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一、填空（共10空，每空2分，共20分）1.液体的分类（按液体结构和内部作用力）：原子液体，分子液体，离子液体。
2.接触角也为润湿角，当接触角为锐角时为润湿，接触角为钝角时为不润湿。
3.固相无扩散而液相有限扩散凝固过程的三个阶段：最初过渡区、稳定状态区和最后过渡区。
4.根据偏析范围的不同，可将偏析分为：微观偏析和宏观偏析两大类。
二、名词解释（共5题，每题2分，共10分）1.焊接：通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。
2.均质形核：形核前液相金属或合金中无外来固相质点，而液相自身发生形核的过程。
3.碳当量：碳当量是反映钢中化学成分对硬化程度的影响，它是把钢中合金元素（包括碳）按其对淬硬（包括冷裂、脆化等）的影响程度折合成碳的相当含量。
4.偏析：合金在凝固过程中发生的化学成分不均匀的现象称为偏析。
5.凝固收缩：金属从液相线冷却到固相线所产生的体收缩，称为凝固收缩。
三、简答题（共3题，每题10分，共30分）1. 黏度对成型质量的影响。
（1）影响铸件轮廓的清晰程度；（2）影响热裂、缩孔、缩松的形成倾向；（3）影响钢铁材料的脱硫、脱磷、扩散脱氧；（4）影响精炼效果及夹杂或气孔的形成：（5）熔渣及金属液粘度降低对焊缝的合金过渡有利。
2. 金属氧化还原方向的判据是什么？若氧在金属－氧－氧化物系统中：{pO2}---实际分压为，pO2----金属氧化物的分解压{pO2}>pO2 时，金属被氧化；{pO2}=pO2 时，处于平衡状态；{pO2}<pO2 时，金属被还原。
3. 什么是重力偏析？防止或减轻重力偏析的方法有哪些？重力偏析：是由于重力作用而出现的化学成分不均匀现象。
防止或减轻重力偏析的方法：（1）加快铸件的冷却速度，缩短合金处于液相的时间，使初生相来不及上浮或下沉。
（2）加入能阻碍初晶沉浮的合金元素。
（3）浇注前对液态合金充分搅拌，并尽量降低合金的浇注温度和浇注速度。
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 。
材料成型原理考试复习1.名词解释：①加工硬化:随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降②热变形:金属在再结晶温度以上的塑性变形。
热变形时加工硬化与再结晶过程同时存在，而加工硬化又几乎同时被再结晶消除。
③宏观偏析:铸件中各宏观区域化学成分不均匀的现象。
包括正常偏析、反常偏析和比重偏析。
宏观偏析造成铸件组织和性能的不均匀性④机械应力：物体由于外因而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
⑤钎焊：用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法⑥均质（自发）形核：在均匀的液相中，靠自身的结构起伏和能量起伏形成新相核心的过程。
2.填空题①金属的铸造性能决定于金属的塑性和变形抗力②金属在加热时可能产生的缺陷有氧化、脱碳、过热、过烧、裂纹③按照气体的来源，铸件中的气孔主要分为析出性、侵入性、反应性三种。
④手工电弧焊时，焊条中焊芯的作用是作填充材料和导电⑤影响合金流动性的内因是金属成分外因有温度和杂质含量⑥铸造合金在凝固过程的收缩分液态收缩、凝固收缩、固态收缩三个阶段，其中液态收缩、凝固收缩是产生缩孔和缩松最主要的原因，而固态收缩是产生变形和裂纹的根本原因⑦冲裁时板料分离过程分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。
⑧铸件的凝固方式按凝固范围大小来划分的，有层状凝固、中间状凝固、体积凝固三种凝固方式。
纯金属和共晶成分易按层状方式凝固，宽结晶温度的合金易按体积方式凝固。
3.判断题①过冷度的大小取决于冷却速度和金属本性(T)②增加铸件的冷却速度加重了铸件的密度偏析 (F)③液态合金的充型能力即是合金的流动性 (F)④增加焊接结构的刚性可以减少焊接应力 (F)⑤对于铁碳合金，当温度一定时，随着含碳量的增加过热量也增加，粘度下降。
材料成形部分复习题一、液态成形部分（一）填空1、形状复杂、体积也较大的毛坯常用砂型铸造方法。
2、铸造时由于充型能力不足，易产生的铸造缺陷是浇不足和冷隔。
3、液态合金的本身流动能力，称为流动性。
4、合金的流动性越好，则充型能力好。
5、铸造合金的流动性与成分有关，共晶成分合金的流动性好。
6.合金的结晶范围愈小，其流动性愈好7、同种合金，结晶温度范围宽的金属，其流动性差。
8、为防止由于铸造合金充型能力不良而造成冷隔或浇不足等缺陷，生产中采用最方便而有效的方法是提高浇注温度。
9、金属的浇注温度越高，流动性越好，收缩越大。
