《金属学原理》各章习题及解答(晶体的塑性变形)
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《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、名词解释1. 主应力:只有正应力没有切应力的平面为主平面,其面上的应力为主应力。
2. 主切应力:切应力最大的平面为主切平面,其上的切应力为主主切应力。
3. 对数应变 答:变形后的尺寸与变形前尺寸之比取对数4. 滑移线 答:最大切应力的方向轨迹。
5. 八面体应力:与主平面成等倾面上的应力6. 金属的塑性: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。
7. 等效应力:又称应力强度,表示一点应力状态中应力偏张量的综合大小。
8. 何谓冷变形、热变形和温变形:答冷变形:在再结晶温度以下,通常是指室温的变形。
热变形:在再结晶温度以上的变形。
温变形在再结晶温度以下,高于室温的变形。
9. 何谓最小阻力定律:答变形过程中,物体质点将向着阻力最小的方向移动,即做最少的功,走最短的路。
10.金属的再结晶 答:冷变形金属加热到一定的温度后,在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶,直至完全取代金属的冷变形组织的过程。
11. π平面 答:是指通过坐标原点并垂于等倾线的平面。
12.塑性失稳 答:在塑性加工中,当材料所受的载荷达到某一临界后,即使载荷下降,塑性变形还会继续,这种想象称为塑性失稳。
13.理想刚塑性材料:在研究塑性变形时,既不考虑弹性变形,又不考虑变形过程中的加工硬化的材料。
P13914.应力偏张量:应力偏张量就是应力张量减去静水压力,即:σij ′ =σ-δij σm二、填空题1. 冷塑性变形的主要机理:滑移和孪生2. 金属塑性变形的特点:不同时性、相互协调性和不均匀性。
3. 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 。
4. 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。
5. 超塑性的特点:大延伸率、低流动应力、无缩颈、易成形、无加工硬化 。
6. 细晶超塑性变形力学特征方程式中的m 为:应变速率敏感性指数。
7. 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 。
【最新整理,下载后即可编辑】《金属塑性成形原理》习题(2)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 。
《金属塑性成形原理》习题答案一、填空题1. 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。
2. 所谓金属的再结晶是指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,直至完全取代金属的冷变形组织的过程。
3. 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。
4. 请将以下应力张量分解为应力球张量和应力偏张量=+5. 对应变张量,请写出其八面体线变与八面体切应变的表达式。
=;=。
6.1864 年法国工程师屈雷斯加(H.Tresca )根据库伦在土力学中研究成果,并从他自已所做的金属挤压试验,提出材料的屈服与最大切应力有关,如果采用数学的方式,屈雷斯加屈服条件可表述为。
7. 金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多,归结起来主要有金属的种类和化学成分、工具的表面状态、接触面上的单位压力、变形温度、变形速度等几方面的因素。
8. 变形体处于塑性平面应变状态时,在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的最大切应力方向。
对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下,塑性区内各点的应力状态不同其实质只是平均应力不同,而各点处的最大切应力为材料常数。
9. 在众多的静可容应力场和动可容速度场中,必然有一个应力场和与之对应的速度场,它们满足全部的静可容和动可容条件,此唯一的应力场和速度场,称之为真实应力场和真实速度场,由此导出的载荷,即为真实载荷,它是唯一的。
10. 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=。
11、金属塑性成形有如下特点:、、、。
12、按照成形的特点,一般将塑性成形分为和两大类,按照成形时工件的温度还可以分为、和三类。
13、金属的超塑性分为和两大类。
14、晶内变形的主要方式和单晶体一样分为和。
其中变形是主要的,而变形是次要的,一般仅起调节作用。
15、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,直至完全取代金属的冷变形组织,这个过程称为金属的。
第一章 绪论1. 什么是金属的塑性?什么是塑性成型?塑性成型有何特点?2. 试述塑性成型的一般分类。
