工学院200 ～200 学年第学期
《工程材料与材料成型基础D》考试试卷(开卷) 课程代号：334100- 05 试卷编号：01
一、填空题（15分）
1、测定材料硬度的常用方法有（布氏硬度）和（洛氏硬度）。
2、碳溶于α-Fe的固溶体称为（铁素体），碳溶于γ-Fe的固溶体称为（奥氏体）。
3、在共析钢过冷奥氏体组织转变产物中，（马氏体）硬度最高，（珠光体）硬度最低。
4、45钢退火后的组织是（铁素体、珠光体），淬火后的组织是（马氏体），淬火+高温回
火后的组织是（回火索氏体）。
5、板料拉深变形时易产生两种缺陷，实际生产中常采用（压边圈）压紧板料的边缘以防止产生
（皱折），限制过小的拉深系数以免产生（拉裂）。
6、结构钢焊条的选用一般是按（强度相等）原则；而不锈钢焊条和耐热钢焊条的选用是按（成分相等）原则。
7、消除焊接残余内应力的最有效办法是焊件进行（去应力退火）。
二、选择填空（12分）
1、钢和白口铸铁自液态缓冷到室温时都会发生（ C ）转变。
（A. 同素异构；B. 共晶；C. 共析；D. 马氏体）
2、在下列牌号的正火态钢中，（ A ）的铁素体最多。
（A. 20钢；B. 45钢；C. T8钢；D. T13钢）
3、制造麻花钻应选（ D ）材料。
（A. 硬质合金；B. 碳素工具钢；C. 合金工具钢；D. 高速钢）
4、图纸上对材料机械性能的要求往往只注硬度，因为硬度是一个（ B ）性指标。
（A. 单一；B. 综合；C. 不破坏；D. 无量纲）
5、合金的铸造性能主要包括（ B ）。
（A. 充型能力和裂纹倾向；B. 流动性和收缩性；C. 收缩性和变形倾向；D. 缩孔倾向和裂纹倾向）6、感应加热表面淬火法适用的钢种是（ B ）。
（A. 渗碳钢；B. 调质钢；C. 弹簧钢；D. 滚铬钢）
7、焊接时一般要对被焊区进行保护，以防止空气的有害影响。如焊接铝合金时，氩弧焊（ B ）
（A. 采用气渣联合保护；B. 采用气体保护；C. 不采取保护措施；D. 采用渣保护）。
8、焊条牌号J422中的前两位数字表示焊缝金属的（ C ）。
（A. σb≤420MPa；B. σs≤420MPa；C. σb≥420MPa；D. σs≥420MPa）
9、某种合金的塑性较低，但又要用压力加工方法成形。此时选用（ C ）效果最好。
（A. 轧制；B. 拉拔；C. 挤压；D. 自由锻）
10、在砂型铸造和特种铸造中，生产率最高的生产方法是（ D ）。
（A. 砂型铸造；B. 熔模铸造；C. 金属型铸造；D. 压力铸造）。
11、铸件模样的尺寸应比零件图至少增加（ C ）。
（A. 拔模斜度；B. 型芯头； C. 收缩率；D. 铸造圆）
12、灰铸铁、球墨铸铁、铸钢三者的塑性高低的一般顺序为（ C ）。
（A. HT>ZG>Q T；B. Q T>ZG>HT；C. ZG>Q T>HT；D. HT>Q T>ZG）
三、判断正误(正确画“√”，错误画“×”)(10分)
1、（√）钢中杂质元素硫和磷是有害元素，故其含量应严格控制。
2、（×）亚共析成分的钢，随着含碳量的增加，其硬度升高，强度降低。
3、（×）为改善15钢、20钢的切削加工性能，可以用正火代替退火。因为正火后的硬度比退火的低，而且正火周期短，成本低。
4、（√）钢号Q235和Q345是表示材料的屈服强度。
5、（√）淬火钢回火后的硬度主要取决于回火温度。
6、（×）合金元素(除Co外)溶入奥氏体后使C曲线向右移，提高临界冷却速度，即提高了钢的淬透性。
7、（×）不锈钢1Cr13，Cr12，Cr12MoV具有耐蚀性的原因是钢中加入了大量的Cr元素。
8、（√）灰铸铁具有良好的减振性、耐磨性和导热性，是制造床身、壳体、活塞环的好材料。
9、（√）制定铸造工艺图时，拔模斜度是指在零件图上垂直于分型面的加工表面壁上的附加斜度。
10、（√）型芯在铸型中是靠芯头来定位、排气的。
11、（×）当合金的化学成分和铸件的结构一定时，浇注温度则是控制合金充型能力的唯一因素。
12、（×）熔模铸造可铸出形状复杂的薄壁铸件。这是保持一定工作温度的铸型提高了合金充型能力所致。
13、（√）热加工流线分布合理时，可提高零件的机械性能。
14、（√）没有经过冷变形的钢，即使把它加热到再结晶温度以上，也不会产生再结晶。
15、（×）塑性变形温度低于727℃时的加工属于冷加工。
16、（√）15钢、40钢、T8钢相比，15钢的可锻性最好。
17、（√）拉深过程中，板料侧壁内拉应力的大小与拉深系数有关。拉深系数越大，板料侧
壁所受的拉应力也越小。
18、（×）埋弧自动焊不能焊接环焊缝。
19、（√）CO2气体保护焊适用于低碳钢和强度级别不高的普通低合金钢焊接，主要焊接薄
板。
20、（×）焊接中碳钢时，为了避免产生裂纹，焊前必须对工件进行预热。含碳量越高，预热温度越低。
四、根据Fe-Fe3C相图，解释下列现象:（共13分）
1、室温下，T8钢比45钢的，比T12钢的强度高。（3分）
T8钢与45钢相比，含碳量较高，Fe3C量较高,故硬度高；
T8钢与T12钢相比，T8钢组织为珠光体，T12钢组织为珠光体和网状二次Fe3C，而网状二次Fe3C会使钢的强度降低。
2、绑扎物件一般用低碳钢丝，而起重机吊重物时都用60钢制成的钢丝绳。（3分）
绑扎物件要求塑性较高，一般用低碳钢丝；
而起重机吊重物时的钢丝绳要求较高的强度和一定的塑性，一般用60钢制成。
3、钢铆钉一般用低碳钢制造。（3分）
钢铆钉要求塑性较高，一般用低碳钢制造。
4、在1100℃时，含碳0.4%钢能进行锻造，而含碳4.0%铸铁不能锻造。（4分）
在1100℃时，含碳0.4%钢的组织为：铁素体和珠光体，故能进行锻造；
在1100℃时，含碳4.0%铸铁的组织中，基体为Fe3C，故不能锻造。
五、简答题（共30分）
1、中碳钢调质处理后与正火后各为何种组织？为什么调质处理的性能优于正火处理？(4分)
中碳钢调质后组织：回火索氏体（粒状Fe3C）
中碳钢正火后组织：铁素体和索氏体（片状Fe3C）
回火索氏体组织的塑性和韧性较高，
故调质处理的性能优于正火处理
