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作业1一、思考题1．什么是机械性能？（材料在载荷作用下所表现出来的性能）它包含哪些指标?（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度）2．名词解释：过冷度（理论结晶温度与实际结晶温度之差），晶格（把每一个原子假想为一个几何原点，并用直线从其中心连接起来，使之构成空间格架），晶胞（在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元），晶粒（多晶体由许多位向不同，外形不规则的小晶体构成的，这些小晶体称为晶粒），晶界（晶粒与晶粒之间不规则的界面），同素异晶转变固溶体（合金在固态下由组元间相互溶解而形成的相），金属化合物（若新相得晶体结构不同于任一组元，则新相师相元间形成的化合物），机械混合物3．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响?冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。
4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些?晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。
孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等5．含碳量对钢的机械性能有何影响? 第38-39页6说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。
二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标符号名称单位σs屈服强度σb强度极限ε应变 1δ伸展率%HB 布氏硬度HBHRC 洛氏硬度HRCak 冲击硬度σ—1 疲劳强度以相和组织组成物填写简化的铁碳相图此题新增的此题重点L+AL+Fe3CF+ Fe3CF图1--1 简化的铁碳合金状态图三、填空1.碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为 F ，晶格类型是体心立方晶格，性能特点是强度低，塑性好。
2.碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体称奥氏体，其符号为 A ，晶格类型是面心立方晶格，性能特点是强度低，塑性不好。
3.渗碳体是铁与碳的金属化合物，含碳量为 6.69 ％，性能特点是硬度很高，脆性很差。
4.ECF称共晶转变线，所发生的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为 L（4.3% 1148℃）=A（2.11%）+Fe3C 。
材料成型期末考试试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料成型中，哪种方法属于压力加工？A. 铸造B. 锻造C. 焊接D. 热处理2. 金属材料的塑性变形主要发生在哪个阶段？A. 弹性阶段B. 屈服阶段C. 强化阶段D. 断裂阶段3. 材料成型中的铸造工艺主要包括哪几种类型？A. 砂型铸造B. 金属模铸造C. 压力铸造D. 所有以上4. 焊接过程中，焊缝金属的熔合线是什么？A. 焊缝与母材的接合面B. 焊接接头的中心线C. 焊缝的起始点D. 焊缝的结束点5. 材料成型中，金属的塑性变形对材料性能有何影响？A. 强度降低B. 塑性降低C. 强度和塑性均提高D. 强度和塑性均降低6. 金属材料的热处理工艺主要包括哪些？A. 退火B. 正火C. 淬火D. 所有以上7. 锻造工艺中，自由锻造和模锻的区别是什么？A. 自由锻造不需要模具B. 模锻不需要模具C. 自由锻造需要模具D. 模锻不需要压力机8. 材料成型中，哪种焊接方法适用于铝及铝合金的焊接？A. 电弧焊B. 气体保护焊C. 激光焊D. 电阻焊9. 材料成型中，金属材料的冷加工和热加工有何区别？A. 冷加工温度低于材料的再结晶温度B. 热加工温度高于材料的再结晶温度C. 冷加工和热加工温度相同D. 冷加工和热加工没有区别10. 材料成型中，金属材料的塑性加工有哪些优点？A. 提高材料的强度B. 改善材料的塑性C. 改善材料的韧性D. 所有以上二、简答题（每题10分，共30分）1. 简述材料成型中的锻造工艺及其特点。
2. 描述焊接过程中的焊接缺陷及其预防措施。
3. 阐述材料成型中金属材料的热处理目的及其基本类型。
三、计算题（每题15分，共30分）1. 假设有一块长为100mm，宽为50mm，厚为10mm的钢板，需要通过锻造工艺将其锻造成一圆柱体，圆柱体的直径为40mm，求锻造后圆柱体的高度。
