河北工程大学材料成型理论基础试题B
河北工程大学材料成型理论基础试题B
河北工程大学材料成型理论基础试题B的敏感性、易成形。
2.已知应力状态试求：5000136063ij σ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦1) 若已满足Mises 屈服准则，此材料的屈服应力σs =？2) 主应变增量之比，即123::?d d d εεε=1)解：由Mises 屈服准则，得σs =17.32MPa2)解：123123'''12312315,25,375;15,5,5;(1)10,0,10;::1:0:1(2)I I I d d d σσσσσσεεε⎧⎫===-⎪⎪===-⎨⎬⎪⎪===-⎩⎭⇒=-3.试根据Mises 屈服准则判别下面两个应力状态使材料处于弹性状态还是处于塑性状态。
-0.5 0 0 0 -5 0 0 0 -4S ijaS S σσσσ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ (MPa)，-0.8 0 0 3 -0.8 0 0 0 -0.2S ijb S S σσσσ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦(MPa)。
答：根据Mises 屈服准则：()()()22221223312S σσσσσσσ-+-+-= (1)()()()222222220.555440.533.52S S S S S σσσσσ-++-++-+=>，该状态不存在；（2）()()()222222220.80.80.80.20.20.50.722S S S S S σσσσσ-++-++-+=<，处于弹性状态。
…………密…………封…………线…………内…………请…………不…………要…………答…………题…………四、计算题（2题，共18分）1. 已知塑性状态下某质点的应力张量为-50 0 00 -150 05 0 -350ij σ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦（MPa ），应变分量d εij = 0.1δ （δ 为一无限小）。
试求应变增量的其余分量。
（共10分）解：由levy-mises 方程可知()12x x y z d εd εσσσσ⎡⎤=-+⎢⎥⎣⎦，得 ()10.1501503502d εδσ⎡⎤=----⎢⎥⎣⎦，由此可解得，0.1200d εδσ= 所以其余分量为：()()10.11150503500.02522002y y x z d εd εσσσδδσ⎡⎤⎡⎤=-+=----=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦； ()()10.11350501500.12522002z z x y d εd εσσσδδσ⎡⎤⎡⎤=-+=----=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦；302xy yx xy d εd γd γτσ===；330.135********zx xz zx d εd γd γτδδσ===⨯⨯=；302yz zy yz d εd γd γτσ===；2. 2.试判断下列应变场能否存在。
河北工程大学材料成型理论基础试题A
…………密…………封…………线…………内…………请…………不…………要…………答…………题…………河北工程大学2009~2010 学年第2 学期期末考试试卷（A）卷一、填空题（每空1分，共30分）1.液体原子的分布特征为长程无序、短程有序，即液态金属原子团的结构更类似于固态金属。
2.铸件的凝固方式可以分为逐层凝固、体积凝固和中间凝固三种不同形式。
3.金属结晶形核时，系统自由能变化△G由两部分组成，其中相变驱动力为体积自由能的降低，相变阻力为表面能的升高。
4.铸件宏观凝固组织一般包括表层细晶粒区、中间柱状晶区和内部等轴晶区三个不同形态的晶区。
5.对于气体在金属中溶解为吸热反应的，气体的溶解度随该气体分压的增高而增大。
氢在合金液中溶解度随焊接气氛氧化性的增强而降低。
6.熔渣对于焊接、合金熔炼过程起的积极作用有：机械保护作用、冶金处理作用和改善成形工艺性能作用。
7.在一个由金属、金属氧化物、和氧化性气体组成的体系中，若金属氧化物的分解压为PO2，氧的实际分压为{PO2}。
则，当 {PO2}>PO2时，金属被氧化，当 {PO2}< PO2时，金属被还原。
8.通常，人们根据变形中金属流动的特点把塑性成形工艺分为两大类：体积成形和板料成形。
9.金属热塑性变形机理主要有：晶内滑移，晶内孪生，晶界滑移，扩散蠕变。
10.塑性加工可以按照加工温度分成热加工和冷加工。
热加工是指在再结晶温度以上进行的塑性加工。
11.根据超塑性变形的特点，超塑性可分为细晶超塑性和相变超塑性两大类。