2、用T12钢制造锉刀，其工艺路线为：下料→锻造→热处理1→机加工→热处理2→磨加工。试写出各热处理工序的名称，并指出热处理工序的方法、作用、显微组织及大致硬度。(6分)
热处理1 ：方法——球化退火
作用——降低硬度，改善切削加工性；为淬火做组织准备。
组织及硬度——铁素体 + 球状Fe3C 250-300HBS
热处理2：方法——淬火+ 低温回火
作用——提高硬度，满足使用性能。
组织及硬度——回火马氏体 + 球状Fe3C 60-62HRC
3、汽车变速齿轮箱应具有以下性能：齿面高的硬度和耐磨性；齿轮心部要有足够的强度和韧性。试选用合适的材料，并制定工艺路线。（4分）
20CrMnTi 进行渗碳，淬火+低温回火处理。
齿面具有高的硬度和耐磨性；
齿轮心部具有足够的强度和韧性。
工艺路线：
下料→锻造→正火→机加工→渗碳，淬火+低温回火→磨加工
4、什么是顺序凝固原则和同时凝固原则？各适用于什么合金及铸件结构特点（6分）
顺序凝固——在铸件可能出现缩孔的厚大部位，通过增设冒口或冷铁等工艺措施，使铸件上远离冒口的部位先凝固，尔后是靠近冒口的部位凝固，冒口本身最后凝固。用于收缩大或壁厚差距较大，易产生缩孔的合金铸件，如铸钢、铝硅合金等。
同时凝固——铸件各部分同时凝固。用于凝固收缩小的灰铸铁。
5、为何锻件的机械性能比铸件好？（4分）
原因：
经过回复、再结晶过程能细化金属的组织，提高金属的机械性能；
能将铸锭组织中的气孔、缩松压合得到致密的组织，提高金属的机械性能；
锻造流线合理分布，提高金属的机械性能。
6、减小焊接残余内应力的措施有哪些？消除焊接残余内应力的最有效办法是什么(6分)
减少焊接应力与变形的工艺措施：
焊前预热及焊后热处理；
选择合理的焊接次序；
刚性固定法；
反变形法；
锤击焊缝法；
采用机械矫正和火焰矫正。
六. 分析下列毛坯的两种不同结构，试选择合理的结构并说明理由。(10分)
1、锻件
（a） (b)
（a）合理（避免使用活块）
2、锻件
（a） (b)
(b) 合理（简化锻造工序）
3、焊接件
（a） (b)
（a）合理（避免焊缝密集交叉）4、铸件
（a） (b)
（b）合理（型芯稳定）
5、点焊焊接件
(a) (b) (c)
(b) 、(c) 合理（可以顺利焊接）
七、说明下列符号的意义（牌号种类和用途）（10分）
4520CrMnTi3Cr13T12Q235
9SiCr W18Cr4V08F HT20060Si2Mn
45 优质碳素结构钢，轴、齿轮；
20CrMnTi 合金渗碳钢，汽车变速齿轮；
3Cr13 不锈钢，医疗器械；
T12 碳素工具钢，锉刀；
Q235 碳素结构钢，桥梁、车辆；
9SiCr 合金工具钢，丝锥、板牙；W18Cr4V 高速钢，高速车刀；
08F 优质碳素结构钢，冲压件；HT200 灰铸铁，机床床身；
60Si2Mn 合金弹簧钢，机车板弹簧。
沙洲工学院200 ～200 学年第学期
《工程材料与材料成型基础D》考试试卷（开卷）课程代号：334100- 05 试卷编号：02
二、填空题（15分）
1、共析钢平衡结晶至常温时，其相的组成物为（铁素体、渗碳体），组织组成物为（珠光体）。
2、钢件调质处理是指（淬火+高温回火）。调质处理适用于（中碳）成分的钢件。
3、改善低碳钢切削加工性的热处理方法有（正火）。
4、淬火后在同样温度回火时，合金钢硬度比相同含碳量的碳钢要高，这种抗回火软化的能力称为（回火稳定性）。
5、GCr15钢的预先热处理为（球化退火）。
6、金属从液态冷到室温时的收缩由液态收缩，凝固收缩和固态收缩三个阶段组成，其中前两个阶段形成铸件的（缩孔和，缩松），后一个阶段引起铸件（变形，开裂）。
7、板料弯曲变形时易产生（起皱）和（拉裂）两种缺陷。
8、电焊条是由（焊芯）和（药皮）组成的，前者的作用是（电极，填充金属）；后者的作用是（）。
二、选择填空（12分）
1、在下列牌号的正火态钢中，（ A ）的δ值最高。
（A. 20钢；B. 45钢；C. T8钢；D. T13钢）
2、退火钢，铸铁及有色金属的硬度应采用（ A ）测定。
（A. HBS；B. HRA；C. HRC；D. HV）
3、不锈钢加Cr的主要原因是（ D ）。
（A.降低钢基体的脆性； B. 提高钢基体的强度；C. 降低钢基体的电极电位；D. 提高钢基体的电极电位）
4、灰铸铁、球墨铸铁、铸钢三者的塑性高低的一般顺序为（ C ）。
（A. HT>ZG>Q T；B. Q T>ZG>HT；C. ZG>Q T>HT；D. HT=Q T=ZG）
5、灰铸铁的牌号越大，其（ C ）。
（A. 含碳量越高；B. 含锰量越高；C. 石墨片越细；D. 含硫量越高）
6、制造整体圆柱铣刀应选（ D ）材料。
（A. 硬质合金；B. 碳素工具钢；C. 合金工具钢；D. 高速钢）
7、制造手用绞刀应选用的材料是（ B ）。
（A. 碳素工具钢；B. 合金工具钢；C. 高速钢；D. 硬质合金）
8、钢材的碳当量越高，其（ C ）倾向越大，故可焊性越差。
（A. 气孔；B. 未焊透；C. 冷裂；D. 热裂）
9、下列几种牌号的焊条中，（ D ）属于碱性焊条。
（A. J427；B. J506；C. J507；D. A、B和C）
10金属板料弯折时由于材料外侧受拉伸可能造成拉裂，故应尽可能使弯折线与板料的纤维方向（ B ）。
（A. 平行；B. 垂直；C. 同向；D. 反向）
11、金属材料热变形出现锻造流线，只有用（ B ）才能改变其分布的方向与形状。
（A. 热处理,；B. 锻造；C. 切削加工；D. 焊接）
12、普通车床床身浇注时，导轨面应该（ B ）。
（A. 朝上；. 朝下；C. 朝左侧；D. 朝右侧）
三、判断正误(正确画“√”，错误画“×”)(10分)
1、（×）大多数合金元素加入钢中，可以提高钢的临界冷却速度。
2、（×）45钢淬火后硬度较高，约HBS200～240。
3、（×）淬火钢回火的主要目的是降低硬度，消除淬火缺陷，改善切削加工性。
4、（×）层片状珠光体的性能主要取决于层片间距，层片间距越大，其机械性能越好。
