江苏大学 考研专业课真题之819 材料成型原理2011.pdf

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的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的热运动来传递热量; 热对流：流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程热辐射：是物质由于本身温度的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的过程;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的过程过冷度：所谓过冷度是指在一定压力下冷凝水的温度低于相应压力下饱和温度的差值成分过冷：这种由固-液界面前方溶质再分配引起的过冷,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：是消除外力或不均匀的温度场等作用后仍留在物体内的自相平衡的内应力定向凝固原则：定向凝固原则是采取各种措施,保证铸件结构上各部分按距离冒口的距离由远及近,朝冒口方向凝固,冒口本身最后凝固;屈服准则：是塑性力学基本方程之一,是判断材料从弹性进入塑性状态的判据简单加载;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的由滑移所形成的条纹本构关系;应力与应变之间的关系弥散强化：指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的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的质点只选择阻力最小方向流动的规律边界摩擦：单分子膜润滑状态下的摩擦变质处理：在液态金属中添加少量的物质,以改善晶粒形核绿的工艺孕育处理;抑制柱状晶生长,达到细化晶粒,改善宏观组织的工艺真实应力：单向拉伸或压缩时作用在试样瞬时横截面上是实际应力热塑性变形:金属再结晶温度以上的变形塑性：指金属材料在外力作用下发生变形而不破坏其完整性的能力塑性加工：使金属在外力作用下产生塑性变形并获得所需形状的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的0应力变形抗力：反应材料抵抗变形的能力超塑性: 材料在一定内部条件和外部条件下,呈现出异常低的流变应力,异常高的流变性能的现象1 韧性金属材料屈服时, 密塞斯准则较符合实际的;2 硫元素的存在使得碳钢易于产生开裂;3 塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料;4应力状态中的压应力,能充分发挥材料的塑性;5 平面应变时,其平均正应力 ｍ等于中间主应力 ２;6 钢材中磷使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性降低 ;7 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;8 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 ＝;9 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塑性 ;10 塑性成形中的三种摩擦状态分别是：干、边界、流体;11 对数应变的特点是具有真实性、可靠性和可加性;12 就大多数金属而言,其总的趋势是,随着温度的升高,塑性增加;13钢冷挤压前,需要对坯料表面进行磷化-皂化润滑处理;14 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;15 塑性指标的常用测量方法拉伸、压缩、扭转实验 ;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;1、液态金属或合金中一般存在相或结构起伏、浓度起伏和能量起伏,其中在一定过冷度下,临界核心由相或结构起伏提供,临界生核功由能量起伏提供;2、液态金属的流动性主要由成分、温度和杂质含量等决定;3、液态金属合金凝固的驱动力由过冷度提供,而凝固时的形核方式有均质形核和异质形核或非质形核两种;5、铸件凝固过程中采用振动、搅拌和旋转铸型等物理方法实现动态结晶,可以有效地细化晶粒组织;6、孕育和变质处理是控制金属合金铸态组织的主要方法,两者的主要区别在于孕育主要影响生核过程 ,而变质则主要改变晶体的生长过程 ;7、铸造合金从浇注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;8、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两大类;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;1、什么是缩孔和缩松请分别简述这两种铸造缺陷产生的条件和基本原因答：铸造合金在凝固过程中,由于液态收缩和凝固收缩的产生,往往在铸件最后凝固的部位出现孔洞,称为缩孔；其中尺寸细小而且分散的孔洞称为分散性缩孔,简称缩松; 缩孔产生的条件是：铸件由表及里逐层凝固；其产生的基本原因是：合金的液态收缩和凝固收缩值之和大于固态收缩值; 缩松产生的条件是：合金的结晶温度范围较宽,倾向于体积凝固;其产生的基本原因是：合金的液态收缩和凝固收缩值之和大于固态收缩值;2.