12.应变张量存在三个应变张量不变量I1、I2、I3，且对于塑性变形，由体积不变条件，I1 = 013.残余应力分为三类：第一类残余应力存在于变形体各区域之间；第二类残余应力存在于各晶粒之间；第三类残余应力存在于晶粒内部。
14.根据塑性成形中坯料与工具表面之间的润滑状态的不同，摩擦可分为三类，即干摩擦、边界摩擦和流体摩擦，由此还可以派生出混合型摩擦。
河北工程大学材料成型理论基础练习题第2章
第2章 凝固温度场一、填空题1、铸件的凝固方式可以分为 逐层凝固 、 体积凝固 和 中间凝固 三种不同形式，影响合金凝固方式的两个主要因素是:合金凝固温度区间 和 温度梯度 。
2、合金的凝固温度区间越大，液态合金充型过程中流动性越 差 ，铸件越容易呈 体积（或糊状） 凝固方式，形成 缩松 凝固缺陷倾向越大，凝固热裂纹倾向越 大 。
3、“平方根定律”公式为 22K ξτ= ，写出公式中三个符号所代表的含义 τ：凝固时间 、ζ：凝固层厚度 、 K:凝固系数4、采用相同的焊接规范在不同厚度的试板表面堆焊，随着板厚的增加，焊件的最高加热温度 降低 ，熔池的体积 减小 ，冷却速度 加快 。
5、当电弧功率一定时，增大焊接速度，相同温度等温线椭圆所包围的范围 显著减小 ，椭圆的 长轴 被拉长；当焊接速度一定时，增大电弧功率，相同等温线椭圆所包围的面积 增大 ，而椭圆的形态 变化不大 。
二、选择题，下面各题的选项中，哪一个是错误的： 21、在推导半无限大平板铸件凝固过程温度场的求解方程时进行了如下简化：（1）热量沿着铸件与铸型的接触界面的法线方向一维热传导；（2）铸件与铸型内部的温度始终为均温；（3）不考虑凝固过程中结晶潜热的释放；（4）不考虑铸件与铸型界面热阻。
2、使用半无限大平板铸件凝固过程温度场的求解方程时： 1（1）铸件一侧的温度梯度始终高于铸型中的温度梯度；（2）铸件与铸型的蓄热系数始终不变；（3）铸件与铸型的接触界面的温度始终不变；（4）铸件向铸型一侧的散热速率逐渐降低。
3、对于无限大平板铸件的凝固时间计算： 1（1）没考虑铸件与铸型接触界面的热阻；（2）考虑了铸件凝固潜热的释放；（3）凝固时间是指从浇注开始至铸件凝固完毕所需要的时间；（4）凝固层厚度取铸件板厚的一半。
三、简答题1、比较同样体积大小的球状、块状、板状及杆状铸件凝固时间的长短。
解：一般在体积相同的情况下上述物体的表面积大小依次为：A 球<A 块<A 板<A 杆 根据 K R =τ 与 11A V R =，所以凝固时间依次为： t 球>t 块>t 板>t 杆。
工程材料及成型技术基础考试题目
（2）过共析钢的淬火温度为Ac1+（30-50）℃。淬火后的组织为均匀细小的马氏体和粒状二次渗碳体，有利于增加钢的硬度和耐磨性。如果加热温度过高，则二次渗碳体将全部溶入奥氏体，使马氏体转变温度降低，淬火组织中残余奥氏体增多，而粒状渗碳体减少，使钢的硬度和耐磨性降低，并增加变形和开裂的倾向。
3、面缺陷：是指三维空间中在一维方向上尺寸很小，另外两维方向上尺寸很大的缺陷。常见的面缺陷是金属中的晶界、亚晶界。
4、相：所谓相是指合金中具有相同的物理、化学性能，并与该系统的其余部分以界面分开的物理部分。
5、同素异构转变：同种金属体材料中，不同类型晶体结构之间的转变称为同素异构转变。
6、匀晶相图：两组元在液态和固态中均为无限互溶最后形成单相固溶体的相图称为匀晶相图。如Cu—Au、Au—Ag、Fe—Cr和W—Mo等合金系相图都是匀晶相图。（L→α）
1—单介质淬火法
2—双介质淬火法
3—马氏体分级淬火方法
4—贝氏体等温淬火法
4、铸铁壁之间避免锐角连接不合理合理5、铸件壁或筋的连接形式
6、尽量避免锥面或斜面结构
10、热处理：是金属材料在固态下，通过适当的方式进行加热、保温和冷却，改变材料内部组织结构，从而改善材料性能的一种工艺方法，也称之为金属材料的改性处理。
11、退火：是将钢加热到预定温度，保温一定时间后缓慢冷却（通常随炉冷却），获得接近于平衡组织的热处理工艺。
12、正火：正火是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Accm（共析钢和过共析钢）以上30~50℃，保温适当时间后在静止空气中冷却的热处理工艺。
最新河北工程大学材料成型理论基础练习题第9章
第9章液态金属的净化与精炼一、填空题1、钢液的沉淀脱氧是将脱氧剂直接加入液态金属中与[FeO]起作用，其脱氧产物析出转入熔渣的一种脱氧方式。
这种脱氧方式的优点是脱氧速度快，脱氧彻底，其缺点是脱氧产物难以彻底清除。
2、脱氧产物的酸碱性质应与熔渣的相反，以利于熔渣吸收并中和脱氧产物，因此酸性焊条可采用Mn 作为脱氧元素而不适宜采用Si进行脱氧。
3、常规熔炼钢水的脱碳反应，工艺方法上常采用如吹氧或加Fe的高价氧化物（如铁矿石、锈蚀严重的铁屑等），利用其与[Fe]反应所生成的 CO 气泡(同时生成[FeO])，随气泡析出过程降低钢液中有害气体及夹杂物的含量，其主要目的是净化钢液。
