材料成型原理(上)考试重点复习题
材料成形原理重难点复习题
簇周围是一些
的原子。由于“能量起伏”，一部分金属原子（离子）从某个团簇中 出
去，同时又会有另一些原子 到该团簇中，此起彼伏，不断发生着这样的涨落过程，似乎原子
团簇本身在“游动”一样，团簇的尺寸及其内部原子数量都随 和 发生着改变，这种现
象称为结构起伏。
7、在特定的温度下，虽然“能量起伏”和“结构起伏”的存在，但对于某一特定的液体，其团簇
细有关）越大。 4、下面哪一种说法的是正确的？ A、两个熔点不同的高的物质，熔点高的物质其表面张力必定比熔点低的物质高。 B、当溶质的原子体积小于溶剂原子体积，作为合金元素加入则降低整个系统的能量；而当溶质 的原子体积大于溶剂原子体积，作为合金元素加入则降低整个系统的能量。 C、一定温度下，dσ/dc＜0 时，元素浓度的增加将引起表面张力的降低，则单位面积上的吸附量 Γ ＞0，为正吸附，此时为表面活性元素。 D、奥氏体钢熔体的表面张力随 Ni 的增加而下降。
第一章
一、填空题
练习一
1、液体的表观特征有：
（1）类似于 体，液体最显著的性质是具有 性，即不能够象固体那样承受剪切应力；
（2）类似于 体，液体可完全占据容器的空间并取得容器 的形状；
（3）类似于固体，液体具有 表面；
（4）类似于固体，液体可压缩性很 。
2、按液体结构和内部作用力分类，液体可分为原子液体、分子液体及离子液体三类。其中，液态 金属属于 液体，各种简单及复杂的熔盐属于 液体。
，界面能越小，界面张力就越小。两相间的界面张力的溶质元素，由于造成合金表面双电层的电荷密度大，从而造成对表面压力大，
而使整个系统的表面张力
。
9.
二、选择题
1、下面哪些因素的变化可以同时降低液体的粘度？ A、提高液体温度、降低原子间距、加入产生负的混合热的 合 金 元 素 或 加入表面活性元素； B、提高液体温度、增大原子间距、加入产生正的混合热的 合 金 元 素 或 加入非表面活性元素； C、提高液体温度、增大原子间距、加入产生正的混合热的 合 金 元 素 或 加入表面活性元素； D、降低液体温度、增大原子间距、加入产生正的混合热的 合 金 元 素 或 加入表面活性元素。
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。
材料成型复习题(复习资料)
材料成型复习题(答案)一、1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。
落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。
2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。
3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺4．缩孔、缩松液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。
5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。
直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。
6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。
模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。
7.钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。
8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。
9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。
二、1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。
2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。
3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。
材料成型复习题
材料成型复习题一、名词解释1、缩孔、缩松2、顺序凝结和同时凝结3、宏观偏析、微观偏析4、流动性、充型能力5、民主自由膨胀、中断膨胀二、填空题1、现代制造过程分类一般分为，，。
2、一般用来表征液态金属的充型能力，用来表征液态金属的流动性。
3、影响液态金属充型能力的因素有、、、四个方面。
4、影响铸造合金收缩的因素有、、、。
5、铸成缩孔构成的基本条件就是，缩松构成的基本条件就是。
6、铸件实际收缩过程中受到的阻力分为、、三种。
7、铸成形变按构成原因相同分成，，三种形变。
8、铸件中往往存在各种气体，其中主要是，其次是和。
9、铸件中可能存在的气孔有、、三种。
10、按照熔炉的特点，铸成合金的选矿可以分成、、、等。
11、通常砂型铸成技术的浇筑系统结构主要由，，，共同组成。
12、砂型铸成常用的机器造型方法存有、、、等。
13、铸成生产中常用的机器制芯方法存有、、、。
14、常用的特种铸成方法存有、、、等。
三、简答题1、影响液态金属充型能力的因素有哪些？2、简述砂型铸造和特种铸造的技术特点。
3、详述铸件上冒口的促进作用和冒口设计必须满足用户的基本原则。
