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金属工艺期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 金属的塑性变形主要通过哪种机制进行？A. 弹性变形B. 位错运动C. 孪生D. 晶界滑移2. 哪种金属加工工艺可以提高材料的硬度和强度？A. 退火B. 正火C. 淬火D. 回火3. 金属的热处理工艺中，回火的主要目的是什么？A. 提高硬度B. 降低硬度C. 消除应力D. 提高韧性4. 金属的腐蚀主要分为哪两大类？A. 化学腐蚀和电化学腐蚀B. 物理腐蚀和化学腐蚀C. 电化学腐蚀和物理腐蚀D. 化学腐蚀和物理腐蚀5. 金属的疲劳强度通常与什么因素有关？A. 材料的硬度B. 材料的韧性C. 材料的化学成分D. 材料的微观结构6. 金属焊接过程中，焊缝金属的熔化和凝固过程主要受到哪种因素的影响？A. 焊接电流B. 焊接速度C. 焊接温度D. 焊接材料7. 金属的冷加工和热加工的主要区别是什么？A. 冷加工温度低，热加工温度高B. 冷加工强度高，热加工强度低C. 冷加工塑性好，热加工塑性差D. 冷加工成本高，热加工成本低8. 金属的塑性加工中，锻造属于哪种加工方式？A. 冷加工B. 热加工C. 冷热交替加工D. 非加工9. 金属的热处理工艺中，正火的主要目的是？A. 改善组织结构B. 增加硬度C. 降低硬度D. 消除应力10. 金属的腐蚀防护中，哪种方法可以有效地防止电化学腐蚀？A. 涂层保护B. 阴极保护C. 阳极保护D. 热处理答案：1-5 B C C A B 6-10 C A B B B二、填空题（每空1分，共10分）1. 金属的塑性变形主要通过_________进行。
2. 金属的热处理工艺中，淬火后的金属通常需要进行_________处理以提高韧性。
3. 金属的腐蚀主要分为化学腐蚀和_________。
4. 金属的疲劳强度通常与材料的_________有关。
5. 金属焊接过程中，焊缝金属的熔化和凝固过程主要受到焊接温度和_________的影响。
《塑性变形与轧制技术》期末试卷姓名：班级：成绩一、填空题（每空1分，共20分）1. 金属压力加工的主要方法有：( )、( )、( )、( )和( )等。
2. 由钢锭或钢坯轧制成具有一定规格和性能的钢材的一系列加工工序的组合，称为( )工艺过程。
3. 由于加热不良可使原料造成( )、( )、( )、( )、( )、( )等缺陷。
4. 轧制制度的主要内容应包括( )、( )和( )等。
5. 按照适用范围，标准分为( )、( )和( )。
6. 生产车间各项设备、原材料、燃料、动力、定员以及资金等利用程度的指标称之为( )。
7. 依靠旋转方向相反的两个轧辊与轧件间的摩擦力，将轧件拖入轧辊辊缝中的现象，称为( )。
二、名词解释（每题3分，共30分）1、最小阻力定律2、简单轧制过程3、变形区概念4、前滑5、剩余摩擦力6、轧制压力7、塑性变形8、塑性加工9、工作应力10、热加工三、判断题（每题2分，共20分）1、咬入角是轧制时轧件与轧辊表面接触弧线所对的圆心角。
（）2、其他条件不变，轧件宽度增大，宽展减小。
（）3、总延伸系数等于各道次延伸系数之和。
（）4、轧制前轧件的断面积与轧制后轧件的断面积之比等于延伸系数。
（）5、轧件出口速度大于轧辊该处的线速度叫后滑。
（）6、金属塑性加工中的工艺润滑的目的之一为减少二次氧化铁皮的产生。
（）7、轧制是轧件由于摩擦力的作用而进入旋转的轧辊之间,被压缩而产生弹性变形的过程。
（）8、高精度轧机生产的成品尺寸精度皆可达到±0.15mm。
（）9、由于轧制过程有前滑、后滑现象,使轧制过程简单化。
（）10、采利柯夫公式应用范围较为广泛,可用于冷轧,也可用于热轧;可用于厚板轧制,也可用于薄板轧制。
（）四、计算题（每题15分，共30分）1、轧辊圆周速度v=3m/s,轧件入辊速度v H=2m/s,延伸系数μ=1.6,试求前滑值。
2、已知轧辊直径600mm,轧件轧前断面尺寸H×B=100mm×200mm,Δh=30mm,轧制温度t=1000℃,铸钢轧辊,轧制速度v=4m/s,轧件为低碳钢,用艾克隆得公式计算轧后轧件断面尺寸。
一、简述“经典塑性力学”的主要内容，以及“现代塑性力学”的发展概况（选2～3个发展方向加以简单介绍）（20分）答：“经典塑性力学”的主要内容经典塑性理论主要基于凸性屈服面、正交法则和塑性势等概念，描述的是一种均匀连续的介质在外力作用下产生不可恢复的位移或滑移现象的唯象平均。
经典塑性理论主要基于以下三个方面：（1）初始屈服准则；（2）强化准则；（3）流动规则。
经典塑性力学的三个假设(1) 传统塑性势假设。
众所周知,传统塑性势是从弹性势借用过来的, 并非由固体力学原理导出。
因此这是一条假设。
按传统塑性势公式, 即可得出塑性主应变增量存在如下比例关系:(1)式中Q为塑性势函数。
可推证塑性主应变增量与主应力增量有如下关系: (2)由式(1)知式(2)中矩阵[Ap]中的各行元素必成比例,即有(3)且[Ap]的秩为1,它只有一个基向量,表明这种情况存在一个势函数。
由式(1)或式(2) 或传统塑性势理论,都可推知塑性应变增量的方向只与应力状态有关,而与应力增量无关,所以它的方向可由应力状态事先确定。
传统塑性势假设数学上表现为[Ap]中各行元素成比例及[Ap]的秩为1,物理上表现为存在一个势函数, 且塑性应变增量方向与应力具有唯一性。
(2)关联流动法则假设,假设屈服面与塑性势面相同。
无论在德鲁克塑性公设提出之后还是之前, 经典塑性力学中都一直引用这条假设。
对于稳定材料在每一应力循环中外载所作的附加应力功为非负,即有(4)式(4)本是用来判断材料稳定性的,而并非是普遍的客观规律。
然而有人错误地认为德鲁克公设可依据热力学导出, 即应力循环中弹性功为零, 塑性功必为非负,因而式(4)成立。
按功的定义,应力循环中,外载所作的真实功应为(5)式(5)表明,应力循环中只存在塑性功, 并按热力学定律必为非负。
由式(5)还可看出, 真实功与起点应力无关。
由此也说明附加应力功并非真实功, 它只能理解为应力循环中外载所作的真实功与起点应力所作的虚功之差(见下图) 。
⾦属加⼯常识三套试卷及答案A 卷⼀、填空（每空1分，共30分）1、零件加⼯阶段的划分⼀般划分为、、三阶段。
2、按照冷却速度的快慢，锻件常⽤的冷却⽅法有＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿三种。
3、写出两个你所见过的剪切⼯具、。
4、铣削加⼯可以加⼯、、等。
5、铣床附件有＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿（三个即可）。
6、铸件常见的缺陷、、、、、。
7、砂轮的强度是指砂轮⾼速旋转时，在离⼼⼒的作⽤下，抵抗其＿＿＿＿＿＿＿的能⼒。
8、砂轮是由、、三部分组成。
9、切削液的作⽤、、、。
10、圆周铣削分为＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿。
⼆、判断（每空1分，共10分）1、型砂的耐⽕性指型砂在⾼温⾦属液的作⽤不熔化、软化和烧结的性能。
（）2、使坯料横截⾯积减⼩，长度增加的⼯序称为拔长。
（）3、冲压⽣产其尺⼨精度由模具保证，质量稳定，但互换性差。
（）4、车床加⼯若⽤前后顶尖装夹，⼀般前后顶尖不能直接带动⼯件回转。
（）5、周铣分为对称铣削、不对称逆铣和不对称顺铣。
（）6、刨⼑往往做成弯头形状，使刨⼑在受⼒弯曲时⼑尖能离开加⼯表⾯，防⽌扎⼑。
（）7、铣⼑是⼀种多刃⼑具，切削速度⾼，故铣削加⼯的⽣产效率⾼。
（）8、砂轮的硬度越⼤，表⽰磨粒愈不易脱落。
（）9、由于砂轮具有⾃锐性，使其在磨削过程中能始终保持锋利刃⼝。
（） 10、氧⽓瓶中氧⽓冻结时可⽤明⽕烘烤。
（）三、选择（每⼩题2分，共20分）1、铸型表⾯直接与液体⾦属液接触的⼀层型砂（）。
Ａ、⾯砂Ｂ、单⼀砂Ｃ、型（芯）砂 D 、填充砂2、?铸造⽣产砂眼缺陷的基本原因是液态⾦属（）Ａ、浇注速度较快Ｂ、浇注温度较低Ｃ、浇注速度较慢3、花盘上安装形状不对称的⼯件时，安装重⼼会偏向⼀边，故在另⼀边要加（）Ａ、压板Ｂ、⽀撑柱Ｃ、平衡块4、⽤圆柱铣⼑铣平⾯，铣⼑宽度最好（）⼯件宽度。
