中國(guó)礦業(yè)大學(xué)09-10學(xué)年材料成形原理試題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(kāi)卷學(xué)院班級(jí)姓名學(xué)號(hào)題號(hào)-一-二二三四五六總分得分閱卷人、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(chēng)為熱裂紋，而在 附近產(chǎn)生的裂紋稱(chēng)為冷裂紋。6. 鑄造合金從澆

2、注溫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。&液態(tài)金屬成形過(guò)程中在 附近產(chǎn)生的裂紋稱(chēng)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(chēng)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(chēng)為 14多晶體塑性變形時(shí)，除了晶內(nèi)的滑移和產(chǎn)生，還包括晶界

3、的和。15 單位面積上的內(nèi)力稱(chēng)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(chēng)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“ V或“乂”每小題0.5分，共10分）1 酸性渣一般稱(chēng)為長(zhǎng)渣，堿性渣一般稱(chēng)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(xiàn)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電弧電壓增加時(shí)，熔池的最大深度增大；焊接

4、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Ko1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(xiàn)在速端圖中為兩條光滑曲線(xiàn)，并且兩曲線(xiàn)的距離即為速度間斷線(xiàn)的間斷值。（）10 .在主應(yīng)力空間，任一應(yīng)力張量的偏張量都可用n平面的矢量表示。

5、（）)()()()11 米塞斯屈服準(zhǔn)則可用主應(yīng)力偏量表達(dá)為（3廠氣打2 Y22飛3、2）1/2。（212應(yīng)力為零（如 匚2 =0 ）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213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(kāi)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(kāi)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摩擦力。（）19.

6、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. n平面上的任意一點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的應(yīng)力張量中，其d 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（FeO nH2O）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）m4. 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*的球形和邊長(zhǎng)為 a*正方體形狀：（

7、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。2. Al-Cu 合金的主要參數(shù)：共晶點(diǎn)成分 CE=33%CSm=5.65%Tm=660C, TE=548C,用 AI-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(huà)出沿棒長(zhǎng)度方向 Cu的分布曲線(xiàn)。45 4003.

8、應(yīng)力張量為 6 = 40150MPa0 0 60 一作出其應(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M： ；2： ；3。（ 3分） 設(shè)材料k =50MPa，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）滋 200 3.應(yīng)力張量為 2050 ,0015一 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1

9、:2：3。（ 3 分）25 設(shè)材料有Cs =2k38，分別用屈雷斯加、密塞斯屈服準(zhǔn)則判斷物體處2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：y520a 20 101Ox則三個(gè)面在 t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 從莫爾圓可知，三個(gè)主應(yīng)力分別為:G =35；2 =15二3 - -15每條2分，用應(yīng)力狀態(tài)特征方程求出也可以。 三個(gè)切應(yīng)力分別為：2二 102 _323 二-=152每條1分八面體正應(yīng)力為:Cy、 35-盲、35二 z3八面體切應(yīng)力為：陽(yáng)= J（W _石2）2 +（2 _b3）2 +厲3 _耳）2 =1383或 屯=3 Jx y）2 +y _）2 +（兀 _ ）2 +6（4 *：z ；） =10蠢 每條1分 J1/ =02L190056000每條1分；1 : ；2 : ；3 =d ；1 ： d