材料成型加工思考题
1.给出HAZ的概念
HAZ定义：焊缝周围未熔化的母材在加热和冷却过程中，发生了金相组织和力学性能变化的区域称为热影响区（heat-affected zone, HAZ ）。
2.焊接热循环有哪几个参数？
焊接热循环曲线可以分为加热与冷却两个阶段，采用四个参数描述其特征。
最高温度Tm：最高温度又称为峰值温度，它与HAZ中的点有对应关系，距离焊缝近的点峰值温度高。
相变温度以上的停留时间tH：可以分为加热停留时间t′及冷却停留时间t″。tH越长，奥氏体均质化越充分，但是，奥氏体晶粒长大也越严重。
冷却速度ωc或冷却时间tc：冷却速度ωc是指冷却至某一温度Tc时的瞬时冷却速度，可以在温度-时间曲线上在Tc点作切线求得。也可以采用一定温度范围内的平均冷却速度或者采用一定温度范围内的冷却时间tc （如t8/5，t8/3，t100）来反映冷却速度。
3.说明Tm、t8/5的含义。
最高温度Tm：最高温度又称为峰值温度，它与HAZ中的点有对应关系，距离焊缝近的点峰值温度高。焊接钢时，HAZ过热区的Tm可达1300 ℃～1350 ℃，奥氏体因严重过热而长大，冷却后组织粗大，韧性下降。
t8/5：焊接熔池的温度从800度降到500的时间，这个很重要，因为通过控制t8/5可以改变熔池的冷却速度，从而达到防止冷裂纹、控制组织以达到满意的性能。
4.说明易淬火钢与不易淬火钢HAZ组织分布。
（1）不易淬火钢HAZ组织分布
这类钢主要有低碳钢、普通低合金钢（16Mn、15MnV）等。按不同部位最高温度范围及组织变化可以将HAZ 分为四个区:熔合区、过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区。
熔合区：熔合区是焊缝与母材相邻的部位，最高温度处于固相线与液相线之间，所以又称为半熔化区。此区较窄，由于晶界与晶内局部熔化，成分与组织不均匀分布，过热严重，塑性差，所以是焊接接头的薄弱环节过热区：此区的温度范围处于固相线到1100 ℃左右。由于加热温度高，奥氏体过热，晶粒严重长大，故又称之为粗晶区。因晶粒粗化使塑性、韧性下降，慢冷时还会出现魏氏组织。过热区也是焊接接头的薄弱环节相变重结晶区（正火区）：该区处于1100℃～AC3 （约900℃）之间，母材已完全奥氏体化，由于奥氏体晶粒细小，空冷后得到晶粒细小而均匀的珠光体和铁素体，相当于热处理时的正火组织。因此，其塑性和韧性很好。
不完全重结晶区：AC3 ～AC1范围内的HAZ属于不完全重结晶区。由于部分母材组织发生相变重结晶F、P→A，且奥氏体晶粒细小，冷却转变后得到细小的F＋P，而未奥氏体化的Ｆ受热后长大，使该区晶粒大小、组织分布不均匀，虽然受热不严重但性能不如相变重结晶区。
（2）易淬火钢HAZ组织分布
这类钢淬硬倾向较大，包括低碳调质钢、中碳钢及中碳调质钢，如18MnMoNb、45、30CrMnSi等，组织变化及分布与焊前的热处理状态有关。
①焊前为正火或退火状态: 焊前母材为F＋P（S、B）组织。HAZ主要由完全淬火区和不完全淬火区组成。
完全淬火区Tm高于Ac3，由于完全A化，焊后因快冷得到淬火组织M（或M＋B）。靠近焊缝的高温区为粗大的M组织，韧性很差，Tｍ在1100℃ ～AC3范围内的区域为细小马氏体组织。
不完全淬火区Tｍ处于AＣ３～AＣ１之间，珠光体P（或S、B）转变为奥氏体，而铁素体未完全溶入奥
氏体，随后快冷时，奥氏体转化为马氏体，而铁素体则有所长大但类型不变，最后得到M＋F混合组织。
②焊前为调质态：调质后母材为回火组织，其HAZ可分为完全淬火区、不完全淬火区和回火区，其中前两个
区域组织变化与正火态下基本相同。
回火区：Tm处于Ac1～T回范围内，发生了不同程度的回火热处理。该区强度下降、塑性、韧性上升，称之为回火软化。
5.哪些原因会造成HAZ脆化？
HAZ的脆化有多种类型，如粗晶脆化、组织脆化、析出脆化、氢脆化等。
粗晶脆化：粗晶脆化主要是出现在过热区，是由于奥氏体晶粒严重长大造成的。一般晶粒越粗，则韧脆（脆性）转变温度越高。
组织脆化：含碳较高的钢，HAZ可能出现孪晶马氏体，使脆性增加；对于低碳、低合金高强钢，产生M-A 组元脆化和上贝氏体脆化。M-A组元很硬，它与周围的铁素体受力时变形不协调导致脆化。
析出脆化：由于焊前母材为过饱和固溶体，在焊接热作用下产生时效或回火效果，碳化物或氮化物析出造成的塑性及韧性下降。
6.如何改善HAZ韧性？
（1）HAZ组织的有效晶粒直径（下称deff）的微细化；
（2）钢基体的高韧性化；
（3）减少成为岛状马氏体（下称M）那样断裂起点的脆化相。利用Ti2O3夹杂的“晶内铁素体（IGF）”技术可有效的细化deff。IGF钢的组织控制技术引人注目，特别是在焊接过程中或焊接后，焊接部位不能像母材那样进行轧制加工时，即无法采用TMCP技术，这时只能寄希望于IGF技术。
7.举例说明焊接工艺缺陷和冶金缺陷。
工艺性缺陷主要是指工艺成型方面的缺陷：未焊透、未熔合、夹渣、咬边、焊瘤、烧穿、未焊满等；
冶金缺陷是指焊接过程中由于物理-化学冶金过程中未能满足一定的要求而产生的缺陷：主要是气孔和各种焊接裂纹（热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂、弧坑裂纹、焊根裂纹、焊道下裂纹）等。
8.说明焊缝结晶裂纹的形成机理。
熔池金属凝固初期的液-固阶段，液相较多，可以在固相晶粒间自由流动，不会开裂。完全凝固后，焊缝金属强度提高，塑性好，受力时可变形，也不会开裂。
熔池金属凝固后期的固-液阶段，固相晶粒彼此接触，其间的液相流动困难，残液为低熔共晶物，呈液态膜分布，使固相晶粒受力时被拉开，缝隙不能被填充，保留下来成为结晶裂纹。
9.那些因素影响钢的冷裂纹倾向？
冶金因素方面：
（1）结晶裂纹与合金状态图的类型有关—结晶温度区间长的合金容易产生结晶裂纹
（2）与成份有关—除主要成分外，杂质元素硫、磷，合金元素碳、镍增加结晶裂纹倾向
（3）与一次结晶组织形态有关—初生奥氏体为粗大、结晶方向明显的柱状晶时，容易形成结晶裂纹
工艺因素方面:
工艺因素主要影响应力状态。结构设计不合理、焊接工艺不当都会使焊接应力增加，高温变形量增大，促进结晶裂纹
10.说明冷裂纹的延迟现象。
不在焊后立即出现，有一段孕育期,产生迟滞现象
11.给出三种电弧焊方法。
（1）焊条电弧焊（手工电弧焊）SMAW
（2）气体保护电弧焊:包括钨极气体保护电弧焊GTAW和熔化极气体保护电弧焊GMAW
（3）埋弧焊SAW
12.解释TIG焊的含义。
钨极氩弧焊TIG (Tungsten inert gas arc welding)，是以钨捧作为电极，以氩气作为保护气体的一种气体保护焊方法。钨棒只起导电电极的作用不熔化，在焊接过程中可以填丝也可以不填丝。
13.MIG焊和MAG焊有什么不同？
（1）MIG焊和MAG焊都是熔化极氩弧焊，其区别主要是采用的保护气体不同，MIG焊采用的保护气体是Ar
或Ar+He，而MAG焊采用的保护气体为惰性气体加少量氧化性气体。在基本不改变惰性气体电弧基本特性的条件下，以进一步提高电弧稳定性。
（2）MIG焊根据所用焊丝及焊接规范的不同，可采用短路过渡、大滴过渡、射流过渡、亚射过渡及脉冲射流过渡，生产效率比TIG焊高，焊接变形比TIG焊小，母材熔深大，填充金属熔敷速度快，易实现自动化，电弧燃烧稳定、熔滴过渡平稳、无剧烈飞溅，在整个电弧燃烧过程中，焊丝连续等速送进。可焊接所有金属，如碳钢、低合金钢，特别适合焊接铝及铝合金、镁及镁合金、钛及钛合金、铜及铜合金、不锈钢。板材厚度最薄1mm，也适合焊中、厚板，可全位置焊接。
（3）MAG焊可采用短路过渡、喷射过渡和脉冲喷射过渡，能提高熔滴过渡的稳定性，稳定阴极斑点，提高电弧燃烧的稳定性，增大电弧热功率，减少焊接缺陷及降低焊接成本，获得优良的焊缝质量。适用于碳钢、低合金钢和不锈钢的焊接。适合于全位置焊接。
14.CO2气体保护电弧焊有那些优点？为什么要用H08Mn2SiA这种牌号的焊丝？
①生产率高，成本低；
②抗锈能力强，不易产生H气孔，抗裂性好；
③应范围广，可以全位置焊接。既适合于薄板焊接，又适合于中厚板焊接；
CO2在高温下分解，C的氧化反应具有表面性质，产生的CO溢出到气相中，不会引起焊缝气孔。更为严重的是由于液态金属中含氧量太大，必然会在熔池的后半部分产生C脱氧的反应FeO+C→Fe+CO，所生成的CO气体来不及逸出，便留在焊缝中形成大量的CO气孔。所生成的CO气体若是在熔滴内部，则由于CO 气体受热急剧膨胀逸出，引起熔滴爆炸而造成飞溅。这也是CO2焊飞溅较大的一个主要原因。为了减少CO2焊时的焊缝含氧量、飞溅，避免产生CO气孔，必须采取有效的脱氧措施。要求选择脱氧剂时必须满足以下条件：1) 脱氧的产物不能是气体，防止产生气孔；2) 脱氧产物必须熔点低，比重小便于从熔池中浮出。否则，易形成氧化物夹杂，影响焊缝金属的性能。
Si、Mn联合脱氧效果好，SiO2+MnO→MnO·SiO2，所以采用H08Mn2SiA这种牌号的焊丝
15.简述埋弧焊的原理。
埋弧焊(Submerged arc welding)是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。
16.电阻焊有那几种方法？