Ａ、⼤于Ｂ、等于Ｃ、⼩于5、焊接过程中，将焊接接头加热⾄融化状态不加压⼒完成焊接的⽅法为（）Ａ、压焊Ｂ、钎焊Ｃ、熔焊6、⽓割⽤的是（）Ａ、氧化焰Ｂ、碳话焰Ｃ、中性焰7、精车细长轴外圆时应选⽤主偏⾓为（）的外圆车⼑。
金属及合金的塑性变形考试试卷及参考答案(一)填空题1. 硬位向是指外力与滑移面平行或垂直，取向因子为零，其含义是无论τk如何，σs均为无穷大，晶体无法滑移。
2．从刃型位错的结构模型分析，滑移的实质是位错在切应力作用下沿滑移面逐步移动的结果。
3．由于位错的增殖性质，所以金属才能产生滑移变形，而使其实际强度值大大的低于理论强度值。
4. 加工硬化现象是指随变形度增大，金属的强硬度显著增高而塑韧性明显下降的现象，加工硬化的结果使金属对塑性变形的抗力增加，造成加工硬化的根本原因是位错密度大大增加。
5．影响多晶体塑性变形的两个主要因素是晶界、晶粒位向差。
6．金属塑性变形的基本方式是滑移和孪生，冷变形后金属的强度增加，塑性降低。
7．常温下使用的金属材料以细小晶粒为好，而高温下使用的金属材料以粗大晶粒为好。
8．面心立方结构的金属有12 个滑移系，它们是4｛111｝×3＜110＞。
9．体心立方结构的金属有12 个滑移系，它们是6｛110｝×2＜111＞。
10．密排六方结构的金属有 3 个滑移系，它们是1｛0001｝×3＜īī20＞。
11．单晶体金属的塑性变形主要是切应力作用下发生的，常沿着晶体中密排面和密排方向发生。
12 金属经冷塑性变形后，其组织和性能会发生变化，如显微组织拉长变为纤维组织、亚结构的细化变为形变亚结构、形变织构即晶粒沿某一晶向或晶面取向变形、加工硬化等等。
13．拉伸变形时，晶体转动的方向是由滑移面转到与拉伸轴平行的方向。
14 晶体的理论屈服强度约为实际屈服强度的1500倍。
15．内应力是指金属塑性变形后保留在金属内部的残余内应力和点阵畸变，它分为宏观内应力、微观内应力、点阵畸变三种。
(二)判断题1 在体心立方晶格中，滑移面为｛111｝×6，滑移方向为〈110〉×2，所以其滑移系有12个。
（×）2．滑移变形不会引起晶体结构的变化。
（×）（位向）3 因为体心立方与面心立方晶格具有相同的滑移系数目，所以它们的塑性变形能力也相同。
中南大学考试试卷2001 —— 2002 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时4 学分考试形式：闭卷专业年级材料1999 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释（本题10分，每小题2分）1.热效应2.塑脆转变现象3.动态再结晶4.冷变形5.附加应力二.填空题（本题10分，每小题2分）1.主变形图取决于______，与_______无关。
2.第二类再结晶图是_____，_______与__________的关系图。
3.第二类硬化曲线是金属变形过程中__________与__________之间的关系曲线。
4.保证液体润滑剂良好润滑性能的条件是_______，__________。
5.出现细晶超塑性的条件是_______，__________，__________。
三、判断题（本题10分，每小题2分）1.金属材料冷变形的变形机构有滑移（），非晶机构（），孪生（），晶间滑动（）。
2.塑性变形时，静水压力愈大，则金属的塑性愈高（），变形抗力愈低（）。
3.金属的塑性是指金属变形的难易程度（）。
4.为了获得平整的板材，冷轧时用凸辊型，热轧时用凹辊型（）。
5.从金相照片上观察到的冷变形纤维组织，就是变形织构（）。
四、问答题（本题40 分，每小题10 分）1.分别画出挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图，并说明在生产中对于低塑性材料的开坯采用哪种方法为佳？为什么？2.已知材料的真实应变曲线，A 为材料常数，n 为硬化指数。
试问简单拉伸时材料出现细颈时的应变量为多少？3.试比较金属材料在冷，热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？4.以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀？随着加工的进行会出现什么现象？为什么？（箭头表示轧制方向）五、证明题（本题10 分）证明Mises 塑性条件可表达成：六、综合推导题（本题20 分）试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块（Z 向不变形）的变形力P 表达式，这里接触摩擦中南大学考试试卷2002 —— 2003 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时4 学分考试形式：闭卷专业年级材料2000 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释（本小题10分，每小题2分）1.热变形2.弹塑性共存定律3.动态再结晶4.附加应力5.热效应二、填空题（本题22 分，每小题 2 分）1.金属塑性加工时，工件所受的外力分为_______________ 和_______________2.主变形图有_______________ 种，各主应变分量必须满足条件是：_______________3.应变速度是指_________________________________________4.平面应变其应力状态的特点是σz ＝________________________________________5.材料模型简化为理想刚塑性材料是忽略了材料的_______________ 和______________6.压力加工中热力学条件是指________、_______、_______7.第二类再结晶图是_______、________与_________关系图。
金属塑性成形力学课后答案【篇一：金属塑性成形原理习题】述提高金属塑性变形的主要途径有哪些？(1)提高材料成分和组织的均匀性(2)合理选择变形温度和应变速率(3)合理选择变形方式(4)减小变形的不均匀性2. 简答滑移和孪生变形的区别相同点：都是通过位错运动来实现, 都是切应变不同点：孪生使一部分晶体发生了均匀切变，而滑移只集中在一些滑移面上进行；孪生的晶体变形部分的位向发生了改变，而滑移后晶体各部分位向未改变。
3. 塑性成型时的润滑方法有哪些？(1) 特种流体润滑法。
(2) 表面磷化-皂化处理。
(3) 表面镀软金属。
4. 塑性变形时应力应变关系的特点？在塑性变形时，应力与应变之间的关系有如下特点（1）应力与应变之间的关系是非线性的，因此，全量应变主轴和应力主轴不一定重合。
（2）塑性变形时，可以认为体积不变，即应变球张量为零，泊松比??0.5。
、（3）对于应变硬化材料，卸载后再重新加载时的屈服应力就是卸载时的屈服应力，比初始屈服应力要高。
（4）塑性变形是不可逆的，与应变历史有关，即应力－应变关系不再保持单值关系。
5. levy－mises理论的基本假设是什么？（1）材料是刚塑性材料，级弹性应变增量为零，塑性应变增量就是总的应变增量。
（2）材料符合米塞斯屈服准则。
（3）每一加载瞬时，应力主轴和应变增量主轴重合。
（4）塑性变形上体积不变。
6. 细化晶粒的主要途径有哪些？（1）在原材料冶炼时加入一些合金元素及最终采用铝、钛等作脱氧剂。
（2）采用适当的变形程度和变形温度。
（3）采用锻后正火等相变重结晶的方法。
7. 试从变形机理上解释冷加工和超塑性变形的特点。
冷塑性变形的主要机理：滑移和孪生。
金属塑性变形的特点：不同时性、相互协调性和不均匀性。
由于塑性变形而使晶粒具有择优取向的组织，称为变形织构。
随着变形程度的增加，金属的强度、硬度增加，而塑性韧性降低，这种现象称为加工硬化。
超塑性变形机理主要是晶界滑移和原子扩散（扩散蠕变）。
教学检测B 一、填空题(每题 2 分共24 分〕1、金属之所以能够进展压力加工，是有由于金属材料具有〔〕。
2、作用在变形体上的外力有〔〕。
3、塑性变形中〔〕将不利于金属塑性的提高，而〔〕则有利于金属塑性的提高。
4、选定坯料尺于计算轧件轧后长度中依据〔〕来进展计算。