4、铸成成形的浇筑系统由哪几部分共同组成，其功能就是什么？5、选矿铸成合金应当满足用户的主要建议存有哪些？6、先行比较灰铸铁、铸成碳钢和铸成铝合金的铸成性能特点，哪种金属的铸成性能不好？哪种金属的铸成性能高？为什么？四、分析题1、论述金属的铸造性能。
金属的铸造性能不好会伴生哪些铸造缺陷？2、试分析图所示铸造应力框：(1)铸成形变侧边凝结过程属民主自由膨胀还是中断膨胀?(2)铸成形变侧边在凝结过程中将构成哪几类铸成形变?(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）铸成形变侧边加热至常温时，在1部位的c点将其锯断，ab两点间的距离l将如何变化（变小短、变长、维持不变）？3、先行分析如下图右图铸件：(1)哪些是自由收缩，哪些是受阻收缩?(2)受阻收缩的铸件形成哪一类铸造应力?(3)各部分应力属什么性质(拉应力、压应力)?一、名词解释：1、金属塑性变形2、自由锻、模锻、胎模锻3、落料、冲孔4、板料分离和成形5、金属的可锻性二、填空1、金属塑性成形的基本条件为、。
材料成型原理（上）考试重点复习题2
材料成型原理（上）考试重点复习题2（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g(r)物理意义是距某⼀参考粒⼦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。
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⼦的能量有⾼有低，同⼀原⼦的能量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，还需考虑不同原⼦的分布情况。
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，把别的原于排挤到别处，表现为游动原⼦团簇之间存在着成分差异。
这种局域成分的不均匀性随原⼦热运动在不时发⽣着变化，这⼀现象称为浓度起伏。
4、粘度随原⼦间距δ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 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。
5、两相质点间结合⼒越⼤，界⾯能越⼩，界⾯张⼒就越⼩。
两相间的界⾯张⼒越⼤，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，也取决于铸型性质、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τ⼤⼩与垂直于该平⾯法线⽅向上的速度梯度的⽐例系数，以η表⽰，通常称为动⼒学粘度。
要产⽣相同的速度梯度dV X /dy ，液体内摩擦阻⼒越⼤，则η越⼤，所需外加剪切应⼒也越⼤。
粘度η的常⽤单位为 Pa ·s 或mPa ·s 。
8、铸型的C 2、ρ2、λ2越⼤，即蓄热系数b 2（2222ρλC b =）越⼤，铸型的激冷能⼒就越强，，⼜增⼤T ，所以f max 减⼩；同时固液阶段时间延长，所以钢铁材料中S 、O ⾼则热裂纹容易形成。
材料成形原理复习题
材料成形原理复习题1．粘度。
影响粘度大小的因素？粘度对材料成形过程的影响？1)粘度：是液体在层流情况下，各液层间的磨擦阻力。
其实质是原子间的结合力。
2)粘度大小由液态金属结构决定与温度、压力、杂质有关：(1)粘度与原子离位激活能U成正比，与相邻原子平衡位置的平均距离的三次方成反比。
(2)温度：温度不高时，粘度与温度成反比；当温度很高时，粘度与温度成正比。
(3)化学成份：杂质的数量、形状和分布影响粘度；合金元素不同，粘度也不同，接近共晶成份，粘度降低。
(4)材料成形过程中的液态金属普通要进行各种冶金处理，如孕育、变质、净化处理等对粘度有显著影响。
3)粘度对材料成形过程的影响(1)对液态金属净化(气体、杂质排出)的影响。
(2)对液态合金流动阻力与充型的影响，粘度大，流动阻力也大。
(3)对凝固过程中液态合金对流的影响，粘度越大，对流强度G越小。
2．表面张力。
影响表面张力的因素？表面张力对材料成形过程及部件质量的影响？1)表面张力：是金属液表面质点因受周围质点对其作用力不平衡，在表面液膜单位长度上所受的紧绷力或者单位表面积上的能量。
其实质是质点间的作用力。
2)影响表面张力的因素(1)熔点：熔沸点高，表面张力往往越大。
(2)温度：温度上升，表面张力下降，如Al、Mg、Zn等，但Cu、Fe相反。
(3)溶质元素(杂质)：正吸附的表面活性物质表面张力下降(金属液表面)；负吸附的表面非活性物质表面张力上升(金属液内部)。
(4)流体性质：不同的流体，表面张力不同。
3)表面张力影响液态成形整个过程，晶体成核及长大、机械粘砂、缩松、热裂、夹杂及气泡等铸造缺陷都与表面张力关系密切。
3．液态金属的流动性。
影响液态金属的流动性的因素？液态金属的流动性对铸件质量的影响？1)液态金属的流动性是指液态金属本身的流动能力。
2)影响液态金属的流动性的因素有：液态金属的成份、温度、杂质含量及物理性质有关，与外界因素无关。
3)好的流动性利于缺陷的防止：(1)补缩(2)防裂(3)充型(4)气体与杂质易上浮。
材料成型试题及答案
材料成型试题及答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】材料成型复习题（样卷）一、名词解释1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。