4、为提高钢液熔渣（扩散）脱磷的效果，希望大量的低粘度碱性渣，同时渣中含有高浓度的（FeO ），即强氧化性渣，且在较低温度下进行。
5、FeO在熔渣及钢液中的分配常数L随温度升高而减小，焊接时FeO在熔滴阶段和熔池前部高温区容易向钢液中过渡；酸性氧化物使熔渣中FeO活度减小，因此酸性渣有利于熔渣中脱氧元素的扩散脱氧。
6、炼钢过程熔渣（扩散）脱硫的反应式为（CaO）＋（FeS）→（CaS）＋（FeO），且为吸热反应。
那么，如何控制下列因素，以提高脱硫效果和速率？（1）温度：较高温度（2）熔渣性质（酸碱性）：碱性（3）熔渣粘度：降低（4）熔渣氧化或还原性：还原性二、简答题1、沉淀脱氧及其优、缺点沉淀脱氧是指溶解于液态金属中的脱氧元素直接和熔池中的[FeO]反应，使其转化为不溶于液态金属的氧化物，并转入熔渣中的脱氧方式。
优点：脱氧速度快，脱氧彻底。
缺点：脱氧产物不能清除时易形成夹杂。
2、简述扩散脱氧的原理。
说明熔渣碱度对扩散脱氧的影响？答：在液态金属与熔渣的界面上进行的，以分配定律为理论基础：L=[FeO]/(FeO) 通过减少熔渣中的(FeO)含量使金属液中的[FeO]向熔渣中扩散，从而脱去金属中的氧的方法。
酸性渣中的酸性氧化物与FeO生成复合物使其活度减小，而有利于液态金属的氧向熔渣扩散，因此脱氧能力强，相反碱性渣中FeO的活度大，扩散脱氧的能力小。
河北工程大学材料成型理论基础练习题第1章
第1章液态金属的结构与性质一、填空题1.液体原子的分布特征为 远程 无序、 近程有序，即液态金属原子团的结构更类似于 固体 。
2.实际液态金属内部存在 能量 起伏、 结构 起伏和 成分 起伏 。
3．偶分布函数g(r) 的物理意义是距某 参考粒子 r 处找到另一个粒子的 几率 ，换言之，表示离开参考原子（处于坐标原点r=0）距离为r 位置的数密度ρ(r)对于平均数密度ρo（=N/V）的相对偏差。
4．下图中偶分布函数g(r)，液体g(r)为c图，晶态固体g(r)为a图，气体g(r)为b图。
（a）（b）（c）5.物质表面张力的大小与其内部质点间结合力大小成 正比，界面张力的大小与界面两侧质点间结合力大小成 反比。
衡量界面张力大小的标志是润湿角θ的大小，润湿角θ越小，说明界面能越 小 。
6.界面张力的大小可以用润湿角来衡量，两种物质原子间的结合力 越大 ，就润湿，润湿角 越小；而两种物质原子间的结合力 越小 ，就不润湿，润湿角 越大 。
7．液体的原子之间结合力（或原子间结合能U） 越大 ，则内摩擦阻力越大，粘度也就 越高 。
液体粘度η随原子间结合能U按指数关系增加，即（公式）： 。
8.粘度随原子间距δ增大 而降低，随温度T升高 而下降，合金元素的加入若产生负的混合热H m 则会使合金液的粘度 上升 ，通常，表面活性元素使液体粘度降低。
9.钢液中的MnO，当钢液的温度为1550℃时，，，，对于r=0.0001m的球形杂质，其上浮速度是多少？0.0071m/s10.影响液态金属充型能力的因素可归纳为 金属性质 、 铸型性质 、 浇注条件 、 铸件结构 四个方面的因素。
11.铸件的浇注系统静压头 H越高，液态金属密度ρ1及比热C1、合金的结晶潜热ΔH越大 ，浇注温度T浇、铸型温度T型越高，充型能力越强。
12.设凝固后期枝晶间液体相互隔绝，液膜两侧晶粒的拉应力为1.5×103Mpa，液膜厚度为1.1×10-6mm，根据液膜理论计算产生热裂的液态金属临界表面张力= 0.825 N/m。
河北工程大学材料成型理论基础练习题第11章
第11章凝固缺陷及控制一、填空题1、铸造应力按产生的原因分为：热应力、相变应力、机械阻碍应力。
2、液膜理论认为，液膜是产生热裂纹的根本原因，而收缩受阻是产生热裂纹的必要条件。
3.微观偏析的两种主要类型为晶内偏析与晶界偏析，宏观偏析按由凝固断面表面到内部的成分分布，有正常偏析与逆偏析两类。
4. 夹杂物的形状越近似球状，对金属基体力学性能的影响越小；夹杂物越细小而分散，且分布在晶内，其危害越小。
5. 存在于铸件中的气体主要有固溶体、化合物、气态三种状态。
6. 根据被焊钢种和结构的不同，冷裂纹可分为延迟裂纹、淬硬脆化裂纹和低塑性脆化裂纹三种。
7. 金属中的气孔按气体来源不同可分为析出性气孔、反应性气孔和侵入性气孔。
8. 对于圆柱形铸件，凝固后冷却到室温时，内部存在残余拉应力，外部存在残余压应力。
9. 钢材产生焊接冷裂纹的主要因素有钢种的淬硬倾向、焊接接头的应力状态、熔敷金属中扩散氢的含量。
10、缩孔及缩松形成的根本原因是凝固阶段的液态收缩和凝固收缩之和大于固态收缩。
逐层凝固特性的合金，容易产生缩孔。
11、液态金属从浇注温度冷却到常温要经历三个阶段：液态收缩阶段、凝固收缩阶段和固态收缩阶段。
二简答题1、一般低合金钢焊接，延迟裂纹的出现主要与哪些因素有关？为什么具有延迟现象？采取何种冶金措施加以防止？1）影响延迟裂纹产生的因素：材料的淬硬倾向，焊接接头的应力状态，熔敷金属中扩散氢的含量。