2. 某焊接件需要进行热处理以消除焊接应力，已知焊接件的尺寸为长200mm，宽100mm，高50mm，材料为Q235，求热处理的工艺参数（温度、保温时间、冷却方式）。
材料成型技术习题库+答案一、单选题（共37题，每题1分，共37分）1.手工电弧焊焊接薄板时,为防止烧穿常采用的工艺措施之一是A、氩气保护B、CO2保护C、直流正接D、直流反接正确答案：D2.炒菜用的铸铁锅适合用下列哪种成形方法＿＿＿A、锻造B、挤压铸造C、冲压D、砂型铸造正确答案：B3.零件工作时的正应力方向与纤维方向应该A、垂直B、无关C、平行D、相交正确答案：C4.下列焊接方法中，只适于立焊的是A、手弧焊B、埋弧自动焊C、电渣焊D、CO2保护焊正确答案：D5.表现为铸件的外形尺寸减小的是A、液态收缩B、固态收缩C、凝固收缩D、合并收缩正确答案：B6.锻造时当金属的加热温度过高，内部晶粒急剧长大，使塑性降低的现象称为A、硬化B、过烧C、过热D、熔化正确答案：C7.生产中为提高合金的流动性,常采用的方法是A、降低出铁温度B、延长浇注时间C、提高浇注温度D、加大出气口正确答案：C8.预锻模膛与终锻模膛相比,它的A、应有冲孔连皮B、圆角应大些,斜度应小些C、带有飞边槽D、圆角和斜度应大些正确答案：D9.合金化学成份对流动性的影响主要取决于A、过热温度B、凝固点C、熔点D、结晶温度区间正确答案：D10.以下冲压工序中，属于冲裁工序的是A、冲挤B、弯曲C、拉深D、落料正确答案：D11.焊接低碳钢或普低钢时,选用电焊条的基本原则是A、等强度原则B、经济性原则C、可焊性原则D、施工性原则正确答案：A12.自由锻件坯料质量的计算公式是A、G坯料=G锻件+G飞边B、G坯料=G锻件+C烧损C、G坯料=G锻件+G飞边+C烧损D、G坯料=G锻件+G烧损+G料头正确答案：D13.锻造前坯样加热的目的是A、提高塑性,降低韧性B、提高强度,降低韧性C、提高塑性,提高变形抗力D、提高塑性,增加韧性正确答案：D14.下列零件不属于轴类零件的是＿＿＿A、垫圈B、螺栓C、拔叉D、丝杠正确答案：A15.生产火车车轮、重型水压机横梁等重型机械最适合的材料是A、铸钢B、铸铁C、铸造黄铜D、铸造合金正确答案：A16.生产较大的套筒、管类铸件，常用的铸造方法是A、挤压铸造B、压力铸造C、熔模铸造D、离心铸造正确答案：D17.具有较好的脱氧、除硫、去氢和去磷作用以及机械性能较高的焊条是A、不锈钢焊条B、结构钢焊条C、酸性焊条D、碱性焊条正确答案：D18.可锻铸铁的制取方法是，先浇注成A、球墨组织B、灰口组织C、麻口组织D、白口组织正确答案：D19.齿轮毛坯锻造前，应先对棒料进行A、拔长B、打磨C、镦粗D、滚挤正确答案：C20.不属于埋弧自动焊的特点是A、节省材料B、焊接质量好C、生产率高D、适应性广正确答案：D21.焊接热影响区中，对焊接接头性能不利的区域是A、部分相变区B、正火区C、熔合区D、焊缝金属正确答案：C22.铸件的缩孔常出现在铸件的A、厚部B、底部C、芯部D、最后凝固部位正确答案：D23.钢的杂质元素中哪一种会增加其冷脆性＿＿＿＿A、TiB、NiC、SD、P正确答案：D24.下列哪一项不是热裂纹的特征A、形状曲折B、尺寸较短C、缝隙较宽D、金属光泽正确答案：D25.影响焊接热影响区大小的主要因素是A、焊接方法B、焊接规范C、接头形式D、焊缝尺寸正确答案：B26.下列制品中最适宜于铸造的是A、铁锅B、哑铃C、钢精锅D、子弹壳正确答案：B27.氩弧焊特别适于焊接容易氧化的金属和合金,是因为A、氩气是惰性气体B、氩弧温度高C、氩弧热量集中D、氩气容易取得正确答案：A28.航空发动机机箱的成形方法可以是＿＿＿A、铝合金铸造B、圆钢锻造C、板料冲压D、球墨铸铁铸造正确答案：A29.为简化锻件形状而增加的那部分金属称为A、余量B、坯料C、敷料D、余块正确答案：C30.闪光对焊属于哪种焊接类别A、激光焊B、熔焊C、钎焊D、压焊正确答案：D31.铸件最小壁厚要受到限制,主要是由于薄壁件中金属流动性低,容易产生A、缩孔和缩松B、应力和变形C、冷隔和浇不足D、开裂正确答案：C32.铸件壁越厚,其强度越低,主要是由于A、冷隔严重B、碳含量态低C、易浇不足D、晶粒粗大正确答案：D33.下列合金线收缩率最大的A、铸造黄铜B、铸钢C、铸铁D、铸铝正确答案：A34.手弧焊时，操作最方便，焊缝质量最易保证，生产率又高的焊缝空间位置是A、立焊B、仰焊C、平焊D、横焊正确答案：C35.对于由几个零件组合成的复杂部件，可以一次铸出的铸造方法是A、熔模铸造B、挤压铸造C、压力铸造D、离心铸造正确答案：A36.普通车床床身浇注时,导轨面应该A、朝右侧B、朝下C、朝左侧D、朝上正确答案：B37.下列属于变形工序的是A、修整B、拉深C、落料D、冲裁正确答案：B二、判断题（共63题，每题1分，共63分）1.冲压件成形后一般不再进行机械加工才即可作为零件使用。
材料成型参考答案材料成型参考答案材料成型是指通过加工和处理原始材料，将其转变为具有特定形状和性能的制品的过程。
它是现代工业生产中不可或缺的环节，涉及到多种材料和多种成型方法。