落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。
2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。
3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺。
4．缩孔、缩松：液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。
5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。
6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。
7模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。
8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。
9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。
10钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。
11直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。
二、判断题（全是正确的说法）1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。
材料成形原理重点及答案
一、名词解释1 表面张力—表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。
表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均匀所致。
2 粘度－表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。
或作用于液体表面的应力τ大小及垂直于该平面方向上的速度梯度dvx/dvy的比例系数。
3 表面自由能(表面能)－为产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。
4 液态金属的充型能力－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。
5 液态金属的流动性－是液态金属的工艺性能之一，及金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。
6 铸型的蓄热系数－表示铸型从液态金属吸取并储存在本身中热量的能力。
7 不稳定温度场－温度场不仅在空间上变化，并且也随时间变化的温度场稳定温度场－不随时间而变的温度场（即温度只是坐标的函数）：8 温度梯度—是指温度随距离的变化率。
或沿等温面或等温线某法线方向的温度变化率。
9 溶质平衡分配系数K0—特定温度T*下固相合金成分浓度CS*及液相合金成分CL*达到平衡时的比值。
10 均质形核和异质形核－均质形核(Homogeneous nucleation) ：形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程，亦称“自发形核” 。
非均质形核(Hetergeneous nucleation) ：依靠外来质点或型壁界面提供的衬底进行生核过程，亦称“异质形核”。
11、粗糙界面和光滑界面－从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置只有50％左右被固相原子所占据，从而形成一个坑坑洼洼凹凸不平的界面层。
粗糙界面在有些文献中也称为“非小晶面”。
光滑界面—从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子占满，只留下少数空位或台阶，从而形成整体上平整光滑的界面结构。
也称为“小晶面”或“小平面”。
12 “成分过冷”及“热过冷”－液态合金在凝固过程中溶质再分配引起固－液界面前沿的溶质富集，导致界面前沿熔体液相线的改变而可能产生所谓的“成分过冷”。
材料成型原理 复习题
材料成型原理 复习题第二章 材料成形热过程1、与热处理相比，焊接热过程有哪些特点？答：（1）焊接过程热源集中，局部加热温度高（2）焊接热过程的瞬时性，加热速度快，高温停留时间短（3） 热源的运动性，加热区域不断变化，传热过程不稳定。
2、影响焊接温度场的因素有哪些？试举例分别加以说明。
•热源的性质•焊接工艺参数•被焊金属的热物理性质•焊件的板厚和形状3、何谓焊接热循环？答：焊接热循环：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，即焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到最高值后，又由高而低随时间的变化。
焊接热循环具有加热速度快、峰值温度高、冷却速度大和相变温度以上停留时间不易控制的特点3、焊接热循环的主要参数有哪些？它们对焊接有何影响？•加热速度•峰值温度•高温停留时间•冷却速度 或 冷却时间决定焊接热循环特征的主要参数有以下四个：（1）加热速度ωH 焊接热源的集中程度较高，引起焊接时的加热速度增加，较快的加热速度将使相变过程进行的程度不充分，从而影响接头的组织和力学性能。
（2）峰值温度Ｔmax 。
