材料成型原理试卷答案(第一组:1-11号)
材料成型原理第一章答案
第一章1 . 液体与固体及气体比较各有哪些异同点?哪些现象说明金属的熔化并不是原子间结合力的全部破坏?答:(1)液体与固体及气体比较的异同点可用下表说明(2)金属的熔化不是并不是原子间结合力的全部破坏可从以下二个方面说明:①物质熔化时体积变化、熵变及焓变一般都不大。
金属熔化时典型的体积变化∆V m/V为3%~5%左右,表明液体的原子间距接近于固体,在熔点附近其系统混乱度只是稍大于固体而远小于气体的混乱度。
②金属熔化潜热∆Hm 约为气化潜热∆Hb的1/15~1/30,表明熔化时其内部原子结合键只有部分被破坏。
由此可见,金属的熔化并不是原子间结合键的全部破坏,液体金属内原子的局域分布仍具有一定的规律性。
2 . 如何理解偶分布函数g(r) 的物理意义?液体的配位数N1、平均原子间距r1各表示什么?答:分布函数g(r) 的物理意义: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(处于坐标原子r=0)距离为r的位置的数密度ρ(r)对于平均数密度ρo(=N/V)的相对偏差。
N1 表示参考原子周围最近邻(即第一壳层)原子数。
r1 表示参考原子与其周围第一配位层各原子的平均原子间距,也表示某液体的平均原子间距。
3.如何认识液态金属结构的“长程无序”和“近程有序”?试举几个实验例证说明液态金属或合金结构的近程有序(包括拓扑短程序和化学短程序)。
答:(1)长程无序是指液体的原子分布相对于周期有序的晶态固体是不规则的,液体结构宏观上不具备平移、对称性。
近程有序是指相对于完全无序的气体,液体中存在着许多不停“游荡”着的局域有序的原子集团(2)说明液态金属或合金结构的近程有序的实验例证①偶分布函数的特征对于气体,由于其粒子(分子或原子)的统计分布的均匀性,其偶分布函数g(r)在任何位置均相等,呈一条直线g(r)=1。
晶态固体因原子以特定方式周期排列,其g(r)以相应的规律呈分立的若干尖锐峰。
而液体的g(r)出现若干渐衰的钝化峰直至几个原子间距后趋于直线g(r)=1,表明液体存在短程有序的局域范围,其半径只有几个原子间距大小。
专升本《材料成型原理》_试卷_答案
专升本《材料成型原理》一、(共75题,共150分)1. 液态金属本身的流动能力称为()。
(2分)A.流动性B.充型能力C.粘性D.自然对流.标准答案:A2. 当润湿角为()时,称为绝对润湿。
(2分)A.大于90°B.小于90°C.等于0°D.等于180°.标准答案:C3. 金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将()。
(2分)A.越高B.越低C.越接近理论结晶温度D.不一定.标准答案:B4. 结晶温度范围大的液态金属其凝固方式一般为()。
(2分)A.逐层凝固B.中间凝固C.流动凝固D.糊状凝固.标准答案:D5. 除纯金属外,单相合金的凝固过程一般是在()的温度区间内完成的。
(2分)A.固相B.液相C.固液两相D.固液气三相.标准答案:C6. 非共生生长的共晶结晶方式称为()。
(2分)A.共晶生长B.共生生长C.离异生长D.伪共晶生长.标准答案:C7. 液态金属在冷却凝固过程中,因气体溶解度下降,析出的气体来不及逸出而产生的气体称为( )。
(2分)A.析出性气孔B.侵入性气孔C.反应性气孔D.都不对.标准答案:A8. 在焊接中的HAZ代表()。
(2分)A.热影响区B.熔池C.熔合线D.焊缝.标准答案:A9. 酸性焊条采用的脱氧剂主要是()。
(2分)A.锰B.硫C.磷D.碳.标准答案:A 10. 试验表明焊接熔池的凝固过程是从边界开始的,是一种()。
(2分)A.两者都有B.均质形核C.非均质形核D.以上都不对.标准答案:C11. 既可减少焊接应力又可减少焊接变形的工艺措施之一是()。
(2分)A.刚性夹持法B.焊前预热C.焊后消除应力退火D.反变形法.标准答案:B12. 在焊接接头中,应力的存在也是促使氧进行扩散的推动力之一,并且总是向拉应力大的方向扩散,被称为()。
(2分)A.浓度扩散B.相变诱导扩散C.应力扩散D.氢脆阶段.标准答案:C13. 常见的焊接裂纹包括纵向裂纹、()、星形裂纹。
材料成型原理复习资料及试题库
1过冷度:金属的理论结晶温度和实际结晶温度的差值2均质形核:在没有任何外来的均匀熔体中的形核过程3异质形核:在不均匀的熔体中依靠外来杂质或者型壁面提供的衬底进行形核的过程4异质形核速率的大小和两方面有关,一方面是过冷度的大小,过冷度越大形核速率越快。
二是和界面有关界面和夹杂物的特性形态和数量来决定,如果夹杂物的基底和晶核润湿,那么形核速率大。
5形核速率:在单位时间单位体积内生成固相核心的数目6液态成型:将液态金属浇入铸型之,凝固后获得具有一定形状和性能的铸件或者铸锭的方法7复合材料:有两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质复合组成一种多相固体8定向凝固:使金属或者合金在熔体中定向生长晶体的方法9溶质再分配系数:凝固过程当中,固相侧溶质质量分数和液相侧溶质质量分数的比值10流动性是确定条件下的充型能力,液态金属本身的流动能力叫做流动性11液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔获得完整轮廓清晰的铸件能力影响充型能力的因素:(1)金属本身的因素包括金属的密度、金属的比热容、金属的结晶潜热、金属的粘度、金属的表面张力、金属的热导率金属的结晶特点。
(2)铸型方面的因素包括铸型的蓄热系数、铸型的温度、铸型的密度、铸型的比热容、铸型的涂料层、铸型的透气性和发气性、铸件的折算厚度(3)浇注方面的因素包括液态金属的浇注温度、液态金属的静压头、浇注系统中的压头总损失和。
12影响液态金属凝固过程的因素:主要因素是化学成分冷却速度是影响凝固过程的主要工艺因素液态合金的结构和性质以及冶金处理(孕育处理、变质处理、微合金化)等对液态金属的凝固也有重要影响13液态金属凝固过程当中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流,自然对流是由于密度差和凝固收缩引起的流动,由密度差引起的对流成为浮力流。
