中國(guó)礦業(yè)大學(xué)09材料成形原理試題A

1、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)0910學(xué)年第 1 學(xué)期材料成形基礎(chǔ)試卷（A）卷考試時(shí)間：120 分鐘 考試方式：半開卷學(xué)院 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 題號(hào)一二三四五六總分得分閱卷人一、填空題（每空0.5分，共20分）1. 潤(rùn)濕角是衡量界面張力的標(biāo)志，潤(rùn)濕角90，表面液體 潤(rùn)濕固體；2晶體結(jié)晶時(shí)，有時(shí)會(huì)以枝晶生長(zhǎng)方式進(jìn)行，此時(shí)固液界面前液體中的溫度梯度 。3灰鑄鐵凝固時(shí)，其收縮量遠(yuǎn)小于白口鐵或鋼，其原因在于 。4. 孕育和變質(zhì)處理是控制金屬（或合金）鑄態(tài)組織的主要方法，兩者的主要區(qū)別在于孕育主要影響 ，而變質(zhì)則主要改變 。5液態(tài)金屬成形過(guò)程中在 附近產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋，而在 附近產(chǎn)生的裂紋稱為冷裂紋。6鑄造合金從澆注溫

2、度冷卻到室溫一般要經(jīng)歷 、 和 三個(gè)收縮階段。7焊縫中的宏觀偏析可分為 和 。8液態(tài)金屬成形過(guò)程中在 附近產(chǎn)生的裂紋稱為熱裂紋，而在 附近產(chǎn)生的裂紋成為冷裂紋。9鑄件凝固方式有 、 、 ，其中 凝固方式容易產(chǎn)生集中性縮孔，一般采用 凝固原則可以消除； 凝固方式易產(chǎn)生分散性縮松，采用 凝固原則可以消除此缺陷。 10金屬塑性加工就是在外力作用下使金屬產(chǎn)生 加工方法。11塑性反映了材料產(chǎn)生塑性變形的能力，可以用 來(lái)表示。12塑性變形時(shí)，由于外力所作的功轉(zhuǎn)化為熱能，從而使物體的溫度升高的現(xiàn)象稱為 。13在完全不產(chǎn)生回復(fù)和再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的塑性變形稱為 。14多晶體塑性變形時(shí)，除了晶內(nèi)的滑移和產(chǎn)生，還

3、包括晶界的 和 。 15單位面積上的內(nèi)力稱為 。16物體在變形時(shí)，如果只在一個(gè)平面內(nèi)產(chǎn)生變形，在這個(gè)平面稱為 。17細(xì)晶超塑性時(shí)要求其組織 、 和 。18軋制時(shí)，變形區(qū)可以分為 、 和 三個(gè)區(qū)域。19 棒材擠壓變形時(shí)，其變形過(guò)程分為 和 兩個(gè)階段。20 沖裁件的切斷面由 、 、 三個(gè)部分組成。二、判斷題（在括號(hào)內(nèi)打“”或“”，每小題0.5分，共10分）1酸性渣一般稱為長(zhǎng)渣，堿性渣一般稱為短渣，前者不適宜仰焊，后者可適用于全位置焊。 ( ) 2低合金高強(qiáng)度鋼焊接時(shí)，通常的焊接工藝為：采取預(yù)熱、后熱處理，大的線能量。( )3電弧電壓增加，焊縫含氮量增加；焊接電流增加，焊縫含氮量減少。 ( )4電弧

4、電壓增加時(shí)，熔池的最大深度增大；焊接電流增加，熔池的最大寬度增大。( ) 5在非均質(zhì)生核中，外來(lái)固相凹面襯底的生核能力比凸面襯底弱。 ( )6液態(tài)金屬導(dǎo)熱系數(shù)越小，其相應(yīng)的充型能力就越好；與此相同，鑄型的導(dǎo)熱系數(shù)越小，越有利于液態(tài)金屬的充型。 ( )7. 在K01的合金中，由于逆偏析，使得合金鑄件表層范圍內(nèi)溶質(zhì)的濃度分布由外向內(nèi)逐漸降低。 ( )8. 粘度反映了原子間結(jié)合力的強(qiáng)弱，與熔點(diǎn)有共同性，難熔化合物的粘度較高，而熔點(diǎn)較低的共晶成分合金其粘度較熔點(diǎn)較高的非共晶成分合金的低。 ( )9兩邊是塑性區(qū)的速度間斷線在速端圖中為兩條光滑曲線，并且兩曲線的距離即為速度間斷線的間斷值。 ( )10在主