距焊缝远近不同的点，加热的最高温度不同。
焊接过程中的高温使焊缝附近的金属发生晶粒长大和重结晶，从而改变母材的组织与性能。
（3）相变温度以上的停留时间t H 在相变温度T H 以上停留时间越长，越有利于奥氏体的均匀化过程，增加奥氏体的稳定性，但同时易使晶粒长大，引起接头脆化现象，从而降低接头的质量。
（4）冷却速度ωC (或冷却时间t 8 / 5) 冷却速度是决定焊接热影响区组织和性能的重要参数之一。
对低合金钢来说，熔合线附近冷却到540℃左右的瞬时冷却速度是最重要的参数。
也可采用某一温度范围内的冷却时间来表征冷却的快慢，如800～500℃的冷却时间t 8 / 5，800～300℃的冷却时间t 8/3，以及从峰值温度冷至100℃的冷却时间t 100。
5、焊接热循环中冷却时间5/8t 、3/8t 、100t 的含义是什么？焊接热循环中的冷却时间5/8t 表示从800︒C 冷却到500︒C 的冷却时间。
《材料成形原理》复习资料(doc 15页)
《材料成形原理》复习资料(doc 15页)《材料成形原理》复习题(铸)第二章 液态金属的结构和性质1． 粘度。
影响粘度大小的因素？粘度对材料成形过程的影响？1)粘度：是液体在层流情况下，各液层间的摩擦阻力。
其实质是原子间的结合力。
2)粘度大小由液态金属结构决定与温度、压力、杂质有关：(1)粘度与原子离位激活能U 成正比，与相邻原子平衡位置的平均距离的三次方成反比。
(2)温度：温度不高时，粘度与温度成反比；当温度很高时，粘度与温度成正比。
(3)化学成分：杂质的数量、形状和分布影响粘度；合金元素不同，粘度也不同，接近共晶成分，粘度降低。
(4)材料成形过程中的液态金属一般要进行各种冶金处理，如孕育、变质、净化处理等对粘度有显著影响。
3)粘度对材料成形过程的影响(1)对液态金属净化(气体、杂质排出)的影响。
(2)对液态合金流动阻力与充型的影响，粘度大，流动阻力也大。
(3)对凝固过程中液态合金对流的影响，粘度越大，对流强度G 越小。
2． 表面张力。
影响表面张力的因素？表面张力对材料成形过程及部件质量的影响？1)表面张力：是金属液表面质点因受周围质点对其作用力不平衡，在表面液膜单位长度上所受的紧绷力或单位表面积上的能量。
其实质是质点间的作用力。
2)影响表面张力的因素(1)熔点：熔沸点高，表面张力往往越大。
(2)温度：温度上升，表面张力下降，如Al 、Mg 、Zn 等，但Cu 、Fe 相反。
(3)溶质元素(杂质)：正吸附的表面活性物质表面张力下降(金属液表面)；负吸附的表面非活性物质表面张力上升(金属液内部)。
(4)流体性质：不同的流体，表面张力不同。
3)表面张力影响液态成形整个过程，晶体成核及长大、机械粘砂、缩松、热裂、夹杂及气泡等铸造缺陷都与表面张力关系密切。
3． 液态金属的流动性。
影响液态金属的流动性的因素？液态金属的流动性对铸件质量的影响？1)液态金属的流动性是指液态金属本身的流动能力。
2)影响液态金属的流动性的因素有：液态金属的成分、温度、杂质含量及物理性质有关，与外界因素无关。
材料成型复习题及答案(DOC)教学内容
2-1 判断题（正确的画O，错误的画×）1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。
提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。
因此，浇注温度越高越好。
（×）2．合金收缩经历三个阶段。
其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。
（O）3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。
铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。
（O）4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。
（O）5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。
所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。
（×）6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。
因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。
（×）7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。
气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。
（O）8．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。
（O）2-2 选择题1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。
A．减弱铸型的冷却能力；B．增加铸型的直浇口高度；C．提高合金的浇注温度；D．A、B和C；E．A和C。
2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。
为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（D），而同时凝固适合于（B）。