5、弹-塑性共存定律是指金属在发生塑性变形的同时有存在.6、轧制生产中承受的意义有所低工其的磨损、降低变形能耗和冷却工具及改善产品质量。
7、塑性变形后仍旧存留子在变形体内的附加应力叫。
8、改善咬入措施归纳起来有：减小咬入角、〔〕和施加顺扎制方向水平外力9、不均匀变形引起的后果是使金属〔〕、使金属塑性降低、是产品质量下降及使技术操作简单化。
10、影响宽展的因素有很多，归纳起来有〔〕。
11、提高塑性的主要途径有掌握金属的化学成分、掌握金属的组织解构和选择适当的〔〕及选择适宜的变形力学状态。
12、正确计算〔〕，可防止在连续式扎机生产中消灭堆钢和扎件拉断。
二、推断题〔每题 2 分共 24 分〕1.约束反力和反作用力都是在工件上力。
〔〕2.变形体内的应力状态随变形条件的变化是会发生转化的。
〔〕3.只要外力足够大就能扎出无限薄的钢材。
〔〕4.依据体积不变定律可知，金属在压力加工前后其体积保持不变。
〔〕5.随变形速度的增大，摩擦系数下降。
〔〕6.随变形速度的增大，金属的塑性下降。
〔〕7.单相组织的钢塑性较好，而多相组织的塑性较差。
〔〕8.松软性好金属，其塑性也肯定很好。
〔〕9.一般来说，随着变形温度的提高，金属的塑性随之提高。
〔〕10.随着变形温度的提高，金属的变形抗力随之降低。
〔〕11.附加应力的存在会使金属的变形抗力增加，使变形的能耗增加。
〔〕12.在钢辊上进展轧制是的宽展比在铸铁辊上的要大。
〔〕三、选择题〔每题 2 分共 24 分〕1.沿工具和工件接触面而切线方向阻碍金属流淌的力是〔〕。
A.主动力B.正压力C.摩擦力2.要扎出 2mm 厚的板带钢，你设定的辊缝尺寸 S 值应是〔〕。
一、填空题（括号内为参考答案）1、板料冲压成形的主要工序有冲裁、弯曲、拉深、（起伏、胀形、翻边）等。
2、衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有伸长率和断面收缩率。
3、金属单晶体变形的两种主要方式有滑移和孪晶。
4、金属热塑性变形机理主要有：晶内滑移、晶内孪生、晶界滑移和扩散蠕变等。
5、研究塑性力学时，通常采用的基本假设有连续性假设、均匀性假设、初应力为零、体积力为零、各向同性假设、体积不变假设。
6、金属塑性成形方法主要有拉拔、挤压、锻造、拉深、弯曲等。
（冲孔、落料、翻边、、）7、金属的超塑性可分为微细晶粒（恒温）超塑性和相变（变态）超塑性两大类。
8、金属单晶体变形的两种主要方式有：滑移和孪生。
9、影响金属塑性的主要因素有：化学成分，组织状态，变形温度，应变速率，变形力学条件。
10、平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σz =（σx +σy）/2 = σm 。
11、主应力法的实质是将平衡微分方程和屈服方程联立求解。
二、判断题1、促使材料发生塑性变形的外力卸除后，材料发生的塑性变形和弹性变形都将保留下来，成为永久变形。
( F )2、为了消除加工硬化、减小变形抗力，拉拔成形时应该将坯料加热到再结晶温度以上。
金属材料在塑性变形时，变形前与变形后的体积发生变化。
( F )3、弹性变形时，应力球张量使物体产生体积的变化，泊松比ν＜0.5。
( T )4、理想塑性材料在发生塑性变形时不产生硬化，这种材料在中性载荷时不可产生塑性变形。
( F )5、由于主应力图有九种类型，所以主应变图也有九种类型。
( F )6、八面体平面的方向余弦为l=m=n=1/3。
（±）( F )7、各向同性假设是指变形体内各质点的组织、化学成分都是均匀而且相同的，即各质点的物理性能均相同，且不随坐标的改变而变化。
(这是均匀性假设) ( F )8、金属材料在塑性变形时，变形前与变形后的体积发生变化。
( F )9、金属材料在完全热变形条件下无法实现拉拔加工。
第一章1.什么是金属的塑性什么是塑性成形塑性成形有何特点塑性----在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力；塑性变形----当作用在物体上的外力取消后;物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形；塑性成形----金属材料在一定的外力作用下;利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法;也称塑性加工或压力加工；塑性成形的特点：①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.试述塑性成形的一般分类..Ⅰ.按成型特点可分为块料成形也称体积成形和板料成型两大类1块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的..可分为一次成型和二次加工..一次加工：①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形;以获得一定截面形状材料的塑性成形方法..分纵轧、横轧、斜轧；用于生产型材、板材和管材..②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力;将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形;以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法..分正挤压、反挤压和复合挤压；适于低塑性的型材、管材和零件..③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力;将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形;以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法..生产棒材、管材和线材..二次加工：①自由锻----是在锻锤或水压机上;利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形状和尺寸的加工方法..精度低;生产率不高;用于单件小批量或大锻件..②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形;从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法..分开式模锻和闭式模锻..2板料成型一般称为冲压..分为分离工序和成形工序..分离工序：用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离;如冲裁、剪切等工序；成型工序：用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形;成为具有要求形状和尺寸的零件;如弯曲、拉深等工序..Ⅱ.按成型时工件的温度可分为热成形、冷成形和温成形..第二章3.试分析多晶体塑性变形的特点..1各晶粒变形的不同时性..不同时性是由多晶体的各个晶粒位向不同引起的..2各晶粒变形的相互协调性..晶粒之间的连续性决定;还要求每个晶粒进行多系滑移；每个晶粒至少要求有 5个独立的滑移系启动才能保证..3晶粒与晶粒之间和晶粒内部与晶界附近区域之间的变形的不均匀性.. Add：4滑移的传递;必须激发相邻晶粒的位错源..5多晶体的变形抗力比单晶体大;变形更不均匀..6塑性变形时;导致一些物理;化学性能的变化..7时间性..hcp系的多晶体金属与单晶体比较;前者具有明显的晶界阻滞效应和极高的加工硬化率;而在立方晶系金属中;多晶和单晶试样的应力—应变曲线就没有那么大的差别..4.试分析晶粒大小对金属塑性和变形抗力的影响..①晶粒越细;变形抗力越大..晶粒的大小决定位错塞积群应力场到晶内位错源的距离;而这个距离又影响位错的数目n..晶粒越大;这个距离就越大;位错开动的时间就越长;n也就越大..n越大;应力场就越强;滑移就越容易从一个晶粒转移到另一个晶粒..②晶粒越细小;金属的塑性就越好..a．一定体积;晶粒越细;晶粒数目越多;塑性变形时位向有利的晶粒也越多;变形能较均匀的分散到各个晶粒上；b．从每个晶粒的应力分布来看;细晶粒是晶界的影响区域相对加大;使得晶粒心部的应变与晶界处的应变差异减小..