5、應(yīng)力空間，任一應(yīng)力張量的偏張量都可用平面的矢量表示。 ( )11米塞斯屈服準(zhǔn)則可用主應(yīng)力偏量表達(dá)為。( )12應(yīng)力為零（如）方向上的應(yīng)變恒等于另兩個(gè)方向的應(yīng)變之和一半，即。 ( )13多晶體中單個(gè)晶粒的塑性變形和單晶體的塑性變形特點(diǎn)相同。 ( )14平面應(yīng)力狀態(tài)的屈服軌跡上，在二、四象限內(nèi)的兩個(gè)相差最大的點(diǎn)是平面應(yīng)變。（）15多晶體變形是，首先是取向有利的晶粒內(nèi)所有的滑移系開始滑移，然后取向不利的晶粒的滑移系才會(huì)滑移。 ( )16 塑性變形時(shí)，晶粒內(nèi)的位移一旦開始滑動(dòng)，只有當(dāng)去掉外力后它才會(huì)停止。 ( ) 17 塑性變形時(shí)，變形材料的實(shí)際溫度是變形溫度。 ( )18. 最小阻力定律中的阻力就是

6、摩擦力。 ( ) 19. 物體要產(chǎn)生塑性變形，一般地，則其內(nèi)部各點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)不同。 （ ）20. 平面上的任意一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力張量中，其m為零。 （ ）三、簡(jiǎn)答題（ 30分）1解釋下列名詞： 溶質(zhì)再分配 聯(lián)生結(jié)晶 析出性氣孔 (6分) 3 是堿性焊條還是酸性焊條對(duì)工件表面鐵銹（FeOnH2O）更敏感？簡(jiǎn)述其理由。（4分）3分析氫在形成冷裂紋中的作用，簡(jiǎn)述氫致裂紋的特征和機(jī)理（6分）4 簡(jiǎn)述細(xì)晶超塑性的應(yīng)力狀態(tài)方程中m的物理意義。(6分)5 試用一點(diǎn)的應(yīng)力莫爾園判斷該點(diǎn)受力后是出于彈性狀態(tài)還是塑性狀態(tài)。(8分)四、綜合題（40分）1假設(shè)液體在凝固時(shí)均質(zhì)形核，所形成的臨界晶核分別是半徑為r* 的球

7、形和邊長(zhǎng)為a*正方體形狀：（8分）分別求臨界晶核半徑r*、臨界晶核邊長(zhǎng)a*、臨界晶核形成功G*之表達(dá)式。證明在相同過(guò)冷度下均質(zhì)性核時(shí)，球形晶核較之立方晶核更易形成。2Al-Cu合金的主要參數(shù)：共晶點(diǎn)成分CE=33%，CSm=5.65%，Tm=660，TE=548，用Al-1%Cu（即：C0=1%）的合金澆注細(xì)長(zhǎng)圓棒狀試樣，使其從左至右單向凝固，冷卻速度足以保持固液界面為平面。當(dāng)固相中無(wú)Cu擴(kuò)散，液相中Cu有擴(kuò)散而無(wú)對(duì)流，達(dá)到穩(wěn)定凝固時(shí)，求：（8分）該合金的熔點(diǎn)；固-液界面的Cs* 和CL* 和界面溫度Ti（忽略動(dòng)力學(xué)過(guò)冷Tk）；共晶體所占比例；畫出沿棒長(zhǎng)度方向Cu的分布曲線。3應(yīng)力張量為MPa

8、 作出其應(yīng)力莫爾圓（1分），標(biāo)出x面、y面、z面。（3分） 求主應(yīng)力。（6分）求切應(yīng)力、八面體應(yīng)力。（5分）求應(yīng)力偏張量的三個(gè)不變量。（3分） 假設(shè)物體由自由狀態(tài)簡(jiǎn)單加載到該應(yīng)力狀態(tài)，求。（3分）設(shè)材料MPa，分別用屈雷斯加、密塞斯屈服準(zhǔn)則判斷物體處于于什么狀態(tài)（4分）3應(yīng)力張量為， 作出其應(yīng)力莫爾圓（1分），標(biāo)出x面、y面、z面。（3分） 求主應(yīng)力。（6分）求切應(yīng)力、八面體應(yīng)力。（5分）求應(yīng)力偏張量的三個(gè)不變量。（3分）假設(shè)物體由自由狀態(tài)簡(jiǎn)單加載到該應(yīng)力狀態(tài)，求。（3分）設(shè)材料有，分別用屈雷斯加、密塞斯屈服準(zhǔn)則判斷物體處于什么狀態(tài)（4分）3.答：因z面無(wú)切應(yīng)力，則z面是主平面，可得一個(gè)主應(yīng)力為25，應(yīng)力張量可簡(jiǎn)化為其他2個(gè)面的平面應(yīng)力狀態(tài)，其應(yīng)力單元體為：y20O52010x 則三個(gè)面在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值分別為（25，-20）、（-5，20）、（10，0），可得莫爾圓如圖。 1分x面、y面、z面在莫爾圓上的位置如上圖。 每個(gè)1分從莫爾圓可