简述提高金属塑性的主要途径;答：一、提高材料的成分和组织的均匀性二、合理选择变形温度和变形速度三、选择三向受压较强的变形方式四、减少变形的不均匀性12、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;6、铸件典型宏观凝固组织是由哪几部分构成的,它们的形成机理如何答：铸件的宏观组织通常由激冷晶区、柱状晶区和内部等轴晶区所组成;表面激冷区的形成：当液态金属浇入温度较低的铸型中时,型壁附近熔体由于受到强烈的激冷作用,产生很大的过冷度而大量非均质生核;这些晶核在过冷熔体中也以枝晶方式生长,由于其结晶潜热既可从型壁导出,也可向过冷熔体中散失,从而形成了无方向性的表面细等轴晶组织;柱状晶区的形成：在结晶过程中由于模壁温度的升高,在结晶前沿形成适当的过冷度,使表面细晶粒区继续长大也可能直接从型壁处长出,又由于固-液界面处单向的散热条件垂直于界面方向,处在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的单向热流的作用下,以表面细等轴晶凝固层某些晶粒为基底,呈枝晶状单向延伸生长,那些主干取向与热流方向相平行的枝晶优先向内伸展并抑制相邻枝晶的生长,在淘汰取向不利的晶体过程中,发展成柱状晶组织;内部等轴晶的形成：内部等轴晶区的形成是由于熔体内部晶核自由生长的结果;随着柱状晶的发展,熔体温度降到足够低,再加之金属中杂质等因素的作用,满足了形核时的过冷度要求,于是在整个液体中开始形核;同时由于散热失去了方向性,晶体在各个方向上的长大速度是相等的,因此长成了等轴晶;6、什么是金属的超塑性超塑性变形有什么特征答：在一些特定条件下,如一定的化学成分、特定的显微组织、特定的变形温度和应变速率等,金属会表现出异乎寻常的高塑性状态,即所谓超常的塑性变形;塑性效应表现为以下几个特点：大伸长率、无缩颈、低流动应力、对应变速率的敏感性、易成形;5、什么是加工硬化产生加工硬化的原因是什么它对金属的塑性和塑性加工有何影响答：加工硬化：在常温状态下,金属的流动应力随变形程度的增加而上升;为了使变形继续下去,就需要增加变形外力或变形功;这种现象称为加工硬化;加工硬化产生的原因主要是由于塑性变形引起位错密度增大,导致位错之间交互作用增强,大量形成缠结、不动位错等障碍,形成高密度的“位错林”,使其余位错运动阻力增大,于是塑性变形抗力提高;1、简述滑移和孪生两种塑性变形机理的主要区别;答：滑移是指晶体在外力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生相对移动或切变;滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生;孪生变形时,需要达到一定的临界切应力值方可发生;在多晶体内,孪生变形是极其次要的一种补充变形方式;9 . 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;1.铸件典型宏观凝固组织是由哪几部分构成的,它们的形成机理如何答：铸件的宏观组织通常由激冷晶区、柱状晶区和内部等轴晶区所组成;表面激冷区的形成：当液态金属浇入温度较低的铸型中时,型壁附近熔体由于受到强烈的激冷作用,产生很大的过冷度而大量非均质生核;这些晶核在过冷熔体中也以枝晶方式生长,由于其结晶潜热既可从型壁导出,也可向过冷熔体中散失,从而形成了无方向性的表面细等轴晶组织;柱状晶区的形成：在结晶过程中由于模壁温度的升高,在结晶前沿形成适当的过冷度,使表面细晶粒区继续长大也可能直接从型壁处长出,又由于固-液界面处单向的散热条件垂直于界面方向,处在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的单向热流的作用下,以表面细等轴晶凝固层某些晶粒为基底,呈枝晶状单向延伸生长,那些主干取向与热流方向相平行的枝晶优先向内伸展并抑制相邻枝晶的生长,在淘汰取向不利的晶体过程中,发展成柱状晶组织;内部等轴晶的形成：内部等轴晶区的形成是由于熔体内部晶核自由生长的结果;随着柱状晶的发展,熔体温度降到足够低,再加之金属中杂质等因素的作用,满足了形核时的过冷度要求,于是在整个液体中开始形核;同时由于散热失去了方向性,晶体在各个方向上的长大速度是相等的,因此长成了等轴晶;5.试分析影响铸件宏观凝固组织的因素,列举获得细等轴晶的常用方法;答：铸件的三个晶区的形成是相互联系相互制约的,稳定凝固壳层的形成决定着表面细晶区向柱状晶区的过度,而阻止柱状晶区的进一步发展的关键则是中心等轴晶区的形成,因此凡能强化熔体独立生核,促进晶粒游离,以及有助于游离晶的残存与增殖的各种因素都将抑制柱状晶区的形成和发展,从而扩大等轴晶区的范围,并细化等轴晶组织;细化等轴晶的常用方法：1 合理的浇注工艺：合理降低浇注温度是减少柱状晶、获得及细化等轴晶的有效措施；通过改变浇注方式强化对流对型壁激冷晶的冲刷作用,能有效地促进细等轴晶的形成；2冷却条件的控制：对薄壁铸件,可采用高蓄热、快热传导能力的铸型；对厚壁铸件,一般采用冷却能力小的铸型以确保等轴晶的形成,再辅以其它晶粒细化措施以得到满意的效果；3孕育处理：影响生核过程和促进晶粒游离以细化晶粒;4动力学细化：铸型振动;超声波振动;液相搅拌;流变铸造,导致枝晶的破碎或与铸型分离,在液相中形成大量结晶核心,达到细化晶粒的目的;7.