10、合金的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。
11、合金的液态、凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。
13、同种合金，凝固温度范围越大，铸件产生缩松的倾向大。
14、同种合金，凝固温度范围越大，铸件产生缩孔的倾向小。
15、顺序凝固、冒口补缩，增大了铸件应力的倾向。
16、为防止铸件产生缩孔，便于按放冒口，铸件应采用顺序凝固原则。
17、控制铸件凝固的原则有二个，即顺序原则和同时原则。
18、按铸造应力产生的原因不同，应力可分为热应力和机械应力。
19、铸件厚壁处产生热应力是拉应力。
铸件薄壁处产生热应力是压应力。
20、铸件内部的压应力易使铸件产生伸长变形。
21、铸件内部的拉应力易使铸件产生缩短变形。
23、为防止铸件产生热应力，铸件应采用同时凝固原则。
24、防止铸件变形的措施除设计时使壁厚均匀外，工艺上应采取反变形法。
25、为防止铸件热裂，应控铸钢、铸铁中含 S 量。
26、为防止铸件冷裂，应控铸钢、铸铁中含 P 量。
27、灰铸铁的石墨形态是片状。
28、常见的铸造合金中，普通灰铸铁的收缩较小。
29、可锻铸铁的石墨形态是团絮状。
30、球墨铸铁的石墨形态是球形。
31、常见的铸造合金中，铸钢的收缩较大。
32、手工砂型铸造适用于小批量铸件的生产。
33、形状复杂、体积也较大的毛坯常用砂型铸造方法。
（二）选择1、形状复杂，尤其是内腔特别复杂的毛坯最适合的生产方式是（ B ）。
材料成形原理试题总复习题一、填空题1.韧性金属材料屈服时，准则较符合实际的。
2、硫元素的存在使得碳钢易于产生2.塑性变形时不产生硬化的材料叫做3.应力状态中的应力，能充分发挥材料的塑性。
4.平面应变时，其平均正应力ｍ中间主应力２。
5.钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性6.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7.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＝8.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10、塑性成形中的三种摩擦状态分别是：、、11、就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性12、钢冷挤压前，需要对坯料表面进行润滑处理。
13、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14、对数应变的特点是具有真实性、可靠性和15、塑性指标的常用测量方法16、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。
17、金属塑性指标有：延伸率，断面收缩率，扭转转数，冲击韧性。
18、真实应变是用表示的变形，反映了工件的真实变形程度，即，工程应变（或名义应变）用绝对变形量与工件原始尺寸的比来表示，即两者关系为19、两向应力状态的米赛斯屈服轨迹在应力主空间为20、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。
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；2.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；3.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；4.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1/9Ａ、理想弹性材料；Ｂ、理想刚塑性材料；Ｃ、塑性材料；5.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；6.应力状态中的应力，能充分发挥材料的塑性。
陕西工学院考试试卷（B）标准答案一、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。
5．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。
6．液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为热过冷。
7．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三个不同形态的晶区。
8．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。