2）具有延迟现象的原因：氢在金属中的扩散过程中，遇到显微缺陷而聚集，聚集后原子结合为分子形成一定的应力。
在应力作用下，显微缺陷处出现微裂纹，氢在进一步扩散又使微裂纹扩展为裂纹。
由于氢的扩散、聚集并达到临界浓度都需要时间，这样形成的裂纹都具有延迟特性。
3）冶金措施：改进母材的化学成分；严格控制氢的来源；适当提高焊缝金属的韧性；选用低氢的焊接材料和焊接方法。
2、根据图示延迟裂纹时间与应力的关系，请回答1)σUC称为：上临界应力值2)σLC称为：下临界应力值3)若σ<σLC，则：不论恒载多久，试件都不会断裂。
材料成型及工艺基础考试题含答案资料
《材料成形技术基础》考试样题答题页（本卷共10页）三、填空（每空0.5分，共26分）1.( ) ( ) ( )2.( )3.( ) ( )4.( )5.( )( )6.( ) ( )7.( ) ( )8.( ) ( )9.( ) 10.( )11.( )12.( ) ( ) 13.( ) ( )14.( )15.( ) 16.( ) ( )17.( ) ( ) 18.( )19.( )20.( ) ( ) 21.( ) ( )22.( )23.( ) 24.( )25.( ) ( )26.( )( )27.( ) ( )28.( ) 29.( ) ( )30.( )31.( )( ) ( )32.( ) ( )四、综合题（20分）1、绘制图5的铸造工艺图（6分）修2、绘制图6的自由锻件图，并按顺序选择自由锻基本工序。
（6分）自由锻基本工序：3、请修改图7--图10的焊接结构，并写出修改原因。
图7手弧焊钢板焊接结构（2分）图8手弧焊不同厚度钢板结构（2分）修改原因：焊缝集中修改原因：不便于操作图9钢管与圆钢的电阻对焊（2分）图10管子的钎焊（2分）修改原因：修改原因：《材料成形技术基础》考试样题（本卷共10页）注：答案一律写在答题页中规定位置上，写在其它处无效。
一、判断题（16分，每空0.5分。
正确的画“O”，错误的画“×”）1．过热度相同时，结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。
这是因为在结晶时，结晶温度范围大的合金中，尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。
F2．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。
T3．HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁，随着牌号的提高，C、Si含量增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。
4．缩孔和缩松都是铸件的缺陷，在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。
最新河北工程大学材料成型理论基础练习题第10章
第10章焊接热影响区的组织和性能一、填空题1、熔焊时在高温热源的作用下，靠近焊缝两侧的一定范围内发生组织和性能变化的区域称为焊接热影响区。
2、在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环。
3、焊接热循环的参数加热速度ωH、最高加热温度Ｔm、相变温度以上的停留时间t H、冷却速度ω4、易淬火钢热影响区包含完全淬火区和不完全淬火区，对于焊前是调质状态的易淬火钢，其热影响区还存在一个回火软化区，该区域的最高加热温度高于母材的回火温度。
5、碳当量反映了钢中化学成分对硬化程度的影响，它把钢中合金元素按其对材料淬硬倾向的影响程度折合成碳的相当含量。
6、熔化焊的焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。
7、焊接热影响区的脆化类型有粗晶脆化、组织转变脆化、析出脆化、热应变时效脆化8、焊接过程的快速加热，使各种金属的相变温度比起等温转变时提高。
当钢中含有较多的碳化物形成元素时，这种影响更为明显，还影响到奥氏体内部的均质化过程。
9、提高焊接线能量将会使得焊接热影响区内某固定点的最高加热温度提高，相变温度以上的停留时间延长，冷却速度降低。
10、提高预热温度将会使得焊接热影响区的最高加热温度提高，相变温度以上的停留时间延长，宽度增加。
11、在一般的熔焊条件下，不易淬火钢按照热影响区中不同部位加热的最高温度及组织特征，可分为熔合区、过热区（粗晶区）、相变重结晶区（正火区或细晶区）、不完全重结晶区。
二、选择题1、影响热影响区晶粒大小的焊接热循环参数为：（ a、b、c、d ）a) 加热速度；b) 冷却速度；c) 最高加热温度；d) 相变温度以上的停留时间。
2、四个焊接热循环参数中对热影响区的相变组织影响比较大的是：（ b、c ）a) 加热速度；b) 冷却速度；c) 最高加热温度；d) 相变温度以上的停留时间。
