材料成型概论基础期末复习

材料成型概论复习题1.热加工方法包括铸、锻、焊、热处理四类。

2.晶体分为单晶体、多晶体两种。

3.铸造方法分砂型、特种铸造两大类。

4.影响收缩的因素有浇注温度、铸件结构、化学成分三种。

.5.按顺序填写铸造生产过程制模、制备造型材料、造型、造芯、合箱、熔化、浇注、起箱、清理、检查等10个环节。

.6.铸造内应力分为机械内应力、热应力两种。

.7.铸件外形设计应考虑简单、紧凑、美观、适用等四点。

8.充型能力是指熔融合金充满型腔，获得形状完整，轮廓清晰的优质铸件能力。

.9.金属液态成形就是铸造的热加工方法。

10.影响流动的因素有浇注温度、化学成分、铸件结构。

11.偏析分技晶、比重、区域偏析三种。

12.砂型造型方法有手工造型，其他造型两种。

13.铸件收缩通常会产生缩孔和缩松等缺陷。

14.铸件产生裂纹分热裂纹、冷裂纹两种。

15.特种铸造包括熔模、压力、金属型、离心铸造等。

16.按温度不同，把收缩分为液态、凝固、固态收缩三个阶段。

17.铸造合金性能主要是指液态金属的流动性和收缩性。

18.塑性变形方式分为滑移、孪生两种。

19.加工硬化现象的消除，按温度不同分为回复、再结晶、晶粒长大三个阶段。

20.绘制自由锻件工艺图时应考虑加工余量、公差、余块等。

21.冲压分离工序包括剪切、落料、冲孔、修整四个工序。

22.自由锻造所用的设备有空气锤、蒸汽—空气锤、万吨水压机。

23.冲压变形工序有弯曲、拉深、成形、翻边等四种。

24.冷热加工的区分是以再结晶温度来区分，热变形的温度在高于再结晶温度，冷变形的温度在低于再结晶温度。

25.坯料加热的目的是为了获得好的塑性，使变形抗力降低。

26.拉伸圆角在加工模具时，必须圆弧过度，以防把件拉穿、拉断、拉裂。

27.压力加工六种方式是轧制、挤压、冷拉、自由锻、模锻、板料冲压。

28.影响材料可锻性的主要因素有塑性和变形抗力。

29.多晶体金属塑性变形特点有不同的位向性、不均匀性、协调性三种。

30.模锻模膛分为预锻、终锻模膛两类。

31.拉深时通常用拉深系数来控制变形程度，此值一般在0.5~0.8之间。

32.板料冲压基本工序分分离和变形两类。

33.自由锻件结构应尽量避免锥体、斜面、凸台之类的结构出现。

34.变形类别分热变形、冷变形两种。

35.焊接变形方式收缩、角变形、弯曲、波浪形、扭曲五种。

36.热影响区分为熔合区、过热区、正火区、部分正火区四类。

37.焊接电弧由阴极区、阳极区、弧柱区三部分组成。

38.药皮作用有机械保护、改善焊接工艺、冶金处理作用三种。

39.对焊接变形，从工艺角度采取防止办法有反变形法、机械固定法、锤击法、分段反向法、坡口开设合理法五种。

40.可焊性包括工艺、使用可焊性两种。

41.焊缝内部检验有磁粉检验、超声检验、X射线检验、γ射线检验四种。

42.焊条焊芯的作用有传导电流、充填焊缝。

43.按熔渣分把焊条分酸性、碱性焊条两种。

44.焊缝位置的设计，为了减小变形应考虑避免焊缝密集交叉、缝的条数以少为好、焊缝位置要对称布置。

45.焊条是由药皮、焊丝两部分组成。

.46.影响焊接性能的主要因素是碳的含量，所以，常用碳变量法来估算可焊性的好坏。

综合题回弹角α因弹性变形关系，当力停止作用时，弯曲件出现一回弹（跳）现象，即弯曲件向外回弹，与原弯曲件出现一个角度差，该角度差称为回弹角α。

α=0~10º，所以设计弯曲件时，模具的角度应小于一个回弹角。

简答题1、加工硬化（定义、原因、优缺点、如何消除）定义：金属冷变形时，随着变形量的增加，金属的强度和硬度提高，塑性和韧性下降，这一现象称为加工硬化。

原因：随着塑性变形的进行，位错密度不断增加，因此位错在运动时的相互交割加剧，产生固定割阶、位错缠结等障碍，使位错运动的阻力增加，引起变形抗力的增加，因此就提高了金属的强度。