电阻焊(resistance welding)是将焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过工件的接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化或塑性状态使之形成金属间结合的焊接方法。属于压力焊的一种。
电阻焊主要分为点焊、缝焊、凸焊和对焊四种基本方法。
17.点焊焊接区总电阻由几部分构成？谁对析热量起主要作用？
点焊时电流是产热的外部因素
点焊时的电阻是产生电阻热（内部热源）的基础，是形成焊接温度场的内在因素。
内部电阻2Rw的析热量约占电阻热Q的90～95％，是形成熔核的热量基础。
接触电阻Rc+2Rew的析热量约占电阻热Q的5～10%。虽然接触电阻析热量占热源比例不大，并且在焊接开始后很快降低、消失。但这部分热量对建立焊接初期的温度场、扩大接触面积，促进电流场分布的均匀化有重要作用。
18.接触电阻有什么重要作用？
接触电阻Rc+2Rew的析热量约占电阻热Q的5～10%。虽然接触电阻析热量占热源比例不大，并且在焊接开始后很快降低、消失。但这部分热量对建立焊接初期的温度场、扩大接触面积，促进电流场分布的均匀化有重要作用。
19.画出基本点焊循环图。
预压是通电之前对焊件的加压，其作用是在焊件间建立良好
的接触和导电通路，以保持接触电阻的稳定。
焊接阶段内，通电加热形成熔核。由于析热和散热的综合作
用，两焊件间形成透镜形熔核。熔核周围为封闭熔核的塑性金属
环，使熔核金属不能外溢，并防止空气与熔核中的金属发生冶金反应。
锻压阶段又称冷却结晶阶段。当熔核达到合格的形状与尺寸之后，切断焊接电流，熔核在电极力作用下冷却结晶。一般从熔核周边半熔化区开始，以枝晶形式沿着与散热相反的方向生长。
20.说明电阻对焊与闪光对焊的相同点和不同点。
闪光对焊接头的连接实质与电阻对焊接头一样，亦属固相连接，但形成过程有其自身特点：
（1）闪光结束时在端面上已形成液体金属层，顶锻时，端面金属首先在液相下连合成一体, 氧化物容易随液体排除或使其弥散分布。
（2）对口处加热温度范围窄，因此顶锻时塑性变形集中、变形度相对增加，可产生足够多的局部位错，促进接头形成中的再结晶发生。同时，当顶锻参数合适时，不仅可排出液态金属和氧化物、还可排出部分过热金属，获得较致密的热锻造组织形态，显著提高了接头质量。
21.说明焊接定义。
焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使被焊工件达到原子间结合而形成永久性连接的一种方法。
22.什么叫熔焊？
焊接过程中，将焊接接头在高温等的作用下至熔化状态。由于被焊工件是紧密贴在一起的，在温度场、重力等的作用下，不加压力，两个工件熔化的融液会发生混合现象。待温度降低后，熔化部分凝结，两个工件就被牢固的焊在一起，完成焊接的方法。
23.简述焊条电弧焊的焊接冶金内容。
首先将电焊机的输出端两极分别与焊件和焊钳连接。再用焊钳夹持电焊条。焊接时在焊条与焊件之间引出电弧，高温电弧将焊条端头与焊件局部熔化而形成熔池。然后，熔池迅速冷却、凝固形成焊缝，使分离的两块焊件牢固地连接成一整体。焊条的药皮熔化后形成熔渣覆盖在熔池上，熔渣冷却后形成渣壳对焊缝起保护作用上。最后将渣壳清除掉，接头的焊接工作就此完成。
24.举例说明氧化性气体对焊缝金属的氧化。
（1）O2对金属的氧化：
空气中：{PO2}≈0.21atm>>PO2’，Fe氧化严重
电弧气氛中(PO2>PO2’)：[Fe]+1/2O2=FeO+26.97kJ/mol，[Fe]+O=FeO +515.76kJ/mol(更激烈)
Si、Mn的氧化：[C]+1/2O2=CO，[Si]+O2=(SiO2)，[Mn]+1/2O2=(MnO)
（2）CO2对金属的氧化：
3000℃，CO2分解得到{PO2} 接近空气中的氧分压，即高温是强氧化剂。CO2+[Fe]=CO+[FeO]，lgK=-11576/T+6.855，T↑→K↑，故熔滴阶段氧化更激烈，CO2多时必须用Si、Mn脱氧。
焊不锈钢时，还会出现增碳：[Cr]+CO→(CrO3)+3[C]，[Al]+CO→Al2O3+[C]，CO→CO2+[C]，所以焊不锈钢时应降低CO2的含量，或加入Cr2O3。
（3）H2O对金属的氧化：
H2O+[Fe]=FeO+H2, lgK=-10200/T+5.5，H2O在液铁温度下氧化性比CO2小，但H严重影响焊缝的质量，故应严格控制H2O的来源。
（4）混合气体对金属的氧化：
根据室温时气相成分和气体反应的平衡常数推算高温时气相成分，求出氧分压，与氧化物的分解压比较。
25.有几种脱氧方法，各是什么？
（1）先期脱氧：在药皮加热阶段，固态药皮中进行的脱氧反应。
（2）沉淀脱氧：在熔滴和熔池内进行的，原理是溶解在液态金属中的脱氧剂和FeO直接反应，把铁还原，脱氧产物浮出液态金属。
（3）扩散脱氧：一般发生在低温区，关键在于降低渣中FeO的浓度。
26.举例说明锰硅联合脱氧的应用。
碱性药皮Si Mn联合脱氧、CO2气保焊焊丝
27.如何控制焊缝金属的含硫量？
①降低原材料中的S：如母材、焊丝、药皮或焊剂中的硫
②脱硫：
Mn：[Mn]+[FeS]→(MnS)+[Fe]，MnS熔点高，直接进入渣中或弥散分布。
MnO、CaO、MgO等：(MnO)+[FeS]→(MnS)+(FeO)，生成MnS、CaS、MgS进入渣中。
28.简述焊接熔池凝固特点。
（1）熔池体积小，冷却速度快（3）熔池在运动状态下结晶
（2）熔池液态金属过热严重（4）母材金属有利于熔池结晶生核
29.WM-CCT图是什么？有什么用？
低合金钢焊缝金属连续冷却组织转变图（Weld Metal-Continuous Cooling Transformation）。分析原理及应用与热处理中的ＣＣＴ图相同。
根据焊缝金属的ＷＭ－ＣＣＴ图（与成分有关）和焊接条件（决定冷却曲线），可以推断焊缝金属的组织与性能；反之，由焊缝的性能要求可以确定其组织组成，选择母材与焊接材料，制订焊接工艺参数。
30.说明氢气孔和CO气孔的形成原因及其特点。
氢气孔：氢可以溶解于液态金属，高温下焊接熔池中存在大量被溶解的氢，在金属结晶的过程中，氢气溶解度随温度降低而急剧减小，这些气体来不及从熔池中逸出，就会在焊缝中形成气孔。氢主要来自焊丝和工件表面的油污、铁锈以及CO2气体中所含的水分。氢气孔大多出现在焊缝表面，呈喇叭口形。
CO气孔：当焊缝反应中脱氧元素（Si、Mn）不足时，导致大量的FeO不能被还原，因而进入熔池中发生反应产生CO气孔，FeO+C→Fe+CO↑，CO气孔在焊缝内沿结晶方向分布，如条虫状。
31.那些因素影响钢的冷裂纹倾向？
（1）钢种淬硬倾向：焊接易淬火钢时，HAZ的粗晶区容易得到粗大脆硬的马氏体，所以冷裂纹易在该区形成。F、P→BL→ML→Bu→Bg→M+A→孪晶马氏体，对裂纹敏感性依次增大。CE<0.4%，无淬硬倾向，焊接性良好；CE=0.4%~0.6%，淬硬倾向增大，焊接性尚可；CE>0.6，Hmax高，易产生冷裂纹。
（2）氢的作用：焊缝和HAZ中的扩散氢对冷裂纹的形成有重要作用。
氢在致裂过程中的行为
（3）拘束应力的作用：应力包括内应力和外应力，是产生冷裂纹的又一个重要因素。应力还对氢的扩散有影响。
氢-组织-应力三者对冷裂纹的影响是复杂的，相互之间有着密切的关系。含氢量越高，组织脆硬越严重，应力越大，产生冷裂纹的倾向越大
32.说明冷裂纹的延迟现象。
即不在焊后立即出现，有一段孕育期,产生迟滞现象
33.预热和后热可以降低焊接接头的冷裂纹倾向，为什么？
（1）预热能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了焊接接头的抗裂性。
（2）预热可降低焊接应力。均匀地局部预热或整体预热，可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差（也称为温度梯度）。这样，一方面降低了焊接应力，另一方面，降低了焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹。
（3）预热可以降低焊接结构的拘束度，对降低角接接头的拘束度尤为明显，随着预热温度的提高，裂纹发生率下降。
焊后热处理的目的有三个：消氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。
焊后消氢处理的主要作用是加快焊缝及热影响区中氢的逸出，对于防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹的效果极为显著。
消应力热处理是使焊好的工件在高温状态下，其屈服强度下降，来达到松弛焊接应力的目的。常用的方法有两种：一是整体高温回火，即把焊件整体放入加热炉内，缓慢加热到一定温度，然后保温一段时间，最后在空气中或炉内冷却。用这种方法可以消除80%-90%的焊接应力。另一种方法是局部高温回火，即只对焊缝及其附近区域进行加热，然后缓慢冷却，降低焊接应力的峰值，使应力分布比较平缓，起到部分消除焊接应力的目的。
34.液态金属成形的概念是什么？液态金属成形具有哪些优点？
液态金属成形：将金属加热到液态，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的型腔的铸型中，液态金属在重力场或外力场（压力、离心力）的作用下充满型腔，冷却并凝固成具有型腔形状的铸件