试述焊接熔池中金属凝固的特点;答：熔焊时,在高温热源的作用下,母材发生局部熔化,并与熔化了的焊接材料相互混合形成熔池,同时进行短暂而复杂的冶金反应;当热源离开后,熔池金属便开始了凝固;因此,焊接熔池具有以下一些特殊性;1熔池金属的体积小,冷却速度快;在一般电弧焊条件下,熔池的体积最大也只有30cm3 ,冷却速度通常可达4～100℃/s,;2熔池金属中不同区域温差很大、中心部位过热温度最高;熔池金属中温度不均匀,且过热度较大,尤其是中心部位过热温度最高,非自发形核的原始质点数将大为减少;3动态凝固过程;一般熔焊时,熔池是以一定的速度随热源而移动;4液态金属对流激烈;熔池中存在许多复杂的作用力,使熔池金属产生强烈的搅拌和对流,在熔池上部其方向一般趋于从熔池头部向尾部流动,而在熔池底部的流动方向与之正好相反,这一点有利于熔池金属的混和与纯净;2.偏析是如何形成的影响偏析的因素有哪些生产中如何防止偏析的形成答：偏析主要是由于合金在凝固过程中扩散不充分、溶质再分配而引起的;影响偏析的因素有：1合金液、固相线间隔；2偏析元素的扩散能力；3冷却条件;针对不同种类的偏析可采取不同的防止方法,具体有：1生产中可通过扩散退火或均匀化退火来消除晶内偏析,即将合金加热到低于固相线100～200℃的温度,进行长时间保温,使偏析元素进行充分扩散,以达到均匀化；2预防和消除晶界偏析的方法与晶内偏析所采用的措施相同,即细化晶粒、均匀化退火;但对于氧化物和硫化物引起的晶界偏析,即使均匀化退火也无法消除,必须从减少合金中氧和硫的含量入手;3向合金中添加细化晶粒的元素,减少合金的含气量,有助于减少或防止逆偏析的形成;4降低铸锭的冷却速度,枝晶粗大,液体沿枝晶间的流动阻力减小,促进富集液的流动,均会增加形成V形和逆V形偏析的倾向;5减少溶质的含量,采取孕育措施细化晶粒,加强固-液界面前的对流和搅拌,均有利于防止或减少带状偏析的形成;6防止或减轻重力偏析的方法有以下几种：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;例如,在Cu-Pb合金中加少量Ni,能使Cu固溶体枝晶首先在液体中形成枝晶骨架,从而阻止Pb下沉;再如向Pb-17％Sn合金中加入质量分数为%的Cu,首先形成Cu-Pb骨架,也可以减轻或消除重力偏析；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;15、分析氢在形成冷裂纹中的作用,简述氢致裂纹的特征和机理;答：1氢的作用焊缝凝固时,高温下溶入液态金属中的氢将来不及析出,呈过饱和态残留在接头中;由于氢原子的体积小,因此可以在接头中自由扩散,称之为接头中的扩散氢;扩散氢易于在焊接热影响区、焊趾、焊根等部位偏聚,使金属脆化;尤其是当这些部位存在显微裂纹时,扩散氢易向裂纹尖端的三向拉伸应力区扩散、聚集,当接头中的扩散氢达到氢的临界含量时,将导致冷裂纹的出现;2氢致裂纹的形成机理及特征形成机理：接头中的扩散氢不仅使金属脆化,当金属内部存在显微裂纹等缺陷时,在应力的作用下,裂纹前沿会形成应力集中的三向应力区,诱使接头中的扩散氢向高应力区扩散并聚集为分子态氢,体积膨胀使裂纹内压力增高,裂纹向前扩展,在裂纹尖端形成新的三向应力区,这一过程周而复始持续进行;当接头中的氢含量超过临界值时,显微裂纹将扩展成为宏观裂纹;特征：氢致裂纹从潜伏、萌生、扩展直至开裂具有延迟特征；存在氢致延迟裂纹的敏感温度区间Ms以下200℃至室温范围；常发生在刚性较大的低碳钢、低合金钢的焊接结构中;9. 什么是动态再结晶影响动态再结晶的主要因素有哪些答：在热塑性变形过程中,层错能低的金属在变形量很大时,当加热升温时,原子具有相当的扩散能力,变形后的金属自发地向低自由能状态转变,称为动态再结晶;影响动态再结晶的主要因素有：金属的层错能高低,晶界迁移的难易程度有关;15. 应力状态对金属的塑性和变形抗力有何影响答：塑性：金属在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力;应力状态不同对塑性的影响也不同：主应力图中压应力个数越多,数值越大,则金属的塑性越高；拉应力个数越多,数值越大,则金属的塑性就越低;这是由于拉应力促进晶间变形,加速晶界破坏,而压应力阻止或减小晶间变形；另外,三向压应力有利于抑制或消除晶体中由于塑性变形而引起的各种微观破坏,而拉应力则相反,它使各种破坏发展,扩大;变形抗力：金属在发生塑性变形时,产生抵抗变形的能力,称为变形抗力,一般用接触面上平均单位面积变形力表示应力状态不同,变形抗力不同;如挤压时金属处于三向压应力状态,拉拔时金属处于一向受拉二向受压的应力状态;挤压时的变形抗力远比拉拔时变形抗力大;。

