材料成型基本原理课后答案

第一章金属液态成形‎1.①液态合金的充‎型能力是指熔‎融合金充满型‎腔，获得轮廓清晰‎、形状完整的优‎质铸件的能力‎。

②流动性好，熔融合金充填‎铸型的能力强‎，易于获得尺寸‎准确、外形完整的铸‎件。

流动性不好，则充型能力差‎，铸件容易产生‎冷隔、气孔等缺陷。

③成分不同的合‎金具有不同的‎结晶特性，共晶成分合金‎的流动性最好‎，纯金属次之，最后是固溶体‎合金。

④相比于铸钢，铸铁更接近更‎接近共晶成分‎，结晶温度区间‎较小，因而流动性较‎好。

2.浇铸温度过高‎会使合金的收‎缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容‎易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。

3.缩孔和缩松的‎存在会减小铸‎件的有效承载‎面积，并会引起应力‎集中，导致铸件的力‎学性能下降。

缩孔大而集中‎，更容易被发现‎，可以通过一定‎的工艺将其移‎出铸件体外，缩松小而分散‎，在铸件中或多‎或少都存在着‎，对于一般铸件‎来说，往往不把它作‎为一种缺陷来‎看，只有要求铸件‎的气密性高的‎时候才会防止‎。

4 液态合金充满‎型腔后，在冷却凝固过‎程中，若液态收缩和‎凝固收缩缩减‎的体积得不到‎补足，便会在铸件的‎最后凝固部位‎形成一些空洞‎，大而集中的空‎洞成为缩孔，小而分散的空‎洞称为缩松。

浇不足是沙型‎没有全部充满‎。

冷隔是铸造后‎的工件稍受一‎定力后就出现‎裂纹或断裂，在断口出现氧‎化夹杂物，或者没有融合‎到一起。

出气口目的是‎在浇铸的过程‎中使型腔内的‎气体排出，防止铸件产生‎气孔，也便于观察浇‎铸情况。

而冒口是为避‎免铸件出现缺‎陷而附加在铸‎件上方或侧面‎的补充部分。

逐层凝固过程‎中其断面上固‎相和液相由一‎条界线清楚地‎分开。

定向凝固中熔‎融合金沿着与‎热流相反的方‎向按照要求的‎结晶取向进行‎凝固。

5.定向凝固原则‎是在铸件可能‎出现缩孔的厚‎大部位安放冒‎口，并同时采用其‎他工艺措施，使铸件上远离‎冒口的部位到‎冒口之间建立‎一个逐渐递增‎的温度梯度，从而实现由远‎离冒口的部位‎像冒口方向顺‎序地凝固。

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相同点不同点液体具有自由表面；可压缩性很低具有流动性，不能承受切应力；远程无序，近程有序固体不具有流动性，可承受切应力；远程有序液体完全占据容器空间并取得容器内腔形状；具有流动性远程无序，近程有序；有自由表面；可压缩性很低气体完全无序；无自由表面；具有很高的压缩性（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。

字号：[ 放大、标准]塑性成形：是利用金属的塑性，在外力作用下使金属发生塑性变形，从而获得所需形状和性能的工件的一种加工方法，因此又称为塑性加工或压力加工。

塑性：是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。

与其他加工方法相比，金属塑性成形有如下优点：（1）生产效率高，适用于大批量生产（2）改善了金属的组织和结构（3）材料利用率高（4）尺寸精度高根据加工时金属受力和变形特点的不同，塑性成形可分为体积成形和板料成形两大类。

前者的典型加工方法有锻造、轧制、挤压和拉拔等；后者则有冲裁、弯曲、拉延和成型等。

虽然塑性成形方法多种多样，且具有各自的个性特点，但他们都涉及一些共同性的问题，主要有：（1）塑性变形的物理本质和机理；（2）塑性变形过程中金属的塑性行为、抗力行为和组织性能的变化规律；（3）变形体内部的应力、应变分布和质点流动规律；（4）所需变形力和变形功的合理评估等。

研究和掌握这些共性问题，对于保证塑性加工的顺利进行和推动工艺的进步均具有重要的理论指导意义，本章将环绕这些方面作简要介绍，以为读者学习各种塑性成形技术奠定理论基础。