凝固过程中由传热。
传质和溶质再分配引起液态合金密度的不均匀,密度小的液相上浮,密度大的下沉,称为双扩散对流,凝固以及收缩引起的对流主要主要产生在枝晶之间,强迫对流是由液体受到各种方式的驱动力产生的对流,例如压力头。
材料成型技术题库含答案
材料成型技术题库含答案一、单选题(共37题,每题1分,共37分)1.模锻件上必须有模锻斜度,这是为了A、便于取出锻件B、减少工序C、便于充填模膛D、节约能量正确答案:A2.锻造前坯样加热的目的是A、提高塑性,降低韧性B、提高强度,降低韧性C、提高塑性,增加韧性D、提高塑性,提高变形抗力正确答案:C3.可锻铸铁的制取方法是,先浇注成A、灰口组织B、麻口组织C、球墨组织D、白口组织正确答案:D4.电弧焊没有做好隔离装置后极易发生A、氧化反应B、氢化反应C、氯化反应D、还原反应正确答案:A5.焊接热影响区中,对焊接接头性能不利的区域是A、部分相变区B、正火区C、焊缝金属D、熔合区正确答案:D6.焊接热影响区中,晶粒得到细化、机械性能也得到改善的区域是A、熔合区B、正火区C、部分相变区D、过热区正确答案:B7.生产较大的套筒、管类铸件,常用的铸造方法是A、熔模铸造B、挤压铸造C、压力铸造D、离心铸造正确答案:D8.铸件的缩孔常出现在铸件的A、芯部B、底部C、厚部D、最后凝固部位正确答案:D9.焊接热影响区中,对焊接接接性能有利的区域是A、焊缝金属B、正火区C、熔合区D、过热区正确答案:B10.具有较好的脱氧、除硫、去氢和去磷作用以及机械性能较高的焊条是A、不锈钢焊条B、结构钢焊条C、碱性焊条D、酸性焊条正确答案:C11.既可减少焊接应力又可减少焊接变形的工艺措施之一是A、焊后消除应力退火B、刚性夹持法C、焊前预热D、反变形法正确答案:C12.下列属于变形工序的是A、拉深B、落料C、冲裁D、修整正确答案:A13.合金化学成份对流动性的影响主要取决于A、结晶温度区间B、凝固点C、熔点D、过热温度正确答案:A14.手弧焊时,操作最方便,焊缝质量最易保证,生产率又高的焊缝空间位置是A、立焊B、平焊C、仰焊D、横焊正确答案:B15.使坯料的一部分相对于另一部分错开,但两部分的轴线仍然保持平行的工序是A、扭转B、弯曲C、拔长D、错移正确答案:D16.灰口铸铁适合制造床身,机架,底座,导轨等结构,除了铸造性和切削性优良外,还因为A、耐压消震B、抗拉强度好C、冲击韧性高D、抗弯强度好正确答案:A17.由于母材硫、磷含量高,会使焊缝产生A、裂纹B、气孔C、夹杂D、变形正确答案:A18.常用机械零件的毛坯成型方法不包括___A、拉拔B、锻造C、铸造D、冲压正确答案:A19.铸件最小壁厚要受到限制,主要是由于薄壁件中金属流动性低,容易产生A、应力和变形B、开裂C、缩孔和缩松D、冷隔和浇不足正确答案:D20.浇注条件不包括A、铸型温度B、充型压力C、浇注速度D、浇注温度正确答案:A21.齿轮工作时承受的力中不包括___A、拉应力B、冲击力C、弯曲应力D、摩擦力正确答案:A22.下列零件不属于轴类零件的是___A、垫圈B、丝杠C、拔叉D、螺栓正确答案:A23.预锻模膛与终锻模膛相比,它的A、圆角应大些,斜度应小些B、应有冲孔连皮C、带有飞边槽D、圆角和斜度应大些正确答案:D24.铸件壁越厚,其强度越低,主要是由于A、冷隔严重B、碳含量态低C、易浇不足D、晶粒粗大正确答案:D25.为简化锻件形状而增加的那部分金属称为A、余量B、坯料C、敷料D、余块正确答案:C26.铸件定向凝固的主要目的是A、消除缩孔B、减少应力C、防止夹砂D、消除缩松正确答案:A27.零件工作时的切应力方向与纤维方向应该A、无关B、平行C、相交D、垂直正确答案:D28.下列焊接方法中,只适于立焊的是A、手弧焊B、埋弧自动焊C、电渣焊D、CO2保护焊正确答案:D29.各种铸造方法中,最基本的方法是A、金属型铸造B、压力铸造C、熔模铸造D、砂型铸造正确答案:D30.炒菜用的铸铁锅适合用下列哪种成形方法___A、锻造B、冲压C、砂型铸造D、挤压铸造正确答案:D31.冲孔连皮应A、薄些好B、按锻件最大厚度决定C、按孔径决定D、厚些好正确答案:C32.锻造时当金属的加热温度过高,内部晶粒急剧长大,使塑性降低的现象称为A、硬化B、过烧C、熔化D、过热正确答案:D33.不属于埋弧自动焊的特点是A、适应性广B、焊接质量好C、节省材料D、生产率高正确答案:A34.锻造前加热时应避免金属过热和过烧,但一旦出现,A、过热可采取热处理消除,过烧则报废。
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。
材料成型技术考试题+答案
材料成型技术考试题+答案一、单选题(共37题,每题1分,共37分)1.木制模样的尺寸应比零件大一个A、机械加工余量B、铸件材料的收缩量C、铸件材料的收缩量加机械加工余量D、模样材料的收缩量加铸件材料的收缩量正确答案:C2.由于母材淬硬倾向大,会使焊缝产生A、气孔B、未焊透C、冷裂纹D、夹杂正确答案:C3.可锻铸铁的制取方法是,先浇注成A、麻口组织B、白口组织C、灰口组织D、球墨组织正确答案:B4.常用机械零件的毛坯成型方法不包括___A、拉拔B、冲压C、铸造D、锻造正确答案:A5.铸件定向凝固的主要目的是A、减少应力B、防止夹砂C、消除缩松D、消除缩孔正确答案:D6.锤上模锻时,决定锻件最后形状的是A、终锻模膛B、预锻模膛C、切边模膛D、制坯模膛正确答案:A7.铸件最小壁厚要受到限制,主要是由于薄壁件中金属流动性低,容易产生A、缩孔和缩松B、冷隔和浇不足C、开裂D、应力和变形正确答案:B8.生产中为提高合金的流动性,常采用的方法是A、提高浇注温度B、延长浇注时间C、降低出铁温度D、加大出气口正确答案:A9.氩弧焊特别适于焊接容易氧化的金属和合金,是因为A、氩弧温度高B、氩气容易取得C、氩气是惰性气体D、氩弧热量集中正确答案:C10.手工电弧焊焊接薄板时,为防止烧穿常采用的工艺措施之一是A、氩气保护B、CO2保护C、直流正接D、直流反接正确答案:D11.焊接热影响区中,对焊接接接性能有利的区域是A、熔合区B、正火区C、过热区D、焊缝金属正确答案:B12.