优点：
①可以制作形状复杂，特别是具有内腔的如:箱体、汽缸体等
②铸造的适应性广泛:工业中常用的金属材料都可以用于铸造，铸件的重量可以多至几百吨少至几克，铸件的
尺寸大可几米，小可几毫米。
③铸造生产成木低，铸造所用原材料大多来源广泛，价格低廉，并可以直接利用报废的零件。
④减少零件的加工费用，小零件的加工费用铸件的形状和尺寸可以作得与实际零件非常接近。
35.以砂型铸造为例简述液态金属成形的生产过程。
36.铸件铸态组织的形成过程可分为哪两个阶段？
铸件铸态组织的形成过程可分为两个阶段：
液-固转变：即液态金属的结晶，常称为一次结晶，主要指凝固过程的相变；
固态转变：即金属凝固后，随着铸件的继续冷却，在固相内部产生的相变，有时也称为二次结晶。
37.何谓铸铁的一次结晶？何谓铸铁的二次结晶？
铸铁从液态转变为固态的状态变化，称为一次结晶或凝固。
即金属凝固后，随着铸件的继续冷却，在固相内部产生的相变，有时也称为二次结晶。
38.液态金属结晶对铸件质量有什么影响？
液态金属结晶对铸件质量的影响：
1) 决定铸件的晶粒组织，如晶粒的形状和尺寸，晶粒内和晶粒间的成分不均匀性以及非金属夹杂物的分布形态等；
2) 液态结晶的组织对随后冷却过程中的相变，非金属夹杂物的析出及铸件的热处理过程等有极大的影响；
3) 液态结晶时晶体的生长过程和生长方式影响着凝固过程中的其他现象：成分的偏析、液态金属的补缩及裂纹的形成等。
39.如何获得细小等轴晶铸态组织？
增大冷却速度—整个断面同时产生较大过冷
降低浇注温度—抑制柱状晶的形成
加强液体金属的流动液流对型壁的冲刷、震动
孕育处理—向液体中添加少量物质，促进内部生核的方法
40.何谓孕育处理？对合金凝固组织有什么影响和作用？
孕育处理—向液体中添加少量物质，促进内部生核的方法
以灰铸铁为例：
◆消除或减轻白口倾向；◆避免出现过冷组织；◆减轻铸铁件的壁厚敏感性，使铸件薄、厚截面处显微组织的差别小，硬度差别也小；◆有利于共晶团生核，使共晶团数增多；◆使铸铁中石墨的形态主要是细小而且均匀分布的A型石墨，从而改善铸铁的力学性能。
孕育良好的铸铁流动性较好，铸件的收缩减少、加工性能改善、残留应力减少。
41.解释什么液态金属的充型能力？哪些因素影响液态金属的充型能力？
液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，叫做液态金属充填铸型的能力，简称液态金属的充型能力。
1）金属性质面的因素：金属的比热、密度、导热率、表面张力和合金粘度等
2）铸型性质方面的因素：铸型的储热系数、铸型温度、型中的气体
3）浇注条件方面的因素：浇注温度、充型压头压力浇注系统的结构。
4）铸件结构方面的因素：模数（或称换算厚度）、铸件的复杂程度。
42.高温金属浇入到铸型型腔中产生的收缩对铸件质量产生怎样的影响？
铸件在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为收缩。金属从浇注温度冷却到室温要经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。在液态收缩和凝固收缩阶段铸件易产生缩孔、缩松缺陷。这两个阶段的收缩量通常用体收缩率来表示。固态收缩阶段只引起铸件外部尺寸变化，使铸件易产生内应力、变形和裂纹等缺陷。其收缩量用线收缩率表示。
43.偏析对铸件质量的有什么影响？
偏析是铸件的主要缺陷之一。偏析对铸件质量影响很大，主要表现在以下几个方面（1）微观偏析使晶粒范围内的物理和化学性能产生差异，影响铸件的力学性能。有时使铸件难于加工。
（2）晶界偏析往往有更大的危害性，由于偏析使得低熔点共晶容易集中在晶粒边界，即增加铸件在收缩过程中产生热裂的倾向性，又能降低铸件的塑性。
（3）宏观偏析使铸件各部分的理学性能和物理性能产生很大差异，影响铸件的使用寿命和工作效果。
44.气体在铸件中的存在形式及对铸件气体在铸件中的存在形式及对铸件质量的影响？
三种存在形式：固溶体、化合物、气孔
影响：（1）以固溶体形态存在的气体---降低铸件的韧性；
（2）以气孔形态存在的气体------减少铸件的有效面积、降低机械性能、降低气密性；
（3）当金属中的气体过多时-------影响铸件的补缩
45.普通砂型铸造方法的手工造型方法有哪些？机械造型方法有哪些？
手工造型方法：两箱造型，三箱造型，脱箱造型，地坑造型，整体模造型，挖砂造型，假箱造型，活块造型，组芯造型，刮板造型
机械造型方法：震压造型，多触头高压造型，垂直分型无箱射压造型，抛砂造型
46.什么是特种铸造？特种铸造方法有哪些？特种铸造方法有什么优点。
特种铸造方法：改变铸型的制作材料或改变金属充填铸型的方式或金属的冷却方式
特种铸造方法的优点：
①铸件的尺寸精度和表面光洁度较高，容易实现少切削或无切削加工。
②铸件的内部质量和机械性能较好。
③降低了金属消耗和铸件的废品率。
④制型时不用砂或少用砂，简化了铸造生产工序（除熔模铸造）便于实现生产过程机械化、自动化。
⑤改善劳动条件，提高生产效率。
47.什么是压力铸造？分几种？压力铸造有什么优点和缺点？
压力铸造是液态或半液态金属在高压的作用下，以极高的速度充填型腔，并在压力作用下凝固，而获得铸件的一种方法。
高压力和高速度是压铸时液态金属充填成型过程的两大特点，也是与其它铸造方法最根本的区别。压铸所用的压力一般为30-70 MPa，充填速度可达5-100 m/s，充型时间为05-0.2S。
压力铸造分为热室压铸和冷室压铸两大类。
优点：
①铸件的尺寸精度和表面光洁度很高；一般压铸件可不经机械加工或只是个别部位加工就可使用；
②铸件的强度和表面硬度较高。压力下结晶--组织致密；压型激冷作用，晶粒细小。压铸件的抗拉强度比普通砂型铸造高25-30%，但延伸率较低。
③可以压铸形状复杂的薄壁铸件。如锌合金铸件的最小壁厚为0.3mm，铝合金的最小壁厚为0.5mm，
④生产率极高。
缺点：
①因压铸速度很高，型腔中气体的排除受到限制，铸件产生气孔的可能性较大；
②和就就因黑色金属的熔点高，降低压型的使用寿命，故目前黑色金属压铸难于实际生产；
③由于压型加工周期长、成本高，且压铸机生产效率高，故只适用于大批量生产。
48.什么是离心铸造？有什么特点？
离心铸造是将液体金属注入绕水平、倾斜或垂直轴高速旋转的铸型内，使金属液做离心运动充满铸型和形成铸件的技术和方法。其凝固成型的铸件轴线与旋转铸型轴线重合。
离心铸造的基本类型：离心铸造的基本类型，卧式离心铸造
特点：
①不用砂芯可生产中空的套筒和管类铸件，简化此类铸件的生产工艺。
②提高液体金属的充填能力，改善充型条件。
③有利于液体金属中气体和夹杂物的排除，并改善铸件的补缩条件，因此：铸件的组织致密、缩松及夹杂物等缺陷少，铸件的机械性能高。
④可减少或不用浇冒口系统，降低金属消耗
⑤可生产双金属中空圆柱形铸件。
⑥对于某些合金（如铅青铜）容易产生重度偏析，此外，在浇注中空铸件时，其内表面较粗糙，尺寸难于准确控制。
49.什么是挤压铸造？有什么特点？请简述工艺过程。
挤压铸造亦称液态锻造、液态模锻、液态金属冲压、压力结晶铸造等，其实质是：把定量熔融金属液直接注入敞口的金属型腔内，随后合型，在重力或机械压力下实现金属液流动、充型，并在机械静压力作用下，发生高压凝固和一定量塑性变形，从而获得毛坯或零件的一种金属成型工艺方法。
挤压铸造的特点：
1）在成型过程中，尚未凝固的金属液始终承受等静压，并在压力下流动成型，结晶凝固。
2）在成型过程中，已凝固的固态金属在压力作用下产生部分塑性变形，并将压力传递给未凝固的液态金属，使之获得并保持等静压；
3）由于凝固层塑性变形消耗了部分能量，液态金属承受的等静压值是变化的，即随着凝固层的增厚而逐渐降低；
4）固-液两相区在压力作用下发生强制性补缩，消除缩孔和缩松等缺陷。
工艺过程：
①铸型准备：预热铸型、清理型腔，喷刷涂料③合型加压：合型锁紧、加压充型、保压凝固
②定量浇注：合金熔化、设定温度、定量浇注④开型取件：卸压开型、顶出铸件、退回顶杆
50.什么是低压铸造？有什么优点？
低压铸造是液体金属在压力的作用下完成充型及凝固过程而获得铸件的一种方法。由于作用的压力较底（一般为0.02—0.07Mpa），故称为低压铸造。低压铸造所用的铸型可以是金属型、砂型（干型或湿型）、石膏型、石墨型及熔模壳型等。
低压铸造的优点：
①浇注时的压力和速度可以调节，故可适用于各种不同铸型（如金属型、砂型等），铸造各种合金及各种大小的铸件。
②采用底注式充型，金属液充型平稳，无飞溅现象，可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷，提高了铸件的合格率。
③铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁，力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利。
④省去补缩冒口，金属利用率提高到90～98%。
⑤劳动强度低，劳动条件好，设备简易，易实现机械化和自动化。
51.实型铸造（消失模铸造）的实质和特点？
实型铸造是采用泡沫聚苯乙烯塑料模样代替普通模样，造好型后不取出模样就浇入金属液，在金属熔体的热作用下，泡沫塑料模气化、燃烧而消失，金属液取代了原来泡沫塑料模所占据的空间位置，冷却凝固后即可获得所需要的铸件。