这种不均匀性减小了;内应力的分布较均匀;因而金属断裂前能承受的塑性变形量就更大..5.什么叫加工硬化产生加工硬化的原因是什么加工硬化对塑性加工生产有何利弊加工硬化----随着金属变形程度的增加;其强度、硬度增加;而塑性、韧性降低的现象..加工硬化的成因与位错的交互作用有关..随着塑性变形的进行;位错密度不断增加;位错反应和相互交割加剧;结果产生固定割阶、位错缠结等障碍;以致形成胞状亚结构;使位错难以越过这些障碍而被限制在一定范围内运动..这样;要是金属继续变形;就需要不断增加外力;才能克服位错间强大的交互作用力..加工硬化对塑性加工生产的利弊：有利的一面：可作为一种强化金属的手段;一些不能用热处理方法强化的金属材料;可应用加工硬化的方法来强化;以提高金属的承载能力..如大型发电机上的护环零件多用高锰奥氏体无磁钢锻制..不利的一面：①由于加工硬化后;金属的屈服强度提高;要求进行塑性加工的设备能力增加；②由于塑性的下降;使得金属继续塑性变形困难;所以不得不增加中间退火工艺;从而降低了生产率;提高了生产成本..6.什么是动态回复为什么说动态回复是热塑性变形的主要软化机制动态回复是在热塑性变形过程中发生的回复自发地向自由能低的方向转变的过程..动态回复是热塑性变形的主要软化机制;是因为：①动态回复是高层错能金属热变形过程中唯一的软化机制..动态回复是主要是通过位错的攀移、交滑移等实现的..对于层错能高的金属;变形时扩展位错的宽度窄;集束容易;位错的交滑移和攀移容易进行;位错容易在滑移面间转移;而使异号位错相互抵消;结果使位错密度下降;畸变能降低;不足以达到动态结晶所需的能量水平..因为这类金属在热塑性变形过程中;即使变形程度很大;变形温度远高于静态再结晶温度;也只发生动态回复;而不发生动态再结晶..②在低层错能的金属热变形过程中;动态回复虽然不充分;但也随时在进行;畸变能也随时在释放;因而只有当变形程度远远高于静态回复所需要的临界变形程度时;畸变能差才能积累到再结晶所需的水平;动态再结晶才能启动;否则也只能发生动态回复..Add：动态再结晶容易发生在层错能较低的金属;且当热加工变形量很大时..这是因为层错能低;其扩展位错宽度就大;集束成特征位错困难;不易进行位错的交滑移和攀移；而已知动态回复主要是通过位错的交滑移和攀移来完成的;这就意味着这类材料动态回复的速率和程度都很低应该说不足;材料中的一些局部区域会积累足够高的位错密度差畸变能差;且由于动态回复的不充分;所形成的胞状亚组织的尺寸小、边界不规整;胞壁还有较多的位错缠结;这种不完整的亚组织正好有利于再结晶形核;所有这些都有利于动态再结晶的发生..需要更大的变形量上面已经提到了..7.什么是动态再结晶影响动态再结晶的主要因素有哪些动态再结晶是在热塑性变形过程中发生的再结晶..动态再结晶和静态再结晶基本一样;也会是通过形核与长大来完成;其机理也是大角度晶界或亚晶界想高位错密度区域的迁移..动态再结晶的能力除了与金属的层错能高低层错能越低;热加工变形量很大时;容易出现动态再结晶有关外;还与晶界的迁移难易有关..金属越存;发生动态再结晶的能力越强..当溶质原子固溶于金属基体中时;会严重阻碍晶界的迁移、从而减慢动态再结晶的德速率..弥散的第二相粒子能阻碍晶界的移动;所以会遏制动态再结晶的进行..9.钢锭经过热加工变形后其组织和性能发生了什么变化参见 P27-31①改善晶粒组织②锻合内部缺陷③破碎并改善碳化物和非金属夹杂物在钢中的分布④形成纤维组织⑤改善偏析10.冷变形金属和热变形金属的纤维组织有何不同冷变形中的纤维组织：轧制变形时;原来等轴的晶粒沿延伸方向伸长..若变形程度很大;则晶粒呈现为一片纤维状的条纹;称为纤维组织..当金属中有夹杂或第二相是;则它们会沿变形方向拉成细带状对塑性杂质而言或粉碎成链状对脆性杂质而言;这时在光学显微镜下会很难分辨出晶粒和杂质..在热塑性变形过程中;随着变形程度的增大;钢锭内部粗大的树枝状晶逐渐沿主变形方向伸长;与此同时;晶间富集的杂质和非金属夹杂物的走向也逐渐与主变形方向一致;其中脆性夹杂物如氧化物;氮化物和部分硅酸盐等被破碎呈链状分布；而苏醒夹杂物如硫化物和多数硅酸盐等则被拉长呈条状、线状或薄片状..于是在磨面腐蚀的试样上便可以看到顺主变形方向上一条条断断续续的细线;称为“流线”;具有流线的组织就称为“纤维组织”..在热塑性加工中;由于再结晶的结果;被拉长的晶粒变成细小的等轴晶;而纤维组织却被很稳定的保留下来直至室温..所以与冷变形时由于晶粒被拉长而形成的纤维组织是不同的..12.什么是细晶超塑性什么是相变超塑性①细晶超塑性它是在一定的恒温下;在应变速率和晶粒度都满足要求的条件下所呈现的超塑性..具体地说;材料的晶粒必须超细化和等轴化;并在在成形期间保持稳定..②相变超塑性要求具有相变或同素异构转变..在一定的外力作用下;使金属或合金在相变温度附近反复加热和冷却;经过一定的循环次数后;就可以获得很大的伸长率..相变超塑性的主要控制因素是温度幅度和温度循环率..15.什么是塑性什么是塑性指标为什么说塑性指标只具有相对意义塑性是指金属在外力作用下;能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力;它是金属的一种重要的加工性能..塑性指标;是为了衡量金属材料塑性的好坏而采用的某些试验测得的数量上的指标..常用的试验方法有拉伸试验、压缩试验和扭转试验..由于各种试验方法都是相对于其特定的受力状态和变形条件的;由此所测定的塑性指标或成形性能指标;仅具有相对的和比较的意义..它们说明;在某种受力状况和变形条件下;哪种金属的塑性高;哪种金属的塑性低；或者对于同一种金属;在那种变形条件下塑性高;而在哪种变形条件下塑性低..16.举例说明杂质元素和合金元素对钢的塑性的影响..P41-44①碳：固溶于铁时形成铁素体和奥氏体;具有良好的塑性..多余的碳与铁形成渗碳体Fe 3C;大大降低塑性；②磷：一般来说;磷是钢中的有害杂质;它在铁中有相当大的溶解度;使钢的强度、硬度提高;而塑性、韧性降低;在冷变形时影响更为严重;此称为冷脆性..③硫：形成共晶体时熔点降得很低例如 FeS的熔点为 1190℃;而 Fe-FeS 的熔点为 985℃..这些硫化物和共晶体;通常分布在晶界上;会引起热脆性..④氮：当其质量分数较小0.002%~0.015%时;对钢的塑性无明显的影响；但随着氮化物的质量分数的增加;钢的塑性降降低;导致钢变脆..如氮在α铁中的溶解度在高温和低温时相差很大;当含氮量较高的钢从高温快速冷却到低温时;α铁被过饱和;随后在室温或稍高温度下;氮逐渐以 Fe 4N形式析出;使钢的塑性、韧性大为降低;这种现象称为时效脆性..若在 300℃左右加工时;则会出现所谓“兰脆”现象..⑤氢：氢脆和白点..⑥氧：形成氧化物;还会和其他夹杂物如 FeS易熔共晶体FeS-FeO;熔点为910℃分布于晶界处;造成钢的热脆性..合金元素的影响：①形成固溶体；②形成硬而脆的碳化物；……17.试分析单相与多相组织、细晶与粗晶组织、锻造组织与铸造组织对金属塑性的影响..①相组成的影响：单相组织纯金属或固溶体比多相组织塑性好..多相组织由于各相性能不同;变形难易程度不同;导致变形和内应力的不均匀分布;因而塑性降低..如碳钢在高温时为奥氏体单相组织;故塑性好;而在800℃左右时;转变为奥氏体和铁素体两相组织;塑性就明显下降..另外多相组织中的脆性相也会使其塑性大为降低..②晶粒度的影响：晶粒越细小;金属的塑性也越好..因为在一定的体积内;细晶粒金属的晶粒数目比粗晶粒金属的多;因而塑性变形时位向有利的晶粒也较多;变形能较均匀地分散到各个晶粒上；又从每个晶粒的应力分布来看;细晶粒时晶界的影响局域相对加大;使得晶粒心部的应变与晶界处的应变差异减小..由于细晶粒金属的变形不均匀性较小;由此引起的应力集中必然也较小;内应力分布较均匀;因而金属在断裂前可承受的塑性变形量就越大..③锻造组织要比铸造组织的塑性好..铸造组织由于具有粗大的柱状晶和偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷;故使金属塑性降低..而通过适当的锻造后;会打碎粗大的柱状晶粒获得细晶组织;使得金属的塑性提高..18.变形温度对金属塑性的影响的基本规律是什么就大多数金属而言;其总体趋势是：随着温度的升高;塑性增加;但是这种增加并不是简单的线性上升；在加热过程中的某些温度区间;往往由于相态或晶粒边界状态的变化而出现脆性区;使金属的塑性降低..