锻造时当金属的加热温度过高,内部晶粒急剧长大,使塑性降低的现象称为A、熔化B、过烧C、过热D、硬化正确答案:C13.零件工作时的正应力方向与纤维方向应该A、垂直B、无关C、相交D、平行正确答案:D14.合金化学成份对流动性的影响主要取决于A、熔点B、过热温度C、凝固点D、结晶温度区间正确答案:D15.冲孔模设计时的凹模尺寸应等于A、凸模尺寸加间隙B、等于设计孔的尺寸C、设计孔的尺寸加间隙D、凸模尺寸减间隙正确答案:A16.零件工作时的切应力方向与纤维方向应该A、垂直B、平行C、无关D、相交正确答案:A17.影响焊接热影响区大小的主要因素是A、接头形式B、焊接方法C、焊缝尺寸D、焊接规范正确答案:D18.手弧焊时,操作最方便,焊缝质量最易保证,生产率又高的焊缝空间位置是A、仰焊B、立焊C、横焊D、平焊正确答案:D19.下列合金线收缩率最大的A、铸钢B、铸铝C、铸造黄铜D、铸铁正确答案:C20.预锻模膛与终锻模膛相比,它的A、圆角和斜度应大些B、圆角应大些,斜度应小些C、带有飞边槽D、应有冲孔连皮正确答案:A21.下列制品中最适宜于铸造的是A、哑铃B、铁锅C、子弹壳D、钢精锅正确答案:A22.闪光对焊属于哪种焊接类别A、压焊B、熔焊C、激光焊D、钎焊正确答案:A23.普通车床床身浇注时,导轨面应该A、朝左侧B、朝右侧C、朝下D、朝上正确答案:C24.焊缝内部质量的检验方法是A、放大镜观察B、密封性检验C、耐压检验D、超声波检验正确答案:D25.表现为铸件的外形尺寸减小的是A、凝固收缩B、合并收缩C、固态收缩D、液态收缩正确答案:C26.由于母材硫、磷含量高,会使焊缝产生A、裂纹B、变形C、夹杂D、气孔正确答案:A27.灰口铸铁体积收缩率小的最主要原因是由于A、析出石墨弥补体收缩B、其凝固温度低C、砂型阻碍铸件收缩D、凝固温度区间小正确答案:A28.铸件的缩孔常出现在铸件的A、最后凝固部位B、底部C、厚部D、芯部正确答案:A29.自由锻件控制其高径比(H/D)为1.5-2.5的工序是A、拨长B、冲孔C、镦粗D、弯曲正确答案:A30.航空发动机机箱的成形方法可以是___A、圆钢锻造B、铝合金铸造C、球墨铸铁铸造D、板料冲压正确答案:B31.以下冲压工序中,属于冲裁工序的是A、冲挤B、拉深C、落料D、弯曲正确答案:C32.电渣焊主要用于A、平焊位置B、中,薄板焊件C、立焊位置D、铝及其合金焊件正确答案:C33.为简化锻件形状而增加的那部分金属称为A、余量B、余块C、敷料D、坯料正确答案:C34.大批量生产汽车油箱的焊接方法是A、缝焊B、手工电弧焊C、气焊D、点焊正确答案:A35.钢的杂质元素中哪一种会增加其热脆性____A、TiB、PC、NiD、S正确答案:D36.下列哪一项不是热裂纹的特征A、金属光泽B、尺寸较短C、形状曲折D、缝隙较宽正确答案:A37.各种铸造方法中,最基本的方法是A、砂型铸造B、压力铸造C、金属型铸造D、熔模铸造正确答案:A二、判断题(共63题,每题1分,共63分)1.壁厚1mm,材料为20钢的容器可用埋弧自动焊。
材料成型原理(考试试卷及答案)
12、塑性成形中的三种摩擦状态分别是:干摩擦、流体摩擦、边界摩擦。
13、对数应变的特点是具有真实性、可靠性和可加性。
14、就大多数金属而言,其总的趋势是,随着温度的升高,塑性增加。
15、钢冷挤压前,需要对坯料表面进行磷化、皂化润滑处理。
1.液态金属的流动性越强,其充型能力越好。
(√)2.金属结晶过程中,过冷度越大,则形核率越高。
(√)3.实际液态金属(合金)凝固过程中的形核方式多为异质形核。
(√)4、稳定温度场通常是指温度不变的温度场。
(√)5、根据熔渣的分子理论,B>1时氧化物渣被称为碱性渣。
(√)6、根据熔渣的离子理论,B2>0时氧化物渣被称为碱性渣。
(√)7、按密席斯屈服准则所得到的最大摩擦系数μ=0.5。
( x )8、塑性变形时,工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响小于工件表面的粗糙度对摩擦系数的影响。
(x )9、静水压力的增加,对提高材料的塑性没有影响。
(x )10、在塑料变形时要产生硬化的材料叫理想刚塑性材料。
(x )11、塑性变形体内各点的最大剪应力的轨迹线叫滑移线。
(√)1.塑性变形时,工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响A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。
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B。
A、解析法;B、主应力法;C、滑移线法;4.韧性金属材料屈服时,A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B。
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。
A、热脆性;B、冷脆性;C、兰脆性;7、应力状态中的B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;3、简述影响变形抗力的因素 (1)材料:化学成分、组织结构 (2)变形程度 (3)变形温度(4)变形速度(5)应力状态(6)接触面积(接触摩擦) 六、计算题(每题12分,共24分)得分 评卷人1. 如图所示,假设一定长度的厚壁筒,内径为d ,外径为D ,筒内受均匀内压力 -p ,用主应力法证明该厚壁筒进入塑性状态时极限应力d D SIn p β= 。
材料成型参考答案共24页文档
一、思考题(铸造)1. 什么叫铸造?为什么铸造在机械生产中得到广泛应用?(1)可生产形状复杂的零件2)适应性好3)成本低4)节省金属及切削加工工作量2. 铸件机械性能为何较锻件低?组织粗大,内部常存在缩孔、缩松、气孔、偏析等缺陷3. 铸造工艺图包括哪些内容?浇注位置、分型面、加工余量、拔模斜度、、不铸的孔、槽、型芯的结构个数、芯头结构、尺寸、浇冒口等4. 典型的浇注系统由哪几部分组成?( •外浇口、直浇口、横浇口、内浇口、出气孔)。