优点：
1）铸件尺寸精度高
2）改变了铸件工艺性内涵，增大了设计铸造零件的自由度
3）简化了铸造生产工序，缩短了生产周期，提高了劳动生产率
4）提高冒口的金属利用率，减少材料消耗，降低铸件成本。
缺点：
1）一个铸件消耗一个模样
2）泡沫塑料密度小、强度低、易产生变形，影响铸件尺寸精度
3）模样气化燃烧产生烟雾和碳氢化合物影响环境
4）采用实型铸造，铸铁件易产生皱皮缺陷，铸钢件易产生渗碳现象。
第一种浇注方法，由于金属液凝固是会产生偏析，会使得该铸件上半部分和下半部分成分不均匀，使得铸件性能低下。
第二种方法，虽然也会产生偏析，但是铸件每个横截面上的成分是均匀的，所以性能会比第一个好得多。
a)中，会在分型面出产生飞边，并且飞边不易去除。应使得分型面位于顶部
b)中，尖角出由于凝固时应力集中，会产生热裂。应设计为圆角
c)飞边不易去除，应使砂芯直径相同。
d)砂芯与铸件交界处应设计为圆角
52.如何提高浇注系统中横浇道的挡渣能力？
①采用缓流式浇注系统；③采用带滤网的浇注系统；
②采用阻流式浇注系统；④在横浇道内部设置集渣包。
53.金属液在浇口杯中流动时产生的水平涡流容易使熔渣进入直浇道，如何避免这一现象？
①采用池形浇口杯；
②浇铸时不能让液流直冲直浇道，要让液流远离直浇道，且浇铸速度不能过慢；
③采用浇包低位浇注，大流充满且使浇口杯中液面高度与直浇道上部直径保持一定比例。
54.冒口实现对铸件补缩的条件有哪些？
①凝固时间应大于或等于铸件（或铸件被补缩部分）的凝固时间；
②与铸件上被补缩部位之间必须存在补缩通道；
③有足够的金属液补充铸件（或铸件被补缩部分）的收缩。
陶瓷大学材料成型原理题库 热传导：在连续介质内部或相互接触的物体之间不发生相对位移而仅依靠分子及自由电子等微观粒子的热运动来传递热量。 热对流：流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程 热辐射：是物质由于本身温度的原因激发产生电磁波而被另一低温物体吸收后,又重新全部或部分地转变为热能的过程。 均质形核：晶核在一个体系内均匀地分布 凝固：物质由液相转变为固相的过程 过冷度：所谓过冷度是指在一定压力下冷凝水的温度低于相应压力下饱和温度的差值 成分过冷：这种由固-液界面前方溶质再分配引起的过冷，称为成分过冷 偏析：合金在凝固过程中发生化学成分不均匀现象 残余应力：是消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力 定向凝固原则：定向凝固原则是采取各种措施，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。 屈服准则：是塑性力学基本方程之一，是判断材料从弹性进入塑性状态的判据 简单加载;在加载过程中各个应力分量按同一比例增加，应力主轴方向固定不变 滑移线：塑性变形金属表面所呈现的由滑移所形成的条纹 本构关系;应力与应变之间的关系 弥散强化：指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段 最小阻力定律：塑性变形体内有可能沿不同方向流动的质点只选择阻力最小方向流动的规律 边界摩擦：单分子膜润滑状态下的摩擦 变质处理：在液态金属中添加少量的物质，以改善晶粒形核绿的工艺 孕育处理;抑制柱状晶生长，达到细化晶粒，改善宏观组织的工艺 真实应力：单向拉伸或压缩时作用在试样瞬时横截面上是实际应力 热塑性变形:金属再结晶温度以上的变形 塑性：指金属材料在外力作用下发生变形而不破坏其完整性的能力 塑性加工：使金属在外力作用下产生塑性变形并获得所需形状的一种加工工艺 相变应力：金属在凝固后冷却过程中产生相变而带来的0应力 变形抗力：反应材料抵抗变形的能力 超塑性: 材料在一定内部条件和外部条件下，呈现出异常低的流变应力，异常高的流变性能的现象
材料成型工艺 （Material Molding Process） 课程代码：（07310060） 学分：6 学时：90（其中：讲课学时78：实验学时：12） 先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础 适用专业与培养计划：材料成型及控制工程专业2012年修订版培养计划 教材：《金属材料液态成型工艺》、贾志宏主编、化学工业出版社、第一版； 《金属材料焊接工艺》、雷玉成主编、化学工业出版社、第一版； 《冲压工艺与模具设计》、姜奎华主编、机械工业出版社、第一版开课学院：材料科学与工程学院 课程网站：（选填） 一、课程性质与教学目标 （一）课程性质与任务（需说明课程对人才培养方面的贡献） 《材料成型工艺》是材料成型及控制工程专业的主干课程之一。该课程主要任务是学习液态成型、塑性成型及焊接成型的工艺原理、方法、特点、质量影响因素及其规律、质量控制、适用范围等。学习过程中侧重于实际经验、工程技术及其理论知识的综合应用。通过系统学习，在掌握成型工艺过程基本规律及其物理本质的基础上，学生能够根据不同的零件需求，灵活选择和全面分析成型工艺、完成合理的工艺设计；同时，针对成型过程中出现的质量问题进行科学分析，找到解决措施，消除和减少工件质量缺陷； 本课程以数学、物理、化学、物理化学、力学、金属学与热处理、材料成型原理等作为理论基础，主要应用物理冶金、化学冶金、成形力学理论，系统阐述金属材料成型工艺过程的相关现象及其影响因素、规律、形成机制；同时，还汇总了大量的工程技术经验和实用技术。 通过本课程的学习，可以为材料成型工艺课程设计、金属综合性实验、毕业设计等后续课程学习奠定必要的基础知识。 （二）课程目标（需包括知识、能力与素质方面的内容，可以分项写，也可以合并写） 1. 掌握铸造成型、冲压成型和焊接成型工艺过程所涉及的主要物理原理； 2. 掌握各种成型方法的工艺特点及应用范围，能够根据实际产品需要选择高效、优质低成本的成型工艺方法；
食品工艺学思考题 第一章 1、食品的分类？按照加工方法：低温保藏食品、罐藏食品、干藏食品、盐渍食品、烟熏食品和辐照食品；按照原料分类：果蔬食品、粮油食品、肉禽食品、乳制品等 2、食品的风味是指_香气_、滋味和_口感。 3、抑制食品变质因素活动的保藏方法有那些？冷冻保藏、干制保藏、腌制、糖渍、熏制、使用化学品保藏、采用改性气体保藏。 4、引起食品腐败变质的主要因素？生物因素：微生物、害虫和鼠类；化学因素：酶的作用、非酶褐变、氧化作用；物理因素：温度、水分、光、氧；其他因素：机械损伤、环境污染、农药残留、滥用添加剂和包装材料等 5、Aw的定义？对微生物和化学反应所能利用的有效水分的估量。食品中，指某些食品体系中，内部水蒸气与同温度下纯水蒸汽压只比，即Aw=P/Pa。 6、中间水分食品？水分活度Aw在0.65～0.85之间的食品称为中间水分食品，又称半干半潮食品 7、参与褐变的氧化酶有几种？脂氧合酶、过氧化物酶、抗坏血酸氧化酶、酚酶或多酚氧化酶 8、属于非酶褐变的氧化变质有那几种？美拉德反应、焦糖化反应、抗坏血酸氧化、食品成分与容器发生反应
9、温度系数Q10？温度每升高10℃，化学反应速度增加的倍数 10、食品中的水分可分为那几种？结合水和游离水 11、食品保藏的基本原理是抑制微生物的生长繁殖及控制食品中酶的活性，对微生物和酶控制的方法有?（1）.微生物的控制: 热杀菌、控制水分活度、控制水分状态、控制pH值、控制渗透压、烟熏、改变气体成分、化学添加剂、辐射杀菌、微生物发酵(2). 酶的控制:①加热处理②控制pH值③控制水分活度 12、商业无菌？指杀灭食品中所污染的病原菌、产毒菌以及正常储存和销售条件下能生长繁殖并导致食品变质的腐败菌,从而保证食品正常货架寿命。 13、温度和水分对食品腐败变质有何影响？降低食品的环境温度，能降低食品中的化学反应速度，减缓微生物生长繁殖，延缓食品的质量变化，延长储藏寿命；降低水分活度:可以减缓食品劣变速度，水分活度过小，会引起食品干缩僵硬或质量损耗 14、栅栏技术、栅栏因子、栅栏效应?栅栏因子：利用高温处理(F)、低温冷藏(t)、降低水分活度(AW)、酸化(pH值)、降低氧化还原电势(Eh)、添加防腐剂(Pres)、竞争性菌群及辐照等因子的作用保存食品，这些因子称为栅栏因子；栅栏技术：利用栅栏因子保存食品的技术称为栅栏技术；栅栏效应：利用单个或多个栅栏因子，使存在于食品中的微生物不能逾越这些“栅栏”，使食品从微生物学角度考虑是稳定和安全的，