青岛大学2011年硕士研究生入学考试试题科目代码： 819 科目名称：材料力学（共6页）请考生写明题号，将答案全部答在答题纸上，答在试卷上无效一、单选或多选题（每小题5分，共15小题，75分） 1．下列结论中哪些是正确的？答： 。

(1)若物体产生位移，则必定同时产生变形。

(2)若物体各点均无位移，则该物体必定无变形。

(3)若物体产生变形，则物体内总有一些点要产生位移。

A．（1）、（2）； B．（2）、（3）； C．全对； D．全错。

2．图示任意形状截面，它的一个形心轴z c 把截面分成I和II两部分。

在以下各式中哪一个一定成立A ．I I zc + I II zc =0； B．I I zc - I II zc =0；C ．S I zc +S II zc =0；D．A I = A II 。

3．下面有关强度理论知识的几个论述，正确的是 A．需模拟实际应力状态逐一进行试验，确定极限应力； B．无需进行试验，只需关于材料破坏原因的假说； C．需要进行某些简单试验，无需关于材料破坏原因的假说； D．假设材料破坏的共同原因，同时，需要简单试验结果。

4．压杆临界力的大小， A．与压杆所承受的轴向压力大小有关；B．与压杆的柔度大小有关；C．与压杆所承受的轴向压力大小无关； D．与压杆的柔度大小无关。

5．图示应力状态的主应力σ1，σ2，σ3和最大剪应力τmax 的值为 (应力单位：MPa)。

A σ1=50，σ2=50， σ3=-50，τmax =100；B σ1=50，σ2=50， σ3=50， τmax =0；C σ1=50，σ2=50， σ3=-50，τmax =50；D σ1=50，σ2=-50，σ3=-50，τmax =-50。

6. 细长杆AB受轴向压力P作用，如图示。

设杆的临界力为P lj ，则下列结论中 正确的A．细长杆AB的抗弯刚度EI min 的值增大，则临界力P lj 的值也随之增大，两者成正比关系；B．若压杆AB的长度L增大，则临界力P lj 的值减小，两者成反比； C．临界力P lj 的值与杆件横截面的形状尺寸有关，临界应力σlj ＝πE/λ2值与杆件横截面的形状尺寸无关；D．若细长杆的横截面积A减小，则临界应力σlj ＝P lj /A的值必随之增大。

、名词解释1表面张力一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T 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温度梯度一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一从原子尺度上来看，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”。