冒口的作用是什么?(补缩) 5. 何谓合金的流动性,(熔融金属本身的流动能力。
)影响的因素有哪些?(.合金种类、化学成分、浇注温度)合金流动性不足时,铸件容易产生哪些缺陷?冷隔、浇不足6. 何谓合金的收缩?(熔融金属在铸型中凝固和冷却过程中,其体积和尺寸减少的现象)影响收缩的因素有哪些?(1)化学成分2)浇注温度3)铸件结构4)铸型条件7. 何谓铸造内应力,其分布规律如何?(厚臂处承受拉应力,薄臂处承受压应力)8. 根据组织特征划分,常用的铸铁有几种?(白口铁,灰铁,球铁,可铁)各自性能特点如何?9. 为什么说铸铁是脆性材料?(延伸率<o,5%)可锻铸铁可以锻造吗?(不)10. 铸钢的铸造性能如何?(1.钢水流动性差2.收缩大、应力裂纹缩松缩孔倾向大3.熔点高什么场合宜使用铸钢?(受力大且形状复杂的零件)11. 生产铸铁件,(冲天炉)铸钢件(电弧炉感应电炉)和有色金属铸件(坩埚炉)所用的熔炉有哪些?12. 名词解释浇注位置:浇注时,铸件在铸型中所处的位置分型面:分开的铸型的接触面二、判断题(正确的打√,错误的打×)1. 当过热度相同时,亚共晶铸铁的流动性随含碳量的增多而提高。
(√)2. 灰铁具有良好的减振性、耐磨性和导热性,是制造床身、壳体、导轨、衬套、内燃机缸体、缸盖、活塞环的好材料。
(√)3. 熔模铸造不需分型面。
( √)4. 铸钢常用熔炉为电弧炉及感应电炉。
材料成形技术基础课程试题答案及评分标准
材料成形技术基础课程试题答案及评分标准第一篇:材料成形技术基础课程试题答案及评分标准一、判断题(每题1分,共20分。
正确的打√,错误的打×)1.淬火的主要目的是为了提高钢的硬度,因此,淬火钢就可以不经回火而直接使用。
(×)2.钢中的含碳量对钢的力学性能具有重要的影响,40钢与45钢相比,后者的强度和硬度高,而塑性较差。
(√)3.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。
(×)4.气孔是气体在铸件中形成的孔洞。
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。
(√)5.灰口铸铁组织中由于存在着大量片状石墨,因而抗拉强度和塑性远低于铸钢。
但是片状石墨的存在,对灰口铸铁的抗压强度影响很少,所以灰口铸铁适合于生产承受压应力的铸件。
(√)6.铸造生产的显著特点是适合于制造形状复杂,特别是具有复杂内腔的铸件。
(√)7.为了避免缩孔、缩松或热应力、裂纹的产生,铸件壁厚应该尽可能均匀,所以设计零件外壁和内壁,外壁和筋,其厚度应该相等。
(×)8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它增加了造型的复杂程度,并耗费了许多金属液体,同时增大了铸件产生变形和裂纹的倾向。
(√)9.芯头是砂芯的一个组成部分,它不仅能使砂芯定位、排气,还能形成铸件内腔。
(×)10.浇注位置选择原则之一是将铸件的大平面朝下,主要目的是防止产生缩孔缺陷(×)11.分型面是为起模或取出铸件而设置的,砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造所用的铸型都有分型面。
(×)12.压力加工是利用金属产生塑性变形获得零件或毛坯的一种方法。
在塑性变形的过程中,理论上认为金属只产生形状的变化而其体积是不变的。
(√)13.板料弯曲时,弯曲后两边所夹的角度越小,则弯曲部分的变形程度越大。
(×)14.板料冲压落料工序中的凸凹模间隙是影响冲压件剪断面质量的关键。
材料成型技术试题+答案
材料成型技术试题+答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种材料不属于金属材料?A. 铁B. 铜C. 塑料D. 铝答案:C2. 下列哪种加工方式不属于材料成型技术?A. 铸造B. 锻造C. 焊接D. 热处理答案:D3. 下列哪种材料成型方法主要用于生产大型铸件?A. 锻造B. 冲压C. 铸造D. 粉末冶金答案:C4. 下列哪种方法不属于塑性成型加工?A. 拉伸B. 弯曲C. 剪切D. 热处理答案:D5. 下列哪种材料成型方法主要用于生产叶片类零件?A. 铸造B. 锻造C. 冲压D. 粉末冶金答案:C6. 下列哪种材料不属于金属基复合材料?A. 碳纤维B. 玻璃纤维C. 金属D. 陶瓷答案:A7. 下列哪种方法不属于金属的热成型加工?A. 热轧B. 热挤压C. 热锻造D. 冷拔答案:D8. 下列哪种材料成型方法主要用于生产型腔类零件?A. 铸造B. 锻造C. 冲压D. 粉末冶金答案:A9. 下列哪种材料不属于金属材料?A. 铁B. 铜C. 塑料D. 铝答案:C10. 下列哪种加工方式不属于材料成型技术?A. 铸造B. 锻造C. 焊接D. 热处理答案:D二、多项选择题(每题3分,共30分)11. 下列哪些属于金属材料的分类?A. 黑色金属B. 有色金属C. 金属基复合材料D. 陶瓷答案:ABC12. 下列哪些属于塑性成型加工的方法?A. 拉伸B. 弯曲C. 剪切D. 热处理答案:ABC13. 下列哪些属于金属的热成型加工方法?A. 热轧B. 热挤压C. 热锻造D. 冷拔答案:ABC14. 下列哪些属于材料成型技术的应用领域?A. 航空航天B. 汽车制造C. 机械制造D. 建筑材料答案:ABCD15. 下列哪些属于金属基复合材料的分类?A. 碳纤维B. 玻璃纤维C. 金属D. 陶瓷答案:BC三、判断题(每题3分,共30分)16. 金属的冷成型加工是在室温下进行的,因此加工过程中不会产生塑性变形。
材料成形原理经典试题及答案
《材料成形基础》试卷(A)卷考试时间:120 分钟考试方式:半开卷学院班级姓名学号一、填空题(每空0.5分,共20分)1. 润湿角是衡量界面张力的标志,润湿角Ɵ≥90°,表面液体不能润湿固体;2.晶体结晶时,有时会以枝晶生长方式进行,此时固液界面前液体中的温度梯度为负。
3.灰铸铁凝固时,其收缩量远小于白口铁或钢,其原因在于碳的石墨化膨胀作用。
4. 孕育和变质处理是控制金属(或合金)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生长方式。