材料成型原理 第一章（第二章的内容） 第一部分：液态金属凝固学 1.1 答：（1）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。原子集团的空穴或 裂纹内分布着排列无规则的游离的原子，这样的结构处于瞬息万变的状态，液体内部 存在着能量起伏。 （2）实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡 组成的鱼目混珠的“混浊”液体，也就是说，实际的液态合金除了存在能量起伏外， 还存在结构起伏。 1.2答：液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。表面张力对应于液－气的交界面，而 界面张力对应于固－液、液－气、固－固、固－气、液－液、气－气的交界面。 表面张力σ和界面张力ρ的关系如（1）ρ＝2σ/r,因表面张力而长生的曲面为球面时，r为球面的半径；（2）ρ＝σ（1/r1+1/r2）,式中r1、r2分别为曲面的曲率半径。 附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。 1.3答：液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因素；不同点：流动性是确 定条件下的冲型能力，它是液态金属本身的流动能力，由液态合金的成分、温度、杂 质含量决定，与外界因素无关。而冲型能力首先取决于流动性，同时又与铸件结构、 浇注条件及铸型等条件有关。 提高液态金属的冲型能力的措施： （1）金属性质方面：①改善合金成分；②结晶潜热L要大；③比热、密度、导热系大; ④粘度、表面张力大。 （2）铸型性质方面：①蓄热系数大；②适当提高铸型温度；③提高透气性。 （3）浇注条件方面：①提高浇注温度；②提高浇注压力。 （4）铸件结构方面：①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚度； ②降低结构复杂程度。 1.4 解：浇注模型如下：
第一章绪论 一、填空题 1、食品腐败变质常常由微生物、酶的作用、 物理化学因素引起。 2、食品的质量因素包括感官特性、营养质量、 卫生质量和耐储藏性。 第二章食品的低温保藏 一、名词解释 1.冷害——在冷藏时, 果蔬的品温虽然在冻结点以上, 但当贮藏温度低于某一温度界限时, 果蔬的正常生理机能受到障碍。 2.冷藏干耗( 缩) : 食品在冷藏时, 由于温湿度差而发生表面水分蒸发。 3.最大冰晶生成带: 指-1～-4℃的温度范围内, 大部分的食品在此温度范围内约80%的水分形成冰晶。 二、填空题 1.影响冻结食品储藏期和质量的主要因素有储藏温度、空气相对湿度和空气流速。 2.食品冷藏温度一般是-1～8℃, 冻藏温度一般是-12～-23℃, -18℃最佳。 三、判断题 1.最大冰晶生成带指-1～-4℃的温度范围。( √ )
2.冷却率因素主要是用来校正由于各种食品的冷耗量不同而引起设备热负荷分布不匀的一个系数。( ×) 3.在-18℃, 食品中的水分全部冻结, 因此食品的保存期长( ×) 原理: 低温可抑制微生物生长和酶的活性, 因此食品的保存期长。 4.相同温湿度下, 氧气含量低, 果蔬的呼吸强度小, 因此果蔬气调保藏时, 氧气含量控制的越低越好。( ×) 原理: 水果种类或品种不同, 其对温度、相对湿度和气体成分要求不同。如氧气过少, 会产生厌氧呼吸; 二氧化碳过多, 会使原料中毒。 5.冷库中空气流动速度越大, 库内温度越均匀, 越有利于产品质量的保持。( ×) 原理: 空气的流速越大, 食品和空气间的蒸汽压差就随之而增大, 食品水分的蒸发率也就相应增大, 从而可能引起食品干缩。 四、问答题 1.试问食品冷冻保藏的基本原理。 答: 微生物( 细菌、酵母和霉菌) 的生长繁殖和食品内固有酶的活动常是导致食品腐败变质的主要原因。食品冷冻保藏就是利用低温控制微生物生长繁殖和酶的活动, 以便阻止或延缓食品腐败变质。 2.影响微生物低温致死的因素有哪些? 答: ( 1) 温度的高低 ( 2) 降温速度
硕士研究生入学考试《材料成形原理》命题大纲 第一部分考试说明 一、考试性质 《材料成形原理》考试科目是我校为招收材料成形及控制工程、材料加工工程专业硕士研究生而设置的,由我校材料科学与工程学院命题。考试的评价标准是普通高等学校材料成形及控制工程和相近专业优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平。 二、考试的学科范围 应考范围包括:焊接热源及热过程,熔池凝固及焊缝固态相变,焊接化学冶金,焊接热影响区的组织与性能,焊接缺陷与控制;金属塑性成形的物理基础,应力分析,应变分析,屈服准则,应力应变关系,变形与流动问题,塑性成形力学的工程应用。 三、评价目标 《材料成形原理》是材料成形及控制工程和相关专业重要的专业基础课。本课程考试旨在考查考生是否了解材料成形的基本过程、基本特点、基本概念和基本理论,是否掌握了材料成形的基本原理、基本规律及应用。 四、考试形式与试卷结构 (一) 答卷方式:闭卷,笔试; (二) 答题时间:180分钟; 第二部分考查要点 一、焊接热源及热过程 1、与焊接热过程相关的基本概念 2、熔焊过程温度场 3、焊接热循环 二、熔池凝固及焊缝固态相变 1、焊接熔池凝固特点 2、焊接熔池结晶形态 3、结晶组织的细化 4、焊缝金属的化学成分不均匀性 5、焊缝固态相变 6、焊缝性能的控制 三、焊接化学冶金 1、焊接化学冶金过程的特点 2、焊缝金属与气相的相互作用 3、焊缝金属与熔渣的相互作用 4、焊缝金属的脱氧与脱硫 5、合金过渡 四、焊接热影响区的组织与性能 1、焊接热循环条件下的金属组织转变特点 2、焊接热影响区的组织与性能
五、焊接缺陷与控制 1、焊缝中的夹杂与气孔 2、焊接裂纹 六、金属塑性成形的物理基础 1、冷塑性变形与热塑性变形 2、影响塑性与变形抗力的因素 七、应力分析 1、应力张量的性质 2、点的应力状态与任意斜面上的应力 3、主应力,主切应力,等效应力 4、应力球张量与偏张量 八、应变分析 1、应变张量的性质 2、工程应变、对数应变、真实应变 九、屈服准则 1、Tresca屈服准则与Mises屈服准则 2、屈服轨迹与屈服表面 十、应力应变关系 1、塑性应力应变关系 2、增量理论与全量理论 十一、变形与流动问题 1、影响变形与流动的因素 2、摩擦及其影响 十二、塑性成形力学的工程应用。 1、主应力法的应用 2、滑移线法的应用 2014试题范围：今年的真题跟去年论坛里回忆的真题考的内容有80%都不一样。还是分为必做题和选做题，必做题100分，选做题50分。必做题包括塑性和焊接，选做题塑性焊接二选一。必做题前四题是塑性，后五题为焊接。选做题中：塑性部分是三题计算题，焊接部分有五题，第一题是计算题，后四题为分析简答题。 必做题：塑性考了 1.冷塑性变形对金属组织和性能的影响。2.什么是应力偏张量，应力球张量以及它们的物理意义。 3.考了对数应变和相对应变。4.还考了塑性成形过程中的力学方程。焊接考了 1.结晶裂纹的影响因素，防治措施 2.还考了熔渣的脱氧 3.熔渣的碱度对金属氧化，脱氧等等的影响。其他的忘了，跟去年考的很不一样，好多不会。 选作题；塑性是考了三个计算题，我没注意看，反正考了利用屈服准则来计算，还考了正应力，切应力，主应力的计算。最后一题利用主应力法来计算什么，我选做题选的是焊接，
华中科技大学博士研究生入学考试 《先进材料成形技术与理论》考试大纲 一、《先进材料成形技术及理论》课程概述 编号：MB11001 学时数：40 学分：2.5 教学方式：讲课30、研讨6、实验参观4 二、教学目的与要求： 材料的种类繁多，其加工方法各异，近年来随同科学技术的发展，新材料、材料加工新技术不断出现。本课程将概述材料的分类及其加工方法的选择；重点介绍液态金属精密成形、金属材料塑性精确成形及金属连接成形等研究与应用领域的新技术、新理论；阐述材料加工中的共性与一体化技术。本课程作为材料加工工程专业的学位课，将使研究生对材料加工的新技术与新理论有个全面的了解，引导研究生在大材料学科领域进行思考与分析，为从事材料加工工程技术的研究与发展奠定基础。 三、课程内容： 第一章材料的分类及其加工方法概述 1.1材料的分类及加工方法概述 1.2材料加工方法的选择（不同材料）及不同加工方法的精度比较（同一种材料） 1.3材料加工中的共性（与一体化）技术 1.4材料加工技术的发展趋势 第二章液态金属精密成形理论及应用 2.1 材料液态成形的范畴及概述 2.2 消失模精密铸造原理及应用(原理、关键技术、应用实例、缺陷与防治) 2.3 Corsworth Process新技术(精密砂型铸造：锆英（砂）树脂砂型、电磁浇注、热法旧砂再生) 2.4 半固态铸造成形原理与技术（流变铸造、触变成形、注射成形） 2.5 铝、镁合金的精确成形技术（金属型铸造、压铸、反重力精密铸造、精密熔模铸造等） 2.6 特殊凝固技术（快速凝固、定向凝固、振动凝固） 2.7 金属零件的数字化铸造（铸件三维造型、工艺模拟及优化、样品铸件快速铸造、工业化生产及 其设计） 2.8 高密度粘土砂紧实机理及其成形技术（高压造型、气冲造型、静压造型） 第三章金属材料塑性精密成形工艺及理论 3.1 金属塑性成形种类与概述 3.2金属材料的超塑性及超塑成形（概念、条件、成形工艺） 3.3 复杂零件精密模锻及复杂管件的精密成形（精密模锻、复杂管件成形） 3.4 板料精密成形（精密冲裁、液压胀形、其它板料精密成型） 3.5 板料数字化成形（点（锤）渐进成形、线渐进（快速）成形、无模（面、液压缸作顶模）成形）