在一般情况下;温度由绝对零度上升到熔点时;可能出现几个脆性区;包括低温的、中温的和高温的脆性区..下图是以碳钢为例：区域Ⅰ;塑性极低—可能是由与原子热振动能力极低所致;也可能与晶界组成物脆化有关；区域Ⅱ;称为蓝脆区断口呈蓝色;一般认为是氮化物、氧化物以沉淀形式在晶界、滑移面上析出所致;类似于时效硬化..区域Ⅲ;这和珠光体转变为奥氏体;形成铁素体和奥氏体两相共存有关;也可能还与晶界上出现FeS-FeO低熔共晶有关;为热脆区..19.什么是温度效应冷变形和热变形时变形速度对塑性的影响有何不同温度效应：由于塑性变形过程中产生的热量使变形体温度升高的现象..热效应：塑性变形时金属所吸收的能量;绝大部分都转化成热能的现象一般来说;冷变形时;随着应变速率的增加;开始时塑性略有下降;以后由于温度效应的增强;塑性会有较大的回升；而热变形时;随着应变速率的增加;开始时塑性通常会有较显着的降低;以后由于温度效应的增强;而使塑性有所回升;但若此时温度效应过大;已知实际变形温度有塑性区进入高温脆区;则金属的塑性又急速下降..第三章2.叙述下列术语的定义或含义：①张量：由若干个当坐标系改变时满足转换关系的分量所组成的集合称为张量；②应力张量：表示点应力状态的九个分量构成一个二阶张量;称为应力张量； .ζηη.x xy xz③应力张量不变量：已知一点的应力状态④主应力：在某一斜微分面上的全应力S和正应力ζ重合;而切应力η=0;这种切应力为零的微分面称为主平面;主平面上的正应力叫做主应力；⑤主切应力：切应力达到极值的平面称为主切应力平面;其面上作用的切应力称为主切应力⑥最大切应力：三个主切应力中绝对值最大的一个;也就是一点所有方位切面上切应力最大的;叫做最大切应力ηmax⑦主应力简图：只用主应力的个数及符号来描述一点应力状态的简图称为主应力图：⑧八面体应力：在主轴坐标系空间八个象限中的等倾微分面构成一个正八面体;正八面体的每个平面称为八面体平面;八面体平面上的应力称为八面体应力；⑨等效应力：取八面体切应力绝对值的3倍所得之参量称为等效应力⑩平面应力状态：变形体内与某方向垂直的平面上无应力存在;并所有应力分量与该方向轴无关;则这种应力状态即为平面应力状..实例：薄壁扭转、薄壁容器承受内压、板料成型的一些工序等;由于厚度方向应力相对很小而可以忽略;一般作平面应力状态来处理11平面应变状态：如果物体内所有质点在同一坐标平面内发生变形;而在该平面的法线方向没有变形;这种变形称为平面变形;对应的应力状态为平面应变状态..实例：轧制板、带材;平面变形挤压和拉拔等..12轴对称应力状态：当旋转体承受的外力为对称于旋转轴的分布力而且没有轴向力时;则物体内的质点就处于轴对称应力状态..实例：圆柱体平砧均匀镦粗、锥孔模均匀挤压和拉拔有径向正应力等于周向正应力..3.张量有哪些基本性质①存在张量不变量②张量可以叠加和分解③张量可分对称张量和非对称张量④二阶对称张量存在三个主轴和三个主值4.试说明应力偏张量和应力球张量的物理意义..应力偏张量只能产生形状变化;而不能使物体产生体积变化;材料的塑性变形是由应力偏张量引起的；应力球张量不能使物体产生形状变化塑性变形;而只能使物体产生体积变化..12.叙述下列术语的定义或含义1位移：变形体内任一点变形前后的直线距离称为位移；2位移分量：位移是一个矢量;在坐标系中;一点的位移矢量在三个坐标轴上的投影称为改点的位移分量;一般用 u、v、w或角标符号ui 来表示；3相对线应变：单位长度上的线变形;只考虑最终变形；4工程切应变：将单位长度上的偏移量或两棱边所夹直角的变化量称为相对切应变;也称工程切应变;即δrt = tanθxy =θxy =αyx +αxy 直角∠CPA减小时;θxy取正号;增大时取负号；5切应变：定义γ yx =γ xy= 1θyx 为切应变； 26对数应变：塑性变形过程中;在应变主轴方向保持不变的情况下应变增量的总和;记为它反映了物体变形的实际情况;故称为自然应变或对数应变；7主应变：过变形体内一点存在有三个相互垂直的应变方向称为应变主轴;该方向上线元没有切应变;只有线应变;称为主应变;用ε1、ε2、ε3 表示..对于各向同性材料;可以认为小应变主方向与应力方向重合；8主切应变：在与应变主方向成± 45°角的方向上存在三对各自相互垂直的线元;它们的切应变有极值;称为主切应变；9最大切应变：三对主切应变中;绝对值最大的成为最大切应变；10应变张量不变量：11主应变简图：用主应变的个数和符号来表示应变状态的简图；12八面体应变：如以三个应变主轴为坐标系的主应变空间中;同样可作出正八面体;八面体平面的法线方向线元的应变称为八面体应变13应变增量：产生位移增量后;变形体内质点就有相应无限小的应变增量;用dεij 来表示；14应变速率：单位时间内的应变称为应变速率;俗称变形速度;用ε& 表示;其单位为 s -1；15位移速度：14.试说明应变偏张量和应变球张量的物理意义..应变偏张量εij / ----表示变形单元体形状的变化；应变球张量δijεm ----表示变单元体体积的变化；塑性变形时;根据体积不变假设;即εm = 0;故此时应变偏张量即为应变张量15.塑性变形时应变张量和应变偏张量有何关系其原因何在塑性变形时应变偏张量就是应变张量;这是根据体积不变假设得到的;即εm = 0;应变球张量不存在了..16.用主应变简图表示塑性变形的类型有哪些三个主应变中绝对值最大的主应变;反映了该工序变形的特征;称为特征应变..如用主应变简图来表示应变状态;根据体积不变条件和特征应变;则塑性变形只能有三种变形类型①压缩类变形;特征应变为负应变即ε1＜0 另两个应变为正应变;ε2 +ε3 = .ε1 ；②剪切类变形平面变形;一个应变为零;其他两个应变大小相等;方向相反;ε2 =0;ε1= .ε3 ；③伸长类变形;特征应变为正应变;另两个应变为负应变;ε1 = .ε2 .ε3 ..17.对数应变有何特点它与相对线应变有何关系对数应变能真实地反映变形的积累过程;所以也称真实应变;简称真应变..它具有如下特点：①对数应变有可加性;而相对应变为不可加应变；②对数应变为可比应变;相对应变为不可比应变；③相对应变不能表示变形的实际情况;而且变形程度愈大;误差也愈大..对数应变可以看做是由相对线应变取对数得到的..21.叙述下列术语的定义或含义：Ⅰ屈服准则：在一定的变形条件变形温度、变形速度等下;只有当各应力分量之间符合一定关系时;质点才开始进入塑性状态;这种关系称为屈服准则;也称塑性条件;它是描述受力物体中不同应力状态下的质点进入塑性状态并使塑性变形继续进行所必须遵守的力学条件；Ⅱ屈服表面：屈服准则的数学表达式在主应力空间中的几何图形是一个封闭的空间曲面称为屈服表面..假如描述应力状态的点在屈表面上;此点开始屈服..对各向同性的理想塑性材料;则屈服表面是连续的;屈服表面不随塑性流动而变化..Ⅲ屈服轨迹：两向应力状态下屈服准则的表达式在主应力坐标平面上的集合图形是封闭的曲线;称为屈服轨迹;也即屈服表面与主应力坐标平面的交线..22.常用的屈服准则有哪两个如何表述分别写出其数学表达式..常用的两个屈服准则是 Tresca屈服准则和 Mises屈服准则;数学表达式分别为max minTresca屈服准则：ηmax =ζ .ζ = C2 式中;ζmax 、ζ min ----带数值最大、最小的主应力； C----与变形条件下的材料性质有关而与应力状态无关的常数;它可通过单向均匀拉伸试验求的..Tresca屈服准则可以表述为：在一定的变形条件下;当受力体内的一点的最大切应力ηmax 达到某一值时;该点就进入塑性状体..Mises屈服准则：ζ= 1 ζ1 .ζ 2 2 + ζ 2 .ζ3 2 + ζ3 .ζ12 =ζs2 = 1ζ 2s2zx2yz2xy2xz2zy2yx6ζηηηζζζζζ=+++.+.+.所以 Mises屈服准则可以表述为：在一定的变形条件下;当受力体内一点的等效应力ζ达到某一定值时;该点就进入塑性状态..23.两个屈服准则有何差别在什么状态下两个屈服准则相同什么状态下差别最大Ⅰ共同点：①屈服准则的表达式都和坐标的选择无关;等式左边都是不变量的函数；②三个主应力可以任意置换而不影响屈服;同时;认为拉应力和压应力的作用是一样的；③各表达式都和应力球张量无关..不同点：①Tresca屈服准则没有考虑中间应力的影响;三个主应力的大小顺序不知道时;使用不方便；而 Mises屈服准则则考虑了中间应力的影响;使用方便..Ⅱ两个屈服准则相同的情况在屈服轨迹上两个屈服准则相交的点表示此。