三、塑性变形成形理论的发展概况塑性成形力学，是塑性理论（或塑性力学）的发展和应用中逐渐形成的：1864年法国工程师H.Tresca首次提出最大切应力屈服准则1925年德国卡尔曼用初等应力法建立了轧制时的应力分布规律；萨克斯和齐别尔提出了切块法即主应力法；再后来，滑移线法、上限法、有限元法等相继得到发展。

四、本课程的任务目的：科学系统地阐明金属塑性成形的基础和规律，为合理制订塑性成形工艺奠定理论基础。

任务：1）掌握塑性成形时的金属学基础，以便使工件在成形时获得最佳的塑性状态，最高的变形效率和优质的性能； 2）掌握应力、应变、应力应变关系和屈服准则等塑性理论基础知识，以便对变形过程进行应力应变分析，并寻找塑性变形物体的应力应变分布规律；3）掌握塑性成形时的金属流动规律和变形特点，分析影响金属塑性流动的各种因素，以合理地确定坯料尺寸和成形工序，使工件顺利成形；4）掌握塑性成形力学问题的各种解法及其在具体工艺中的应用，以便确定变形体中的应力应变分布规律和所需的变形力和功，为选择成形设备和设计模具提供依据。

第二章凝固温度场4. 比较同样体积大小的球状、块状、板状及杆状铸件凝固时间的长短。

解：一般在体积相同的情况下上述物体的表面积大小依次为：A 球<A 块<A 板<A 杆根据 K R =τ 与 11A V R = 所以凝固时间依次为： t 球>t 块>t 板>t 杆。

5. 在砂型中浇铸尺寸为30030020 mm 的纯铝板。

设铸型的初始温度为20℃，浇注后瞬间铸件-铸型界面温度立即升至纯铝熔点660℃，且在铸件凝固期间保持不变。

浇铸温度为670℃，金属与铸型材料的热物性参数见下表：热物性材料导热系数λ W/(m ·K) 比热容C J/(kg ·K) 密度ρ kg/m 3 热扩散率a m 2/s 结晶潜热 J/kg 纯铝212 1200 2700 6.510-5 3.9105砂型 0.739 1840 1600 2.510-7 试求：（1）根据平方根定律计算不同时刻铸件凝固层厚度s,并作出τ-s 曲线；（2）分别用“平方根定律”及“折算厚度法则”计算铸件的完全凝固时间，并分析差别。

解：(1) 代入相关已知数解得： 2222ρλc b =，=1475 ，()()[]S i T T c L T T b K -+ρπ-=10112022 = 0.9433 (m s m /)根据公式K ξτ=计算出不同时刻铸件凝固层厚度s 见下表,τξ-曲线见图3。

τ (s) 020 40 60 80 100 120 ξ (mm)0 4.22 6.00 7.31 8.44 9.43 10.3(2) 利用“平方根定律”计算出铸件的完全凝固时间：图3 τξ-关系曲线取ξ ＝10 mm ， 代入公式解得： τ=112.4 (s) ；利用“折算厚度法则”计算铸件的完全凝固时间：11A V R = = 8.824 (mm) 2⎪⎭⎫ ⎝⎛=K R τ = 87.5 (s) 采用“平方根定律”计算出的铸件凝固时间比“折算厚度法则”的计算结果要长，这是因为“平方根定律”的推导过程没有考虑铸件沿四周板厚方向的散热。