5、（√）正火可以消除过共析钢中的网状二次渗碳体。
6、（×）淬火的主要目的是为了提高钢的硬度。
7、（×）45钢正火和调质处理后的组织和性能完全相同。
8、（√）与碳素钢相比，合金钢具有较高的机械性能和淬透性。
9、（√）GCr15钢可以制作冷冲模具和量具。
10、（√）焊接中碳钢时，为了避免产生裂纹，焊前必须对工件进行预热。含碳量越高，预热温度越高。
11、（√）CO2气体保护焊与手弧焊相比，成本低，生产率高。
12、（×）为了避免拉深过程中产生拉裂，必须使拉深系数小一些，以控制变形程度。
13、（×）手弧焊若使用埋弧自动焊那样大的电流，也可大大提高生产率。
14、（√）胎膜锻在一定程度上兼有自由锻和模锻的特点。
15、（√）对塑性较差的合金钢及铜、铝合金，可采用在三向压应力状态下变形的措施。
16、（×）金属的塑性越好，变形抗力越大，金属的可锻性越好。反之则差。
17、（√）塑性是金属固有的一种属性，它不随压力加工方式的变化而变化。
18、（×）为防止零件在机械加工或使用过程中变形，不论砂型铸造件、熔模铸造件，还是金属型铸造件、压力铸造件均需进行去应力退火。
19、（√）制定铸造工艺图时，拔模斜度是指在零件图上平行于分型面的加工表面壁上的附
加斜度。
20、（√）合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基
本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的基本原因。
四、根据Fe-Fe3C相图，解释下列现象:（共13分）
5、钳工锯割T8钢钢料比锯割20钢费力且锯条易磨钝。（3分）
T8钢含碳量较高，Fe3C量较高,硬度高；
钳工锯割T8钢钢料比锯割20钢费力且锯条易磨钝。
6、钢铆钉一般用低碳钢制造。（3分）
钢铆钉要求塑性较高，一般用低碳钢制造。
7、绑扎物件一般用低碳钢丝，而起重机吊重物时都用60钢制成的钢丝绳。（3分）
绑扎物件要求塑性较高，一般用低碳钢丝；
而起重机吊重物时的钢丝绳要求较高的强度和一定的塑性，一般用60钢制成。
4、钢适宜压力加工成形，而铸铁适宜铸造成形（4分）
钢加热后都可获得奥氏体组织，故适宜压力加工成形；
铸铁的铸造性能好，故适宜铸造成形。
五、简答题（共30分）
1、淬火钢件为什么要进行回火？常用的回火方法有那几种？各适用于那些钢种？（6分）
目的：消除内应力，降低脆性；稳定组织和尺寸；获得所需性能。
种类：低温回火（150~250℃），保持高硬度和耐磨性，适用于工具、量具、模具等。
中温回火（350~500℃），获得高σb ，σe ，适用于弹簧。
高温回火（500~650℃），获得良好的综合机械性能，适用：轴，齿轮，螺栓等。
2、高速钢W18Cr4V的淬火温度为什么要高达1280℃？淬火后为什么要经三次560℃回火？（4分）
淬火温度高→使合金元素尽可能多地溶入A，保证红硬性
560℃回火→产生二次硬化（弥散强化+二次淬火）
回火次数多→消除残余A，及残余A→M产生的应力
3、用T12钢制作的塞规加工路线如下：下料→锻造→热处理1→机加工→热处理2→人工时效→精磨。说明各热处理工序的方法和作用。(6分)
热处理1 ：方法——球化退火
作用——降低硬度，改善切削加工性；为淬火做组织准备。
热处理2：方法——淬火+ 低温回火
作用——提高硬度，满足使用性能。
人工时效：方法——加热120℃，2~3h
作用——消除内应力，稳定组织、尺寸
4、铸件结构和铸造工艺两方面考虑，如何防止铸件产生铸造应力、变形和裂纹？（4分）
铸造内应力有热应力和机械应力，是铸件产生变形和开裂的基本原因。
减少和消除应力的措施：
结构上——壁厚均匀，圆角连接，结构对称。
工艺上——同时凝固，去应力退火。
5、冷变形与热变形在组织和性能上有什么区别？各有哪些应用？（4分）
冷变形：再结晶温度以下的塑性变形。
组织——沿变形方向伸长
性能——加工硬化，强度、硬度提高
应用——冲压、冷弯、冷挤、冷轧（塑性材料）
热变形：再结晶温度以上的塑性变形。
组织——细小的等轴晶粒
性能——加工硬化+再结晶，提高塑性
应用——锻造、热挤、轧制（变形量大，易氧化）
6、低碳钢焊接接头由哪些区域组成？哪些区域的机械性能较好？哪些区域的机械性能最差？为什么？（6分）
低碳钢焊接接头组成：
焊缝的组织和性能——铸态组织，性能可以达到要求。
熔合区的组织和性能——成分不均匀，组织粗大，机械性能很低。
热影响区的组织和性能——过热区（1100 ℃）组织粗大，机械性能很低,
正火区（Ac3～1100℃）晶粒细小，机械性能高，
部分相变区（Ac1～Ac3）晶粒不均匀，机械性能低。
可见，熔合区、过热区是接头中性能最差的薄弱的部位，会严重影响焊接接头的质量。
六. 分析下列毛坯的两种不同结构，试选择合理的结构并说明理由。(10分)
1、铸件
（a）(b)
（a）合理（可同时凝固）
2、锻件
（a）(b)
(b) 合理（自由锻工艺性）
3、锻件
（a）(b)
（a）合理（工序简单）4、焊接件
(c)
(a)、(b)合理（便于焊接）
5、焊接件
(a) (b)
(b)合理（应力分布合理）
七. 说明下列符号的意义（牌号种类和用途）（10分）
Q23540Cr Cr1245T12A
60Si2Mn HT20020Cr GCr151Cr18Ni9Ti
Q235 碳素结构钢，桥梁、车辆；
40Cr 合金调质钢，机床主轴
Cr12 合金模具钢，重载模具；
45 优质碳素结构钢，轴、齿轮；
T12A 高级优质碳素工具钢，锉刀；60Si2Mn 合金弹簧钢，机车板弹簧HT200 灰铸铁，机床床身；
20Cr 合金渗碳钢，活塞销；GCr15 滚动轴承钢，滚动轴承；1Cr18Ni9Ti 不锈钢，耐酸容器
沙洲工学院200 ～200 学年第学期
《工程材料与材料成型基础D》考试试卷(开卷) 课程代号：334100- 05 试卷编号：03
三、填空题（15分）
1、为消除网状渗碳体，淬火前一般要采取（正火、球化）处理。
2、为了降低钢的锻后硬度，改善切削加工性，一般亚共析钢采用（完全退火），