(a) (b) (c) （1分）（2分）（2分） （只要画出各实线以及与成份C0间的相对位置即可得分） 4. 什么是焊接热循环？其主要参数有哪些？t8/5和t100各代表什么含义？（5分） 答：在焊接过程中，焊件上某点的温度由低到高，达到最大值后又由高到低随时间的变化，称为焊接热循环。其主要参数有加热速度、最高温度（峰值温度）、相变温度以上的停留时间（高温停留时间）、冷却速度（冷却时间）。 t8/5——代表从800冷却至500的冷却时间；t100——从最高温度冷却至100的冷却时间；评分标准：对焊接热循环，答对“焊件上某点温度随时间变化”即得1分；主要参数每答出1个得0.5分，4个参数全答出得2分；t8/5和t100各1分。 5. 焊接熔池凝固有何特点？其凝固组织形态有哪些？（5分） 答：由于焊接熔池凝固条件有体积小、过热、处于运动状态、熔池界面导热好及冷却速度快○2择优生长，即当最优结晶方向与导热最快方向一致时，晶粒生长最快而优先长大，取向不一致的晶粒被淘汰。 ○3熔池界面各点柱状晶成长的平均速度θ cos ? =v R，v为焊接速度，θ为R与v之间夹角。 焊接熔池凝固组织形态，宏观上看主要是柱状晶和少量等轴晶。微观分析，柱状晶内又有平面晶、包状晶及树枝晶等。 评分标准：第1问若答出联生（外延结晶）、择优成长及θ cos ? =v R，即得满分3分；第2问只要答出（包状晶、平面晶、包状树枝晶、树枝晶）柱状晶之一和等轴晶即得满分2分。 6. 焊接中脱氧反应有哪几种形式？CO2焊应采用什么焊丝？（5分） 答：在焊接中脱氧反应按其方式和特点可分为先期脱氧、沉淀脱氧和扩散脱氧三种。先期脱氧是在药皮加热阶段，固态药皮受热后发生的脱氧反应；沉淀脱氧是在熔滴和熔池阶段，溶解在液态金属中的脱氧剂和FeO直接进行反应，把铁还原，且脱氧产物浮出液态金属的过程，扩散氧化是在液态金属与熔渣的界面上进行的，是以分配定律为理论基础的。 CO2气保焊时，由于气氛的强氧化性，根据锰硅联合脱氧原则，常在焊丝中加入适当比例的锰和硅，可减少焊缝中的氧和夹杂物。如常用H08MnSiA或H08Mn2SiA等。 评分标准：第1问答出先期脱氧、沉淀脱氧及扩散脱氧即可得满分3分；第2问答出锰硅联合脱氧得1分；能写出一种焊丝牌号得1分。 7. 什么是动可容速度场？（3分）
液态金属成型原理
0、概论 1、液态金属的结构和性质 2、凝固的热力学基础 3、界面 4、凝固的结晶学基础 5、凝固的传热基础 6、凝固过程的流体流动 7、凝固金属的组织结构 8、凝固过程的缺陷和对策
第七章 凝固金属的组织结构
第七章 凝固金属的组织结构
? 第一节 凝固金属的组织结构 第二节 偏析（Segregation） 第三节 金属凝固组织形态控制
第七章 凝固金属的组织结构
2
一、凝固铸态组织的含义
z 铸态组织，即铸件的晶粒组 织，包括晶粒的形状、尺寸 和取向。广义讲，还包括合 金元素的分布（偏析）和凝 固过程形成的缺陷。
第七章 凝固金属的组织结构
3
二、晶粒组织（Grain Structure）
? 典型铸态组织：表面细晶粒、柱状晶粒、等轴晶粒
z激冷晶区的晶粒细小;
内部等轴晶区 表层急冷晶区
z柱状晶区的晶粒垂直 于型壁排列，且平行 于热流方向.
z内部等轴晶区的晶粒 较为粗大;
中间柱状晶区
第七章 凝固金属的组织结构
4
几种不同类型的铸件宏观组织示意图
（a）只有柱状晶;（b）表面细等轴晶加柱状晶;（c）三个晶区都有;（d）只有等轴晶
第七章 凝固金属的组织结构
5
三、铸态组织形成原因
? 1. 表面细晶粒
z 型壁激冷，大量生核； z 三维散热，生长迅速，
相互抑制； z 生长无方向性。
第七章 凝固金属的组织结构
6
第一章绪论 1.食品有哪些功能和特性？ 营养功能、感官功能、保健功能 安全性、保藏性、方便性 2.食品的质量要素主要有哪些？ 感官特性；营养；卫生；保藏期。 3. 食品变质主要包括食品外观、质构、风味等感官特征，营养价值、安全性、审美感觉的下降，食品加工中引起的变质主要有以下三个方面。 （1）微生物的作用：是腐败变质的主要原因，常见的污染细菌有:假单胞菌、微球菌、葡萄球菌、肠杆菌、霉菌等 （2）酶的作用：主要包括脂肪酶、蛋白酶、氧化还原酶、蔬菜水果中的多酚氧化酶诱发酶促褐变；肌肉中的氧化酶促进肌糖元分解产生大量酸性物质，引起尸僵。 （3）化学物理作用：热、冷、水分、氧气、光、及时间的条件下会发生物理化学变化，从而引起变色、褪色、脂肪氧化、淀粉老化、维生素损失、蛋白质变性等。 4.什么是食品加工？ 将食物（原料）经过劳动力、机器、能量及科学知识，把它们转变成半成品或可食用的产品（食品）的方法或过程。 第二章食品的脱水 1.食品中水分的存在形式。 1.1.结合水是指不易流动、不易结冰（即使在-40度下），不能作为外加溶质的 溶剂，其性质显著不同于纯水的性质，这部分水被化学或物理的结合力所固定。结合水又分为化学结合水、吸附结合水、结构结合水和渗透结合水。 1.2.自由水（游离水）是指食品或原料组织细胞中易流动、容易结冰也能溶解 溶质的这部分水，又称为体相水。
2.名词解释： ●水分活度：食品中水的逸度与纯水逸度之比称为水分活度 ●干制：经加热蒸发脱水，使食品水分含量在15%以，其他性质发生极小变化 的干燥方法称为干制. ●食品干藏：脱水干制品在其水分被降低到足以防止腐败变质的程度后，并始终保持 低水分可进行长期保藏的一种方法。 ●E RH（相对平衡湿度）：食品及不发生解吸也不发生吸附，此时空气的湿度称 为相对平衡湿度ERH，数值上用AW表示，对应食品中的水分为平衡水分。 ●M SI：在一定温度下，以AW水分含量所做的曲线成为MSI（水分吸附等温线）反应了食品平衡水分含量与外界的空气相对湿度之间的关系。 ●吸附：当食品水分的蒸汽压低于空气的蒸汽压时，则空气中的蒸气会不断地 向食品表面扩散，食品则从它表面附近的空气中吸收水蒸气而增加其水 分，这一吸水过程叫吸附。 ●解吸：当空气中的蒸汽压比食品的蒸汽压低时，食品中的水分向空气中蒸发， 水分下降，这一现象为解吸。 ●滞后现象：相同水分含量解吸的AW比吸附的AW低（食品重新吸水的能力变 弱） ●导湿性：由于水分梯度使得食品水分从高水分处向低水分处转移或扩的现 象。 ●导湿温性：食品受热时，温度梯度将促使水分（不论是液态或气态）从高 温处向低温处转移，这种现象称为导湿温性。 ●复原性：干制品重新吸收水分后，在重量、大小、形状、质地、颜色、风味、 结构、成分以及其他可见因素等方面恢复原来新鲜状态的程度。 ●复水性：指新鲜食品干制后能重新吸回水分的程度，一般用干制品吸水增重 的程度来表示，或用复水比、复重系数等来表示： a)水分活度对微生物的影响：各种微生物都有它自己生长最旺盛的适宜Aw， Aw下降，它们的生长率也下降，最后，Aw还可以下降到微生物停止生长的水平，不同类群微生物生长繁殖的最低Aw的范围是：细菌0.94-0.99，霉菌0.80-0.94，耐盐细菌0.75，耐干燥和耐高渗透压酵母0.60-0.65，在
《材料成形原理》阶段测验 （第一章） 班级：姓名：学号成绩： 1、下图中偶分布函数g(r)，液体g(r)为c图，晶态固体g(r)为a图，气体g(r)为 b 图。 （a）（b）（c） 2、液态金属是由大量不停“游动”着的原子团簇组成，团簇内为某种有序结构，团簇周围是一些散乱无序的原子。由于“能量起伏”，一部分金属原子（离子）从某个团簇中分化出去，同时又会有另一些原子组合到该团簇中，此起彼伏，不断发生着这样的涨落过程，似乎原子团簇本身在“游动”一样，团簇的尺寸及其内部原子数量都随时间和空间发生着改变，这种现象称为结构起伏。 3、对于液态合金，若同种元素的原子间结合力F(A-A、B-B) 大于异类元素的原子间结合力F(A-B)，则形成富A及富B的原子团簇，具有这样的原子团簇的液体仅有“拓扑短程序”；若熔体的异类组元具有负的混合热，往往F(A -B)＞F(A-A、B-B)，则在液体中形成具有A-B化学键的原子团簇，具有这样的原子团簇的液体同时还有“化学短程序”。 4、液体的原子之间结合力（或原子间结合能U）越大，则内摩擦阻力越大，粘度也就越大。液 体粘度η随原子间结合能U按指数关系增加，即（公式）：?? ? ? ? ? = T U T B B k exp k 2 3 τ δ η。 5、加入价电子多的溶质元素，由于造成合金表面双电层的电荷密度大，从而造成对表面压力大，而使整个系统的表面张力增大。 6、铸件的浇注系统静压头H越大，液态金属密度 1 ρ及比热 1 C、合金的结晶潜热H ?越大，浇注温 度 浇 T、铸型温度T型越高，充型能力越强。 7、两相质点间结合力越大，界面能越小，界面张力就越小。两相间的界面张力越大，则润湿角越大，表示两相间润湿性越差。 8、铸件的浇注系统静压头H越大，液态金属密度 1 ρ及比热 1 C、 合金的结晶潜热H ?越小，浇注温度 浇 T、铸型温度T型越高， 充型能力越强。 9、右图为碱金属液态的径向分布函数RDF，请在图中标注液 态K的平均原子间距r1的位置，并以积分面积（涂剖面线）表 达液态K的配位数N1的求法。见图中标注 10、试总结原子间相互作用力、温度、原子间距、表面活性元 素对液态金属的粘度、表面张力的总体规律。（可写于背面）
第四章 1． 何谓结晶过程中的溶质再分配?它是否仅由平衡分配系数K 0所决定?当相图 上的液相线和固相线皆为直线时，试证明K 0为一常数。 答：结晶过程中的溶质再分配：是指在结晶过程中溶质在液、固两相重新分布的 现象。 溶质再分配不仅由平衡分配系数K 0决定 ，还受自身扩散性质的制约，液相中的对流强弱等因素也将影响溶质再分配。 当相图上的液相线和固相线皆为直线时K 为一常数，证明如下：如右图所 示： 液相线及固相线为直线，假设 其斜率分别为m L 及m S ，虽然 C *S 、C *L 随温度变化有不同值，但 L m S m L S m T T m T T C C K /)(/)(0****--===S L m m =常数， 此时，K 0与温度及浓度无关， 所以，当液相线和固相线为直 线时，不同温度和浓度下K 0为 定值。 2． 某二元合金相图如右所示。合金液成分为C B =40%，置于长瓷舟中并从左端 开始凝固。温度梯度大到足以使固-液界面保持平面生长。假设固相无扩散，液相均匀混合。试求：①α相与液相之间的平衡分配系数K 0；②凝固后共晶体的数量占试棒长度的百分之几?③凝固后的试棒中溶质B 的浓度沿试棒长度的分布曲线。