材料成型原理课后答案材料成型原理是指通过不同的成型工艺，将原料加工成所需形状和尺寸的零部件或制品的原理。

在工程制造领域中，材料成型是非常重要的一环，它直接影响着制品的质量和性能。

下面就材料成型原理的相关问题进行解答。

1. 什么是材料成型原理？材料成型原理是指将原料加工成所需形状和尺寸的零部件或制品的原理。

它是通过对原料进行加工，使其发生形状、尺寸和性能的改变，从而得到符合要求的制品。

材料成型原理是工程制造中的重要环节，它直接关系到制品的质量和性能。

2. 材料成型的基本过程是什么？材料成型的基本过程包括原料的预处理、成型工艺和制品的后处理。

首先，原料需要进行预处理，包括清洁、除杂、干燥等工序，以保证原料的质量和加工的顺利进行。

然后，根据制品的要求，选择合适的成型工艺，如锻造、压铸、注塑等，对原料进行加工成型。

最后，对成型后的制品进行后处理，包括去除余渣、表面处理、热处理等工序，以提高制品的质量和性能。

3. 材料成型原理的影响因素有哪些？材料成型原理的影响因素包括原料的性能、成型工艺、成型设备和操作技术等。

首先，原料的性能直接影响着成型的难易程度和制品的质量。

其次，成型工艺的选择和设计对成型效果起着决定性的作用。

成型设备的性能和精度也会影响成型的质量和效率。

操作技术则是保证成型过程顺利进行的重要因素。

4. 材料成型原理的发展趋势是什么？随着科学技术的不断发展，材料成型原理也在不断创新和完善。

未来，材料成型将更加注重节能环保、智能化和数字化。

新材料、新工艺、新设备的不断涌现，将推动材料成型原理朝着高效、精密、绿色的方向发展。

同时，数字化技术的应用将使成型过程更加智能化和可控化，提高生产效率和产品质量。

5. 如何提高材料成型的质量和效率？要提高材料成型的质量和效率，首先需要加强对原料的质量控制，保证原料的质量稳定。

其次，要优化成型工艺和设备，提高成型的精度和效率。

同时，加强操作技术的培训和管理，确保成型过程的稳定和可控。

第二章习题解答1. 已知某半无限大板状铸钢件的热物性参数为：导热系数λ=46.5 W/(m 〃K)， 比热容C=460.5 J/(kg 〃K)， 密度ρ=7850 kg/m3，取浇铸温度为1570℃，铸型的初始温度为20℃。

用描点作图法绘出该铸件在砂型和金属型铸模（铸型壁均足够厚）中浇铸后0.02h 、0.2h 时刻的温度分布状况并作分析比较。

铸型的有关热物性参数见表2-2。

解：（1）砂型： 1111ρλc b ==12965 2222ρλc b ==639界面温度： 21202101b b T b T b T i ++==1497℃铸件的热扩散率：ρλc a =1=1.3⨯10-5m 2/s 根据公式()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=t a x T T T T i i 11012erf 分别计算出两种时刻铸件中的温度分布状况见表1。

表1 铸件在砂型中凝固时的温度分布根据表1结果做出相应温度分布曲线见图1。

（2）金属型： 1111ρλc b ==12965 2222ρλc b ==15434界面温度： 21202101b b T b T b T i ++==727.6℃同理可分别计算出两种时刻铸件中的温度分布状况见表2与图2。

表2 铸件在金属型中凝固时的温度分布(3) 分析：采用砂型时，铸件金属的冷却速度慢，温度梯度分布平坦，与铸型界面处的温度高，而采用金属铸型时相反。

原因在于砂型的蓄热系数b 比金属铸型小得多。

2. 采用（2-17）、（2-18）两式计算凝固过程中的温度分布与实际温度分布状况是否存在误差？分析误差产生的原因，说明什么情况下误差相对较小？解：是有误差的。

因为在推导公式时做了多处假设与近似处理，如：①没有考虑结晶潜热。

若结晶潜热小，则误差就小；②假设铸件的热物理参数1λ、1c 、1ρ与铸型的热物理参数2λ、2c 、2ρ 不随温度变化。

若它们受温度影响小，则误差就小；③没有考虑界面热阻。

若界面热阻不大，则误差就小；④假设铸件单向散热，因此只能用于半无限大平板铸件温度场得估算，对于形状差异大的铸件不适用。

1 表面张力—表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。

表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均匀所致。

2 粘度－表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。

或作用于液体表面的应力τ大小与垂直于该平面方向上的速度梯度dvx/dvy的比例系数。

3 表面自由能(表面能)－为产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。

4 液态金属的充型能力－液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，即液态金属充填铸型的能力。

5 液态金属的流动性－是液态金属的工艺性能之一，与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。

6 铸型的蓄热系数－表示铸型从液态金属吸取并储存在本身中热量的能力。

7 不稳定温度场－温度场不仅在空间上变化，并且也随时间变化的温度场稳定温度场－不随时间而变的温度场（即温度只是坐标的函数）：8 温度梯度—是指温度随距离的变化率。