A．吸气倾向大的铸造合金；B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金；C．流动性差的铸造合金；D．产生缩孔倾向大的铸造合金。
材料成形基础复习题答案
材料成形基础复习题答案一、填空题1. 材料成形过程中，金属的塑性变形是通过______实现的。
2. 材料成形时，金属的流动方向与作用力方向之间的关系称为______。
3. 材料成形过程中，金属的塑性变形程度通常用______来衡量。
4. 在材料成形中，金属的塑性变形能力与______、______和______等因素有关。
5. 材料成形时，金属的塑性变形通常伴随着______和______的产生。
二、选择题1. 材料成形过程中，金属的塑性变形是通过以下哪种方式实现的？A. 弹性变形B. 塑性变形C. 断裂D. 疲劳答案：B2. 材料成形时，金属的流动方向与作用力方向之间的关系称为：A. 应力状态B. 应变状态C. 变形状态D. 力的方向答案：C3. 材料成形过程中，金属的塑性变形程度通常用以下哪种方式衡量？A. 应力B. 应变C. 硬度D. 韧性答案：B4. 在材料成形中，金属的塑性变形能力与以下哪些因素有关？A. 温度B. 应变速率C. 材料成分D. 以上都是答案：D5. 材料成形时，金属的塑性变形通常伴随着以下哪些现象的产生？A. 热能B. 变形能C. 弹性能D. 以上都是答案：B三、简答题1. 简述材料成形过程中金属塑性变形的基本机制。
答：材料成形过程中金属塑性变形的基本机制包括位错运动、晶界滑移、孪晶形成等。
这些机制共同作用，使金属在受到外力作用下发生塑性变形，而不发生断裂。
2. 描述材料成形中金属流动方向与作用力方向之间的关系。
答：在材料成形中，金属的流动方向与作用力方向之间的关系是复杂的。
通常，金属的流动方向会沿着作用力方向的垂直方向进行，但具体流动路径会受到材料性质、模具设计、成形工艺等多种因素的影响。
3. 说明材料成形中金属塑性变形程度的衡量方法。
答：材料成形中金属塑性变形程度通常通过应变来衡量。
应变是描述材料变形程度的物理量，可以通过测量材料在成形前后的尺寸变化来计算得出。
4. 阐述材料成形中金属塑性变形能力的影响因素。
材料成型基础复习试题(含答案)
试卷1一、思考题1．什么是机械性能？（材料受力作用时反映出来的性能）它包含哪些指标？（弹性、强度、塑性、韧性、硬度等）各指标的含意是什么？如何测得?2．硬度和强度有没有一定的关系?为什么? （有，强度越高，硬度越高）为什么？（都反映材料抵抗变形及断裂的能力）3．名词解释：过冷度，晶格，晶胞，晶粒与晶界，同素异晶转变，固溶体，金属化合物，机械混合物。
4．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响? （冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。
）5.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些? （晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。
孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等）6．说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。
7．默绘出简化的铁碳合金状态图，并填人各区域内的结晶组织。
8．含碳量对钢的机械性能有何影响?二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标三、填空1. 碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为F ，晶格类型是体心立方，性能特点是强度低，塑性好。
2. 碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体称奥氏体，其符号为 A ，晶格类型是面心立方，性能特点是强度低，塑性高。
3. 渗碳体是铁与碳的金属化合物，含碳量为6.69％，性能特点是硬度高，脆性大。
4. ECF称共晶线线，所发生的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为 L（4.3%1148℃）=A（2.11%）+Fe3C 。
5. PSK称共析线线，所发生的反应称共析反应，其反应式是A(0.77%727 ℃)=F(0.0218%)+ Fe3C 得到的组织为珠光体。
6. E是碳在γ-Fe中的最大溶解度点，P是碳在α-Fe中的最大溶解度点， A l线即 PSK ，A3线即 GS ， A cm线即 ES 。
7. 45钢在退火状态下，其组织中珠光体的含碳量是 0.77% 。
8．钢和生铁在成分上的主要区别是钢的含碳量小于2.11%，生铁2.11-6.69% 在组织上的主要区别是生铁中有莱氏体，钢中没有，在性能上的主要区别是钢的机械性能好，生铁硬而脆。
《材料成形原理》重难点复习题
第一章练习一一、填空题1、液体的表观特征有：（1）类似于 体，液体最显著的性质是具有 性，即不能够象固体那样承受剪切应力； （2）类似于 体，液体可完全占据容器的空间并取得容器 的形状；（3）类似于固体，液体具有 表面；（4）类似于固体，液体可压缩性很 。
2、按液体结构和内部作用力分类，液体可分为原子液体、分子液体及离子液体三类。
其中，液态金属属于 液体，各种简单及复杂的熔盐属于 液体。