过共析钢采用（球化退火）。
3、合金钢按用途可分为（合金结构钢）、（合金工具钢）、（特殊性能钢）三类。
4、调质钢是指经（淬火+高温回火）处理后使用的钢。
5、消除焊接残余内应力的最有效办法是焊件进行（去应力退火）。
6、结构钢焊条的选用一般是按（强度相等）原则；而不锈钢焊条和耐热钢焊条的选用是按（成分相同）原则。
7、板料拉深时易产生（起皱）和（拉裂）两种缺陷。
8、为防止弯曲时，在板料外侧产生（弯裂），必须规定最小弯曲半径。
9、钢材的碳当量越高，其冷裂倾向越大，故（焊接）性越差。
10、对于重要结构，承受冲击载荷或在低温下工作的结构，焊接时应选用（碱性）
焊条。
二、选择填空（12分）
1、图纸上对材料机械性能的要求往往只注硬度，因为硬度是一个（ B ）性指标。
（A. 单一；B. 综合；C. 不破坏；D. 无量纲）
2、感应加热表面淬火法适用的钢种是（ B ）。
（A. 渗碳钢；B. 调质钢；C. 弹簧钢；D. 滚铬钢）
3、在下列牌号的正火态钢中，（ D ）的HBS值最高。
（A. 20钢；B. 45钢；C. T8钢；D. T13钢）
4、HT200，KTH300-06，Q T400-18的机械性能各不相同，主要原因是它们的（ C ）不同。
（A. 基体组织；B. 碳的存在形式；C. 石墨形态；D. 铸造性能）
5、制造麻花钻应选（ C ）材料。
（A. 硬质合金；B. 碳素工具钢；C. 合金工具钢；D. 高速钢）
6、一般,常用的金属型材,如板材,线材,管材等原材料,大多是通过（ C ）等方法制得。
（A. 轧制,冲压,挤压；B. 冲压,模型锻,自由锻；C. 挤压,拉丝,轧制；D. 自由锻,拉丝,冲压）
7、下列焊接方法中，以（ A ）的热影响区为最大。
（A. 气焊；B. 埋弧焊；C. 手弧焊；D.氩弧焊）
8、焊接时一般要对被焊区进行保护，以防止空气的有害影响。如焊接低碳钢时，闪光对焊（ A ）。
（A. 不采取保护措施； B. 采用真空保护；C. 采用气体保护；D. 采用溶剂保护）
9、下列材料中，不能锻造的材料是（ B ）。
（A. H62；B. KTH300-06；C. LD-15；D. 45钢）
10、在拉拔钢丝过程中，插有中间退火工序，这是为了消除（ B ）。
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
一．解释下列名词（20分） 1. 顺序凝固原则 2. 孕育处理 3. 冒口 4. 锻造比 5. 熔合比 二．判断正误（10分） 1. 熔模铸造不需要分型面. 2. 确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝上。 3. 钢的碳当量越高,其焊接性能越好。 4. 凝固温度范围越大的合金,其流动性越好。 5. 当铸件壁厚不均匀时,使铸件按顺序凝固方式凝固可避免出 现缩孔。 6. 给铸件设置冒口的目的是为了排出多余的铁水. 7. 模锻只适合生产中小型锻件。 8. 选择锤上模锻件分模面时,若最大截面有一个在端面,则应选 此面为分模面以简化锻模制造。 9. 纤维组织愈明显,金属沿纵向的塑性和韧性提高很明显,而横 向则较差,这种差异不能通过热处理方法消除。 10. 焊接结构钢时,焊条的选用原则是焊缝成分与焊件成分一致 11. 低碳钢和强度等级较低的低合金钢是制造焊接结构的主要 材料。 三．选择正确的答案(每题2分，20分) 1. 综合评定金属可锻性的指标是 A.强度及硬度. B.韧性及塑性 C.塑性及变形抗力 D.韧性及硬度 2. 锻件的粗晶结构是由于 A.终锻温度太高 B.始锻温度太低 C.终锻温度太低 D.始锻温度太高 3. 模锻件上必须有模锻斜度,这是为了 A.便于充填模膛 B,减少工序 C.节约能量 D.便于取出锻件 4. 拉深进取的拉深系数大,说明拉深材料的 A.变形抗力小 B.塑性好 C.塑性差 D.变形抗力大 5. 电焊条药皮的作用之一是 A.防止焊芯生锈 B.稳定电弧燃烧
C.增加焊接电流 D.降低焊接温度 6. 影响焊接热影响区大小的主要因素是 A.焊缝尺寸 B.焊接方法 C.接头形式 D.焊接规范 7. 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.氩弧热量集中 D.氩气是惰性气体 8. 闪光对焊比电阻对焊在焊接质量上是 A.内在质量好.接头处光滑 B.内在质量不好.接头处光 滑 C.内在质量好.接头处有毛刺 D.内在质量不好.接头处有毛 刺 9. 钎焊接头的主要缺点是 A.焊件变形大 B.焊件热影响区大 C.强度低 D.焊件应力大 10. 机床导轨面在粗加工时发现有大砂眼数处,要焊补出较好的 质量其方法是 A.钢芯铸铁焊条冷焊 B.镍基铸铁焊条冷焊 C.铸铁芯焊条热焊 D.铜基铸铁焊条冷焊四．填空题（30分） 1. 常用的酸性焊条有_______等,其焊接工艺性_____而焊接质量____. 2.防止铸件产生铸造应力的措施是设计时应使壁厚______,在铸造工艺上应采取______凝固原则,铸件成形后可采用__________热处理以消除应力. 3. 防止铸件产生铸造应力的措施是设计时应使壁厚______,在铸造工艺上应采取______凝固原则,铸件成形后可采用__________热处理以消除应力. 4. 合金在凝固过程中的收缩可分为三个阶段,依次为__________,_________,__________ 5. 锻件必须有合理的锻造流线分布,设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与流线方向相____,而使切应力与流线方向相_______,并且使锻造流线的分布与零件的外轮廓相______而不被______. 6. 过共析钢的终锻温度是在___________两相区,其主要目的是______________________. 7. 铸件的浇注位置是指_________________________________.