5.液态金属成形过程中在固相线附近产生的裂纹称为热裂纹,而在室温附近产生的裂纹称为冷裂纹。
6.铸造合金从浇注温度冷却到室温一般要经历液态收缩、固态收缩和凝固收缩三个收缩阶段。
7.焊缝中的宏观偏析可分为层状偏析和区域偏析。
8.液态金属成形过程中在附近产生的裂纹称为热裂纹,而在附近产生的裂纹成为冷裂纹。
9.铸件凝固方式有逐层凝固、体积凝固、中间凝固,其中逐层凝固方式容易产生集中性缩孔,一般采用同时凝固原则可以消除;体积凝固方式易产生分散性缩松,采用顺序凝固原则可以消除此缺陷。
10.金属塑性加工就是在外力作用下使金属产生塑性变形加工方法。
11.塑性反映了材料产生塑性变形的能力,可以用最大变形程度来表示。
1.12.塑性变形时,由于外力所作的功转化为热能,从而使物体的温度升高的现象称为温度效应。
2.13.在完全不产生回复和再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形。
14.多晶体塑性变形时,除了晶内的滑移和产生,还包括晶界的滑动和转动。
3.15.单位面积上的内力称为应力。
4.16.物体在变形时,如果只在一个平面内产生变形,在这个平面称为塑性流平面。
17.细晶超塑性时要求其组织超细化、等轴化和稳定化。
18.轧制时,变形区可以分为后滑区、中性区和前滑区三个区域。
19.棒材挤压变形时,其变形过程分为填充和挤压两个阶段。
20.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、断裂带三个部分组成。
超有用的材料成型原理试卷试题及答案
陕西工学院考试试卷(B)标准答案一、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成分、温度和杂质含量等决定。
2.液态金属或合金凝固的驱动力由过冷度提供。
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平面长大方式,当温度梯度为负时,晶体的宏观生长方式为树枝晶长大方式。
5.液态金属凝固过程中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流。
6.液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为热过冷。
7.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。
8.内应力按其产生的原因可分为热应力、相变应力和机械应力三种。
9.铸造金属或合金从浇铸温度冷却到室温一般要经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。
10.铸件中的成分偏析按范围大小可分为微观偏析和宏观偏析二大类。
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大于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。
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B。
A、解析法;B、主应力法;C、滑移线法;4.韧性金属材料屈服时,A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B。
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。
A、热脆性;B、冷脆性;C、兰脆性;7.应力状态中的B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 mB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 B 。
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m=,对于超塑性金属m =0.02-0.2。
材料成型试题及答案
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..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..4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力..5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工..6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面..7、金属材料的可锻性常用金属的塑性指标和变形抗力来综合衡量..8、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成;其中焊芯的主要作用为作为电源的一个电极;传导电流;产生电弧、熔化后作为填充材料;与母材一起构成焊缝金属等..9、金属塑性变形的基本规律是体积不变定律和最小阻力定律..10、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由浇口杯;直浇道;横浇道;内浇道组成..11、硬质合金是将一些难熔的金属碳化物和金属黏结剂粉末混合;压制成形;并经烧结而形成的一类粉末压制品12、液态金属浇入铸型后;从浇注温度冷却到室温都经历液态收缩;固2/8态收缩、凝固收缩三个互相关联的收缩阶段..13、按照熔炉的特点;铸造合金的熔炼可分为冲天炉熔炼电弧炉熔炼、感应电炉熔炼坩埚炉熔炼等..14、金属粉末的制备方法主要有矿物还原法、电解法、雾化法、机械粉碎法、研磨法等..15、焊接过程中对焊件进行了局部不均匀加热;是产生焊接应力和变形的根本原因..16、根据钎料熔点不同;钎焊可分为硬钎焊和软钎焊两大类;其温度分界为450℃..17、固态材料的连接可分为永久性;非永久性两种..18、铸造成型过程中;影响合金收缩的因素有金属自身的成分、温度、相变和外界阻力..19、金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性;其评定的方法有碳当量法、冷裂纹敏感系数法..20、按金属固态成形的温度将成形过程分为两大类其一是冷变形过程;其二是热变形过程;它们以金属的再结晶温度为分界限..21、模锻时飞边的作用是强迫充填;容纳多余的金属;减轻上模对下模的打击;起缓冲作用..