3. 本课程的任务是什么?第二章 金属塑性变形的物理基础1. 简述滑移系和孪生两种塑性变形机理的主要区别。
2. 设有一简单立方结构的双晶体,如图2-75所示,如果该金属的滑移系是{100}<100>,试问在应力作用下该双晶体中哪个晶体首先发生滑移?为什么?图 2-753. 试分析多晶体塑性变形的特点。
4. 试分析晶粒大小对金属的塑形和变形抗力的影响。
5. 什么是加工硬化?产生加工硬化的原因是什么?加工硬化对塑形加工生产有何利弊?6. 什么是动态回复?为什么说动态回复是热塑形变形的主要软化机制?7. 什么是动态再结晶?影响动态再结晶的主要因素有哪些?8. 什么是扩散性蠕变?为什么在高温和低速条件下这种塑性变形机理所起的作用越大? 9. 钢锭经过热加工变形后其组织和性能发生什么变化? 10. 冷变形金属和热变形金属的纤维组织有何不同?11. 与常规的塑形变形相比,超塑性变形具有哪些主要特征? 12. 什么是细晶超塑形?什么是相变超塑形? 13. 超塑性变形力学方程mK Yε=中,m 的物理意义是什么?14. 什么是晶界滑动和扩散蠕变联合机理(A-V 机理)?试用该机理解释一些超塑形变形现象。
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? 16. 举例说明杂质元素和合金元素对钢的塑形的影响。
17. 试分析单相与多相组织、锻造组织与铸造组织对金属塑性的影响。
18. 变形温度对金属塑性的影响基本元素规律是什么?19. 什么是温度效应?冷变形和热变形时变形速度对塑形的影响有何不同? 20. 试结合生产实例说明应力状态对金属塑形的影响。
第三章 金属塑性变形的力学基础1. 如何完整地表示受力物体内任一点的应力状态?原因何在(用文字叙述)?2. 叙述下列术语的定义或含义:张量;应力张量;应力张量不变量;主应力;主切应力;最大切应力;主应力简图;八面体应力;等效应力;平面应力状态;平面应变状态;轴对称应力状态。
金属塑性力学复习题答案金属塑性力学复习题答案如下:1. 金属塑性变形的基本机制是什么?答:金属塑性变形的基本机制是位错运动。
在外加应力作用下,位错在晶体内部移动,导致晶体发生塑性变形。
2. 什么是屈服点?答:屈服点是指材料在受到外力作用时,从弹性变形过渡到塑性变形的应力水平。
当应力达到屈服点时,材料开始发生明显的塑性变形。
3. 金属的塑性变形对材料性能有何影响?答:金属的塑性变形会导致材料的晶粒细化,晶界增多,从而提高材料的强度和硬度。
但同时,塑性变形也会导致材料的塑韧性降低,容易产生裂纹和断裂。
4. 如何提高金属的塑性?答:提高金属的塑性可以通过以下方法:1) 选择具有高塑性的材料;2) 通过热处理改善材料的微观组织结构;3) 控制加工过程中的变形速率和温度;4) 采用合适的润滑和冷却措施。
5. 什么是冷加工硬化?答:冷加工硬化是指金属在冷加工过程中,由于塑性变形导致的硬度和强度增加的现象。
冷加工硬化会降低材料的塑性和韧性,因此在后续加工中需要进行退火处理以恢复材料的性能。
6. 金属塑性变形的微观机制有哪些?答:金属塑性变形的微观机制主要包括位错滑移、孪晶形成、相变等。
位错滑移是最常见的塑性变形机制,而孪晶形成和相变在特定条件下也会发生。
7. 什么是金属的塑性比?答:金属的塑性比是指材料在拉伸过程中,塑性变形量与总变形量的比值。
塑性比越高,说明材料的塑性越好,越不容易在拉伸过程中发生断裂。
8. 如何通过实验测定金属的塑性?答:通过拉伸实验可以测定金属的塑性。
在拉伸实验中,记录材料在拉伸过程中的应力-应变曲线,通过曲线可以计算出材料的塑性比、延伸率等塑性指标。
9. 金属塑性变形对材料的疲劳寿命有何影响?答:金属塑性变形会降低材料的疲劳寿命。
塑性变形会导致材料表面产生残余应力,增加材料的应力集中,从而加速疲劳裂纹的萌生和扩展,降低材料的疲劳寿命。
10. 如何防止金属塑性变形导致的材料失效?答:防止金属塑性变形导致的材料失效可以采取以下措施:1) 选择合适的材料和加工工艺;2) 控制加工过程中的变形速率和温度;3) 采用合适的润滑和冷却措施;4) 对加工后的零件进行适当的热处理以消除残余应力;5) 定期对零件进行检测和维护,及时发现并处理潜在的缺陷。
金属的塑性变形习题1.名词解释塑性是指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。
塑性指标为了衡量金属塑性的高低,需要有一种数量上的指标变形速率金属塑性加工时单位时间内工件的平均变形程度变形抗力塑性变形时,变形金属抵抗塑性变形的力超塑性材料在一定内部条件下和外部条件下,呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。
交滑移在晶体中,出现两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移孪生变形晶体特定晶面(孪晶面)的原子沿一定方向(孪生方向)协同位移(称为切变)的结果包辛格效应在金属塑性加工过程中正向加载引起的塑性应变强化导致金属材料在随后的反向加载过程中呈现塑性应变软化(屈服极限降低)的现象。
残余应力引起附加应力的外因去处后,在物体内仍残存的应力叫残余应力,残余应力是弹性应力,不超过材料的屈服应力,也是相互平衡成对出现的。
最小阻力定律当物体各质点有在不同方向移动的可能时,变形物体内的每一个质点都将沿其最小阻力方向移动。