03年攻读硕士学位研究生入学考试试题卷一一、问答与证明（5×10=50分）1．何谓金属的塑性及变形抗力？并分析温度和应力状态对两者的影响。

2．塑性加工摩擦的特点及常见摩擦条件？试分析摩擦的利弊。

3．试导出汉基应力方程。

该方程有何意义？4．用拉伸和压缩试验绘制真实应力应变曲线各有何缺陷？如何修正和避免。

5．证明塑性变形时，变形体中正应变分量之和为零。

二、计算与分析（5×20=100分）1．已知一点的应力状态⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=1000430312ij σ 试求： （1）主应力；（2）最大剪应力及最大剪应力平面上的正应力；（3）等效应力；（4）应力球张量；（5）应力偏张量。

2．已知两端封闭的薄壁圆筒，半径为r ，厚度为t ，受内压p 及轴向拉应力σ的作用，试写出Mises 和Tresca 屈服条件，并画出屈服条件图。

3．简述塑性应力应变关系特点，写出增量理论和全量理论并讨论两者异同点。

4．粗糙平板间圆柱体镦粗的变形特点及端面上的应力、应变分布规律。

常见缺陷及预防工艺措施？5．无压边圆筒形件拉延时，凸缘部分为平面应力状态。

设板厚为t ，且不考虑摩擦力影响。

试用主应力法求出凸缘部分的径向应力r σ和切向应力σθ，并分析提高质量的措施？卷二一．名词解释（每题3分，共27分）1．表面张力和界面张力2．粗糙界面和光滑界面3．均匀形核与非自发形核4．联生结晶5．变质处理6．扩散脱氧7．热应力8．熔合比9．微观偏析与宏观偏析二．简要回答以下问题（从以下10题中选做7题，每题9分）1．简述凝固界面前沿液相中的温度梯度对纯金属长大方式的影响。

2．合金成分及温度梯度对铸件凝固方式（体积凝固或逐层凝固）的影响？3．图1为平均成分为C 0的长条铸件在几种不同凝固条件下从左向右凝固后成分分布的情况，指出各成分分布曲线所对应的凝固条件。

4．低碳钢焊接热影响区由哪几部分组成？简述各区的组织与性能特点。

5．简述氢致裂纹的形成机理及延迟开裂特征。

2020年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题********************************************************************************************招生专业与代码：一般力学与力学基础、工程力学、固体力学、结构工程考试科目名称及代码：材料力学819考生注意：所有答案必须写在答题纸（卷）上，写在本试题上一律不给分。

一、填空题（共5小题，每小题2分，共10分）1-1．若将等截面实心圆直杆的直径增加一倍，其它条件不变，则其扭转刚度是原来的 倍。

1-2．两根承受轴向拉伸的杆件均在线弹性范围内，一为钢杆弹性模量E 1=210GPa ，另一为铸铁弹性模量E 2=100GPa 。

若两杆的正应力相等，则两杆的纵向线应变的比值为 ；若两杆的纵向应变相同，则两杆的正应力的比值为 。

1-3．如题1-3图所示，在板状试件表面贴两片应变片，在集中力P 作用下平行轴线的应变片6112010ε-=⨯，垂直轴线的应变片624010ε-=-⨯；那么试件泊松比为 。

1-4．如题1-4(a)图、题1-4(b)图单元体中，实线代表变形前，虚线代表变形后，题1-4(a) 图角应变为 ，题1-4(b) 图角应变为 。

(图中角度为弧度)1-5．矩形截面柱如题1-5图所示，F 1的作用线与柱的中心轴线重合，F 2作用在 y 轴上，F 2与柱z 轴线距离为e ；立柱的m-m 截面b h ⨯上最大压应力是 。

题1-5图考试科目：材料力学 共 4 页，第 1 页考生注意：所有答案必须写在答题纸（卷）上，写在本试题上一律不给分。

二、单项选择题（共5小题，每小题2分，共10分）2-1．各向同性假设材料沿各个方向具有相同的 。

(A) 力学性质 (B) 外力 (C) 变形 (D) 位移2-2．空心圆截面直杆的外径为D 、内径为d ，在计算扭转最大剪应力时需要确定扭转截面系数W P ，其表达式以下正确的是 。

千里之行，始于足下。

第 1 页/共 5 页2023年年江苏大学硕士研究生入学考试 -金属学(附答案)一 名词解释（每题3分，共24分）1 滑移系2 临界过冷度3 再结晶织构4 平衡分配系数5 柯肯达尔效应6 衔接线7 不全位错8 柏氏矢量二 Al —Cu 相图的局部如图2-1所示。