或沿等温面或等温线某法线方向的温度变化率。

9 溶质平衡分配系数K0—特定温度T*下固相合金成分浓度CS*与液相合金成分CL*达到平衡时的比值。

10 均质形核和异质形核－均质形核(Homogeneous nucleation) ：形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程，亦称“自发形核” 。

非均质形核(Hetergeneous nucleation) ：依靠外来质点或型壁界面提供的衬底进行生核过程，亦称“异质形核”。

11、粗糙界面和光滑界面－从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置只有50％左右被固相原子所占据，从而形成一个坑坑洼洼凹凸不平的界面层。

粗糙界面在有些文献中也称为“非小晶面”。

光滑界面—从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子占满，只留下少数空位或台阶，从而形成整体上平整光滑的界面结构。

也称为“小晶面”或“小平面”。

12 “成分过冷”与“热过冷”－液态合金在凝固过程中溶质再分配引起固－液界面前沿的溶质富集，导致界面前沿熔体液相线的改变而可能产生所谓的“成分过冷”。

第二章 凝固温度场P498. 对于低碳钢薄板，采用钨极氩弧焊较容易实现单面焊双面成形（背面均匀焊透）。

采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板或铝板会出现什么后果？为什么？解：采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板可能会出现烧穿，这是因为不锈钢材料的导热性能比低碳钢差，电弧热无法及时散开的缘故；相反，采用同样焊接规范去焊同样厚度的铝板可能会出现焊不透，这是因为铝材的导热能力优于低碳钢的缘故。

9. 对于板状对接单面焊焊缝，当焊接规范一定时，经常在起弧部位附近存在一定长度的未焊透，分析其产生原因并提出相应工艺解决方案。

解：（1）产生原因：在焊接起始端，准稳态的温度场尚未形成，周围焊件的温度较低，电弧热不足以将焊件熔透，因此会出现一定长度的未焊透。

（2）解决办法：焊接起始段时焊接速度慢一些，对焊件进行充分预热，或焊接电流加大一些，待焊件熔透后再恢复到正常焊接规范。

生产中还常在焊件起始端固定一个引弧板，在引弧板上引燃电弧并进行过渡段焊接，之后再转移到焊件上正常焊接。

第四章 单相及多相合金的结晶 P909.何为成分过冷判据?成分过冷的大小受哪些因素的影响? 答: “成分过冷”判据为:R G L ＜NLD RLL L e K K D C m δ-+-0011当“液相只有有限扩散”时，δN =∞，0C C L =，代入上式后得R G L＜000)1(K K D C m L L -( 其中: G L — 液相中温度梯度 R — 晶体生长速度 m L — 液相线斜率 C 0 — 原始成分浓度 D L — 液相中溶质扩散系数 K 0 — 平衡分配系数K )成分过冷的大小主要受下列因素的影响:1）液相中温度梯度G L , G L 越小,越有利于成分过冷 2）晶体生长速度R , R 越大,越有利于成分过冷 3）液相线斜率m L ,m L 越大,越有利于成分过冷 4）原始成分浓度C 0, C 0越高,越有利于成分过冷 5）液相中溶质扩散系数D L, D L 越底,越有利于成分过冷6）平衡分配系数K 0 ,K 0＜1时，K 0 越 小,越有利于成分过冷；K 0＞1时，K 0越大,越有利于成分过冷。