2.影响金属塑性的内因和外因有哪些?答案:影响金属塑性高低的主要因素有两方面:内因,金属本身的化学成分、组织结构等;外因,变形温度、变形速度、变形程度、应力状态、变形状态、尺寸以苏、周围介质等。
3.改善金属材料的工艺塑性有哪些途径,怎样才能获得金属材料的超塑性?答案:(1)途径:①控制化学成分、改善组织结构,提高材料的成分和组织的均匀性;②采用合适的变形温度-速度制度;③选用三向压应力较强的变形过程,减小变形的不均匀性,尽量造成均匀的变形状态;④避免加热和加工时周围介质的不良影响。
(2)获得金属材料超塑性的方法:①超细等轴晶粒组织在一定温度区间和一定的变形速度条件可以获得恒温超塑性;②材料具有固态相变的特性,并在外加载荷作用下,在相变温度上下循环加热与冷却,诱发产生发福的组织结构变化时金属原子;发生剧烈运动而呈现出相变超塑性。
③有些材料在消除应力退火过程中,在应力作用下也可以得到超塑性。
《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。
第四章塑性变形(含答案)第四章塑性变形(含答案)第四章塑性变形(含答案)一、填空题(在空白处填上上恰当的内容)1、晶体中能够产生滑移的晶面与晶向分别称为________和________,若晶体中这种晶面与晶向越多,则金属的塑性变形能力越________。
答案:位移面、位移方向、不好(弱)2、金属的再结晶温度不仅与金属本身的________有关,还与变形度有关,这种变形度越大,则再结晶温度越________。
答案:熔点、高3、晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象称为________。
答案:滑移4、由于________和________的影响,多晶体存有比单晶体更高的塑性变形抗力。
答案:晶界、晶粒位向(晶粒取向各异)5、生产中消解加工硬化的方法就是________。
答案:再结晶退火6、在生产实践中,经热变形的金属展开再结晶淬火后稳步增高温度可以出现________现象。
答案:晶粒长大7、金属塑性变形后其内部存在着残留内应力,其中________内应力是产生加工硬化的主要原因。
答案:第三类(逊于微观)8、纯铜经几次冷拔后,若继续冷拔会容易断裂,为便于继续拉拔必须进行________。
答案:再结晶淬火9、金属热加工时产生的________现象随时被再结晶过程产生的软化所抵消,因而热加工带来的强化效果不显著。
答案:加工硬化10、纯铜的熔点是1083℃,根据再结晶温度的计算方法,它的最低再结晶温度是________。
答案:269℃11、常温下,金属单晶体塑性变形方式存有________和________两种。
答案:滑移、孪生12、金属产生加工硬化后可以并使强度________,硬度________;塑性________,韧性________。
答案:提升、提升、减少、减少13、为了合理地利用纤维组织,正应力应________纤维方向,切应力应________纤维方向。
答案:平行(于)、垂直(于)14、金属单晶体塑性变形存有________和________两种相同形式。
《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。
1.简单立方晶体(100)面有1 个[]010=b 的刃位错(a)在(001)面有1 个b =[010]的刃位错和它相截,相截后2 个位错产生扭折结还是割阶? (b)在(001)面有1 个b =[100]的螺位错和它相截,相截后2 个位错产生扭折还是割阶?解:两位错相割后,在位错留下一个大小和方向与对方位错的柏氏矢量相同的一小段位错,如果这小段位错在原位错的滑移面上,则它是扭折;否则是割阶。
为了讨论方便,设(100)面上[]010=b 的刃位错为A 位错,(001)面上b =[010]的刃位错为B 位错,(001)面上b =[100]的螺位错为C 位错。
(a) A 位错与B 位错相割后,A 位错产生方向为[010]的小段位错,A 位错的滑移面是(100),[010]⋅[100]=0,即小段位错是在A 位错的滑移面上,所以它是扭折;而在B 位错产生方向为[ 010 ]的小段位错,B 位错的滑移面是(001), [010]⋅[001]=0 ,即小段位错在B 位错的滑移面上,所以它是扭折。
(b)A 位错与C 位错相割后,A 位错产生方向为[100]的小段位错,A 位错的滑移面是(100),[100]⋅[100]≠0 ,即小段位错不在A 位错的滑移面上,所以它是割阶;而在C 位错产生方向为[]010的小段位错,C 位错的滑移面是(001),[][]0001010=•,即小段位错在B 位错的滑移面上,所以它是扭折。
2.下图表示在同一直线上有柏氏矢量相同的2 个同号刃位错AB 和CD ,距离为x ,他们作F-R 源开动。
(a)画出这2 个F-R 源增殖时的逐步过程,二者发生交互作用时,会发生什么情况?(b)若2 位错是异号位错时,情况又会怎样?解:(a)两个位错是同号,当位错源开动时,两个位错向同一方向拱弯,如下图(b)所示。
在外力作用下,位错继续拱弯,在相邻的位错段靠近,它们是反号的,互相吸引,如上图(c)中的P 处所示。
《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。