2．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。。 11、塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想刚塑性材料 。 12、韧性金属材料屈服时， 密席斯屈服 准则较符合实际的。 13、硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。 14、应力状态中的 压 应力，能充分发挥材料的塑性。 15、平面应变时，其平均正应力 ｍ 等于 中间主应力 ２。 16、钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 降低 。 17、材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过１００％的现象叫 超塑性 。 18、材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为 １＝０.1，第二次的真实应变为 ２＝０.25，则总的真实应变 ＝0.35。 19、固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力叫材料的 塑性 。 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、根据熔渣的分子理论，B>1时氧化物渣被称为碱性渣。 （ √ ） 5、根据熔渣的离子理论，B2>0时氧化物渣被称为碱性渣。 （√ ） 6、合金元素使钢的塑性增加，变形拉力下降。 （ × ） 7. 合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的。 （ × ） 8 . 结构超塑性的力学特性为m k S 'ε=，对于超塑性金属m =0.02-0.2。 （ × ） 9. 影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构。 （ √ ） 10．屈雷斯加准则与密席斯准则在平面应变上，两个准则是一致的。 （ × ） 11．变形速度对摩擦系数没有影响。 （ × ） 12. 静水压力的增加，有助于提高材料的塑性。 （ √ ） 13. 碳钢中冷脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致。 （ × ） 14. 塑性是材料所具有的一种本质属性。 （ √ ） 15. 在塑料变形时要产生硬化的材料叫变形硬化材料。 （ √ ） 16. 塑性变形体内各点的最大正应力的轨迹线叫滑移线。 （ √ ） 17. 二硫化钼、石墨、矿物油都是液体润滑剂。 （ × ） 18．碳钢中碳含量越高，碳钢的塑性越差。 （ √ ） 3. 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
成绩 材料力学试题A 教研室工程力学开卷闭卷适用专业班级08机自1、2、3、4班提前期末 班级___________________________ 姓名________________ 学号_____________________ 一、单选题（每小题2分，共10小题，20分） 1、工程构件要正常安全的工作，必须满足一定的条件。下列除（）项，其他各项是必须满足的条件。 A、强度条件 B、刚度条件 C、稳定性条件 D、硬度条件 2、内力和应力的关系是（） A、内力大于应力 B、内力等于应力的代数和 C、内力是矢量，应力是标量 D、应力是分布内力的集度 3、根据圆轴扭转时的平面假设，可以认为圆轴扭转时横截面（）。 A、形状尺寸不变，直径线仍为直线。 B、形状尺寸改变，直径线仍为直线。 C、形状尺寸不变，直径线不保持直线。 D、形状尺寸改变，直径线不保持直线。 4、建立平面弯曲正应力公式My*,需要考虑的关系有（）。 A、平衡关系，物理关系，变形几何关系； B、变形几何关系，物理关系，静力关系; C、变形几何关系，平衡关系，静力关系； D、平衡关系，物理关系，静力关系; 5、利用积分法求梁的变形，不需要用到下面那类条件（）来确定积分常数。 A、平衡条件。 B、边界条件。 C、连续性条件。 D、 光滑性条件。 6、图示交变应力的循环特征r、平均应力m、应力 幅度a分别为（）。 A -10、20、10； B 30、10、20； 1 丄 C 3、20、10； D 3、10、20。 考生注意：舞弊万莫做，那样要退学，自爱当守诺，最怕错上错，若真不及格，努力下次过试题共 3页 第1页 （屁力单伸为MP2
材料成型技术基础模拟试题参考答案 一、填空题： 1、合金的液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。 2、铸造车间中，常用的炼钢设备有电弧炉和感应炉。 3、按铸造应力产生的原因不同可分为热应力和机械应力。 4、铸件顺序凝固的目的是防止缩孔。 5、控制铸件凝固的原则有二个，即同时凝固和顺序凝固原则。 6、冲孔工艺中，周边为产品，冲下部分为废料。 7、板料冲裁包括冲孔和落料两种分离工序。 8、纤维组织的出现会使材料的机械性能发生各向异性，因此在设计制造零件时， 应使零件所受剪应力与纤维方向垂直，所受拉应力与纤维方向平行。 9、金属的锻造性常用塑性和变形抗力来综合衡量。 10、绘制自由锻件图的目的之一是计算坯料的质量和尺寸。 二、判断题： 1、铸型中含水分越多，越有利于改善合金的流动性。F 2、铸件在冷凝过程中产生体积和尺寸减小的现象称收缩。T 3、同一铸件中，上下部分化学成份不均的现象称为比重偏折。T 4、铸造生产中，模样形状就是零件的形状。F 5、模锻时，为了便于从模膛内取出锻件，锻件在垂直于分模面的表面应留有一定的斜度，这称为锻模斜度。T 6、板料拉深时，拉深系数m总是大于1。F 7、拔长工序中，锻造比y总是大于1。T 8、金属在室温或室温以下的塑性变形称为冷塑性变形。F 9、二氧化碳保护焊由于有CO2的作用，故适合焊有色金属和高合金钢。F 10、中碳钢的可焊性比低强度低合金钢的好。F 三、多选题： 1、合金充型能力的好坏常与下列因素有关A, B, D, E A. 合金的成份 B. 合金的结晶特征 C. 型砂的退让性 D. 砂型的透气性 E. 铸型温度 ２、制坯模膛有A, B, D, E A. 拔长模膛 B. 滚压模膛 C. 预锻模膛 D. 成形模膛 E. 弯曲模膛 F. 终锻模膛 ３、尺寸为φ500×2×1000的铸铁管，其生产方法是A, C A. 离心铸造 B. 卷后焊接 C. 砂型铸造 D. 锻造 四、单选题： 1、将模型沿最大截面处分开，造出的铸型型腔一部分位于上箱，一部分位于下箱的造型方法称 A. 挖砂造型 B. 整模造型 C. 分模造型 D. 刮板造型 2、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 ３、合金流动性与下列哪个因素无关 A. 合金的成份 B. 合金的结晶特征 C. 过热温度 D. 砂型的透气性或预热温度
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；