在本文中，我们将探讨一些常见的材料成型参考答案，以便更好地理解和应用这些技术。
一、金属成型金属成型是指将金属材料加工成所需形状的过程。
常见的金属成型方法包括锻造、压力成型、铸造和粉末冶金等。
锻造是通过对金属材料施加压力和热力来改变其形状和结构的方法。
压力成型包括挤压、拉伸、冲压和深冲等，通过对金属材料施加压力来使其变形。
铸造是将液态金属注入到模具中，使其凝固成为特定形状的方法。
粉末冶金是将金属粉末压制成形状后进行烧结，使其成为坚固的金属制品。
二、塑料成型塑料成型是指将塑料材料加工成所需形状的过程。
常见的塑料成型方法包括注塑、挤出、吹塑和热压等。
注塑是将熔化的塑料材料注入到模具中，使其凝固成为特定形状的方法。
挤出是将熔化的塑料材料挤出成连续的形状，如管材和板材等。
吹塑是将熔化的塑料材料注入到膨胀的模具中，使其成为中空的形状，如瓶子和容器等。
热压是将熔化的塑料材料放置在模具中，通过加热和压力使其成形。
三、橡胶成型橡胶成型是指将橡胶材料加工成所需形状的过程。
常见的橡胶成型方法包括压延、压制和注塑等。
压延是将橡胶材料通过辊压的方式使其变薄并成为特定形状的方法。
压制是将橡胶材料放置在模具中，通过加热和压力使其成形。
注塑是将熔化的橡胶材料注入到模具中，使其凝固成为特定形状的方法。
四、陶瓷成型陶瓷成型是指将陶瓷材料加工成所需形状的过程。
常见的陶瓷成型方法包括注塑、挤压和烧结等。
注塑是将陶瓷材料注入到模具中，使其凝固成为特定形状的方法。
挤压是将陶瓷材料通过挤出的方式使其变形成特定形状。
烧结是将陶瓷材料在高温下进行加热，使其成为坚固的陶瓷制品。
总结起来，材料成型是一门综合性的技术，涉及到多种材料和多种成型方法。
通过合理选择和应用不同的成型方法，可以使原始材料转变为具有特定形状和性能的制品，满足各种工业生产的需求。
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。
铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。
工程材料与成型技术练习题库（附参考答案）一、单选题（共52题，每题1分，共52分）1.可热处理强化的变形铝合金淬火后在室温放置--段时间,则其力学性能会发生的变化是_A、强度、硬度和塑性都有明显下降B、强度、硬度和塑性都有明显提高C、硬度和强度明显提高,但塑性下降D、强度和硬度显著下降,塑性提高正确答案：C2.ZChSnSb8-—4是( )。
A、铸造铝合金B、铸造黄铜C、铸造青铜D、滑动轴承合金正确答案：D3.共晶转变的产物是 ( )A、莱氏体B、珠光体C、渗碳体D、奥氏体正确答案：A4.灰铸铁中,石墨越多、越粗大、分布越不均匀,则其抗拉强的和塑性( )A、越高B、先高后低C、先低后高D、越低正确答案：D5.焊接时通过焊渣对被焊区域进行保护以防止空气有害影响的焊接方法是( ).A、电渣焊B、电弧焊C、氩弧焊D、埋弧焊正确答案：A6.对于低碳钢和低强度级普通低合金钢焊接结构,焊接接头的破坏常常出现在( )。
A、热影响区B、母材C、再结晶区D、焊缝正确答案：A7.热处理工艺过程由( )三个阶段组成。
A、退火, ,淬火, 回火B、加热、保温、冷却C、正火、淬火、低温回火正确答案：B8.下列焊接方法属于压力焊的是( )。
A、CO2焊C、电阻焊D、手工电弧焊正确答案：C9.含炭量为0.40%的碳素钢牌号可能是( )A、40钢B、T4钢C、4钢D、T40正确答案：D10.对焊缝金属进行保护的方式为气-渣联合保护的焊接方法是( )。
A、摩擦焊B、埋弧焊C、电阻焊D、钎焊正确答案：B11.碳素工具钢在使用前( )A、要进行热处理B、不需要热处理C、有的需要有的不需要热处理D、以上都不对正确答案：C12.下列焊接方法中﹐属于熔化焊的是( )。
A、钎焊B、电阻焊D、摩擦焊正确答案：C13.球化退火用于( )锻轧件。
A、亚共析钢B、合金钢C、过共析钢正确答案：C14.形状复杂的高熔点难切削合金精密铸件的铸造应采用 ( )。
材料成型期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 材料成型过程中，以下哪种因素不是影响材料性能的主要因素？A. 温度B. 压力C. 材料成分D. 颜色2. 在金属铸造中，以下哪个过程不是铸造的基本过程？A. 熔化B. 浇注C. 冷却D. 焊接3. 以下哪种成型方法不适用于塑料材料？A. 注塑B. 压缩成型C. 热轧D. 挤出4. 材料成型中的“冷加工”是指：A. 在低于材料再结晶温度下进行的加工B. 在材料熔点以下进行的加工C. 在室温下进行的加工D. 在高温下进行的加工5. 材料的塑性变形主要发生在：A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 疲劳阶段二、判断题（每题1分，共10分）6. 材料的热处理可以提高其硬度和强度。
（）7. 所有金属材料都可以通过热处理来改善性能。
（）8. 金属的锻造过程包括加热、锻造和冷却。