3、提高预热温度将会使得焊接热影响区的：（ a、b、d ）a) 最高加热温度提高；b) 相变温度以上的停留时间延长；c) 冷却速度加快；d) 宽度增加。
完整word版,材料成型及工艺基础考试题含答案,推荐文档
《材料成形技术基础》考试样题（本卷共10页）注：答案一律写在答题页中规定位置上，写在其它处无效。
一、判断题（16分，每空0.5分。
正确的画“O”，错误的画“×”）1．过热度相同时，结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。
这是因为在结晶时，结晶温度范围大的合金中，尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。
F2．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。
T3．缩孔和缩松都是铸件的缺陷，在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。
T4．铸件铸造后产生弯曲变形，其原因是铸件的壁厚不均匀，铸件在整个收缩过程中，铸件各部分冷却速度不一致，收缩不一致，形成较大的热应力所至。
T5．影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。
F6．制定铸造工艺图时，铸件的重要表面应朝下或侧立，同时加工余量应大于其它表面。
T7．铸造应力包括热应力和机械应力，铸造应力使铸件厚壁或心部受拉应力，薄壁或表层受压应力。
铸件壁厚差越大，铸造应力也越大。
F8．为了防止铸钢件产生裂纹，设计零件的结构时，尽量使壁厚均匀；在合金的化学成分上要严格限制硫和磷的含量。
T9．用压力铸造方法可以生产复杂的薄壁铸件，同时铸件质量也很好。
要进一步提高铸件的机械性能，可以通过热处理的方法解决。
F10．铸件大平面在浇注时应朝下放置，这样可以保证大平面的质量，防止夹砂等缺陷。
T11．自由锻的工序分为辅助工序、基本工序和修整工序，实际生产中，最常用的自由锻基本工序是镦粗、拔长、冲孔和轧制等。
T12．制定铸造工艺图时，选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量，而选择分型面的主要目的是简化造型工艺。
T13．把低碳钢加热到1200℃时进行锻造，冷却后锻件内部晶粒将沿变形最大的方向被拉长并产生碎晶。
如将该锻件进行再结晶退火，便可获得细晶组织。
T14．纤维组织使金属的机械性能具有方向性。
最新河北工程大学材料成型理论基础练习题第3章
第3章 金属凝固热力学与动力学一、填空题1、金属结晶形核时，系统自由能变化△G 由两部分组成，其中相变驱动力为 体积自由能的下降 ，相变阻力为 表面自由能的上升 。
2、物质体积自由能G 随温度上升而 下降 ，液相体积自由能G L 随温度上升而下降的斜率 大于 固相体积G S 的斜率。
3、非均质形核过程，晶体与杂质基底的润湿角 θ越小，非均质形核功*he G 越 小 ，形核率越 高 ；非均质形核临界半径*he r 与均质形核的关系为 *ho r 相等 。
4、设固相表面曲率k>0，由于曲率的影响物质的实际熔点比平衡熔点Tm （r =∞时）要 低 。
5、对于K 0＜1，固相线、液相线张开程度 越大 ，K 0 越小，固相成分开始结晶时与终了结晶时差别越大，最终凝固组织的成分偏析越 严重 。
因此，常将∣1- K 0∣称为 “偏析系数” 。
6、球状固体质点从金属液中开始形成时，只有其半径 r 大于临界晶核半径r*时，其统自由能ΔG 随r 增大而 下降 ，固体质点才能稳定存在，称为 晶核 ；而在r ＜r*时，ΔG 随 r 增大而 上升 ，这时不稳定的固体质点还不能称为晶核，而只能称为 晶胚 。
对应于r=r*的系统自由能最大值ΔG*称为 形核功 。
7、形核功ΔG*的大小为临界晶核表面能的 三分之一 , 它是均质形核所必须克服的 能量障碍 。
形核功由熔体的“ 能量 起伏”提供。
因此，过冷熔体中形成的晶核是“ 结构 起伏”及“ 能量 起伏”的共同产物。
8、非均质形核与均质形核临界半径 r* 相同 。
通常情况下，非均质形核功ΔG ∗he 远小于 均质形核功ΔG ∗ho ，非均质形核过冷度ΔT*比均质形核的要 小得多 。
9、通常，Jackson 因子 α≤2 的物质，晶体表面有一半空缺位置时自由能 最低 ，此时的固-液界面（晶体表面）形态被称为粗糙界面，大部分金属属于此类； α ＞5 的物质凝固时界面为光滑界面；而α =2～5 的物质，常为多种方式的混合，Bi 、Si 、Sb 等属于此类。
材料成型原理试卷一B试题及答案
重庆工学院考试试卷（B）一、填空题（每空2分，共40分）1．液态金属本身的流动能力主要由液态金属的、和等决定。
2．液态金属或合金凝固的驱动力由提供。
3．晶体的宏观生长方式取决于固液界面前沿液相中的温度梯度，当温度梯度为正时，晶体的宏观生长方式为，当温度梯度为负时，晶体的宏观生长方式为。