一、判断题（正确打“√”，错误打“X ”，本题满分为10分） 1、拉杆伸长后，横向会缩短，这是因为杆有横向应力的存在。( ) 2、圆截面杆件受扭时，横截面上的最大切应力发生在横截面离圆心最远处。( ) 3、两梁的跨度、承受载荷及支承相同，但材料和横截面面积不同，因而两梁的剪力图和弯矩图不一定相同。( ) 4、交变应力是指构件内的应力，它随时间作周期性变化，而作用在构件上的载荷可能是动载荷，也可能是静载荷。( ) 5、弹性体的应变能与加载次序无关，只与载荷的最终值有关。（ ） 6、单元体上最大切应力作用面上必无正应力。( ) 7、平行移轴公式表示图形对任意两个相互平行轴的惯性矩和惯性积之间的关系。（ ） 8、动载荷作用下，构件内的动应力与材料的弹性模量有关。( ) 9、构件由突加载荷所引起的应力，是由相应的静载荷所引起应力的两倍。( ) 10、包围一个点一定有一个单元体，该单元体各个面上只有正应力而无切应力。( ) 二、选择题（每个2分，本题满分16分） 1．应用拉压正应力公式A F N =σ的条件是（ ）。 A 、应力小于比例极限； B 、外力的合力沿杆轴线； C 、应力小于弹性极限； D 、应力小于屈服极限。 2．梁拟用图示两种方式搁置，则两种情况下的最大弯曲正应力之比 ) (m ax )(m ax b a σσ 为 （ ）。 A 、1/4； B 、1/16； C 、1/64； D 3、关于弹性体受力后某一方向的应力与应变关系有如下论述：正确的是 。 A 、有应力一定有应变，有应变不一定有应力； B 、有应力不一定有应变，有应变不一定有应力； C 、有应力不一定有应变，有应变一定有应力； D 、有应力一定有应变，有应变一定有应力。 4、火车运动时，其轮轴横截面边缘上危险点的应力有四种说法，正确的是 。 A ：脉动循环应力： B ：非对称的循环应力； C ：不变的弯曲应力；D ：对称循环应力 5、如图所示的铸铁制悬臂梁受集中力F 作用，其合理的截面形状应为图（ ） (a) (b)
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?和界面张力ρ的关系如（1）ρ＝2?/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＝?（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：
《材料成形技术基础》考试样题答题页 （本卷共10页） 、判断题（每题分，共分，正确的画“O ”，错误的打“X ”） 、选择题（每空1分，共38分） 三、填空（每空0.5分，共26分） 1.( 化学成分) ( 浇注条件) ( 铸型性质) 2.( 浇注温度) 3.( 复杂) ( 广) 4.( 大) 5.( 补缩) ( 控制凝固顺序)6.( 球铁) ( 2 17% ) 7.( 缺口敏感性) ( 工艺)8.( 冷却速度) ( 化学成分) 9.( 低) 10.( 稀土镁合金)11.( 非加工)12.( 起模斜度) ( 没有) 13.( 非铁) ( 简单)14.( 再结晶)15.( 变形抗力) 16.( 再结晶) ( 纤维组织)17.( 敷料) ( 锻件公差) 18.( 飞边槽)19.( 工艺万能性)20.( 三) ( 二） 21.( -二二) ( 三)22.( 再结晶退火)23.( 三） 24.( -二二)25.( 拉) ( 压)26.( 化学成分) ( 脱P、S、O )27.( 作为电极) ( 填充金属)28.( 碱性) 29.( 成本) ( 清理)30.( 润湿能力)31.( 形成熔池) （达到咼塑性状态) ( 使钎料熔化)32.( 低氢型药皮) ( 直流专用)
Ct 230 图5 四、综合题（20分） 1、绘制图5的铸造工艺图（6分） ? 2J0 环O' 4 “ei吋 纯 2、绘制图6的自由锻件图，并按顺序选择自由锻基本工序（6 分）。 O O 2 令 i 1 q―1 孔U 400 圈6 3、请修改图7?图10的焊接结构，并写出修改原因。 自由锻基本工序： 拔长、局部镦粗、拔长 图7手弧焊钢板焊接结构（2 分）图8手弧焊不同厚度钢板结构（2 分） 修改原因：避免焊缝交叉修改原因：避免应力集中（平滑过 度）
重庆理工大学考试试卷 材料成型原理（金属塑性成形部分） A 卷 共 7 页 一、填空题（每空1分，共 16 分） 1. 塑性成形中的三种摩擦状态分别是： 、 、 。 2. 物体的变形分为两部分：1） , 2) 。其中，引起 变化与球应力张量有关，引起 变化与偏应力张量有关。 3. 就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性 。 4. 钢冷挤压前，需要对坯料表面进行 润滑处理。 5. 在 平面的正应力称主应力。该平面特点 ，主应力的方向与主剪应力方向的夹角为 或 。剪应力在 平面为极值，该剪应力称为： 。 6. 根据变形体的连续性，变形体的速度间断线两侧的法向速度分量必须 。 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13分） 一般而言，接触面越光滑，摩擦阻力会越小，可是当两个接触表面非常光滑时，摩擦阻力反而提高，这一现象可以用哪个摩擦机理解释 。 Ａ、表面凹凸学说； Ｂ、粘着理论； Ｃ、分子吸附学说 计算塑性成形中的摩擦力时，常用以下三种摩擦条件，在热塑性变形时，常采用哪个 。 Ａ、库伦摩擦条件； Ｂ、摩擦力不变条件； Ｃ、最大摩擦条件 下列哪个不是塑性变形时应力—应变关系的特点 。 Ａ、应力与应变之间没有一般的单值关系； Ｂ、全量应变与应力的主轴重合 C 、应力与应变成非线性关系 4. 下面关于粗糙平砧间圆柱体镦粗变形说法正确的是 。 Ａ、I 区为难变形区； B 、II 区为小变形区； C 、III 区为大变形区 5. 下列哪个不是动可容速度场必须满足的条件 。 Ａ、体积不变条件； Ｂ、变形体连续性条件； Ｃ、速度边界条件； D 、力边界条件 6. 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； 7. 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； 8. 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； 9. 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； 10. 根据下面的应力应变张量，判断出单元体的变形状态。 ??????????=80001000010ij σ ??????????--=4-0001-2027-ij σ ????? ?????=10000000020-ij σ （ ） （ ） （ ） A 、平面应力状态； B 、平面应变状态； C 、单向应力状态； D 、体应力状态 11. 已知一滑移线场如图所示，下列说法正确的是： 。 A 、C 点和B 点的ω角相等，均为45°； B 、如果已知B 、 C 、 D 、 E 四点中任意点的平均应力，可以求解其他三点的平均应力； C 、D 点和E 点ω角相等，均为-25°
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材料力学4 一、选择题（每小题2分，共计10分。） １、应力和内力有何不同。（） a、应力等于内力。 b、应力等于内力的代数和。 c、应力是矢量。 d、应力是内力的集度。 2、实心圆轴受扭，当其直径增加一倍时，则最大剪应力是原来的 （）