9．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。
10．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。
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大于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。
Ａ、解析法；Ｂ、主应力法；Ｃ、滑移线法；4.韧性金属材料屈服时，Ａ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Ｂ。
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。
Ａ、热脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、兰脆性；7.应力状态中的B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 ｍB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 B 。
成型原理期末考试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 成型原理中，以下哪个不是常见的成型方法？A. 铸造B. 锻造C. 焊接D. 热处理2. 金属材料在成型过程中，哪种现象不属于材料的塑性变形？A. 拉伸B. 压缩C. 断裂D. 弯曲3. 在冷成型过程中，材料的塑性变形主要发生在：A. 表面层B. 内部层C. 整个材料D. 边缘部分4. 金属的塑性变形能力与下列哪个因素无关？A. 材料的化学成分B. 材料的微观结构C. 材料的硬度D. 材料的密度5. 以下哪种成型方法适用于制造精密零件？A. 铸造B. 锻造C. 冷挤压D. 热处理二、填空题（每空1分，共10分）1. 成型原理中的“三要素”是________、________和________。
2. 金属材料在成型过程中，塑性变形的实质是________的重新排列。
3. 金属材料的塑性变形能力可以通过________来提高。
4. 在冷成型过程中，材料的塑性变形通常发生在________。
5. 成型过程中，材料的塑性变形能力与材料的________有关。
三、简答题（每题10分，共20分）1. 简述金属成型过程中常见的缺陷及其产生原因。
2. 描述冷成型与热成型的主要区别。
四、计算题（每题15分，共30分）1. 已知一块钢板的厚度为5mm，宽度为200mm，长度为1000mm，材料的屈服强度为250MPa。
若要将钢板冷弯成半径为500mm的圆弧，请计算所需的最小弯曲力。
2. 假设有一块长方体材料，其尺寸为100mm×100mm×200mm，材料的弹性模量为200GPa，泊松比为0.3。
若对该材料进行拉伸试验，当拉伸力达到材料的屈服点时，试计算材料的伸长量。
五、论述题（共20分）1. 论述金属成型过程中的微观组织变化对材料性能的影响。
六、案例分析题（共10分）1. 给出一个实际的金属成型案例，分析其成型工艺的选择、成型过程中可能出现的问题以及解决方案。
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得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得热运动来传递热量。
热对流: 流体中质点发生相对位移而引起得热量传递过程热辐射：就是物质由于本身温度得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得过程。
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得过程过冷度：所谓过冷度就是指在一定压力下冷凝水得温度低于相应压力下饱与温度得差值成分过冷：这种由固-液界面前方溶质再分配引起得过冷，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：就是消除外力或不均匀得温度场等作用后仍留在物体内得自相平衡得内应力定向凝固原则:定向凝固原则就是采取各种措施,保证铸件结构上各部分按距离冒口得距离由远及近，朝冒口方向凝固，冒口本身最后凝固。