3、偶分布函数g(r) 的物理意义是距某一 粒子r处找到另一个粒子的 ，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、考察下面右图中表达物质不同状态的偶分布函数g(r)的图(a)、(b)、(c)的特征，然后用连线将分别与左图中对应的结构示意图进行配对。
固体结构（a）的偶分布函数气体结构（b）的偶分布函数液体结构（c）的偶分布函数5、能量起伏：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子的有高有低，同一原子的能量也在随不停地变化，时高时低。
这种现象称为能量起伏。
6、结构起伏：液态金属是由大量不停“游动”着的组成，团簇内为某种结构，团簇周围是一些的原子。
由于“能量起伏”，一部分金属原子（离子）从某个团簇中出去，同时又会有另一些原子到该团簇中，此起彼伏，不断发生着这样的涨落过程，似乎原子团簇本身在“游动”一样，团簇的尺寸及其内部原子数量都随和发生着改变，这种现象称为结构起伏。
7、在特定的温度下，虽然“能量起伏”和“结构起伏”的存在，但对于某一特定的液体，其团簇的统计平均是一定的。
然而，原子团簇平均尺寸随温度变化而变化，温度越高原子团簇平均尺寸。
8、浓度起伏：工业中常用的合金存在着异类组员；即使是“纯”金属，也存在着大量原子。
因此，对于实际金属及合金的液态结构，还需考虑不同原子的分布情况。
由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别，结合力的原子容易聚集在一起，把别的原于排挤到别处，表现为游动原子团簇之间存在着成分差异。
材料成型原理复习题.doc
一、填空题1、材料成形方法：除去加工法、连接加工法、变形加工法、液态及粉木成形加工法2、自然界的物质呈现出三种状态：固态、气态、液态，这三种状态之间变化时都发生着相变，例如：由气态转变为液态将产生气相=液相的相转变；由气态转变为固态将产生________ 的相转变；由液态转变为气态将产生_____ 的相转变；由液态转变为固态将产生_______ 的相转变；由固态转变为气态将产生_____ 的相转变；由固态转变为液态将产生_______ 的相转变。
P83、由金属熔化过程的分析可知，纯金属的液态结构由：原子集团、游离原子和空穴组成。
P114、影响液态金属表面张力的因素主要冇：熔点、温度、溶质元素。
P165、液态成形是将熔化的金属或合金在重力或其他外力的作用下注入铸型的型腔内，待其冷却凝固后获得与型腔形状相同的铸件的一种成形方法，主要成形方法冇：重力铸造、压力铸造、离心铸造等。
P236、晶体宏观长大方式取决于界面前方液体中的温度分布，即温度梯度。
在结晶界面前方存在两种温度梯度，即正温度梯度和负温度梯度，当温度梯度为正时，品体以平血方式长大，当温度梯度为负时，晶体以树枝晶方式长大。
P457、铸件典型的宏观组织冇表面细晶粒区、柱状晶区、内部等轴晶区。
P878、在金属铸造过程中，按气体來源不同，气孔可分为三类，分别是析出性气孔、浸入性气孔、反应性气孔；按照气体种类，气孔可分为三类，分别是___________ 、 _________ 和_________ ； P959、液态金属在凝固过程中发生的化学成分不均匀现象称为___________ ,根据出现的范围不同，主要分为__________ 和 ________ 两大类。
P11410、_________________________________________________________ 铸件在冷却过程中产生的应力，按产生的原因可分为_______________________________________________ 、__________ 和_________ 三类。
材料成形原理1总复习题(答案参考)
0《金属塑性加工原理》总复习一、填空题1.韧性金属材料屈服时，准则较符合实际的。
2.描述变形大小可用线尺寸的变化与方位上的变化来表示，即和.3.弹性变形时应力球张量使物体产生体积变化，泊松比4.在塑形变形时，不需要考虑塑形变形之前的弹性变形，又不考虑硬化的材料叫做。
5.塑形成形时的摩擦根据其性质可分为, 和。
6.根据条件的不同，任何材料都有可能产生两种不同类型的断裂：和。
7.硫元素的存在使得碳钢易于产生。
8.塑性变形时不产生硬化的材料叫做。
9.应力状态中的应力，能充分发挥材料的塑性。
10.平面应变时，其平均正应力 ｍ中间主应力 ２。
11.钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性。
12.材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过１００％的现象叫。
13.材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为 １＝０.1，第二次的真实应变为 ２＝０.25，则总的真实应变 ＝。
14.固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力叫材料的。
15.对数应变的特点是具有真实性、可靠性和。
16.就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性。
17.钢冷挤压前，需要对坯料表面进行处理。
18.为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫。
19.对数应变的特点是具有真实性、可靠性和。
