材料成形原理试卷(3)

试题

一、填空题

1、液体原子的分布特征为长程无序、短程有序。实际液态金属存在着能量、结构和成分三种起伏，其中在一定过冷度下，临界核心由结构起伏提供，临界生核功由能量起伏提供。

2、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。非均质形核过程，晶体与杂质基底的润湿角越小，非均质形核率越大；硫等杂质元素降低Fe液表面张力，所以增大凝固热裂纹倾向。

3、合金的液相线温度T

L 及固相线温度T

S

之差越大，其浇注过程的充型能力越差，凝固过程越倾

向于体积凝固方式，缩松形成倾向越大，热裂倾向越大。

4、晶体连续生长速度与动力学过冷度ΔT

k

成正比关系。过冷度较小时，晶体台阶方式生长速度比连续生长的小，过冷度很大时，两者速度相等．．。

5、根据“成分过冷”的判据，固液界面处的温度梯度G

L 越小，合金原始成分C

越大，平衡分

配系数K

0（K

<1情况下）越小，则成分过冷倾向越大。

6、对于气体在金属中溶解为吸热反应的情况，气体的溶解度随温度降低而降低。氢在Fe液中溶解度随熔滴过渡频率的增大而降低，随焊接气氛氧化性的增强而降低。

7、根据熔渣粘度随温度变化速率，可将焊接熔渣分为“长渣”与“短渣”。“ 长渣”是指随温度升高而粘度下降速度缓慢的熔渣。碱性渣为“ 短渣”，含SiO

2

多的酸性渣为“ 长渣”。

8、熔炼钢时，根据脱磷反应原理，提高脱磷效率的原则是希望低温、高碱度、强氧化性（FeO）熔渣、熔渣的粘度低及足够的渣量。

9、影响钢焊缝冷裂纹的三大主要因素是拘束应力状态、氢的含量及分布以及钢的淬硬倾向。

10、铸件产生集中性缩孔及分散性缩松的根本原因是金属的液态收缩和凝固收缩之和大于固态收缩，对产生集中性缩孔倾向大的合金，通常采用“顺序凝固”的工艺原则。

1．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大，就润湿，润湿角为锐角；而两种物质原子间的结合力小，就不润湿，润湿角为钝角。

2．铸件的凝固方式可以分为逐层凝固、中间凝固和体积凝固三种不同形式，影响合金凝固方式的两个主要因素是：凝固温度区间和界面前沿的温度梯度。

3．Jakson因子a可以作为固-液界面微观结构的判据，凡a≤2的晶体，其生长界面为粗糙，凡a ＞5的晶体，其生长界面为光滑。

4．在固相无扩散，液相无对流只有有限扩散的条件下，晶体生长速度越快、平衡分配系数越小、液相中溶质扩散系数越慢，越容易形成成分过冷。

5．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，当两者相等时，处于平衡状态

3、通常，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

4、焊接热输入功率一定时，焊接速度越快，相同温度等温线椭圆的长、短轴相差越大，焊缝凝

固时晶体以对向生长的倾向越大，焊缝中心低熔点物质偏析程度越严重，焊缝的凝固裂纹形成倾向越大。

5、非均质形核过程，晶体与杂质基底的润湿角越小，非均质形核功ΔG越小，形核率越大；

非均质形核临界半径与均质形核的关系为相等。

6、细化铸件宏观凝固组织的措施有合理地控制浇注工艺和冷却条件、孕育处理、动力学细

化等三个方面。

7、共晶组织生长中，共晶两相通过原子的横向扩散不断排走界面前沿积累的溶质，且又互相提

供生长所需的组元，彼此合作，并排地快速向前生长，这种共晶生长方式称为共生生长。

8、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，随温度下

降而降低。氢在合金液中溶解度随焊接气氛氧化性的增强而降低。

9、在熔渣中含FeO相同的情况下，碱性渣比酸性渣对钢液的氧化性更强。实际焊接钢时，碱性

焊条的焊缝含氧量比酸性焊条的低。

10、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。

3. 对于溶质平衡分配系数K0＜1时，K0越小，最终凝固组织的成分偏析越严重。因此，常将∣1- K0∣称为偏析系数。

5．金属（合金）凝固过程中由热扩散控制的过冷被称为热过冷。

6．孕育和变质处理是控制金属（合金）铸态组织的主要方法，两者的主要区别在于孕育主要影响生核过程，而变质则主要改变晶体的生长机理。

7．对于晶内偏析，生产上常采用退火热处理方法消除。

8．液态金属（合金）凝固的驱动力由过冷度提供，而凝固时的形核方式有均质形核和非均质形核两种。

9．铸件的宏观凝固组织通常包括激冷晶区、柱状晶区和内部等轴晶区三个典型晶区。

10.铸造合金从浇注温度冷却到室温一般要经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。

11.铸件形成缩孔和缩松的基本原因，是金属（合金）的液态收缩收缩和凝固收缩收缩之和大于固态收缩。

12.熔渣对于焊接、合金熔炼过程起着积极作用。主要作用有：机械保护作用、冶金处理作用和改善成形工艺性能作用。

13、塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦。

14、对数应变的特点是具有真实性、可靠性和可加性。性质是：叠加性和可比性。

15、就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性提高。

16、钢冷挤压前，需要对坯料表面进行磷化皂化润滑处理。

1、产生“成分过冷”的二个条件是和。

2、焊接或铸造过程中，在固相线温度附近出现的裂纹称为热裂纹，而在室温附近出现的裂纹称为冷裂纹。

3、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添加剂。

2、液态金属的流动性主要由成分、温度、杂质含量和物理性质等决定。

5、铸件凝固过程中采用振动、搅拌和旋转铸型等物理方法实现动态结晶，可以有效地细化晶粒组织。

9、塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料。

10、韧性金属材料屈服时，Mises准则较符合实际的。

11、硫元素的存在使得碳钢易于产生热脆。

12、应力状态中的压应力，能充分发挥材料的塑性。

11、平面应变时，其平均正应力σｍ等于中间主应力σ２。

12、钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低。

13、材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过１００％的现象叫超塑性。

14、材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为ε

１＝０.1，第二次的真实应变为ε

２

＝0.25，

则总的真实应变ε＝0.35。

15、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塑性。

2、影响液态金属界面张力的因素主要有原子间结合力、温度和合金元素或微量杂质元素和溶质元素的自由价电子数目

3、纯金属凝固过程中晶体的宏观长大方式可分为平面生长和树枝晶生长两种，