《金属塑性成形原理》试卷及答案一、填空题1. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示：，则单元内任一点外的应变可表示为＝。
2. 塑性是指：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有：滑移和孪生。
4. 等效应力表达式：。
5.一点的代数值最大的 __ 主应力 __ 的指向称为第一主方向，由第一主方向顺时针转所得滑移线即为线。
6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力σ z = 。
7．塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干摩擦、边界摩擦、流体摩擦。
8．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和可加性。
9．就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性提高。
10．钢冷挤压前，需要对坯料表面进行磷化皂化润滑处理。
11．为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫添加剂。
12．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。
13．韧性金属材料屈服时，密席斯（Mises）准则较符合实际的。
14．硫元素的存在使得碳钢易于产生热脆。
15．塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料。
16．应力状态中的压应力，能充分发挥材料的塑性。
17．平面应变时，其平均正应力 ｍ等于中间主应力 ２。
18．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低。
19．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 。
20．塑性指标的常用测量方法拉伸试验法与压缩试验法。
21．弹性变形机理原子间距的变化；塑性变形机理位错运动为主。
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。
一、选择1.以下不属于模锻（同自由锻相比）的优点的是（A ）A．锻件的形状简单，尺寸精度高，表面粗糙度低B．机械加工余量小，材料利用率高C.可使金属流线分布更为合理，提高使用寿命D．生产率高，锻件成本低2.关于模锻生产以下说法错误的是（A ）A.设备投资低B.生产周期较长C.模锻成本较高D使用寿命低3.通常模锻分为（A ）A.开式和闭式模锻B.开式和半开式模锻C.闭式和半闭式模锻D半开式和半闭式模锻4.模锻工艺的生产工序中常进行的热处理是（A ）A.正火和调质B.正火C.调质D.回火5.在模锻生产中，坯料锻前一般均需要加热，其目的不包括（A）A.提高金属的脆性B.提高金属的塑性C.降低其变形抗力D.易于在模膛内流动成形6.关于坯料的加热的方法正确的是（A ）A．主要有火焰加热、感应电加热和少无氧加热B.火焰加热的加热速度快质量易控制C感应电加热文都不易控制D少无氧加热增加了钢材的氧化和脱碳7.确定分膜位置最基本的原则是（A ）A是锻件形状尽量与零件形状相同，锻件易于从模膛中取出，并应力争镦粗的方式成形B保证锻件易于脱模C增加模锻斜度以使其顺利从模膛中取出D怎么方便怎么确定8.一下选项中分模位置的选择错误的是（A）A一般应以最小投影面作为分模面B以发现上下模腔的相对错移C尽可能选用直线分模D应保证锻件有合理的金属流线分布9．有关模锻斜度不正确的是（A）A减少金属的损耗B增加机械加工C是锻件呢么顺利从模膛中取出D应尽量取最小的斜度10.在设计锻件图时要考虑圆角半径，有关说法错误的是（A ）A圆角半径越大越好B圆角半径分为内圆角半径和外圆角半径C外圆角的作用和内圆角的作用相同D外圆角的作用是减少或避免应力集中11.在冲孔时，我们设计锻件图时要设计冲孔连皮，有关说法正确的是（A）Ａ厚度应适当太厚易锻不足Ｂ越厚越好Ｃ孔不管多大都要设计冲孔连皮Ｄ不需设计浪费时间12.冲孔连皮的分类不包括（A）A压凸B平底连皮C斜底连皮D带仓连皮13.最常用的冲孔连皮是（A ）A平底连皮B斜底连皮C带仓连皮D拱底14.常用于预锻模膛的冲孔连皮是（A）A斜底连皮B平底连皮C带仓连皮D压凹15.零件图的主要轮廓线应用-(A)在锻件图上表示出来A点划线B直线C虚线D细直线16.关于飞边槽的作用错误的是（A ）A造成足够大的切向阻力，促使模膛充满B造成足够大的横向阻力，促使模膛充满C容纳坯料上的多余金属，起补偿与调节的作用D对锤类设备有缓冲的作用17.对于模锻材料的要求准确的是（A ）A良好的脆性B良好的回火稳定性C较好的耐热疲劳性D在高温下具备较高的力学性能18.下料常用的设备不包括（A）Ａ铣床Ｂ剪床Ｃ冲床Ｄ锯床19．下料所用设备最为普遍的是（A）Ａ锯床Ｂ剪床Ｃ冲床Ｄ钻床20.模锻件的分类有（A ）A短轴和长轴线类B细轴和粗轴线类C短轴和细轴线类D长轴和粗轴线类21.我们知道模锻件分为长轴线类和短轴线类，其中短轴线类的特点是（A ）A锻件高度方向通常比其平面图中的长、宽尺寸小B锻件平面图呈方形椭圆形C锻件的长度与宽度或高度的尺寸比例较大D它又分为直长轴线、弯曲轴线和枝芽类及叉类锻件22. 我们知道模锻件分为长轴线类和短轴线类，其中长轴线类的特点是（A）A锻件高度方向通常比其平面图中的长、宽尺寸小B锻件平面图呈方形椭圆形C锻件的长度与宽度或高度的尺寸比例较大D它分为简单形状、较复杂形状和复杂形状23.在设计锻件图时要设计加工余量，其原因不包括（A ）A是锻件充满模膛B毛坯在高温下产生氧化、脱碳C毛坯体积变化及终锻文都波动D由于锻件出模的需要，模膛壁带有斜度，锻件侧壁需添加敷料24.下列关于模锻的说法正确的是（A ）A毛坯在模膛中被塑性流动成形，从而获得所需形状、尺寸并具有一定机械性能的模锻件B在成形过程中发生弹性变形C锻件成本较高D是小批量生产锻件的锻造方法25.喷丸是生产锻件时仅次于热处理的一种方法，其目的是（A ）A清除氧化皮获得光洁表面B降低表面的强度和硬度C提高锻件的回火稳定性D提高锻件的韧性26.少无氧加热时加热坯料的一种方法，其特点是（A ）A减少了钢材的氧化和脱碳，提高了模具寿命B具体做法是在感应器模膛内充满惰性气体或氧化性气体C适用于一般模锻D投资费用低27.开式模锻的终锻模膛周围需有飞边槽，说法错误的是（A ）Ａ使加工出的锻件美观大方Ｂ促使坯料充满模膛Ｃ缓冲锤类设备Ｄ容纳坯料上的多余金属28.闭式与开式模膛相比有什么特点（A ）A闭式模锻可以得到几何形状、尺寸精度和表面质量最大限度地接近产品零件的锻件B降低材料的利用率C闭式模锻时形成飞边D开式模锻时不形成飞边29冲压产品的尺寸精度是由（A ）保证的。
《金属塑性成形原理》试题库一、填空题：1、在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整的能力称为塑性。
2、晶内变形的主要方式是滑移和孪生，其中滑移变形是主要的。
3、一般来说，滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。
4、体心立方金属滑移系为12 个；面心立方滑移系为12 个；密排六方滑移系为3 个。
5、孪生是晶体在切应力作用下，晶体的一部分沿着一定的晶面和一定的晶向发生均匀切变，变形部分与未变形部分构成了镜面对称关系。
6、在多晶体材料中，晶间变形的主要方式是晶体之间的相互滑动和转动。
7、多晶体塑性变形的特点：一是晶粒变形的不同时性；二是各晶粒变形的相互协调性；三是晶粒与晶粒之间以及晶粒内部与晶界附近区域之间变形的不均匀性。
8、晶体滑移时，滑移方向的应力分量为τ=σμ，μ=cosθcosλ，μ称为取向因子。
9、通常把取向因子μ=0的取向称为硬取向；把μ=0.5的取向称为软取向。