20.塑性指标的常用测量方法。
21.弹性变形机理；塑性变形机理。
22.物体受外力作用下发生变形，变形分为变形和变化。
23.当物体变形时，向量的长短及方位发生变化，用、来描述变形大小24.材料的塑性变形是由应力偏张量引起的，且只与有关。
25.金属塑性加工时，工具与坯料接触面上的摩擦力采用三种假设。
26.轴对称条件下，均匀变形时，径向的正应变周向的正应力。
27.弹性变形时应力球张量使物体产生体积变化，泊松比。
28.在单向拉伸时，常用、两个塑性指标来衡量塑性变形的能力。
29.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。
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《材料成形原理》阶段测验（第一章） 班级： 姓名： 学号 成绩：1、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 ） 2、液态金属是由大量不停“游动”着的原子团簇组成，团簇内为某种有序结构，团簇周围是一些散乱无序的原子。
由于“能量起伏”，一部分金属原子（离子）从某个团簇中分化出去，同时又会有另一些原子组合到该团簇中，此起彼伏，不断发生着这样的涨落过程，似乎原子团簇本身在“游动”一样，团簇的尺寸及其内部原子数量都随 时间和空间发生着改变，这种现象称为 结构 起伏。
3、对于液态合金，若同种元素的原子间结合力F (A-A 、B-B) 大于 异类元素的原子间结合力F (A-B)，则形成富A 及富B 的原子 团簇 ，具有这样的原子团簇的液体仅有“拓扑短程序”；若熔体的异类组元具有负的 混合热 ，往往F (A -B)＞F (A-A 、B-B)，则在液体中形成具有A-B 化学键的原子团簇，具有这样的原子团簇的液体同时还有“ 化学 短程序”。
4、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 越大 。
液体粘度η随原子间结合能U 按指数关系增加，即（公式）：⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=T U TB B k exp k 203τδη。
5、加入 价电子 多的溶质元素，由于造成合金表面双电层的电荷密度大，从而造成对表面压力大，而使整个系统的表面张力 增大 。
6、铸件的浇注系统静压头H 越大 ，液态金属密度1ρ及比热1C 、合金的结晶潜热H ∆越大 ，浇注温度浇T 、铸型温度T 型 越高 ，充型能力越强。
7、两相质点间结合力越大，界面能越小，界面张力就越小。
两相间的界面张力越大，则润湿角 越大 ，表示两相间润湿性 越差 。
8、铸件的浇注系统静压头H 越大，液态金属密度1ρ及比热1C 、合金的结晶潜热H ∆ 越小，浇注温度浇T 、 铸型温度T 型越高 ，充型能力越强。
9、右图为碱金属液态的径向分布函数RDF ，请在图中标注液态K 的平均原子间距r 1的位置，并以积分面积（涂剖面线）表达液态K 的配位数N 1的求法。
见图中标注10、试总结原子间相互作用力、温度、原子间距、表面活性元素对液态金属的粘度、表面张力的总体规律。
（可写于背面）原子间相互作用力越大，粘度越大，表面张力越大；温度越高，粘度越小，表面张力越小；原子间距离越大，粘度越小，表面张力越小；表面活性元素降低金属粘度，降低表面张力。
（第二章） 班级： 姓名： 学号 成绩：1、 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：λ2为：铸型的热导率c 2为：铸型的比热容ρ2为：铸型的密度T i 为：界面处温度2222ρλc b =为：铸型的蓄热系数2、判断正误（划√或×）（1）其它条件相同，铸件温度场的温度梯度在砂型中小于金属型中的温度梯度。
（ × ）（2）砂型的蓄热系数小于金属型的蓄热系数。
（ √ ） （3）随凝固时间的延长，铸件温度场的温度梯度铸件变大。
（ × ）（4）其它条件相同，铜焊件的600℃的等温椭圆面积小于碳钢焊件相应椭圆面积。
（ √ ）（5）随铸件断面温度梯度的减小，相同合金铸件越趋向于逐层凝固方式。
（ × ）（6）其它条件相同，随碳钢含碳量的增大，铸件越趋向于体积凝固方式。
（ √ ）（7）其它条件相同，焊件板材厚度越小，焊件温度场的等温椭圆面积越小。
（ × ）（8）其它条件相同，焊接速度越大，焊件温度场的等温椭圆面积越小。
（ √ ）3、右图为某平板熔焊过程中焊件表面的温度分布状况。
在图中画出最小温度梯度方向，并指出焊接方向及当前热源位置。
答: 最小温度梯度方向:从A 向左；焊接方向:从A 到B ；当前热源位置:A4、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75mm 处的起始凝固时刻及凝固结束时间答：起始凝固时间 凝固结束时间金属型7min 9min 砂型 25min 45min （2）指出金属型及砂型中铸件的凝固方式答:金属型中为逐层凝固方式；砂型中为体积凝固方式。
xT i 铸件 1a λ1 c 1 ρ1 铸型 2a λ2 c 2 ρ2 T 0 图2-3 无限大平板铸件凝固温度场分布 T 20 T 10 焊接方向（第三章）班级： 姓名： 学号 成绩：1、判断正误（划√或×）（每题5分）（1）金属熔体从高温冷却降温，一旦温度冷却至平衡熔点T m ，即开始发生凝固。
（×）（2）临界晶核半径r *与过冷度ΔT 成反比，即ΔT 越大（温度越低），则r *越小。