a 、21倍。 b 、41倍。 c 、81倍。 d 、 16 1倍。 3、关于剪力、弯矩的正负号与坐标的选择有无关系有以下四种说法，那种方法正确。（ ） a 、它们都与坐标系的选择无关。 b 、它们都与坐标系的选择有关。 c 、剪力正负号与坐标系的选择无关；而弯矩则有关。 d 、剪力正负号与坐标系的选择有关；而弯矩则无关。 4、弯曲正应力公式的应用条件是：（ ） a 、适用所有弯曲问题。 b 、纯弯曲、等截面直梁。 c 、平面弯曲、弹性范围。 d 、平面弯曲、剪应力为零。 5、在压杆稳定问题中，临届力什么时候可以用P cr =π2EI /(μl )2计算。（ ） a 、很长的杆。 b 、很细的杆。 c 、弹性模量小的杆。 d 、柔度大于一定数值的杆。
二、简答题（每题4分，共计8分） 1、切应力τ正应力σ分别表示什么？ 2、试叙述求解静不定梁的变形比较法。 三、两钢杆如图所示，已知截面积A 1=1cm 2, A 2=2cm 2；材料的弹性模量 E=210GPa,线膨胀系数α＝12.5×10-61/o C 。当温度升40o C 时，试求两杆内的最大应力。（18分） ·m ，m B ＝7.20kN ·m ，m C ＝4.21kN ·m ，许 [θ]＝1o /m,剪切模量G ＝80Gpa 。确定该轴的直径。（16分） 五、绘制图示静定梁的弯矩图和剪力图。（12分） m m m
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。机械搅动、铸型震动、外加磁场。 14铸件的凝固方式：层状凝固方式（动态凝固曲线之间的距离很小的时候）、体积凝固方式（动态凝固曲线之间的距离很大的时候）、中间凝固方式（介于中间情况的时候）、 15影响铸件凝固方式的因素有二：一是合金的化学成分，二是铸件断面上的温度梯度。 16热力学能障动力学能障：热力学能障是右被迫处于高自由能过度状态下的界面原子产生的他能直接影响系统自由能的大小，动力学能障是由于金属原子穿越界面过程引起的，他与驱动力的大小无关，而仅仅取决于界面的结构和性质，例如激活自由能。单从热力学条件来看，液相的自由能已经大于固相的自由能，固相为稳定相，相变应该没有能障，但是要想液相原子具有足够的的能量越过高能界面，还需动力学条件，因此液态金属凝固过程中必须克服热力学和动力学两个能障。液态金属在成分、温度、能量、上不是均匀的，即存在成分、能量、结构
一、回答下列各题（共4题，每题4分，共16分） 1、已知低碳钢拉伸试件，标距mm l 1000=，直径mm d 10=，拉断后标距的长度变为mm l 1251=，断口处的直 径为mm d 0.61 =，试计算其延伸率和断面收缩率。 答：延伸率%25%100100 100 125%100001=?-=?-= l l l δ 断面收缩率%64%100))(1(%100211=?-=?-= d d A A A δ 2、试画出图示截面弯曲中心的位置。 3、梁弯曲剪应力的计算公式z z QS = τ，若要计算图示矩形截面A 点的剪应力，试计算z S 。 232 3 )84(41bh h h hb S z =+= 4、试定性画出图示截面截面核心的形状（不用计算）。 二、绘制该梁的剪力、弯矩图。（15分） 矩形 圆形 矩形截面中间 挖掉圆形 圆形截面中间 挖掉正方形 4
三、图示木梁的右端由钢拉杆支承。已知梁的横截面为边长等于0.20m 的正方形,q=4OKN/m,弹性模量 E 1＝10GPa ；钢拉杆的横截面面积A 2＝250mm 2 ,弹性模量E 2=210GPa 。试求拉杆的伸长l ?及梁中点沿铅垂方向的位移?。（14分） 解：杆受到的拉力kN q F N 402 2== m EA l F l N 00228.010 25010210310406 93=?????==?- 梁中点的挠度： m I E ql A E l F w l N c 00739.012 2 .0101038421040500114.0384521214 94 314122=? ?????+ =+=+?=?四、砖砌烟窗高m h 30=，底截面m m -的外径m d 31=，内径m d 22=，自重kN P 20001=，受 m kN q /1=的风力作用。试求：（1）烟窗底截面m m -的最大压应力；（2）若烟窗的基础埋深m h 40=， 基础及填土自重按kN P 10002=计算，土壤的许用压应力MPa 3.0][=σ，圆形基础的直径D 应为多大？（20分） 注：计算风力时，可略去烟窗直径的变化，把它看成是等截面的。 F s M m kN q /20=kN 20m kN ?160A B C m 10m 2112kN 88kN 20kN 5.6m 40kNm 150.3kNm 160kNm
《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?≥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。
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。 二、判断题（在括号内打“√”或“×”，每小题0.5分，共10分）1．酸性渣一般称为长渣，碱性渣一般称为短渣，前者不适宜仰焊，后者可适用于全位置焊。(√ ) 2．低合金高强度钢焊接时，通常的焊接工艺为：采取预热、后热处理，大的线能量。( x ) 3．电弧电压增加，焊缝含氮量增加；焊接电流增加，焊缝含氮量减少。(√ ) 4．电弧电压增加时，熔池的最大深度增大；焊接电流增加，熔池的最大宽度增大。( x ) 5．在非均质生核中，外来固相凹面衬底的生核能力比凸面衬底弱。( x ) 6．液态金属导热系数越小，其相应的充型能力就越好；与此相同，铸型的导热系数越小，越有利于液态金属的充型。(√ ) 7.在K0<1的合金中，由于逆偏析，使得合金铸件表层范围内溶质的浓度分布由外向内逐渐降低。(√ ) 8. 粘度反映了原子间结合力的强弱，与熔点有共同性，难熔化合物的粘度较高，而熔点较低的共晶成分合金其粘度较熔点较高的非共晶成分合金的低。 (√ ) 9．两边是塑性区的速度间断线在速端图中为两条光滑曲线，并且两曲线的距离即为速度间断线的间断值。(√ )
如有帮助，欢迎下载支持。 1 20 2008 至 2009 学年第 2 学期 材料成型工艺基础 试卷A 卷 出卷教师：课题组 适应班级： 考试方式：闭卷 本试卷考试分数占学生总评成绩的 70 % 复查总分 总复查人 （本题 28 分）一、填空题（每空0.5分，共28分） 1.铸件在冷却过程中，若其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。按内应力的产生原因，可分为 热 应力和 机械 应力两种。 2.常用的特种铸造方法有： 壳型铸造 、 金属型铸造 、 压力铸造 、 低压铸造 、离心铸造 和 熔模铸造 等。 3.压力加工是使金属在外力作用下产生 塑性变形 而获得毛坯或零件的方法。 4.常用的焊接方法有 熔焊 、 压焊 和 钎焊 三大类。 5.影响充型能力的重要因素有 金属的流动性 、 浇注条件 和 铸型的性质 等。 6.压力加工的基本生产方式有 轧制 、 挤压 、 拉拔 、 自由锻 、 模锻 和 板料冲压 等。 7.热应力的分布规律是：厚壁受 拉 应力，薄壁受 压 应力。 8.提高金属变形的温度，是改善金属可锻性的有效措施。但温度过高，必将产生 、 、 和严重氧化等缺陷。所以应该严格控制锻造温度。 9.板料分离工序中，使坯料按封闭的轮廓分离的工序称为 冲裁 ；使板料沿不封闭的轮廓分离的工序称为 剪切 。 10.拉深件常见的缺陷是 拉裂 和 起皱 。 11.板料冲压的基本工序分为 分离工序 和 成形工序 。前者指冲裁工序，后者包括 拉伸 、 弯曲 、和 胀型、翻边、缩口、旋压 。 12.