优点：利用冷变形强化可提高金属的强度和硬度。

缺点：塑性加工生产中，冷变形给金属继续进行塑性变形带来了困难，应加以消除。

如何消除：在实际生产中，常采用中间退火工艺来消除加工硬化，降低变形抗力，并影响后续变形2、塑性变形时对金属组织与性能的影响冷变形：1）显微组织的变化、亚结构的细化、形变织构2）加工硬化3）物理性能和化学性能也将发生变化4）产生各向异性5）产生残余应力热变形：1）消除缺陷与细化组织2）发生动态回复和动态再结晶3）锻造比及锻造流线3、塑性变形的实质晶体内部产生滑移的结果。

晶体内的滑移变形是在切向应力的作用下，晶体的一部分与另一部分沿着一定的晶面产生相对滑移（该面称为滑移面），从而造成晶体的塑性变形。

当外力继续作用或增大时，晶体还将在另一滑移面上发生滑移，使变形继续进行，因而得到一定的变形量。

（位错的滑移和孪生）4、常见的焊接缺陷1）裂纹2）孔穴：气孔、缩孔3）固体夹杂4）未熔合和未焊透5）形状缺陷：咬边、焊瘤、烧穿和下榻、错边和角变形、焊缝尺寸和形状不合要求6）其他缺陷：电弧擦伤、飞溅5、拉伸系数6、水压试验主要用于承受较高压力的容器和管道，这种试验不仅用于检查有无穿透性缺陷，同时也检验焊缝强度。

试验时，先将容器中灌满水，然后将水压提高至工作压力的1.2~1.5倍，并保持5min以上，再降压至工作压力，并用圆头小锤沿焊缝轻轻敲击，检查焊缝的渗漏情况。

7、气压试验用于检查抵押容器、管道和船舶舱室等的密封性。

试验时将压缩空气注入容器或管道，在焊缝表面涂抹肥皂水，以检查渗漏位置。

也可将容器或管道放入水槽，然后向焊件中通入压缩空气，观察是否有气泡冒出。

8、高温出炉，低温浇注在相同的浇注情况下，较高的熔炼温度（出炉温度）可以使液态金属具有较高的浇注温度，而较低的熔炼温度则使液态金属具有较低的浇注温度。

如果浇注温度过低，金属液也会在充满铸型型腔前凝固，产生浇注不足和其他缺陷。

如果浇注温度过高，金属液容易同铸型材料发生反应，使铸件产生粘砂、夹砂和气孔等缺陷，高的热负荷甚至可能引起铸型损坏。

选择合适的浇注温度和熔炼温度可避免产生这些问题。

原因：浇注温度的提高可以使合金流动性提高，防止铸件产生浇不足、冷隔等铸造缺陷，但浇注温度过高，金属的总收缩量增加，吸气增多，氧化严重，铸件容易产生缩孔缩松粘砂气孔粗晶等缺陷，因此，在保证足够流动性的前提下尽量降低浇注温度。

1.铸造：液态金属成形又称为铸造，是将固态金属加热到液态，熔炼合格后注入到预先制备好的铸模中，经冷却、凝固成形，获得具有一定形状和性能的毛坯、半成品乃至成品零件的一种材料热加工方法。

2.液态金属成形（铸造）过程都要经历由液态到固态的转变。

3.液态金属的流动性是指金属液的流动能力。

4.液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。

5.按凝固区的宽窄，铸件有3种凝固方式：逐层凝固、体积凝固、中间凝固。

6.铸件在冷却过程中，其体积和尺寸缩小的现象称为收缩。

7.铸件线收缩率: 铸件线收缩量与收缩前对应长度之比。

以模样与铸件的长度差除以模样长度的百分比表示。

8.缩孔:容积较大而集中的称为缩孔。

9.缩松:容积细小而分散的称为缩松。

10.防止铸件产生缩孔、缩松的基本方法是采用顺序凝固原则。

11.铸件在冷凝过程中，由于各部分金属冷却速度不同，使各部位的收缩不一致，又由于铸型和型芯的阻碍作用，使铸件的固态收缩收到制约而产生内应力，在应力作用下铸件容易产生变形，甚至开裂。

