材料成形原理习题
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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。
第一章习题1 . 液体与固体及气体比较各有哪些异同点?哪些现象说明金属的熔化并不是原子间结合力的全部破坏?答:(1)液体与固体及气体比较的异同点可用下表说明(2)金属的熔化不是并不是原子间结合力的全部破坏可从以下二个方面说明:①物质熔化时体积变化、熵变及焓变一般都不大。
金属熔化时典型的体积变化∆V m/V为3%~5%左右,表明液体的原子间距接近于固体,在熔点附近其系统混乱度只是稍大于固体而远小于气体的混乱度。
②金属熔化潜热∆H m约为气化潜热∆H b的1/15~1/30,表明熔化时其内部原子结合键只有部分被破坏。
由此可见,金属的熔化并不是原子间结合键的全部破坏,液体金属内原子的局域分布仍具有一定的规律性。
2 . 如何理解偶分布函数g(r) 的物理意义?液体的配位数N1、平均原子间距r1各表示什么?答:分布函数g(r) 的物理意义:距某一参考粒子r处找到另一个粒子的几率,换言之,表示离开参考原子(处于坐标原子r=0)距离为r的位置的数密度ρ(r)对于平均数密度ρo(=N/V)的相对偏差。
N1 表示参考原子周围最近邻(即第一壳层)原子数。
r1 表示参考原子与其周围第一配位层各原子的平均原子间距,也表示某液体的平均原子间距。
3.如何认识液态金属结构的“长程无序”和“近程有序”?试举几个实验例证说明液态金属或合金结构的近程有序(包括拓扑短程序和化学短程序)。
答:(1)长程无序是指液体的原子分布相对于周期有序的晶态固体是不规则的,液体结构宏观上不具备平移、对称性。
近程有序是指相对于完全无序的气体,液体中存在着许多不停“游荡”着的局域有序的原子集团(2)说明液态金属或合金结构的近程有序的实验例证①偶分布函数的特征对于气体,由于其粒子(分子或原子)的统计分布的均匀性,其偶分布函数g(r)在任何位置均相等,呈一条直线g(r)=1。
晶态固体因原子以特定方式周期排列,其g(r)以相应的规律呈分立的若干尖锐峰。
而液体的g(r)出现若干渐衰的钝化峰直至几个原子间距后趋于直线g(r)=1,表明液体存在短程有序的局域范围,其半径只有几个原子间距大小。
金属材料成型原理复习题金属材料成型原理复习题一、选择题1. 金属材料成型是指将金属材料通过加工手段改变其形状和尺寸的工艺过程。
下列哪种加工方法不属于金属材料成型?A. 铸造B. 钣金加工C. 焊接D. 热处理2. 金属材料成型的基本原理是什么?A. 塑性变形B. 弹性变形C. 破裂变形D. 熔化变形3. 金属材料成型的塑性变形包括以下哪些形式?A. 挤压B. 拉伸C. 剪切D. 打击4. 下列哪种成型方法适用于大批量生产金属零件?A. 铸造B. 锻造C. 拉伸D. 剪切5. 金属材料成型中,冷加工与热加工的区别在于:A. 加工温度不同B. 加工速度不同C. 加工压力不同D. 加工方式不同二、判断题1. 金属材料成型的塑性变形是指在材料受到外力作用下,形状和尺寸发生永久性改变的过程。
( )2. 铸造是将熔化的金属注入模具中,经冷却凝固后得到所需形状的金属零件的工艺过程。
( )3. 锻造是指将金属材料加热至一定温度后,施加压力使其发生塑性变形,从而得到所需形状的金属零件的工艺过程。
( )4. 拉伸是指将金属材料受力方向上的截面积减小,长度增加的塑性变形过程。
( )5. 冷加工是指在室温下进行的金属材料成型过程,适用于加工硬度较高的材料。
( )三、简答题1. 请简要介绍金属材料成型的基本原理。
2. 什么是铸造?请简要描述铸造的基本工艺流程。
3. 什么是锻造?请简要描述锻造的基本工艺流程。
4. 什么是冷加工和热加工?它们之间有何区别?5. 请列举出金属材料成型中常用的几种加工方法,并简要描述其特点。
四、综合题某企业需要生产一批大型金属零件,要求零件的尺寸精度高、表面光洁度好。
请根据企业的要求,选择合适的金属材料成型方法,并简要说明选择的理由。
答案:一、选择题1. C2. A3. A、B、C4. A5. A二、判断题1. √2. √3. √4. ×5. √三、简答题1. 金属材料成型的基本原理是通过施加外力使金属材料发生塑性变形,改变其形状和尺寸。