10、固溶体塑性变形时，由于位错应变能的作用，溶质原子会偏聚在位错附近形成特定的分布，这种分布现象称为“柯氏气团”或“溶质气团”。
11、随着变形程度的增加，金属的强度和硬度增加，而塑性韧性降低，这种现象称为加工硬化（或形变强化）。
12、去应力退火是回复在金属中的应用之一，既可保持金属的加工硬化（或形变强化），又可消除残余应力。
13、实验研究表明，晶粒平均直径d与屈服强度σs的关系（Hall-Petch关系）可表达为：σs＝σ0+Kd-1/2。
14、由于塑性变形使得金属形成晶粒具有择优取向的组织，称为形变织构。
15、增大静水压力能抵消由于不均匀变形引起的附加拉应力，从而减轻其所造成的拉裂作用。
16、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。
17、金属的超塑性分为细晶超塑性和相变超塑性两大类。
18、冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代冷变形组织，这个过程称为金属的再结晶。
第七章金属塑性变形一、名词解释固溶强化：固溶体中的溶质原子溶入基体金属后使合金变形抗力提高，应力－应变曲线升高，塑性下降的现象；应变时效：具有屈服现象的金属材料在受到拉伸等变形发生屈服后，在室温停留或低温加热后重新拉伸又出现屈服效应的情况；孪生：金属塑性变形的重要方式。
晶体在切应力作用下一部分晶体沿着一定的晶面（孪晶面）和一定的晶向（孪生方向）相对于另外一部分晶体作均匀的切变，使相邻两部分的晶体取向不同，以孪晶面为对称面形成镜像对称，孪晶面的两边的晶体部分称为孪晶。
形成孪晶的过程称为孪生；临界分切应力：金属晶体在变形中受到外力使某个滑移系启动发生滑移的最小分切应力；变形织构：多晶体中位向不同的晶粒经过塑性变形后晶粒取向变成大体一致，形成晶粒的择优取向，择优取向后的晶体结构称为变形织构，织构在变形中产生，称为变形织构。
二问答1 单相合金的冷塑性变形与纯金属的室温塑性变形相比，有何特点。
答：纯金属变形主要借助位错运动，通过滑移和孪生完成塑性变形，开动滑移系需要临界切应力，晶体中还会发生扭转；单相合金的基本变形过程与纯金属的基本过程是一样的，但会出现固溶强化，开动滑移系需要临界切应力较大，还有屈服和应变时效现象。
2 金属晶体塑性变形时，滑移和孪生有何主要区别？答：滑移时原子移动的距离是滑移方向原子间距的整数倍，孪生时原子移动的距离不是孪生方向原子间距的整数倍；滑移时滑移面两边晶体的位向不变，而孪生时孪生面两边的晶体位向不同，以孪晶面形成镜像对称；滑移时需要的临界分切应力小，孪生开始需要的临界分切应力很大，孪生开始后继续切变时需要的切应力小，故孪生一般在滑移难于进行时发生。
3 A-B二元系中，A晶体结构是bcc，形成α固溶体，B晶体结构是fcc，形成β固溶体，A 与B形成η相，其晶体结构是hcp：1）指出α，β，η三个相的常见滑移系；2）绘出它们单晶变形时应力-应变曲线示意图，试解释典型低层错能面心立方单晶体的加工硬化曲线，并比较与多晶体加工硬化曲线的差别。
金属塑性加工原理课后答案【篇一：金属塑性加工原理试题及答案中南大学考试试卷(试题四)】004 —— 2005 学年第二学期时间 110 分钟金属塑性加工原理课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料 2002 级总分 100 分，占总评成绩 70%一、名词解释：（本题10分，每小题2分）1.热效应2.动态再结晶3.外端4.附加应力5.塑性—脆性转变二、填空题（本题16分，每小题2分）1．一点的应力状态是指_____________________________________________________ 可以用______________________________________________________ ____来表示。
2．应力不变量的物理意义是_______________________________________________，应力偏量的物理意义是_________________________________________________。
3．应变增量是指______________________________________________________ _______，其度量基准是______________________________________________________ _______。
4．应变速度是指______________________________________________________ ________，其量纲是______________________________________________________ ___________。
5．tresca塑性条件的物理意义是________________________________________________，mises塑性条件的物理意义是_________________________________________________。
中南大学考试试卷2001 —— 2002 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料1999 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释（本题10分，每小题2分）1.热效应2.塑脆转变现象3.动态再结晶4.冷变形5.附加应力二.填空题（本题10分，每小题2分）1.主变形图取决于______，与_______无关。
2.第二类再结晶图是_____，_______与__________的关系图。
3.第二类硬化曲线是金属变形过程中__________与__________之间的关系曲线。
4.保证液体润滑剂良好润滑性能的条件是_______，__________。
5.出现细晶超塑性的条件是_______，__________，__________。
三、判断题（本题10分，每小题2分）1.金属材料冷变形的变形机构有滑移（），非晶机构（），孪生（），晶间滑动（）。
2.塑性变形时，静水压力愈大，则金属的塑性愈高（），变形抗力愈低（）。
3.金属的塑性是指金属变形的难易程度（）。
4.为了获得平整的板材，冷轧时用凸辊型，热轧时用凹辊型（）。
5.从金相照片上观察到的冷变形纤维组织，就是变形织构（）。
四、问答题（本题40 分，每小题10 分）1.分别画出挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图，并说明在生产中对于低塑性材料的开坯采用哪种方法为佳？为什么？2.已知材料的真实应变曲线，A 为材料常数，n 为硬化指数。
试问简单拉伸时材料出现细颈时的应变量为多少？3.试比较金属材料在冷，热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？4.以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀？随着加工的进行会出现什么现象？为什么？（箭头表示轧制方向）五、证明题（本题10 分）证明Mises 塑性条件可表达成：六、综合推导题（本题20 分）试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块（Z 向不变形）的变形力P 表达式，这里接触摩擦中南大学考试试卷2002 —— 2003 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料2000 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释（本小题10分，每小题2分）1.热变形2.弹塑性共存定律3.动态再结晶4.附加应力5.热效应二、填空题（本题22 分，每小题 2 分）1.金属塑性加工时，工件所受的外力分为_______________ 和_______________2.主变形图有_______________ 种，各主应变分量必须满足条件是：_______________3.应变速度是指_________________________________________4.平面应变其应力状态的特点是σz ＝________________________________________5.材料模型简化为理想刚塑性材料是忽略了材料的_______________ 和______________6.压力加工中热力学条件是指________、_______、_______7.第二类再结晶图是_______、________与_________关系图。