屈服准则：就是塑性力学基本方程之一,就是判断材料从弹性进入塑性状态得判据简单加载；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得由滑移所形成得条纹本构关系；应力与应变之间得关系弥散强化：指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒得一种材料得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得质点只选择阻力最小方向流动得规律边界摩擦:单分子膜润滑状态下得摩擦变质处理:在液态金属中添加少量得物质，以改善晶粒形核绿得工艺孕育处理；抑制柱状晶生长，达到细化晶粒，改善宏观组织得工艺真实应力：单向拉伸或压缩时作用在试样瞬时横截面上就是实际应力热塑性变形：金属再结晶温度以上得变形塑性：指金属材料在外力作用下发生变形而不破坏其完整性得能力塑性加工：使金属在外力作用下产生塑性变形并获得所需形状得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得０应力变形抗力：反应材料抵抗变形得能力超塑性：材料在一定内部条件与外部条件下,呈现出异常低得流变应力,异常高得流变性能得现象１韧性金属材料屈服时，密塞斯准则较符合实际得。
材料成型原理试卷
材料成型原理是指通过一定的方法和工艺，将原料加工成所需的形状和尺寸的过程。
在工程领域中，材料成型原理是非常重要的，它涉及到材料的加工工艺、成型设备、原料性能等多个方面。
本试卷将围绕材料成型原理展开，考察学生对于这一知识点的理解和掌握程度。
一、选择题。
1.材料成型原理的基本原理是（）。
A.加热原理。
B.压缩原理。
C.变形原理。
D.化学原理。
2.在材料成型原理中，成型设备是指（）。
A.冲床。
B.注塑机。
C.挤压机。
D.以上都是。
3.材料成型原理的主要目的是（）。
A.提高生产效率。
B.改善材料性能。
C.降低成本。
D.以上都是。
二、填空题。
4.材料成型原理中，塑性变形是指材料在（）条件下发生的变形。
5.在材料成型原理中，粉末冶金是一种常见的（）成型方法。
6.成型温度对材料成型的影响很大，一般来说，温度越高，材料的（）越好。
三、简答题。
7.简述材料成型原理中的压力作用对材料的影响。
8.举例说明材料成型原理在日常生活中的应用。
四、综合题。
9.某工厂使用注塑机进行塑料制品的生产，试分析注塑机在材料成型原理中的作用和影响。
10.以你所学的专业知识，结合材料成型原理，谈谈你对材料成型工艺的理解和认识。
以上就是本次材料成型原理试卷的所有内容，希望同学们能够认真对待，认真作答。
祝大家取得好成绩！。
陕西工学院考试试卷（B）标准答案一、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。
5．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。
6．液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为热过冷。
7．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三个不同形态的晶区。
8．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。
9．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。
10．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。
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大于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。
Ａ、解析法；Ｂ、主应力法；Ｃ、滑移线法；4.韧性金属材料屈服时，Ａ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Ｂ。
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。
Ａ、热脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、兰脆性；7.应力状态中的B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 ｍB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 B 。
试题一一、填空题1、液体原子的分布特征为 长程 无序、短程 有序。
实际液态金属存在着能量、结构 和成分三种起伏 。
2、物质表面张力的大小与其内部质点间结合力大小成 正 比，界面张力的大小与界面两侧质点间结合力大小成 反 比。
衡量界面张力大小的标志是润湿角θ的大小，润湿角θ越小，说明界面能越 小 。
非均质形核过程，晶体与杂质基底的润湿角越小，非均质形核率越 大 ；硫等杂质元素降低Fe 液表面张力，所以 增大 凝固热裂纹倾向。
3、合金的液相线温度T L 及固相线温度T S之差越大，其浇注过程的充型能力越 差 ，凝固过程越倾向于体积凝固方式，缩松形成倾向越 大 ，热裂倾向越 大 。