解：（1）平衡分配系数K 0 的求解： 由于液相线及固相线均为直 线不同温度和浓度下K 0为 定值，所以：如右图， 当T=500℃时， K 0 =**L C C α=%60%30=0.5 K 0即为所求 α相与液相之间的 平衡分配系数. （2）凝固后共晶体的数量占试棒长度的百分数的计算: 由固相无扩散液相均匀混合下溶质再分配的正常偏析方程 )1(00-*=K L L f C C 代入已知的*L C = 60％ , K 0 = 0.5, C 0= C B =40% 可求出此时的L f = 44.4％ 由于T=500℃为共晶转变温度,所以此时残留的液相最终都将转变为共晶组织,所以凝固后共晶体的数量占试棒长度的百分数也即为44.4％. （3）凝固后的试棒中溶质B 的浓度沿试棒长度的分布曲线 (并注明各特征成分及其位置)如下: 图 4-43 二元合金相图
综合测试题一 模具寿命与材料成形加工及材料学 一、填空题（每小题2分，共20分） 1. 目前铸造成形技术的方法种类繁多按生产方法分类，可分为砂型铸造和特种铸造。 2. 在铸造生产中，细化铸件晶粒可采用的途径有增加过冷度、采用孕育处理和附加振动。 3. 铸铁按碳存在形式分灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁等。 4. 合金在铸造时的难易程度的衡量指标合金的流动性和收缩。 5. 合金的流动性主要取决于它本身的化学成分。 6. 压力加工的加工方法主要有：冲压、锻造、轧制、拉拔和 挤压等。 7. 合金的流动性常采用浇注螺旋型标准试样的方法来衡量， 8. 流动性不好的合金容易产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。 9. 液态金属的充型能力主要取决于金属的流动性，还受外部条件如浇注温度、充型压力、铸型结构和铸型材料等因素的影响,是各种因素的综合反映。 10.金属由浇注温度冷却到室温经历了液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个相互关联的收缩阶段。 11.液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。固态收缩对铸件的形状和尺寸精度影响很大，是内应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。 12.铸造中常产生的铸造缺陷有缩孔、缩松、浇不足、裂纹、内应力、夹渣和夹砂等
13. 特种铸造相对于砂型铸造的两类特点：型模的革新和充型方式的变更。 14.常用特种铸造方法金属型铸造、压力铸造、离心铸造、消失模铸造和熔模铸造、壳型铸造等。 15.衡量金属锻造性能的两个指标塑性和变形抗力。 16.自由锻造常用设备空气锤和水压机。 17.自由锻的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转和错移等。 18.镦粗的变形特点横截面积变大，长度变短普通拔长的变形特点横截面积变小，长度变长芯轴拔长的变形特点内孔直径不变，长度变长，壁厚变薄。 19.锻造温度范围是指始锻温度与终锻温度之差。后者过低易产生加工硬化现象。 20. 锤上模锻的实质金属在模膛内成形和变形阻力大，变形不均匀。 21. 模膛的分类制坯模膛和模锻模膛。 22. 板料冲压中分离工序有冲孔、落料、剪切和修整等。变形工序有拉深、弯曲、翻边和成形等。 23. 电弧燃烧实质是指电弧的产生、运动和消失的动态平衡。 24. 电弧分为阴极区、阳极区和弧柱区三个区。 25. 直流电焊机正接极是指焊件接正极，焊条接负极。 26. 焊接冶金过程的特点反应温度高、接触面积大、冷却速度快。 27. 焊接接头是指焊缝和热影响区。焊接热影响区包括熔合区、过热区、正火区、部分相变区和再结晶区。 28. 焊接应力和变形产生的原因对焊缝区不均匀的加热和冷却。
第二章食品的脱水 水分活度的概念 游离水和结合水可用水分子的逃逸趋势（逸度）来反映，食品中水的逸度与纯水的逸度之比为水分活度Aw。 食品中水分含量和水分活度有什么关系？说明原因 食品中水分含量（M）与水分活度之间的关系曲线称为该食品的吸附等温线。 水分活度对微生物、酶及其它反应有什么影响？ 对微生物：大多数细菌为0.94~0.99,大多数霉菌为0.80~0.94，在Aw<0.6时，绝大多数微生物就无法生长；对酶：酶活性随Aw的提高而增大，通常在Aw为0.75~0.95的范围内酶活性达到最大。在Aw<0.65时，酶活性降低或减弱，但要抑制酶活性，Aw应在0.15以下；对其它反应：①Aw下降时，以水为介质的反应难以发生②Aw下降时，离子型反应的速率减小③Aw 下降时，水参加的反应速率下降④Aw下降时，水影响酶的活性及酶促反应中底物的输送。食品水分活度受到哪些因素影响? 食品种类、水分存在的量、含量、温度、水中溶质的种类和浓度、食品成分或物化特性、水与非水部分结合的强度 简述吸附和解吸等温线的差异及原因。 食品在脱水过程中水分含量和水分活度之间的关系就是水分解吸的过程，为解吸的吸附等温线；若将脱水后的食品再将这部分水加到食品中去即复水的过程，这就是吸附；在这两个相反的过程中，吸附和解吸之间的水分吸附等温线两者之间不能重合（有差异），形成了滞后圈。原因：1.食品解吸过程中的一些吸水部分与非水组分作用而无法释放出水分。 2.食品不规则形状产生的毛细管现象，欲填满或抽空水分需要不同的蒸汽压 （要抽出需要P内>P外，要填满即吸着时需P外>P内）。 3.解吸时将使食品组织发生改变，当再吸水时就无法紧密结合水分，由此可 导致较高的水分活度。 简述食品干燥机制 干制是指食品在热空气中受热蒸发后进行脱水的过程。在干燥时存在两个过程： 食品中水分子从内部迁移到与干燥空气接触的表面（内部转移），当水分子到达表面，根据空气与表面之间的蒸汽压差，水分子就立即转移到空气中（外部转移）——水分质量转移；热空气中的热量从空气传到食品表面，由表面再传到食品内部——热量传递。干燥是食品水分质量转移和热量传递的模型。 简述干制过程特性 食品在干制过程中，食品水分含量逐渐减少，干燥速率变大后又逐渐变低，食品温度也在不断上升。 如何控制干燥过程来缩短干燥时间？ （1）温度：空气作为干燥介质,提高空气温度,在恒速期干燥速度加快，在降速期也会增加（2）空气流速：空气流速加快，食品在恒速期的干燥速率也加速，对降速期没有影响（3）空气相对湿度：空气相对湿度越低，食品恒速期的干燥速率也越快；对降速期无影响。（4）大气压力和真空度：大气压力影响水的平衡，因而能够影响干燥，当真空下干燥时，空气的蒸汽压减少，在恒速阶段干燥更快。但是，若干制由内部水分转移限制，则真空干燥对降率期的干燥速率影响不大。适合热敏物料的干燥 干制条件主要有哪些？它们如何影响湿热传递过程的？（如果要加快干燥速率，如何控制干制条件） 温度：温度提高,传热介质与食品间温差越大,热量向食品传递的速率越大；水分受热导致产生更高的汽化速率；对于一定水分含量的空气,随着温度提高,空气相对饱和湿度下降,
《材料成型原理》试卷 一、铸件形成原理部分（共40分） (1)过冷度；(2)液态成形；(3)复合材料；(4) 定向凝固； （1）过冷度：金属的理论结晶温度与实际结晶温度的差，称为过冷度。 （2）液态成形：将液态金属浇入铸型后，凝固后获得一定形状和性能的铸件或铸锭的加工法。 （3）复合材料：有两种或两种以上物理和化学性质不同的物质复合组成的一种多相固体。（4）定向凝固:定向凝固是使金属或合金在熔体中定向生长晶体的一种工艺方法。 （5）溶质再分配系数：凝固过程中固－液界面固相侧溶质质量分数与液相中溶质质量分数之比，称为溶质再分配系数。 2、回答下列问题 （1）影响液态金属凝固过程的因素有哪些？影响液态金属凝固的过程的主要因素是化学成分；冷却速率是影响凝固过程的主要工艺因素；液态合金的结构和性质等对液态金属的凝固也具有重要影响。 （2）热过冷与成分过冷有什么本质区别？热过冷完全由热扩散控制。成分过冷由固－液界前方溶质的再分配引起的，成分过冷不仅受热扩散控制，更受溶质扩散控制。 （3）简述铸件（锭）典型宏观凝固组织的三个晶区.表面细晶粒区是紧靠型壁的激冷组织，由无规则排列的细小等轴晶组成；中间柱状晶区由垂直于型壁彼此平行排列的柱状晶粒组成；内部等轴晶区由各向同性的等轴晶组成。 3、对于厚大金属型钢锭如何获得细等轴晶组织？降低浇注温度，有利于游离晶粒的残存和产生较多的游离晶粒；对金属液处理，向液态金属中添加生核剂，强化非均质形核；浇注系统的设计要考虑到低温快速浇注，使游离晶不重熔；引起铸型内液体流动，游离晶增多，获得等轴晶。 二、焊接原理部分1简述氢在金属中的有害作用。