8.塑性图是________与________关系图。
9.第二类硬化曲线是________与________关系曲线。
10.金属在外力作用下发生变形要经历_______、__________、________三个阶段。
11.金属塑性加工中常用的两个摩擦定律是______________________________。
三、判断题（本题10分，每小题2分）1.铝棒的加热温度为，即挤压时的变形温度为。
（）2.挤压时挤压杆的运动速度为，则挤压速度为。
（）3.冷变形时形成的变形织构就是冷变形时晶粒被拉长、压扁而形成的纤维组织.（）4.金属的塑性好，则变形抗力一定会小。
（）5.冷变形即是室温下的变形。
( )四、问答题（本题36 分，每小题 6 分）1. 应力张量不变量或应力偏量不变量的物理意义各是怎样的？2. 简述塑性加工常用的两个屈服准则的物理意义，在π平面上的几何表示各是怎样？它们在何种情况下差别最大？3. 何谓简单加载？何谓复杂加载？Levy-Mises 增量理论的应力应变关系的基本表达式是什么？4.冷热变形形成的纤维组织有何异同？如何消除？5.画出挤压、拉拔、锻压三种加工方式的变形力学图。
对于低塑性材料开坏，选用那一种方式有利于塑性发挥。
6.冷变形下列两种断面形状轧件，试问哪种送料方式变形不均匀？为什么？（图中箭头为轧制方向）五、计算题（7分）已知某点的应力状态，如下：Mpa写出其张量分解方程及张量分解的物理意义？六、推导题（本题15分）按单一粘着区考虑，用工程法推导出粗糙砧面压缩矩形薄板时的变形应力公：。
（的大小为）中南大学考试试卷2003 —— 2004 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料2001 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释（本题8分，每小题2分）1.最小阻力定律2.温度效应3.加工硬化4.形变热处理二、填空题（本题10分，每小题2分）1.金属塑性变形通常经历________、________、_______三个阶段。
2.塑性加工中其工作应力、基本应力、附加应力三者的关系________.3.根据塑性加工成形时的摩擦性质，摩擦可分为_______、_______、________三种类型。
4.塑性加工润滑剂分为_______、________、________、________几种类型。
5.塑性加工中控制制品的力学性能的两种主要工艺措施是控制________和控制________。
三、判断题（12分）1.塑性加工时静水压力越大，金属塑性越好，所需的变形力越小.( )2.润滑剂的粘度越大，润滑越好。
( )3.变形织构导致各向异性，纤维组织没有各向异性。
( )4.细晶超塑性中，应变速率敏感性指数m越大，其塑性越好。
（）5.在平辊轧制实验中，对于一个方向具有凹形断面的坏料，无论采用哪种喂料方向都易出现裂纹.（）6.对于塑性比较差的材料，塑性加工要优先选用三向压缩的主应力图与二向压缩一向延伸的主应变图的加工方式。
四、问答题（本题38分，1-6小题第小题3分，7,8小题第小题7分，9小题6分）1.一点的应力状态的定义是什么？掌握它有何实际意义？2.平衡方程是以应力偏微分方程形式表达的，实际上应是什么量的平衡？3.与的差别在哪里？4.Tresca屈服准则与材料力学中的第三强度理论有何区别？5.弹性本构方程与塑性本构方程有何区别？由此说明哪个求解更容易？6.从目前所讲的工程法求解加工问题中，实际上只用了基本理论中的13个方程的哪二类方程？7.金属塑性加工工艺包括主要哪些参数制定工艺通常要依据哪些因素？8.金属热变形与冷变形的变形机制、变形特点有何差异？9.压缩圆柱体矮件，不均匀变形有哪些典型表现？为防止出现图示纵向裂纹可以采用哪些措施？五、分析应用题（本题16分，每小题8分）1.园棒单孔挤压后流动情况如图，若Vp为已知常数，试求出变形区中X＝截面上的水平速度Vx的分布，由此说明该Vx分布与挤压缩尾的关系。
（8分）2.已知用工程法求解出的平锤压缩矩形块的载荷～宽高比W/H摩擦因子m的曲线，试讨论薄板轧制时，为使厚度能轧下，为何采用小直径轧辊、叠轧、强润滑等措施？（8分）六、综合推理题（本题16分）平锤压缩圆柱体，已知几何尺寸D、H，设接触面上的摩擦应力τk=mk，求载荷p，由此说明实验中的载荷因子m的关系。
中南大学考试试卷2004 —— 2005 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时 4 学分考试形式：闭卷专业年级材料2002 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释：（本题10分，每小题2分）1.热效应2.动态再结晶3.外端4.附加应力5.塑性—脆性转变二、填空题（本题16分，每小题2分）1．一点的应力状态是指_____________________________________________________可以用__________________________________________________________来表示。
2．应力不变量的物理意义是_______________________________________________，应力偏量的物理意义是_________________________________________________。
3．应变增量是指_____________________________________________________________，其度量基准是_____________________________________________________________。
4．应变速度是指______________________________________________________________，其量纲是_________________________________________________________________。
5．Tresca塑性条件的物理意义是________________________________________________，Mises塑性条件的物理意义是_________________________________________________。
6．Levy-Mises增量理论适合_____________________________________________材料模型，Prandtl-Reuss增量理论适合____________________________________________材料模型。
7．把材料简化为理想刚塑性体是忽略了材料的______________和____________________。
8．平面应变问题（设Z方向不变形）的力学特点是σz=σ2=_______________________,τzx=τzy=____________________________________________。
三、计算与问答（58分，1-3小题每小题6分，4,5小题第小题15分，6小题10分）1．塑性变形时已知某点的应力状态为σij=MPa （i.j=x,y,z），写出其张量分解方程，指出各分解张量的名称，并说明它们各与什么变形有关，该σij对应的塑性变形类型是什么？?? 2.在σx，τxy作用下的屈服曲面如图所示，图中两条弧线的含义是什么？在图中有a,b,c,d四种加载路径，哪些是简单加载？哪些是复杂加载？哪些路径具有相同的塑性变形？为什么？3.用轧制或平锤压缩方法生产双金属层状复合板。