5．液态金属凝固过程中的液体流动主要包括和。
6．液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为。
7．铸件宏观凝固组织一般包括、和三个不同形态的晶区。
8．内应力按其产生的原因可分为、和三种。
9．铸造金属或合金从浇铸温度冷却到室温一般要经历、和三个收缩阶段。
10．铸件中的成分偏析按范围大小可分为和二大类。
二、下列各小题均有多个答案，选择最适合的一个填于横线上（每空1分，共9分）。
1.塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。
Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于；2.塑性变形时不产生硬化的材料叫做。
Ａ、理想塑性材料；Ｂ、理想弹性材料；Ｃ、硬化材料；3.用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称为。
Ａ、解析法；Ｂ、主应力法；Ｃ、滑移线法；4.韧性金属材料屈服时，准则较符合实际的。
Ａ、密席斯；Ｂ、屈雷斯加；Ｃ密席斯与屈雷斯加；5.塑性变形之前不产生弹性变形（或者忽略弹性变形）的材料叫做。
Ａ、理想弹性材料；Ｂ、理想刚塑性材料；Ｃ、塑性材料；6.硫元素的存在使得碳钢易于产生。
Ａ、热脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、兰脆性；7.应力状态中的应力，能充分发挥材料的塑性。
Ａ、拉应力；Ｂ、压应力；Ｃ、拉应力与压应力；8.平面应变时，其平均正应力ｍ中间主应力２。
Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于；9.钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性。
Ａ、提高；Ｂ、降低；Ｃ、没有变化；三、判断题（对打√，错打×，每题1分，共7分）1．合金元素使钢的塑性增加，变形拉力下降。
（）2. 合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的。
（）3 . 结构超塑性的力学特性为mS'ε=，对于超塑性金属m =0.02-0.2。
材料成形技术基础考试试卷及答案.doc
2013年4月考试材料成形技术基础第三次作业一、填空题（本大题共20分，共5小题，每小题4分）1•焊接锅炉，可选用_________ 性焊条，如J507。
2.金属塑性变形的基本规律是 _______ 定律和______ 定律。
3.铸铁的焊补，一般采用 _______ 、________ 等焊接方法。
4.铸件中往往存在各种气体，其中主要是 ________ ,其次是_______ 和5. ___________________________ 绘制模锻锻件图要考虑、________ 、、________________________________ 四个基本因素。
二、名词解释题（本大题共20分，共4小题，每小题5分）1.塑料的焊接2.塑料注射成型3.冷变形和热变形4.液态金属的充型能力与流动性三、简答题（本大题共28分，共4小题，每小题7分）1.冷铁的作用是什么？2.请简要叙述冲天炉熔炼的基本原理。
3.浇注系统的组成及主要功能是什么？4.请简要叙述粉末压制生产技术流程。
四、分析题（本大题共20分，共2小题，每小题10分）1.分析所示的铸件结构是否合理？请图示改善方案。
试分析图所示铸造应力框：（1）铸造应力框凝固过程属于自由收缩还是受阻收缩？（2）铸造应力框在凝固过程中将形成哪几类铸造应力？（3）在凝固开始和凝固结束时铸造应力框中1、2部位应力属什么性质（拉应力、压应力）？（4）铸造应力框冷却到常温吋，在1部位的C点将其锯断，AB两点间的距离L将如何变化（变长、变短、不变）？五、综合分析题（本大题共12分，共1小题，每小题12分）确定分模面位置应遵照哪些原则？按照这些原则分析下图所示的a-a, b-b, c- c, d-d, e-e 五个分型面，哪个最合理？答案:一、填空题（20分，共5题，每小题4分）1.参考答案：碱解题方案：焊条的选择评分标准：答对1个空格得1分2.参考答案：体积不变定理最小阻力定律解题方案：金属塑性变形的基本规律评分标准：答对1个空格得1分3.参考答案：气焊手工电弧焊解题方案：铸铁的焊补采用的焊接方法评分标准：答对1个空格得1分4.参考答案：氢氮氧解题方案：铸件中气体的分类。
河北工程大学材料成型理论基础试题A
河北工程大学2009~2010 学年第 2 学期期末考试试卷（A）卷一、填空题（每空1分，共30分）1.液体原子的分布特征为长程无序、短程有序，即液态金属原子团的结构更类似于固态金属。
2.铸件的凝固方式可以分为逐层凝固、体积凝固和中间凝固三种不同形式。