氢脆，白点，气孔，冷裂纹2写出锰沉淀脱氧反应式，并说明熔渣的酸碱性对锰脱氧效果的影响.[Mn] + [FeO] = [Fe] + (MnO),酸性渣脱氧效果好，碱度越大，锰的脱氧效果越差。3冷裂纹的三大形成要素是什麽？钢材的淬硬倾向，氢含量及其分布，拘束应力状态4说明低碳钢或不易淬火钢热影响区组织分布.（1）熔合区：组织不均匀;（2）过热区：组织粗大; （3）相变重结晶区（正火区）：组织均匀细小;（4）不完全重结晶区：晶粒大小不一，组织分布不均匀. 一、填空题 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。 4．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。 5．液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为热过冷。 6．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不同形态的晶区。 7．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。 8．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。 9．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。
材料成型加工与工艺学-习题解答(9-10- 11)
第八章注射成型 2.塑料挤出机螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异同? (p278)注射螺杆与挤出螺杆在结构上有何区别: (a)注射螺杆长径比较小，约在10~15之间。 (b)注射螺杆压缩比较小，约在2~5之间。 (c) 注射螺杆均化段长度较短，但螺槽深度较深，以提高生产率。为了提高塑化量，加料段较长，约为螺杆长度的一半。 (d)注射螺杆的头部呈尖头形，与喷嘴能有很好的吻合，以防止物料残存在料筒端部而引起降解。 (p221)挤出机螺杆成型作用是对物料的输送、传热塑化塑料及混合均化物料。 移动螺杆式注射机的螺杆成型作用是对塑料输送、压实、塑化及传递注射压力。是间歇式操作过程，它对塑料的塑化能力、操作时的压力稳定以及操作连续性等要求没有挤出螺杆严格。 3.请从加热效率出发，分析柱塞是注射机上必须使用分流梭的原因? (p278)分流梭的作用是将料筒内流经该处的物料成为薄层，使塑料流体产生分流和收敛流动，以缩短传热导程。既加快了热传导，也有利于减少或避免塑料过热而引起热分解现象。同时塑料熔体分流后，在分流梭与料筒间隙中流速增加，剪切速度增大，从而产生较大的摩擦热，料温升高，黏度下降，使塑料进一步的混合塑化，有效提高柱塞式注射机的生产量及制品质量。
6.试分析注射成型中物料温度和注射压力之间的关系，并绘制成型区域示意图。 (p298) 料温高时注射压力减小；反之，所需的注射压力加大。 8.试述晶态聚合物注射成型时温度(包括料温和模温)对其结晶性能和力学性能的影响。 (p297)结晶性塑料注射入模具后，将发生向转变，冷却速率将影响塑料的结晶速率。缓冷，即模温高，结晶速率大，有利结晶，能提高制品的密度和结晶度，制品成型收缩性较大，刚度大，大多数力学性能较高，但伸长率和充及强度下降。反过来，骤冷所得制品的结晶度下降，韧性较好。但在骤冷的时不利大分子的松弛过程，分子取向作用和内应力较大。中速冷塑料的结晶和曲性较适中，是用得最多的条件。实际生产中用何种冷却速度，还应按具体的塑料性质和制品的使用性能要求来决定。例如对于结晶速率较小的PET塑料，要求提高其结晶度就应选用较高的模温。
21.铸件宏观组织的控制途径与措施 1.铸件结晶组织对铸件质量和性能的影响 表面细晶粒区薄，对铸件的质量和性能影响不大。 铸件的质量与性能主要取决于柱状晶区与等轴晶区的比例以及晶粒的大小。 （1）柱状晶： 生长过程中凝固区域窄，横向生长受到相邻晶体的阻碍，枝晶不能充分发展，分枝少，结晶后显微缩松等晶间杂质少，组织致密。 但柱状晶比较粗大，晶界面积小，排列位向一致，其性能具有明显的方向性：纵向好、横向差。凝固界面前方常汇集有较多的第二相杂质气体，将导致铸件热裂。 （2）等轴晶： 晶界面积大，杂质和缺陷分布比较分散，且各晶粒之间位向也各不相同，故性能均匀而稳定，没有方向性。 枝晶比较发达，显微缩松较多，凝固后组织不够致密。 细化能使杂质和缺陷分布更加分散，从而在一定程度上提高各项性能。晶粒越细综合性能越好。 对塑性较好的有色金属或奥氏体不锈钢锭，希望得到较多的柱状晶，增加其致密度； 对一般钢铁材料和塑性较差的有色金属铸锭，希望获得较多的甚至是全部细小的等轴晶组织；对于高温下工作的零件，通过单向结晶消除横向晶界，防止晶界降低蠕变抗力。 2.铸件宏观组织的控制途径和措施 等轴晶组织的获得和细化 强化非均匀形核促进晶粒游离抑制柱状晶区 1）加入强生核剂——孕育处理 孕育——向液态金属中添加少量物质以达到增加晶核数、细化晶粒、改善组织之目的的一种方法。 变质——加入少量物质通过元素的选择性分布而改变晶体的生长形貌，如球化或细化。 A.形核剂： a）直接作为外加晶核 b）通过与液态金属的相互作用而产生非均匀晶核 能与液相中某些元素组成较稳定的化合物 通过在液相中造成大的微区富集而使结晶相提前弥散析出 B.强成分过冷元素： 通过在生长界面前沿的富集而使晶粒根部和树枝晶分枝根部产生细弱缩颈，从而促进晶粒的游离。 强化熔体内部的非均匀形核孕育剂富集抑制晶体生长
1、食品的功能可分为营养功能，感官功能和保健功能。 2、食品工艺学研究的原则是技术上先进，经济上合理，而技术上先进又包括 工艺先进和设备先进两部分。 3、食品具有安全性，保藏性和方便性三个特性。 4、在干燥操作中，要提高干燥速率，可选用的操作条件包括：温度，空气流速，空气相对湿度和大 气压力和真空度四种。 5、食品干制加工中人工干制的的方法有空气对流干燥，接触干燥，真空干燥和 冷冻干燥等。 6、常用于干制品的速化复水处理的方法有压片法，刺孔法，刺孔压片法。 7、表示金属罐封口质量的三个50%分别是指叠接率，紧密度，接缝盖钩完整率。 8、罐头工业中酸性食品和低酸性食品的分界线以pH__4.6___为标准，pH值低于该值时， 肉毒杆菌的生长会受到抑制。 9、罐藏食品常用的排气方法有热灌装法，加热排气法，蒸汽喷射排气法和真空排气法。 10、冻藏时影响冻结食品储藏期和质量的主要因素有贮藏温度，空气相对湿度及其流速，食品原料的种类和 冻结方法等。 11、食品在-4~-1℃之间，大部分水分冻结成冰晶体，此温度范围称为最大冰晶体形成带。 12、食品冻结时喷雾冷冻常采用的超低温制冷剂有CO2和液氮两种。 13、为了保证回热过程中食品表面不致有冷凝水现象，最关键要求是同食品表面接触的空气的露点必须始终低于 食品表面温度。 14、气调贮藏的原理是将食品周围的气体适当调节成比正常大气含有更低的_O2_浓度和更高的_CO2__浓度的气体，配 合适当的温度条件，来延长食品的寿命。 15、食品的腌制方法有干腌法，湿腌法，动脉或肌肉注射腌制法和混合腌制法。 16、食品的烟熏加工方法有冷熏法，热熏法，液熏法等。 17、发酵型腌菜的特点是腌渍时食盐用量___少___，同时有显著的__乳酸__发酵。 18、在食品化学保藏中使用的食品添加剂主要是食品防腐剂和抗氧化剂两类。 19、苯甲酸钠只有在_ 酸性介质中才有效力，所以苯甲酸及其盐类常用于酸性食品，并结合低温杀菌，起到 防腐保藏作用。 20、目前我国食品防腐剂标准只允许乳酸链球菌素，维他霉素等抗生素用于食品防腐。 21、辐照食品所用放射性同位素能发射α_、_β_和γ射线。其中，γ射线的能量高，穿透物质的能量最强， 但电离能力最小。 22、辐射源有钴-60辐射源和铯-137辐射源两类，食品辐照处理上用的最多的射线源是钴-60辐射 源。 23、根据加工目的及所需的照射剂量，食品的辐照杀菌可分为辐射阿氏杀菌，辐射巴氏杀菌和辐射耐 贮杀菌三类。 24、硬糖生产中熬糖工序根据设备的不同可分为常压熬糖，连续真空熬糖和连续真空薄膜熬糖三种。 25、果蔬罐头生产中采用的去皮方法有机械去皮，化学去皮，热力去皮，手工去皮等几种。 26、原果胶在酶的作用下分解为果胶，果蔬变软，果蔬开始成熟。随着果胶在果胶酶的作用下进一步转变为_ 果 胶酸，果蔬进入过熟阶段。 27、液态乳的杀菌方式一般有巴氏杀菌、保持灭菌和超高温灭菌乳三类。 28、果蔬中的果胶物质在不同的生长阶段分别以原果胶，果胶和果胶酸三种形式存在。 29、乳粉的喷雾干燥设备主要有两种，分别是压力喷雾干燥和离心喷雾干燥设备。 30、焦香糖果原料熬煮时产生的焦香风味主要是通过焦糖化反应和美拉德反应两种反应产生的风味物 质形成的。。 31、方便面生产中，脱水干燥工艺可分为油炸干燥和热风干燥两种。 1、为什么速冻食品比缓冻食品的质量好？ 答：①形成的冰晶体颗粒小，对细胞的破坏性也比较小。②冻结时间越短，允许盐分扩散和分离出水分以形成纯冰的时间也随之缩短。③将食品温度迅速降低到微生物生长活动温度以下，就能及时阻止冻结时食品分解。④迅速冻结时，浓缩的溶质和食品组织、胶体以及各种成分相互接触的时间也显著缩短，因而浓缩的危害性也随之下降。 2、试述冻结对食品品质的影响。