4、晶体连续生长速度与动力学过冷度ΔT k成 正 比关系。
过冷度较小时，晶体台阶方式生长速度比连续生长的 小 ，过冷度很大时，两者速度相等．．。
5、根据“成分过冷”的判据，固液界面处的温度梯度G L 越 小 ，合金原始成分C 0越 大 ，平衡分配系数K 0（K 0<1情况下）越 小 ，则成分过冷倾向越大。
6、对于气体在金属中溶解为吸热反应的情况，气体的溶解度随温度 降低 而降低。
氢在Fe 液中溶解度随熔滴过渡频率的增大而 降低 ，随焊接气氛氧化性的 增强 而降低。
7、根据熔渣粘度随温度变化速率，可将焊接熔渣分为“长渣”与“短渣”。
“ 长 渣”是指随温度升高而粘度下降速度缓慢的熔渣。
碱性渣为“ 短 渣”，含SiO 2多的酸性渣为“ 长 渣”。
8、熔炼钢时，根据脱磷反应原理，提高脱磷效率的原则是希望 低 温、高碱度、 强 氧化性（FeO ）熔渣、熔渣的粘度低及足够的渣量。
9、影响钢焊缝冷裂纹的三大主要因素是 拘束应力状态 、 氢的含量及分布 以及钢的淬硬倾向 。
10、铸件产生集中性缩孔及分散性缩松的根本原因是金属的液态收缩和凝固收缩之和 大 于固态收缩，对产生集中性缩孔倾向大的合金，通常采用“顺序 凝固”的工艺原则。
二、判断题 请判断以下各种说法是否正确，正确的请在括号中打“√”，错误的请打“×”1、成分确定的合金，其铸件断面固液两相区的宽度取决于铸件断面温度梯度[ √ ]。
2、“固相无扩散，液相仅有有限扩散”及“液相部分混合（有对流作用）”的两种溶质再分配情况下，进入稳定阶段的固相成分均为C 0[ × ]。
3、在熔渣中含FeO 相同的情况下，碱性渣比酸性渣对钢液的氧化性大。
因此，焊接钢时，碱性焊条的焊缝含氧量比酸性焊条的高[ × ]。
4、非小晶面一非小晶面共生共晶的片层距λ随长大速度R 的增大而减小[√ ]。
5、凡Jakson 因子a ≤2物质的晶体为光滑界面，因此，此类物质在凝固过程中不可能产生胞状晶及树枝晶[× ]。
6、炼钢过程中，氧化脱碳处理主要是降低碳含量，但是会增加钢液的有害气体及夹杂物[ × ]。
7、温度升高，分配常数L 值减小，FeO 更容易向金属中分配。
因此，焊接时渣中的FeO 主要是在熔滴阶段和熔池前部高温区向液态金属中过渡的。
在熔池尾部，随着温度的下降，液态金属中过饱和的氧化铁会向熔渣中扩散[√ ]。
8、圆柱形零件由于断面均匀，所以凝固以后冷却到室温不会产生热应力[× ]。
9、成分偏析及析出性气孔的形成过程，均与成分再分配有关[ √ ]。
10、焊前预热、焊后后热的根本作用在于，通过减小冷却速度而降低淬硬组织形成倾向，从而达到消除冷裂的目的[ × ]。
三、简述题1、阐述规则共晶共生生长机制答：共晶结晶时，后析出相依附于先析出相析出，进而形成相互交叠的双相晶核。
两相具有共同的生长界面，依靠溶质原子在两相界面前沿的横向扩散，提供对方生长所需组元，耦合着共同向前生长，即为共晶共生生长。
2、内生生长与外生生长答：内生生长：在熔体内部形核并自由生长。
是内部等轴晶的生长机制。
外生生长：自型壁生核，由外向内单向延伸的生长方式。
是产生胞状、柱状树枝晶的生长方式。
3、沉淀脱氧及其优缺点答：沉淀脱氧：脱氧剂直接加入液态金属内部与FeO 起作用，生成不溶于液态金属的氧化物，并转入熔渣的脱氧方式。
优点：脱氧速度快，脱氧彻底。
缺点：脱氧产物难以彻底清除，易于形成夹杂。
4、孕育处理及变质处理的各自主要目的答：孕育处理是通过促进生核，促进晶粒游离和增殖以达到细化晶粒目的；变质处理是通过改变晶体生长机理而达到改变晶体形貌的目的。
5、单相固溶体生长形貌随成分过冷大小变化的规律答：随成分过冷的增大，单相固溶体由平面晶逐渐依次生长成胞状树枝晶，柱状树枝晶和等轴树枝晶。
或：成分过冷增大，使形貌从平面晶胞状晶柱状树枝晶等轴树枝晶。
四、问答题1、分述低碳钢焊接热影响区各区域的温度区间、组织及性能特点。
答：低碳钢属不易淬火钢，其焊接热影响区可分为熔合区，过热区，相变重结晶区和不完全重结晶区。
1) 熔合区：温度在固液相线之间，具有明显的化学成分不均匀性，导致组织、性能不均匀，影响焊接接头的强度、韧性，是焊热影响区性能最差的区域。
2) 过热区：温度为从固相线到晶粒急剧生长温度（约1100℃）之间。
因为存在很大的过热，该区奥氏体严重粗化，冷却后得到粗大组织，并且出现脆性的魏氏组织。
因此，塑、韧性很差。
3) 相变重结晶区：温度：从晶粒急剧生长温度（1100℃）到A C3。
加热过程中，铁素体和珠光体全部发生重结晶转变为细小奥氏体。
冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体。
组织，成分均匀，塑、韧性极好。
类似于正火组织，亦称“正火区”。
是热影响区中组织性能最佳的区域。
4) 不完全重结晶区：温度：AC 1～AC 3，在此温度范围内，只有一部分铁素体和珠光体发生了相变重结晶，冷却形成了细小的铁素体和珠光体；而另一部分为未转变的原始铁素体，因此，晶粒大小不一，形成的组织不均匀，导致力学性能不均匀。