3.金属结晶形核时，系统自由能变化△G由两部分组成，其中相变驱动力为体积自由能的降低，相变阻力为表面能的升高。
4.铸件宏观凝固组织一般包括表层细晶粒区、中间柱状晶区和内部等轴晶区三个不同形态的晶区。
5.对于气体在金属中溶解为吸热反应的，气体的溶解度随该气体分压的增高而增大。
氢在合金液中溶解度随焊接气氛氧化性的增强而降低。
6.熔渣对于焊接、合金熔炼过程起的积极作用有：机械保护作用、冶金处理作用和改善成形工艺性能作用。
7.在一个由金属、金属氧化物、和氧化性气体组成的体系中，若金属氧化物的分解压为PO2，氧的实际分压为{PO2}。
则，当 {PO2}>PO2时，金属被氧化，当 {PO2}< PO2时，金属被还原。
8.通常，人们根据变形中金属流动的特点把塑性成形工艺分为两大类：体积成形和板料成形。
9.金属热塑性变形机理主要有：晶内滑移，晶内孪生，晶界滑移，扩散蠕变。
10.塑性加工可以按照加工温度分成热加工和冷加工。
热加工是指在再结晶温度以上进行的塑性加工。
11.根据超塑性变形的特点，超塑性可分为细晶超塑性和相变超塑性两大类。
12.应变张量存在三个应变张量不变量I1、I2、I3，且对于塑性变形，由体积不变条件，I1 = 013.残余应力分为三类：第一类残余应力存在于变形体各区域之间；第二类残余应力存在于各晶粒之间；第三类残余应力存在于晶粒内部。
14.根据塑性成形中坯料与工具表面之间的润滑状态的不同，摩擦可分为三类，即干摩擦、边界摩擦和流体摩擦，由此还可以派生出混合型摩擦。
15.在主应力空间中，通过坐标原点，并垂直于等倾线ON 的平面称为π 平面。
其方程为σ1 +σ2 +σ3 =016.塑性成形过程中的摩擦是非常复杂的，目前关于摩擦机理（即摩擦产生的原因）有三种学说。
河北工程大学材料成型理论基础练习题第4章
第4章 单相及多相合金的结晶一、判断题 1、、“平衡凝固”条件下，凝固后零件断面的成分均匀地为C S =C 0。
所以“平衡凝固”开始时晶体析出的成分即为C 0。
（ × ）2、对于“平衡凝固”及“液相充分混合”所假设的溶质再分配条件下，固-液界面前沿不存在溶质富集层，即界面处及其前方的液相成分处处相同。
（ √ ）3、在“平衡凝固”及“液相充分混合”所假设的溶质再分配条件下，固-液界面处的固相及液相成分C S ∗、C L ∗随凝固过程的进行均始终在不断升高。
（ √ ）4、在“液相只有有限扩散”以及 “液相中部分混合（有对流作用）”溶质再分配条件下，固-液界面处的固相及液相成分C S ∗、C L ∗随凝固过程的进行始终不断升高。
（ × ）5、其他条件相同情况下，无论K 0＜1 还是K 0＞1，溶质平衡分配系数K 0小的合金更易于发生出现成分过冷。
（×）6、其他条件相同情况下，原始浓度C 0高的合金更易于出现成分过冷。
（ √ ）7、是否出现成分过冷及成分过冷的程度，既取决于合金性质因素（K 0、C 0、D L 、m L ）,也取决于工艺因素（R ，G L ）（ √ ）8、无论是纯金属还是合金，只有当凝固界面液相一侧形成负温度梯度时，才可能出现过冷现象。
（ × ）9、在满足胞状晶生长的成分过冷条件下，若增大凝固界面前方的温度梯度G L ，则可能出现柱状树枝晶的生长方式。
（ × ）10、在“液相只有有限扩散”溶质再分配条件下，当达到稳定状态时，界面处及其前方液相成分随时间变化均符合0)'(=∂∂tx C L ，且溶质富集层以外的成分均为C L =C 0。
（ √ ） 11、如果某合金的当前凝固存在成分过冷程度处于“胞状晶”生长方式的范围内，若大幅度增大液体实际温度梯度G L ，凝固界面有向“平整界面”变化的可能。
（ √ ） 12、成分过冷较小时胞状晶生长方向垂直于固-液界面，与晶体学取向无关。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
河北工程大学 2009~2010学年第 2 学期期 末 考试试卷 （B ）卷
一、填空题（每空1分，共30分）
1.通常，人们根据变形中金属流动的特点把塑性成形工艺分为两大类：体积成形和板料成形。
2.金属热塑性变形机理主要有： 晶内滑移， 晶内孪生 ，晶界滑移，扩散蠕变。
3. 塑性加工可以按照 加工温度 分成热加工和冷加工。
4.根据超塑性变形的特点，超塑性可分为 细晶超塑性 和相变超塑性两大类。
5.应变张量存在三个应变张量不变量I 1、I 2、I 3，且对于塑性变形，由体积不变条件， I 1 = 0
6.附加应力分为三类：第一类残余应力存在于变形体各区域之间；第二类残余应力存在于各晶粒之间； 第三类残余应力存在于 晶粒内部 。
7.根据塑性成形中坯料与工具表面之间的润滑状态的不同，摩擦可分为三类，即干摩擦、边界摩擦 和流体摩擦 ，由此还可以派生出混合型摩擦。
10. 在主应力空间中，通过坐标原点，并垂直于等倾线ON 的平面称为π 平面。
其方程为σ1 +σ2 +σ3 =0
11. 塑性成形过程中的摩擦是非常复杂的，目前关于摩擦机理（即摩擦产生的原因）有三种学说。