三、问答题1、板料加工技术过程中冲裁凸、凹模和拉深凸、凹模有何不同..答:主要区别在于工作部分凸模与凹模的间隙不同;而且拉深的凸凹模上没有锋利的刃口..冲裁凸凹模有锋利的刃口和适当的间隙;拉深凸凹模有适当的圆角和较大的间隙..2、手工电弧焊用焊条的选用原则是什么 P143答:1根据母材的化学成分和力学性能;2根据焊件的工作条件和结构特点;3根据焊接设备、施工条件和焊接技术性能..3、焊接应力产生的根本原因是什么减少和消除焊接应力的措施有哪些答:根本原因:焊接过程中对焊件进行了局部不均匀加热..措施:1选择合理的焊接顺序;应尽量使焊缝自由收缩而不受较大约束;2焊前预热;焊前将工件预热到350~400℃;然后再进行焊接;3加热“减应区”;在焊件结构上选择合适的部位加热后再焊接;4焊后热处理..去应力退火;即将工件均匀加热后到600–650℃保温一段时间后冷却..整体高温回火消除焊接应力最好..4、铸造成形的浇注系统由哪几部分组成;其功能是什么答:浇注系统结构主要由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成..功能:1腔与浇包连接起来;平稳地导入液态金属;2及排除铸型型腔中的空气及其他其他;3调节铸型与铸件各部分的稳定分布以控制铸件的凝固顺序;4保证液态金属在最合适的时间范围内充满铸型;不使金属过度氧化;有足够的压力头;并保证金属液面在铸型型腔内有适当的上升速度等..5、熔炼铸造合金应满足的主要要求有哪些答1熔炼出符合材质性能要求的金属液;而且化学成分的波动应尽量小;2熔化并过热金属的高温;3有充足和适时的金属液供应;4低的能耗和熔炼费用;5噪声和排放的污染物严格控制在法定范围内..7、简述铸件上冒口的作用和冒口设计必须满足的基本原则..答:补偿铸件收缩;防止产生缩孔和缩松缺陷;集渣和通、排气..原则:凝固实际应大于或等于铸件或补缩部分的凝固时间;有足够的金属液补充铸件的收缩;与铸件被补缩部位之间必须挫折补缩通道..8、简述砂型铸造和特种铸造的特点..答:砂型铸造适应性广;技术灵活性大;不受零件的形状、大小、复杂程度及金属合金种类限制;生产过程简单;但其尺寸精度低及表面粗糙度高;铸件内部品质低;技术经济指标低..特种铸造尺寸精度高;表面粗糙度低;具有较高的技术经济指标材料消耗少;老大条件好..生产过程易实现自动化和机械化..但其适应性差;上次准备工作量大;技术装备复杂..9、焊接用焊条药皮由哪几部分组成;其作用是什么答:由稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂、粘结剂组成..作用:稳弧剂在电弧高温下易产生钾钠等的离子;帮组电子发射;有利于稳弧和使电弧稳定燃烧..造渣剂焊接时形成熔渣;对液态金属起到保护作用;碱性渣CaO还可以起脱硫磷的作用..造气剂造成一定量的气体;隔绝空气;保护焊接熔滴和熔池..脱氧剂对熔池金属起脱氧作用;锰还有脱硫作用..合金剂使焊缝金属获得必要的合金成分..粘结剂将药皮牢固的粘在钢芯上..10、简述碱性焊条和酸性焊条的性能和用途..答:酸性焊条:氧化性强;焊接时具有优良的焊接性能;如稳弧性好;脱渣能力好;飞溅小;焊缝成形美观等;对铁锈、油污和水分等容易导致气孔的有害物质敏感性较低..用途:若母材中碳、硫、磷含量较高;则选用抗裂性能好的碱性焊条;对于承载交变载荷、冲击载荷的焊接结构;或者形状复杂、厚度大、刚性大的焊件;应选用碱性低氢型焊条..碱性焊条:有较强的脱氧、去氧、除硫和抗裂纹的能力;焊缝力学性能好;但焊接技术不如酸性焊条;如引弧困难;电弧稳定性差等;一般要求用直流电源..而且药皮熔点较高;还应采用直流反接法..碱性焊条对油污、铁锈和水分较敏感;焊接时容易产生气孔..用途:无法清理或在焊件坡口处有较多油污、铁锈、水分等赃物时..在保证焊缝品质的前提下;应尽量选用成本低、劳动条件好;无特殊要求时应尽量选用焊接技术性能好的酸性焊条..11、硬质合金的分类情况及其主要用途是什么硬质合金有3类:1、钨钴类YG2、钨钴钛类YT3、钨钽类YW主要用途:1.YG切削脆性材料的刀具;如切削铸铁、脆性有色合、电木等..2.YT制作高韧度钢材的刀具..3.YW加工不锈钢、耐热钢、高锰钢等难加工的材料..12、请阐述金属在模锻模膛内的变形过程及特点..答:1充型阶段:所需变形力不大;2形成飞边和充满阶段:形成飞边完成强迫充填的作用;变形力迅速增大;3锻足阶段:变形仅发生在分模面附近区域;以挤出多余金属;变形力急剧增大;达到最大值..13、金属液态成形中冒口、冷铁及补贴的作用..答:冒口可以补缩铸件收缩;防止产生缩孔和缩松缺陷还有集渣和排气的作用..冷铁加快铸件某一部分的冷却速度;调节铸件的凝固顺序;与冒口配合使用还可以扩大冒口的有效补缩距离..冷铁可以加大铸件局部冷却速度..14、模锻成形过程中飞边的形成及其作用..答:继续锻造时;由于金属充满模膛圆角和深处的阻力较大;金属向阻力较小的飞边槽内流动;形成飞边..作用:1强迫充填;2容纳多余的金属;3减轻上模对下模的打击;其缓冲作用..15铸造方法的选用原则答:1根据生产批量大小和工厂设备、技术的实际水平及其他有关条件;结合各种铸造方法的基本技术特点;在保证零件技术要求的前提下;选择技术简单、品质稳定和成本低廉的铸造方法..四、分析题1、低碳钢焊接热影响区的形成及其对焊接接头的影响组织性能特征..形成:在电弧热的作用下;焊缝两侧处于固态的母材被加热;处于相变温度到固相线温度之间;按温度的不同具体分为过热区、正火区、部分相变区;并使母材发生组织和性能变化;从而形成低碳钢焊接热影响区..