1 分析5.6%Cu 合金和5.7%Cu 合金在平衡凝结和迅速冷却不平衡结晶时室温组织特点。

（ 6分）2 图中的α相为何种晶体结构？（ 3分）3计算亚共晶合金在温度为T E （共晶反应前）时的平衡分配系数（ 5分） 4 画出T=560℃温度时各相的自由能—成分曲线暗示图。

（ 5分）图2-1 第二题图三 图3-1为一连铸坯低倍组织照片，说明各晶区的名称及成因；若想得到更多的等轴晶粒，可采用哪些主意或措施？（15分）591朽木易折，金石可镂。

图3-1 第三题图四蔓延的微观机制有哪些？普通情况下哪种机制蔓延速度快，为什么？一个经凝结而有微观非平衡偏析的合金，生产中常采用什么主意使合金匀称化？描述该过程应用哪种蔓延第二定律的解？（15分）五按照Fe- FeC相图，计算含0.4%C的亚共析钢在室温平衡组织中铁素体与渗3碳体的相对分量，以及先共析铁素体和珠光体的相对分量，画出室温下的组织图（标明组织）。

（17分）六、试分析冷塑性变形对合金组织结构、力学性能、物理化学性能、体系能量的影响。

（20分）七、阐述堆垛层错与不全位错的关系，指出FCC结构中常产生的不全位错的名称、柏氏矢量和它们各自的特点。

（20分）八、对图8-1所示Fe-Cr-C三元相图的变温截面，写出图中合金Fe-13%Cr-0.2%C的平衡结晶过程，比较其室温组织与Fe-0.2%C合金室温组织的区别。

（10分）千里之行，始于足下。

第 3 页/共 5 页图8-1 第八题图九、简述再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区别冷、热加工？动态再结晶与静态再结晶后的组织结构的主要区别是什么？（10分）参考答案一、 名词解释1滑移系：把一个滑移面和此面上的一个滑移方向组合称为滑移系。

可编辑修改精选全文完整版硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础一、解释下列名词（30分，每题2分）(1) 交滑移 （2）位错 （3）固溶强化 （4）共析转变（5）加工硬化 （6）配位数 （7）伪共晶 （8）枝晶偏析(9) 上坡扩散 （10）合金 （11）金属键 （12）晶胞（13）过冷度 （14）结构起伏 （15）同素异晶转变二、填空题（50分，每空1分）1三种常见的金属晶格分别为（ ），（ ）和（ ）。

2 当金属结晶时，细化晶粒的方法有（ ），（ ），（ ）。

3 合金的固态相结构包括两大类，一类是（ ），另一类是（ ）。

4 金属材料在常温下的塑性变形方式主要有两种，分别是（ ），（ ）。

5 材料质点之间的键合（化学键）分为四类，分别是（ ），（ ），（ ）和（ ）。

6 根据Fe —Fe 3C 相图，三次渗碳体、二次渗碳体、一次渗碳体的最大相对重量分别为（ ），（ ），（ ）。

7 二元相图的基本类型分为三大类，分别是（ ），（ ），（ ）。

8 工业纯铁、亚共析钢、共析钢和过共析钢的含碳量范围分别为（ ），（ ），（ ），（ ）。

9 写出四种强化材料的手段（ ），（ ），（ ），（ ）。

10位错有两种基本类型，分别是（ ）、（ ）。

11 面心立方金属晶格的密排晶面指数为（ ），密排晶向指数为（ ），配位数为（ ），致密度为（ ），一个晶胞中四面体间隙个数为（ ），八面体间隙个数为（ ），间隙原子溶入（ ）间隙中，滑移系的个数为（ ）。

12 冷变形金属在加热过程中发生（ ）、（ ）和 （ ）长大等过程。

13 在二元合金相图中，根据相律，两个单相区必然交于（）点，两个单相区之间必然存在一个（ ）相区，三相平衡时，系统的自由度等于（ ），说明转变（ ）和三个相的（ ）都是恒定的。

14 当对金属材料进行冷塑性变形时，随着变形量的增加，对材料的力学性能影响规律为：（ ）和（ ）升高，（ ）和（ ）下降。