即：表面凹凸学说 、分子吸附学说 、粘附理论。
12. 金属粉末冶金的基本工艺过程的三大工序为：金属粉末的生产 、粉末的成形 、烧结。
二、判断题：（每题2分，共10分）
1. 由于物体变形后仍然是连续的，因此，在三维空间内，三个切应变分量一经确定，线
应变分量也就确定。
（T ）
2. 应力球张量和应力偏张量都可以使物体产生形状变化。
（F ）
三 问答题（每题6分，共42分）
1.写出固相无扩散、液相只有扩散情况下产身成分过冷的判据并说明成分过冷对结晶形貌的影响。
答：成分过冷判据：0
00)1(K D K C m R
G L L L -≤（2分）；随“成分过冷”程度的增大，固溶体生长方式依次发
展为：平面晶→胞状晶→柱状树枝晶→内部等轴晶（4分）。
1. 与一般的变形情况相比，超塑性效应表现有哪些特点
答：与一般的变形情况相比，超塑性效应表现为以下几个特点：大伸长率、无缩颈、低流动应力、对应变速率的敏感性、易成形。
2.已知应力状态
试求：5000
13606
3ij σ⎡⎤
⎢⎥⎢
⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣
⎦
1) 若已满足Mises 屈服准则，此材料的屈服应力σs =
2) 主应变增量之比，即123::?d d d εεε=
1)解：由Mises 屈服准则，得σs = 2)解：
123123'''
12312315,25,375;15,5,5;(1)10,0,10;::1:0:1
(2)
I I I d d d σσσσσσεεε⎧⎫===-⎪⎪===-⎨⎬⎪⎪===-⎩⎭⇒=-
3.试根据Mises 屈服准则判别下面两个应力状态使材料处于弹性状态还是处于塑性状态。
-0.5 0 0 0 -5 0 0 0 -4S ija
S S σσσσ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ (MPa)，-0.8 0 0 3 -0.8 0 0 0 -0.2S ijb S S σσσσ⎡⎤⎢⎥
=⎢⎥⎢⎥⎣⎦
(MPa)。
答：根据Mises 屈服准则：()()()2
2
2
2
1223312S σσσσσσσ-+-+-= (1) ()
()()2
2
2
22222
0.555440.533.52S S S S S σσσσσ-++-++-+=>，该状态不存在； （2）()
()()2
2
2
22222
0.80.80.80.20.20.50.722S S S S S
σσσσσ-++-++-+=<，处于弹性状态。
四、计算题（2题，共18分）
1. 已知塑性状态下某质点的应力张量为-50 0 00 -150 05 0 -350ij σ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦
（MPa ），应变分量d εij = δ （δ 为一无限小）。
试求应变增量的其余分量。
（共10分）
解：由levy-mises 方程可知
()12x x y z d εd εσσσσ⎡⎤=
-+⎢⎥⎣⎦
，得 ()10.1501503502d εδσ
⎡⎤=
----⎢⎥⎣⎦
，由此可解得，0.1200d εδσ= 所以其余分量为：
()()10.11150503500.02522002y y x z d εd εσσσδδσ⎡⎤⎡⎤=
-+=----=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
； ()()10.11350501500.12522002z z x y d εd εσσσδδσ
⎡⎤⎡⎤=
-+=----=-⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
；302xy yx xy d εd γd γτσ===；330.135********zx xz zx d εd γd γτδδσ==
=⨯⨯=；302yz zy yz d ε
d γd γτσ
===；
2. 2.试判断下列应变场能否存在。
（共8分）
εx =x 2+y 2,εy =y 2, εz =0,γxy =2xy , γyz =γzx =0.
解：∵εz =γyz =γzx = 0，∴此题设条件表示平面应变状态，在xoy 坐标平面内，必须满足应变协调方程
22
222
12xy
y x x y y x γεε⎛⎫
∂∂∂=+ ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭
………………① 将题设条件代入①式，可得左式＝()
2222xy
xy x y x y
γ∂∂==∂∂∂∂………………②
右式＝()()()222222
222
22111
201222y
x x y y y x
y x εε⎡⎤∂+∂⎛⎫∂∂⎢⎥+=+=+= ⎪ ⎪∂∂∂∂⎢⎥⎝⎭⎣⎦
………………③ ∵②≠③，∴应变场不存在。