为防止弯裂，弯曲时应尽可能使弯曲造成的拉应力与坯料的纤维方向 垂直 。 13.拉深系数越 小 ，表明拉深时材料的变形程度越大。 14.将平板毛坯变成开口空心零件的工序称为 拉深 。 15.熔焊时，焊接接头是由 焊缝 、 熔合区 、 热影响区 和 其相邻的母材 组成。其中 和 是焊接接头中最薄弱区域。 16.常用的塑性成形方法有： 、 、 、 、 等。 16.电阻焊是利用电流通过焊件及接触处所产生的电阻热，将焊件局部加热到塑性或融化状态，然后在压力作用下形成焊接接头的焊接方法。电阻焊分为 焊、 焊和 焊三种型式。其中 适合于无气密性要求的焊件； 适合于焊接有气密性要求的焊件； 只适合于搭接接头； 只适合于对接接头。 《材料成型工艺基础》试卷A 卷 第 1 页 （ 共 6 页 ） （本题 15 分）二、判断题（正确打√，错误打×，每题1分，共15分） 1.灰口铸铁的流动性好于铸钢。 （ ） 2.为了实现顺序凝固，可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，对铸件进行补缩。 （ ） 3. 热应力使铸件的厚壁受拉伸，薄壁受压缩。 （ ） 4.缩孔是液态合金在冷凝过程中，其收缩所缩减的容积得不到补足，在铸件内部形成的孔洞。（ ） 5.熔模铸造时，由于铸型没有分型面，故可生产出形状复杂的铸件。 （ ） 6.为便于造型时起出模型，铸件上应设计有结构斜度即拔模斜度。 （ ） 7.合金的液态收缩是铸件产生裂纹、变形的主要原因。 （ ） 8.在板料多次拉深时，拉深系数的取值应一次比一次小，即m1>m2>m3…>mn。 （ ） 9.金属冷变形后，其强度、硬度、塑性、韧性均比变形前大为提高。 （ ） 10.提高金属变形时的温度，是改善金属可锻性的有效措施。因此，在保证金属不熔化的前提下，金属 的始锻温度越高越好。 （ ） 11.锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。 （ ） 12.由于低合金结构钢的合金含量不高，均具有较好的可焊性，故焊前无需预热。 （ ） 13.钢中的碳是对可焊性影响最大的因素，随着含碳量的增加，可焊性变好。 （ ） 14.用交流弧焊机焊接时，焊件接正极，焊条接负极的正接法常用于焊厚件。 （ ） 15. 结422表示结构钢焊条，焊缝金属抗拉强度大于等于420Mpa ，药皮类型是低氢型，适用于交、直 流焊接。 （（本题 15 分）三、选择题（每题1分，共15分，要求在四个备选答案中选择 一个填在题后的括号内。） 1. 亚共晶铸铁随含碳量增加，结晶间隔 ，流动性 。 a .减小，提高； b .增大，降低； c. 减小，减小； d. 增大, 提高 2. 预防热应力的基本途径是尽量 铸件各部位的温度差。 a .尽量减少； b . 尽力保持； c.略微提高； d. 大幅增加 3.卧式离心铸造常用来生产 铸件。 a. 环、套圈类； b .铸管类； c.箱体类； d.支架类 4.预防热应力的基本方法是采取 原则。 a. 同时凝固； b. 顺序凝固； c. 逐层凝固； d. 糊状凝固 5.为防止缩孔的产生，可选择的工艺措施为 。 a.顺序凝固； b. 同时凝固 c. 糊状凝固 6. 液态合金在冷凝过程中，其 收缩和 收缩所缩减的容积得不到补足，则在铸件最 后凝固的部位形成缩孔。 a .液态，凝固； b .凝固，固态； c .液态，固态； 《材料成型工艺基础》试卷A 卷 第 2 页 （ 共 6 页 ） 学院名称 专业班级 姓名： 学号： 密 封 线 内 不 要 答 题 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 密 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 封 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃ 线 ┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃┃
材料成形技术基础复习题 一、填空题 1、熔模铸造的主要生产过程有压制蜡模，结壳，脱模，造型，焙烧和浇注。 2、焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。 3、接的主要缺陷有气孔，固体夹杂，裂纹，未熔合，未焊透，形状缺陷等。 4、影响陶瓷坯料成形性因素主要有胚料的可塑性，泥浆流动性，泥浆的稳定性。 5、焊条药皮由稳弧剂、造渣剂、造气剂、脱氧剂、合金剂和粘结剂组成。 6、常用的特种铸造方法有：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造和陶瓷型铸造等。 7、根据石墨的形态特征不同，可以将铸铁分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。 二、单项选择题 1.在机械性能指标中，δ是指( B )。 A.强度 B.塑性 C.韧性 D.硬度 2.与埋弧自动焊相比，手工电弧焊的优点在于( C )。 A.焊接后的变形小 B.适用的焊件厚 C.可焊的空间位置多 D.焊接热影响区小 3.A3钢常用来制造( D )。 A.弹簧 B.刀具 C.量块 D.容器 4.金属材料在结晶过程中发生共晶转变就是指( B )。 A.从一种液相结晶出一种固相 B.从一种液相结晶出两种不同的固相 C.从一种固相转变成另一种固相 D.从一种固相转变成另两种不同的固相 5.用T10钢制刀具其最终热处理为( C )。 A.球化退火 B.调质 C.淬火加低温回火 D.表面淬火 6.引起锻件晶粒粗大的主要原因之一是( A )。 A.过热 B.过烧 C.变形抗力大 D.塑性差 7.从灰口铁的牌号可看出它的( D )指标。 A.硬度 B.韧性 C.塑性 D.强度 8.“16Mn”是指( D )。 A.渗碳钢 B.调质钢 C.工具钢 D.结构钢 9.在铸造生产中，流动性较好的铸造合金( A )。 A.结晶温度范围较小 B.结晶温度范围较大 C.结晶温度较高 D.结晶温度较低 10.适合制造齿轮刀具的材料是( B )。 A.碳素工具钢 B.高速钢 C.硬质合金 D.陶瓷材料 11.在车床上加工细花轴时的主偏角应选( C )。 A.30° B.60° C.90° D.任意角度 12.用麻花钻加工孔时，钻头轴线应与被加工面( B )。 A.平行 B.垂直 C.相交45° D.成任意角度 三、名词解释 1、液态成型液态成型是指熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成型方法。金属的液体成型也称为铸造。 2、焊缝熔合比熔焊时，被熔化的母材金属部分在焊道金属中所占的比例，叫焊缝的熔合比。 3、自由锻造利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻 4、焊接裂纹在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏，形成新的界面所产生的缝隙称为焊接裂纹。 5、金属型铸造用重力浇注将熔融金属浇入金属铸型（即金属型）中获得铸件的方法。 四、判断题： 1、铸造的实质使液态金属在铸型中凝固成形。（√） 2、纤维组织使金属在性能上具有了方向性。（√） 3、离心铸造铸件内孔直径尺寸不准确，内表面光滑，加工余量大。（×）
. 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。（）