材料成型原理考试卷

材料成型原理考试复习
1.名词解释：
①加工硬化:随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降
②热变形:金属在再结晶温度以上的塑性变形。

热变形时加工硬化与再结晶过程同时存在，而加工硬化又几乎同时被再结晶消除。

③宏观偏析:铸件中各宏观区域化学成分不均匀的现象。

包括正常偏析、反常偏析和比重偏析。

宏观偏析造成铸件组织和性能的不均匀性
④机械应力：物体由于外因而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。

⑤钎焊：用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法
⑥均质（自发）形核：在均匀的液相中，靠自身的结构起伏和能量起伏形成新相核心的过程。

2.填空题
①金属的铸造性能决定于金属的塑性和变形抗力
②金属在加热时可能产生的缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹
③按照气体的来源，铸件中的气孔主要分为析出性、侵入性、反应性三种。

④手工电弧焊时，焊条中焊芯的作用是作填充材料和导电
⑤影响合金流动性的内因是金属成分外因有温度和杂质含量
⑥铸造合金在凝固过程的收缩分液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段，其中液态收缩、凝固收缩是产生缩孔和缩松最主要的原因，而固态收缩是产生变形和裂纹的根本原因
⑦冲裁时板料分离过程分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。

⑧铸件的凝固方式按凝固范围大小来划分的，有层状凝固、中间状凝固、体积凝固三种凝固方式。

纯金属和共晶成分易按层状方式凝固，宽结晶温度的合金易按体积方式凝固。

3.判断题
①过冷度的大小取决于冷却速度和金属本性(T)
②增加铸件的冷却速度加重了铸件的密度偏析 (F)
③液态合金的充型能力即是合金的流动性 (F)
④增加焊接结构的刚性可以减少焊接应力 (F)
⑤对于铁碳合金，当温度一定时，随着含碳量的增加过热量也增加，粘度下降。

(T)
⑥碳钢比合金钢容易出现锻造缺陷 (F)
⑦金属材料加热温度越高，变得越软而韧，锻造越省力。

(F)
⑧金属在塑性成形的过程中作用在金属坯料上的外力主要是压力和拉力。

(T)
4.简答题
①熔焊，钎焊，压力焊三者的区别是什么？哪一种最常用？
熔焊和压焊都是原子间的结合，而钎焊通常在连接处不形成共同晶粒，仅在钎料与母材之间形成粘合，溶焊和钎焊主要采用热能，而圧焊主要采用机械能。

熔焊最常用
②热裂容易产生于哪类铸件和焊接件？如何识别
对于铸件：铸钢件、可锻铸铁坯件和某些轻合金铸件的铸件。

其有内裂纹和外裂纹。

识别方法：外形不规则，弯弯曲曲，深浅不一，表面不光滑，呈高温氧化色。

对于焊接件：产生于杂质较多的碳钢、低中合金钢、奥氏体钢、含s p c多的钢和纯金属焊接件。

其有凝固裂纹、液化裂纹、失延裂纹。

识别方法：裂纹沿晶间开裂，晶界有液膜，断口有氧化色等
③何为合金的充型能力？影响充型能力的因素有哪些？
液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，即液态金属充填铸型的能力
（1）金属性质方面的因素（流动性内因）（2）铸型性质方面的因素
（3）浇注条件方面因素（4）铸件结构方面的因素
④缩孔和缩松产生的原因有哪些？如何防止？
原因：在顺序凝固条件下，金属的液态收缩和凝固收缩之和大于固态收缩.
在同时凝固条件下，金属的液态收缩和凝固收缩之和大于固态收缩.
防止措施：顺序凝固控制缩孔，同时凝固控制缩松，还可以采用复合凝固方式，也可使用冒口、补贴和冷铁，加压补缩法等工艺措施。

5.综合应用题目
气体在铸件中有哪三种存在形态，气体对铸件的质量和铸造性能各有何影响？试分析析出性气孔的形成机理和防止措施。

答：固溶体、化合物、气态
气体对铸件的质量有着很多影响，会形成气孔，减少金属铸件的有效承载面积，还会造成局部应力集中，成为铸件断裂的裂纹源，使金属铸件的强度下降和抗疲劳能力降低。

气体还会影响液态金属的充型能力，从而影响铸件的铸造性能；
析出性气孔的形成机理：结晶前沿，特别是枝晶间的气体溶质聚集区中的气体含量超过其饱和含量，被枝晶封闭的液相内则具有更大的过饱和析出压力，而液-固界面出的气体含量最高，并且存在其他溶质的偏析及非金属夹杂物，当枝晶间产生凝固收缩时，该处极易析出气泡，且气泡很难排除，从而保留下来形成气孔。

防止措施：1、消除气体来源2.金属熔炼时控制熔炼温度勿使其过高或采用真空熔炼，可降低液态金属的含气量。

3.对液态金属进行除气处理 4.组织液态金属内气体的析出。