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σ和界面张力ρ的关系如（1）ρ＝2σ/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＝σ（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：显然 r ＝21×0.1cm ＝0.05cm 则 ρ＝410*5.05.1*2－＝6000Pa 不产生机械粘砂所允许的压头为H ＝ρ/（ρ液*g ）＝10*75006000＝0.08m 1.5 解： 由Stokes 公式 上浮速度 92(2v )12r r r －＝ r 为球形杂质半径，γ1为液态金属重度，γ2为杂质重度，η为液态金属粘度γ1＝g*ρ液＝10*7500＝75000γ2＝g 2*ρMnO ＝10*5400＝54000所以上浮速度 v ＝0049.0*95400075000(*10*1.0*223）－）（－＝9.5mm/s 3.1解：（1）对于立方形晶核 △G 方＝－a 3△Gv+6a 2σ①令d △G 方/da ＝0 即 －3a 2△Gv+12a σ＝0，则临界晶核尺寸a *＝4σ/△Gv ，得σ＝4*a △Gv ，代入① △G 方*＝－a *3△Gv ＋6 a *24*a △Gv ＝21 a *2△Gv 均质形核时a *和△G 方*关系式为：△G 方*＝21 a *3△Gv （2）对于球形晶核△G 球*＝－34πr *3△Gv+4πr *2σ 临界晶核半径r *＝2σ/△Gv ，则△G 球*＝32πr *3△Gv 所以△G 球*/△G 方*＝32πr *3△Gv/(21 a *3△Gv) 将r*＝2σ/△Gv ，a *＝4σ/△Gv 代入上式，得△G 球*/△G 方*＝π/6<1，即△G 球*<△G 方*3-7解： r 均*＝(2σLC /L)*(Tm/△T)＝319*6.618702731453*10*25.2*25）＋（－cm ＝8.59*10－9m △G 均*＝316πσLC 3*Tm/（L 2*△T 2） ＝316π*262345319*)10*6.61870(2731453*10*10*25.2(）＋（）－＝6.95*10－17J3.2答： 从理论上来说，如果界面与金属液是润湿得，则这样的界面就可以成为异质形核的基底，否则就不行。

材料成型基本原理第三版第三章课后题答案1. 问题一：什么是材料成型技术？材料成型技术是指通过对材料进行加工和形状改变的过程，将原料转变为实际产品的一种方法。

材料成型技术可以用来制造各种形状和尺寸的产品，包括金属零件、塑料制品、陶瓷和玻璃制品等。

材料成型技术是现代工业生产中非常重要的一部分。

2. 问题二：简要描述材料成型的基本原理。

材料成型的基本原理是通过施加外力或应力来改变材料的形状和结构。

主要包括以下几个方面：（1）塑性变形：塑性变形是指材料在外力的作用下发生的不可逆的形状改变，通常涉及原子、晶体和颗粒之间的位移和重排。

材料的塑性变形可以以连续的方式进行，例如挤压、拉伸和挤出等工艺。

（2）热塑性成型：热塑性成型是通过加热材料使其变软，然后用压力将其塑性变形为所需形状的成型工艺。

这种成型工艺适用于可塑性良好的材料，如塑料。

（3）热固性成型：热固性成型是指在高温下将材料加热到固化点后，通过压力使其固化成形。

（4）粉末冶金成型：粉末冶金成型是将金属或陶瓷粉末加工成所需形状的一种方法。

该方法通常涉及粉末的压制和烧结过程。

（5）液态成型：液态成型是指将材料转化为液态后，通过注射或吹塑等工艺加工成形。

这种方法通常用于塑料和金属材料。

3. 问题三：简要描述材料成型工艺的分类。

材料成型工艺可以根据成型过程中材料的状态、加工温度和形成方式等方面进行分类。

下面是常见的几种分类方式：（1）热成型和冷成型：根据成型过程中材料的温度状态，可以将材料成型工艺分为热成型和冷成型。

热成型是指在材料的高温状态下进行成型，冷成型则是在室温下进行成型。

（2）塑性成型和非塑性成型：根据材料在成型过程中的塑性变形特性，可以将材料成型工艺分为塑性成型和非塑性成型。

塑性成型是指材料在受到外力的作用下发生塑性变形的成型工艺，非塑性成型则是指材料在成型过程中并不发生塑性变形的成型工艺。

（3）连续成型和非连续成型：根据成型过程中材料的连续性，可以将材料成型工艺分为连续成型和非连续成型。

第三章:8：实际金属液态合金结构与理想纯金属液态结构有何不同?答：纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成的，是近程有序的.液态中存在着很大的能量起伏。

