属液态的径向分布函数，请在图中标注液态Cs的平均原子间距口的位置，并以求积分而积（如涂剖面线）表达液态Cs的配位数N］的求法。（参见A卷K的口、N］求法）9、依据图1-12的数据及影响规律，试运用凝固热裂纹的“液膜理论”分析讨论S、O含量对铁基合金热裂纹的作用

4、。答：S、O是原了半径小，在金属中容易进入到溶剂的间隙使势能增加，从而被排挤到金属的表面而富集，为表面活性元素。因为这些元索的金属性很弱，自由电子很少，因此表面张力小，同样使金属表面张力降低。所以S、O含量越多，导致铁液表面张力/下降。此外，S、O形成低熔点化合物，使凝固后期晶粒间液牒厚度厂增加，同时保持液态到更低温度（时间延长，凝固温度范围也增大）。由液膜拉断临界应力公式入=竺可知，S、O既降低铁液的6乂增大T,所以九心减小；同时固液阶段时间延长，所以钢铁材料中S、O咼则热裂纹.谷易形成。《材料成形原理》阶段测验（第二章）班级：姓名：学号成绩：^22A••.••••.•■•A.-

5、.-..-/-1沁t:送曲s£y:,y:"s・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・.<•・・・・・•・・・S?>::«・H.•・・•....・・・・•;・,.•・・，・・・2Q1、右图为半无限大平板铸件凝固过程的一维不稳定温度场示意图。写出下列参数的含义：Xi为：铸件的热导率ci为：铸件的比热容Pi为：铸件密度八o为:铸件的起始温度，通常为浇注温度勺二亠为：铸型的热扩散率C：P22、判断正误（划J或X）

6、o；（1）随凝固时间的延长，铸件温度场的温度梯图2・3无限人平板铸件凝固温度场分布度铸件变小。（J）（2）其它条件相同，铸件温度场的温度梯度在湿砂型中小于干砂型

7、中的温度梯度。（X）（3）金属型的蓄热系数小于砂型的蓄热系数。（X）（4）英它条件相同，不锈钢焊件的400°C的等温椭圆而积小于铝焊件的相应椭圆而积。（X）（5）随铸件断面温度梯度的增大，相同合金铸件越趋向于体积凝固方式。（X）（6）其它条件相同，焊件板材厚度越大，焊件温度场的等温椭圆而积越大。（X）（7）铝合金铸件在共晶成分点呈逐层凝固方式；其它条件相同，成分离共晶成分点越远铸件越趋向于体积凝固方式。（V）（8）其它条件相同，焊接速度越大，焊件等温椭圆长轴与短轴Z比越大。（V）HooI200VOOOV3、右图为某平板熔焊过程中焊件表面的温度分布状况。在图小画岀最大温度梯度方向，并

8、指出当前热源位置与移动方向。最大温度梯度方向：A-B当前热源位置：A移动方向：A-B4、右图为200mm厚度的25#钢大平板铸件分别在金属型与砂型中的动态凝固曲线。根据图形分别说明：（1）金属型及砂型中距铸件表面50mm处的起始凝固时刻及凝固结束时间起始凝固时刻：金属：5min砂型：17min结束时间：金属：7min砂型：42min（2）在动态凝固曲线的右侧虚线框内画出20分钟时砂型申铸件断面的相区分布（液、国、固+液）。《材料成形原理》阶段测验（第三章）班级：姓名：