2、说明下图中T B 、δmin、的意义及其对热裂纹的影响，并讨论碳、锰对碳钢热裂纹的影响规律。
答：T B：脆性温度区间，材料易发生脆性断裂的温度区间。
δmin ：脆性温度区间内金属的最小塑性。
∂ε/∂T ：脆性温度区间内的应变增长率。
T B越大，形成热裂纹倾向越大。
δmin ：T B 一定时，其内δmin 越小，热裂纹形成倾向越大。
∂ε/∂T ：应变增长率越大，热裂纹形成倾向越大。
碳：碳能显著增大钢的凝固温度区间，从而使T B增大，增加热裂倾向。
碳还能增加S ，P 的有害作用：含碳量的增加可能使先析相由δ转为γ相，而S ，P 在γ相中溶解度显著低于在δ相中溶解度，加剧S ，P 在最后凝固区域偏析程度，从而增加热裂倾向。
锰：锰具有脱硫作用而减少硫的有害作用，从而抑制热裂倾向。
但是锰能增加凝固温度区间，增加热裂倾向。
另外，当ω C>0.16%（包晶点）时，P 的有害作用将超过S ，再加Mn 对防止热裂已无意义。
3、从“型壁晶粒脱落、游离及增殖”观点分析铸件内部等轴晶的形成机理。
简述三种促进及细化等轴晶的工艺措施及其作用机制。
答：纯金属晶粒不易从型壁脱落。
而液态合金中存在溶质再分配，型壁处激冷晶区中某些晶粒形成“脖颈”，由于浇注过程中液流的冲刷作用，使“脖颈”折断发生晶体脱落，从而形成游离的晶粒，在液流冲刷、对流作用下自型壁处向型腔内部液态金属游离，成为内部等轴晶形核的基底。
游离过程中，在低温区域晶粒生长，在高温区域晶粒可能重熔。
晶体游离过程也可能产生脖颈发生根部熔断，由一个等轴晶变为几个等轴晶，发生增殖。
细化等轴晶的措施：凡强化晶体生核，促进晶粒游离、增殖的措施均可细化晶粒，例如：1) 合理的浇注工艺和冷却条件。
控制较低的合适浇注温度，可防止晶核的重熔消失；改变浇注方式加强对流时对型壁激冷晶的冲刷作用可促进晶粒游离，细化晶粒。
2) 孕育处理：在浇注前或浇注过程中向液态金属中加入少量孕育剂，从而提供非均质形核质点，达到获得细化晶粒，改善宏观组织的目的。
3) 动力学细化：采用机械震动或电磁震动，导致固相与液相的相对运动，使枝晶破碎或与铸型分离。
常用方法：铸型震动，超声波振动，液相搅拌，流变铸造。
试题二一、试区分以下概念1.液态金属的结构起伏和浓度起伏结构起伏指原子团簇的尺寸变化。
浓度起伏指第二组元分布状况的变化。
2.连续生长和侧面生长粗糙界面的生长方式为连续生长；光滑界面的生长方式为侧面生长。
3.内生生长和外生生长凝固自型壁行核，由外向内的生长称为外生生长，如柱状晶，胞状晶的生长；在熔体内部形核，由内向外的自由生长称为内生生长，如等轴晶的生长。
4.共生生长和离异生长共生生长：共晶结晶时，两相相互依附，借助于对方析出的多余原子的横向扩散而同步偶合生长的方式。
离异生长：共晶的两相间没有共同生长的界面，析出和生长在时间上与空间上都相互独立的生长方式。
5.宏观偏析和微观偏析凝固件断面上可观察到的区域溶质偏聚现象称为宏观偏析；在一个晶粒内部或晶界上存在的溶质偏聚现象称为微观偏析。
6.沉淀脱氧和扩散脱氧溶入到液态金属中的脱氧元素与[Feo]反应，生成不溶于液态金属的脱氧产物称之为沉淀脱氧。
通过降低熔渣中（Feo）含量，或通过改变界面两侧Feo的平衡条件促使[Feo]向熔渣中转移而降低液态金属中的（Feo）含量的方法称为扩散脱氧。
7.冷裂纹和热裂纹金属凝固冷却至室温附近发生的开裂现象称之为冷裂纹；在固相线附近发生的裂纹称之为热裂纹。
二、填空题（每空1分，共24分）1．界面张力的大小可以用润湿角来衡量，两种物质原子间的结合力大，就润湿，润湿角为锐角；而两种物质原子间的结合力小，就不润湿，润湿角为钝角。
2．铸件的凝固方式可以分为逐层凝固、中间凝固和体积凝固三种不同形式，影响合金凝固方式的两个主要因素是：凝固温度区间和界面前沿的温度梯度。
3．Jakson因子a可以作为固-液界面微观结构的判据，凡a≤2的晶体，其生长界面为粗糙，凡a＞5的晶体，其生长界面为光滑。
4．在固相无扩散，液相无对流只有有限扩散的条件下，晶体生长速度越快、平衡分配系数越小、液相中溶质扩散系数越慢，越容易形成成分过冷。
5．在一个由金属、金属氧化物、和氧化性气体组成的体系中，若金属氧化物的分解压为Po2，氧的实际分压为{PO2}。
则，当 {PO2}>Po2 时，金属被氧化，当 {PO2}< Po2 时，金属被还原，当两者相等时，处于平衡状态。
三、选择填空（每小题1分，共10分）1．如右图所示，对于图中4种成分的合金，凝固时形成缩松的倾向由大到小的顺序是：[ b ]a．1→2→3→4b．2→3→1→4c．3→2→1→4d．4→3→2→12．关于均质形核，以下正确的说法是：[ d ]a．温度越低，形核的驱动力越大。
b．形核功越大，越容易形核。
c．温度越高，形核功越小。
d．过冷度越大，形核功越小。