而实际金属中存在大量的杂质原子，形成夹杂物,除了存在结构起伏和能量起伏外还存在浓度起伏。

12：简述液态金属的表面张力的实质及其影响因数。

答:①实质:表面张力是表面能的物理表现，是是由原子间的作用力及其在表面和内部间排列状态的差别引起的。

②影响因数：熔点、温度和溶质元素。

13：简述界面现象对液态成形过程的影响。

答：表面张力会产生一个附加压力，当固液相互润湿时,附加压力有助于液体的充填。

液态成形所用的铸型或涂料材料与液态合金应是不润湿的，使铸件的表面得以光洁。

凝固后期,表面张力对铸件凝固过程的补索状况，及是否出现热裂缺陷有重大影响.15：简述过冷度与液态金属凝固的关系.答:过冷度就是凝固的驱动力，过冷度越大，凝固的驱动力也越大；过冷度为零时，驱动力不存在。

液态金属不会在没有过冷度的情况下凝固.16:用动力学理论阐述液态金属完成凝固的过程。

答：高能态的液态原子变成低能态的固态原子,必须越过高能态的界面,界面具有界面能.生核或晶粒的长大是液态原子不断地向固体晶粒堆积的过程，是固液界面不断向前推进的过程。

只有液态金属中那些具有高能态的原子才能越过更高能态的界面成为固体中的原子，从而完成凝固过程.17：简述异质形核与均质形核的区别。

答：①均质形核是依靠液态金属内部自身的结构自发形核，异质形核是依靠外来夹杂物所提供的异质界面非自发的形核。

②异质形核与固体杂质接触，减少了表面自由能的增加。

③异质形核形核功小，形核所需的结构起伏和能量起伏就小,形核容易，所需过冷度小。

18：什么条件下晶体以平面的方式生长？什么条件下晶体以树枝晶方式生长？答:①平面方式长大:固液界面前方的液体正温度梯度分布，固液界面前方的过冷区域及过冷度极小,晶体生长时凝固潜热析出的方向与晶体的生长方向相反.②树枝晶方式生长:固液界面前方的液体负温度梯度分布，固液界面前方的过冷区域较大，且距离固液界面越远过冷度越大，晶体生长时凝固潜热析出的方向与晶体生长的方向相同。

材料成型基础课后习题答案材料成型基础课后习题答案材料成型是一门重要的工程学科，涉及到材料的加工、成型和变形等方面。

在学习这门课程时，我们经常会遇到一些习题，通过解答这些习题，可以加深对材料成型基础知识的理解和掌握。

下面是一些常见的材料成型基础课后习题及其答案，供大家参考。

1. 什么是材料成型？答：材料成型是指将原始材料通过一系列的工艺操作，使其发生形状、尺寸和性能的变化，最终得到所需的成品的过程。

2. 材料成型的分类有哪些？答：材料成型可以分为塑性成型和非塑性成型两大类。

塑性成型是指通过材料的塑性变形来实现成型的过程，如锻造、压力成型等；非塑性成型是指通过材料的断裂、破碎等非塑性变形来实现成型的过程，如切削加工、焊接等。

3. 什么是锻造？答：锻造是一种常用的塑性成型方法，通过对金属材料进行加热后的塑性变形，使其在模具的作用下得到所需的形状和尺寸。

锻造可以分为冷锻和热锻两种方式。

4. 锻造的优点有哪些？答：锻造具有以下几个优点：- 可以改善金属材料的内部组织结构，提高其力学性能；- 可以提高材料的密度和均匀性；- 可以减少材料的加工量，提高生产效率；- 可以节约材料和能源。

5. 什么是压力成型？答：压力成型是一种常用的塑性成型方法，通过对材料施加压力，使其发生塑性变形，最终得到所需的形状和尺寸。

压力成型包括挤压、拉伸、冲压等多种方法。

6. 压力成型的应用领域有哪些？答：压力成型广泛应用于汽车制造、航空航天、电子产品等领域。

例如，汽车制造中的车身板件、发动机零件等都是通过压力成型得到的。

7. 什么是切削加工？答：切削加工是一种常用的非塑性成型方法，通过对材料进行切削、剪切等操作，使其发生变形，最终得到所需的形状和尺寸。

切削加工包括车削、铣削、钻削等多种方法。

8. 切削加工的优点有哪些？答：切削加工具有以下几个优点：- 可以实现高精度的加工，得到精确的形状和尺寸；- 可以加工各种材料，包括金属、塑料、陶瓷等；- 可以加工复杂的形状和结构。