（√）（3）非均质形核与均质形核相比，两者临界半径r*相同，形核功ΔG *也相同，但前者临界过冷度ΔT *比后者小很多。
（×）（4）非均质形核过程，新生晶体与杂质基底之间的界面张力σSC 越小，润湿角θ越小，形核功ΔG *越小，形核临界过冷度ΔT *越小，形核率越高。
（√）（5）晶体按螺旋位错机制生长，任何情况下生长速度R 与过冷度ΔT 的平方成正比。
（×）（6）凝固界面微观结构，以及生长方式、方向及速度均完全取决于物质的热力学性质，与冷却条件等其它因素无关。
（×）2、填空（每题3分）（1）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 增大而减小，固体质点才能稳定存在，称为晶核；在r ＜r*时，G ∆随r 增大而增大，这时不稳定的固体质点还不能称为晶核，而只能称为晶胚。
而对应于r=r *的系统自由能最大值ΔG *称为形核功。
（2）临界晶核半径r *与过冷度ΔT 成反比关系。
形核功与过冷度的关系为ΔG *∝Δ2-T ，过冷度ΔT 越小，ΔG *越大，ΔT →0时，ΔG *→∞，这表明过冷度很小时不能形核，也从数学上证明了为什么物质凝固必须要有一定过冷度。
3、右图：①纵坐标G ∆表示什么？②曲线1、2分别代表什么？③在图上标注临界晶核半径r *及形核功ΔG *。
④结合V G ∆及SL σ写出G ∆对球形晶体r 的表达式；⑤推导临界晶核半径表达式r *T H T V m m s SL ∆⋅∆⋅⋅=σ2。
（5×3=25分） ①纵坐标G ∆表示系统的自由能改变；②1代表表面自由能变化，2代表体积自由能变化；③见课本54页图3-3；④SL S V SL V S V G A G V V G σππσ23r 4r 34+∆=+∆=∆;⑤()T H T V T TH G G V V G V G G S SL V VS SL SL S V SL S V ∆⋅∆⋅⋅=∆∆-=∆∆⋅-=⇒=+∆⇒=+∆=∂∆∂m m m m 22r ，代入得又2r 02r 0r 8r 4rσσσσππA 卷 4、根据Jackson 因子⎪⎭⎫ ⎝⎛∆=νηαm kT H m ~指出：①α大小与凝固界面结构类型的关系；②界面结构与熔融熵f S ~∆的关系；③晶面族(密排或非密排晶面)对凝固界面粗糙度的影响。
（5×3=15分） ①α≤2时，界面为粗糙界面；α＞5时，界面为光滑界面；2＜α＜5时，界面可为光滑界面也可为粗糙界面。
② 熔融熵越小，越易形成粗糙界面。
③ 密排晶面易形成光滑界面，非密排晶面易形成粗糙界面。
材料成形原理》阶段测验（第四章）班级：姓名：学号成绩：1、判断正误（划√或×）（每题5分）（1）右图所示成分为C0的合金熔体，实际凝固结束时，其组织中必然为单相固溶体。
（×）（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）“液相部分混合”（有对流作用）的溶质再分配，若液相容积很大以及容积并非很大情况下，'x＞＞δN处的)'(xC L均为C0，。
（×）（4）G L=''')(=∂∂xLxxT表示凝固界面处液体实际温度梯度G L正好与)'(xTL曲线相切，为成分过冷是否出现的临界点。
（√）（5）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R，生长方式有向“柱状树枝晶”变化的可能。
（√）（6）生长方向性较强的非金属晶体，其等轴晶体的形貌为具有清晰的多面体结构。
（√）（7）柱状树枝晶的生长方向垂直于凝固界面，与热流相反而与晶体学取向无关。
（×）（8）较高纯度的二元规则共晶合金结晶时，由于A、B两组元的横向扩散，共生界面前沿难以形成成分过冷，一般以平坦的共生界面向前推进。
（√）（9）若突然增大定向凝固的工艺参数R，G L，一次枝晶间距及二次枝晶间距均变小。
（√）（10）规则共晶也可能出现胞状共晶或树枝状共晶形态。
这是由于第三组员在界面前沿形成2、右图中，若设△（1C*S=（C0），C*L=（（2）以合适的“{（3）在C= C0（4）在0'=x⎝⎛∂∂='')(LC xxCG（5）写出公式:CL3、写出“液相只有有限扩散”条件下成分过冷判别式；并依据此式讨论：R、G L、C0对成3=18分）答：“液相只有有限扩散”条件下成分过冷判别式讨论：R、C0越大，G L界面从无成分过冷时的平整凝固界面依次向胞状晶→胞状树枝晶→柱状树枝晶发展，当界面前方内部熔体的成分过冷度满足异质形核条件时，则出现内部等轴晶，从而发生内生生长。
4、如何从热力学上理解球状石墨的形成机理？(7分)答：在一般工业Fe-C合金中，由于氧、硫等第三组元杂质的影响，基面界面与铁液的张力大于柱面界面与铁液的张力，即σG-L[000l]＞σG-L[1010]，石墨以柱面与铁液相接触，则系统自由能较低，共晶石墨则以前述旋转孪晶生长机制沿[1010]方向生长，从而形成片状石墨结构的共生共晶组织。
在高纯度Fe-C合金共晶凝固中，或在工业铁液中加入微量的镁或铈等球化元素（球化处理），则基面界面与铁液的张力小于柱面界面与铁液的张力，即σG-L[000l]＜σG-L[1010]，领先相石墨的外露面为（0001）基面，往往按螺旋位错生长机制垂直于基面按[000l]方向生长，从而形成球状石墨+奥氏体晕圈的离异共晶组织。
也就是说，从热力学角度看，球状石墨形成的条件为：σG-L[000l]＜σG-L[1010]《材料成形原理》阶段测验（第五、七章）班级：姓名：学号成绩：1、判断正误（划√或×）（每题5分）（1）因型壁强烈激冷作用，结晶潜热从型壁导出，表面等轴晶生长方向垂直于型壁。