12.减小铸造应力采取同时凝固原则。

13.砂型铸造是指用型砂、芯砂造型、造芯制造铸型的铸造方法。

14.熔模铸造又称失蜡铸造。

用易熔材料（石蜡）制成模样，在模样表面凃敷若干层耐火涂料和砂粒，制成型壳硬化，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧、浇注和落砂获得铸件的方法称为熔模铸造。

15.压力铸造是将液态或半固态金属在高压（压力约为5～10Mpa）作用下，以较高的速度充填压铸模型腔，并在高压下冷却凝固获得铸件的一种铸造方法，简称压铸。

16.离心铸造是将金属液浇入高速旋转的铸型，使其在离心力的作用下完成充填和凝固成形的铸造方法。

17.分型面:模具都有两大部分组成：动模和定模（或者公模和母模），分型面是指两者在闭合状态时能接触的部分。

18.浇注位置:指浇注时铸件在铸型中所处的位置。

19.高温出炉，低温浇注:浇注温度提高可以使合金的流动性得到提高，是防止铸件产生浇不足，冷隔等铸造缺陷的重要工艺措施，但浇注温度过高，金属的总收缩量增加，吸气增多，氧化严重，铸件又容易产生缩孔、粘砂、气孔、粗精等缺陷。

因此，在保证又足够的流动性的前提下，尽量降低浇注温度。

所以，生产中通常采用这个原则。

20.位错:指晶体材料的一种内部微观缺陷，即原子的局部不规则排列（晶体学缺陷）.晶体中已滑移部分与未滑移部分的分界线（线缺陷）。

21.金属塑性变形的实质:金属塑性变形是金属晶体每个晶粒内部的变形（晶内变形）和晶粒间的相互移动，晶粒的转动（晶界变形）的综合结果。

22.金属材料的塑性成形又称为金属压力加工，它是利用金属材料的塑性变形能力，在外力的作用下使金属材料产生预期的塑性变形来获得所需形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的一种加工方法。

23.金属塑性成形对金属组织、性能的影响：冷变形：（1）冷变形后的金属显微组织（2）加工硬化（3）残余应力热变形: （1）消除缺陷与细化组织（2）动态回复和动态再结晶（3）锻造比及锻造流线24.加工硬化:金属冷变形时，随着变形量的增加，金属的强度和硬度提高，塑性下降，这一现象称为加工硬化。

不同金属材料在相同的塑性变形下的加工硬化程度会有所不同。

金属材料的硬化使其变形抗力增加，塑性下降，并影响后续变形。

在实际生产中，常采用中间退火工艺来消除加工硬化，降低变形抗力，使塑性变形能够继续进行。

当然，在生产中也可以利用加工硬化来强化金属材料，特别是那些不能用热处理强化的材料。

25.滑移是在切应力的作用下晶体的一部分相对另一部分沿一定的晶面和晶向发生相对的移动。

26.孪生是晶体在切应力的作用下，晶格的一部分相对另一部分沿晶面发生相对转动的结果。

27.滑移变形是金属最主要的塑性变形方式。

28.塑性成形性能是用来衡量金属压力加工工艺性好坏的主要性能指标。

29.板料冲压成形（简称冲压）是在室温下，利用安装在压力机上的模具对板料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

30.落料:从板料上冲下所需形状的工件或毛坯。

31.冲孔：在工件上冲出所需形状的孔（冲去的为废料）。

32.弯曲是将金属板料、棒料、管料或型材等弯成一定的形状、角度和曲率，从而获得所需形状工件的冲压工艺。

33.拉伸是将平面毛坯或半成品在模具上加工成为开口空心件的冲压工序，又称为拉延、引伸、延伸等。

34.拉伸系数:拉伸系数m定义为m1=d1/D,以后各次拉伸时，拉伸系数mi定义为mi=di/di-1，总拉伸系数m为m=d/D拉伸系数总小于1，其值越小，变形程度越大。