对焊接接头的影响:1、过热区处于过热区的母材组织转变为奥氏体;奥氏体在高温下急剧长大;冷却后形成过热粗晶组织;使焊接接头的塑性和韧性下降;2、正火区经书从结晶;且得到细化;使焊接接头的力学性能得到提高;3、部分相变区因相变不均匀使冷却后的晶粒大小不等;对接头力学性能产生不利影响..2、试分析图一所示铸造应力框: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将如何变化变长、变短、不变答:1属于受阻收缩2有热应力和机械阻碍应力..3在凝固开始时;铸造应力框中1受压应力;2受拉应力凝固结束时;铸造应力框中1受拉应力;2受压应力4AB两点间的距离L将变长3、模锻分模面选取的原则是什么请按照该原则在图二所示的a-a、b-b、c-c、d-d、e-e 五个面中选取符合条件的分模面..模锻分模面选取的原则:1要保证模锻件易于从模膛中取出;2所选定的分模面应能使模膛的深度最浅;3选定的分模面应能使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致;4分模面做好是平面;且上下锻模的模膛深度尽可能一致;5所选分模面尽可能使锻件上所加的敷料最少..图中c-c面是符合要求的分模面..4、图三所示双联齿轮;批量为10月/件;材料为45钢;试:1根据生产批量选择锻造方法..2绘制该零件的锻件图..3分析该零件的锻造生产工序..1选用自由锻;2P793镦粗、压肩、拔长打圆..5、试分析图四所示平板对焊过程中;尺寸和焊接应力的变化情况。
《材料成形原理》重点及答案(答案参考)
一、名词解释1 表面张力2 粘度3 表面自由能(表面能)4 液态金属的充型能力5 液态金属的流动性6 铸型的蓄热系数7 不稳定温度场和稳定温度场8 温度梯度9 溶质平衡分配系数K010 均质形核和异质形核11、粗糙界面和光滑界面12 “成分过冷”与“热过冷”13 内生生长和外生生长14 枝晶间距15 共生生长和离异生长16 孕育与变质17 联生结晶18 择优生长19 快速凝固20 气体的溶解度21 熔渣的碱度22、长渣和短渣23 熔渣的氧化和还原能力24 扩散脱氧25 沉淀脱26 真空脱氧27 偏析28 微观和宏观偏析29 气孔30、冷裂纹和热裂纹31 溶质再分配32 热流密度33 焊接34 热影响区35 焊接线能量E 36 焊接的合金化37 合金化的过渡系数38 熔合比39 内力40 内应力41 焊接瞬时应力42 焊接残余应力43 焊接变形44 裂纹45 塑性46 热塑性变形47、张量48 塑性49 简单加载50、应力球张量51、加工硬化52、应变速率53、滑移54、主切应力平面55、平面应变状态56、附加应力二、简答题1 实际液态金属的结构2 液态金属表面张力的影响因素3 简述大平板铸件凝固时间计算的平方根定律4 铸件凝固方式的分类5 简述Jackson因子与界面结构的关系6 试写出“固相无扩散,液相只有有限扩散”条件下“成分过冷”的判据,并分析哪些条件有助于形成“成分过冷”。
7 写出成分过冷判别式(在“固相无扩散,液相为有限扩散”条件下),讨论溶质原始含量C0、晶体生长速度R、界面前沿液相中的温度梯度GL对成分过冷程度的影响,并以图示或文字描述它们对合金单相固溶体结晶形貌的影响。
8 层片状共晶的形核和长大方式9. 铸件的凝固组织可分为几类,它们分别描述铸件凝固组织的那些特点?11 防止气孔产生的措施12 夹杂物对金属性能的影响13.常见焊缝中的夹杂物有几类,它们会对焊缝产生哪些危害?14 试比较缩孔与缩松的形成机理15. 简述凝固裂纹的形成机理及防止措施。
青岛科技大学材料成型原理期末考试试题及参考答案-精品
材料成型原理导学一、填空题和名词解释1.液态金属的结构可概括为近程有序,远程无序。
实际金属液中存在能量、浓度、构(相)三种起伏。
2.纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成的。
3.溶质元素对液态金属表面张力的影响分为两大类,提高表面张力的溶质元素叫非表面活性元素,使表面张力降低的溶质元素叫表面活性元素。
4.流变铸造是金属(合金)在凝固温度区间给以强烈搅拌,破碎枝晶,使其形态发生变化,由枝晶经梅花状最终变为团粒状。
5.金属及合金的结晶包括形核和长大两个过程,完成这两个过程需要热力学过冷度和动力学过冷度两种过冷度。
6.依靠液态金属(合金)内部自身的结构自发地形核,称为均质形核。
依靠外来夹杂所提供的异质界面非自发地形核,称为异质形核,或非均质形核。
7.界面前沿液体中的温度条件有正温度梯度和负温度梯度两种,对纯金属而言,晶体的宏观生长方式有平面生长和树枝状生长,而无胞状生长。
8.固-液界面的微观结构(几个原子层范围内)分为粗糙界面和光滑(平整)界面两类。
纯金属晶体的微观生长方式有晶体的连续(垂直)生长、二维生长和从缺陷处生长。
9.铸件凝固时间“折算厚度法则”公式为t=R2/K2,其中K为凝固系数,R为折算厚度(铸件模数)。
由于折算厚度法则考虑到了铸件形状这个因素,所以它更接近实际。
10.液态金属凝固过程中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流。
自然对流是由浮力流和凝固收缩引起的流动。
液体在枝晶间的流动驱动力来自三个方面,即凝固时的收缩、液体成分变化引起的密度改变和液体和固体冷却时各自收缩。
11.成分过冷:由固-液界面前方溶质的再分配引起的过冷,称为成分过冷。
热过冷:金属凝固时所需要的过冷度,若完全由热扩散控制,这样的过冷称为热过冷。
12.成分过冷的判据式是:GL/R<mLC0(l-k)/DLk,当GL/R^mLC0(l-k)/DLk时,合金界面前沿无成分过冷,此时界面以平面方式生长;当GL/R<mLC0(l-k)/DLk时合金界面前沿有成分过冷,此时界面以胞状方式或树枝状方式生长。
材料成形原理 部分答案11
材料成形理论基础习题1、 纯金属和实际合金的液态结构有何不同?举例说明答:纯金属的液态结构式由原子集团、游离原子和空穴组成的,液态金属的结构是不稳定的,而是出于瞬息万变是的状态,即原子集团、空穴等的大小、形态、分布及热运动都出于无时无刻不在变化的状态,这种现象叫做“结构起伏”。
而实际合金的液态结构是极其复杂的,其中包含各种化学成分的原子集团、游离原子、空穴、夹杂物及气泡等,是一种“混浊”的液体。
实验实际液态金属中还存在成分起伏。
例如Al 和Al-Si 合金相比较,Al-Si 合金中由于成分起伏Al 与Si 的浓度也是出于不断变化中的。
2、 液态金属表面张力和界面张力有何不同?表面张力和附加压力有何关系?答:液体金属的表面张力是质点(分子、原子)间作用力不平衡引起的。
而任意两相(固-固、固-液、固-气)的交界面称为界面,由界面间相互作用而产生的力叫界面张力,表面张力可说是界面张力的一个特例。
界面张力与两个表面张力之间的关系为:σAB =σA +σB –w AB ,其中σA 、σB 分别是A 、B 两物体的表面张力,w AB 为两个单位面积界面向外做的功。
表面张力与附加压力的关系有拉普拉斯方程描述:)(21R 1R 1P +=∆σ,其中R 1、R 2为曲面的曲率半径。
3、 液态合金的流动性和充型能力有何不同?如何提高液态金属的充型能力?答:液态金属本身的流动能力称为“流动性”,是由液态金属的成分、温度、杂质含量等决定的,而与外界因素无关。
液态金属的充型性能是一种基本性能。
充型能力好,零件的形状就完整,轮廓清晰,否则就会产生“浇不足”的缺陷。
液态金属的充型能力首先取决于其金属本身的流动能力,同时又与铸件结构、浇注条件及铸型等条件有关,是各种因素的综合反映。
提高金属的充型能力措施:(1)金属性质方面:改善合金成分;结晶潜热L 要大;比热、密度大,导热率小;粘度、表面张力小。
(2)铸型性质方面:蓄热系数小;适当提高铸型温度;提高透气性。
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材料成型原理试题答案
一、名词解释
1、快速凝固:指在比常规冷却速度快得多的条件下,合金以极快的冷却速度急
冷或深过冷,从液态转变为固态的过程。
2、焊接热循环:指在焊接过程中热源沿焊件的某一方向移动,焊件上热源热量
所及的任一点的温度都要经历由低到高的升温阶段,达到峰值后又经历由高到低的降温阶段,这个过程就称为焊件热循环。
3、定向凝固原则:采取各种措施,保证铸件结构上各部分按距离冒口的距离由
远及近,朝冒口方向凝固,冒口本身最后凝固
4、偏析:铸件凝固后,从微观晶粒内部到宏观上各部位,化学成分都是不均匀
的这种现象称为偏析。
5、冷裂纹: 焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。
6、均质形核: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” 。
7、融化潜热:在熔点温度的固态变为佟温度的液态时,金属要吸收的大量的热量.
8、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。
9、液态成形:是将液化的金属或合金在重力或其他力的作用下注入铸型的型腔
中,待其冷却凝固后获得与型腔形状相似的铸件的一种成型方法。
10、机械应力:铸件冷却到弹性状态后,由于收缩受到外界的机械阻碍而产
生的。
二、简答题
1、简述提高金属塑性的主要途径。
答:一、提高材料的成分和组织的均匀性
二、合理选择变形温度和变形速度
三、选择三向受压较强的变形方式
四、减少变形的不均匀性
2、焊接过程中对焊接区金属的保护方法
(1)气保护例如co
气体保护焊,效率高易实现成本低但是焊接缺陷大;
2
(2)渣保护例如埋弧焊,特点是高效可焊接厚板;
(3)渣气联合保护例如手工电弧焊;
(4)真空保护电子束焊接可以焊接非常厚的板材,而且焊接缺陷小,但是价格昂贵.
3、请指出铸件宏观组织控制的措施。
答:(1)合理控制热力学条件;通过降低浇注温度,合理设计浇注工艺和控制冷却条件,并且调整好铸型性质,可以保证等轴晶的生长与细化;
(2)加入生核剂;直接加入作为外加晶核的生核剂、化合作用生成的非均质晶核的生核剂或者含过冷元素的生核剂,可以增加形核率;抑制晶粒生长,促进晶粒细化;
(3)动态晶粒细化;强化液相的流动可以促进游散晶的产生,通过振动,搅拌或旋转等方法可以促进晶粒脱落、破碎、游离和增殖,缩小或消除柱状晶,细化等轴晶。
4、常见焊缝中的夹杂物有几类,它们会对焊缝产生哪些危害?
答:(1)氧化物夹杂。
主要降低焊缝金属的韧性。
(2)氮化物夹杂。
在时效过程中以针状分布在晶粒上或穿过晶界,使焊缝金属的塑性、韧性急剧下降。
(3)硫化物夹杂。
硫从过饱和固溶体中析出,形成硫化物夹杂,以MnS和FeS形式存在于焊缝中。
FeS沿晶界析出与FeO形成低熔点共晶,增加热裂纹生成的敏感性。
5、常见的金属的成型缺陷有哪些?
答:1、内应力和变形 2、裂纹 3、气孔和夹杂 4、缩松和缩孔 5、化学成分不均匀性(偏析) 6、机械缺陷(起皱和折叠)
四、应用题
1、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。
2、思考并分析定向凝固所需满足的两个条件,以及方法。
答:1、凝固过程中固液界面保持平面,在界面前够高的温度梯度,并且使此温度梯度与柱状晶的生长速率的比值足够大。
2、未凝固的液体有足够大的过冷度,绝对避免型壁形核,以防在型壁上形成的晶体脱落而形成等轴晶或等周静核心。
发热保温材料法功率降低法快速定向凝固法液态金属凝固法电渣重熔法。
3、某理想塑性材料,其屈服应力为100N/mm 2 ,某点的应力状态为
ij =
求其主应力,并将其各应力分量画在如图所示的应力单元图中,并判断该点处于什么状态(弹性/塑性)。
(应力单位 N/mm 2) 。
{提示:σ3-15σ2+60σ-54=0可分解为:(σ-9)(σ2-6σ+6)=0)}。
4 2 3
2 6 1
3 1 5
X Y
答案:
32
1231223321230
15
6060
54
1560540
933x y z x yx y zy
z xz xy y yz z zx x I I I I I I I σσσσσσστστσττστστσσσσσσσ---==++=-=++==-=-+-====-得出:解得:
, 26.7/100s N mm σσ=<=
因此,该点处于弹性状态。