（）9. 材料的屈服强度是指材料在拉伸过程中开始发生塑性变形时的应力。
（）10. 材料成型后的热处理是为了消除残余应力。
（）三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述金属的热处理过程及其对材料性能的影响。
12. 解释什么是冷加工硬化，并举例说明其在实际应用中的重要性。
13. 描述材料成型中的铸造过程，并说明其优缺点。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 假设有一块长方体金属块，其尺寸为长L=0.5m，宽W=0.3m，高H=0.2m，密度ρ=7800kg/m³。
求该金属块的体积和质量。
15. 已知某材料的屈服强度σy=300MPa，抗拉强度σb=500MPa，若要对该材料进行拉伸试验，试计算在拉伸过程中材料开始发生塑性变形时的应力值。
五、论述题（每题10分，共10分）16. 论述材料成型技术在现代工业中的重要性，并举例说明。
答案：一、选择题1. D2. D3. C4. A5. B二、判断题6. √7. ×8. ×9. √10. √三、简答题11. 金属的热处理过程包括退火、正火、淬火和回火。
材料成型试题及答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】材料成型复习题（样卷）一、名词解释1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。
落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。
2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。
3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺。
4．缩孔、缩松：液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。
5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。
6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。
7模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。
8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。
9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。
10钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。
11直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。
二、判断题（全是正确的说法）1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。
材料成型工艺基础第二版课后答案第一章基础知识及成形过程概述1.什么是材料成型？答：材料成型指的是将原材料通过加工、处理、加热等方式进行成形，使得材料达到所需形状和性能。
2.说一下材料成型工艺的分类。
答：材料成型工艺可以分为以下几类：–塑性成型工艺：压力作用下材料产生的塑性变形，如锻造、轧制等。
–粉末冶金成型工艺：利用金属粉末冷压或热压成型的工艺，如烧结、热等静压等。
–熔融成型工艺：利用材料在熔融状态下的流动性，通过浇铸、注射等方式进行成型。
–改性成型工艺：采用化学反应加工原理改变材料物理、化学性质的工艺，如塑料注塑。
3.什么是铸造工艺？其优点和缺点是什么？答：铸造工艺是指通过将熔融的金属或合金倒入到砂型或金属型中，待铸料冷却凝固，再从模具中脱出成型的一种成型工艺。
其优点是生产成本低，生产周期短，可以生产大型、复杂形状的产品，缺点是表面质量不高，存在气孔、缩孔等缺陷，环境污染严重。
4.塑性加工与液态成形有哪些区别？答：塑性加工是利用加工设备施加的力作用下，使金属在塑性变形区进行塑性加工，得到所需形状和性能的工艺。
而液态成形是指借助流动性好的液态金属，在一定压力下流动并在模具中形成所需形状的工艺。
两者的主要区别在于加工状态不同。
第二章塑性成型工艺1.什么是锻造？答：錾造是一种以塑性变形为主要原理加工金属的成型方法，其主要特点是将坯料置于锻机上，在加热的条件下，利用极强的压力和应变率进行加工，从而将金属材料塑性变形成所需形状和性能。
2.筛选一下前端原料中哪些适合锻造加工？答：前端原料中适合锻造加工的有中碳钢、合金钢、不锈钢、铝合金等。
3.什么是冷挤压加工？答：冷挤压是一种以压制变形加工金属为主要特征的加工方法，其主要通过利用压力，使得金属原料在冷态下扭曲、扭转等变形，达到所需的形状和性能的目的。
4.什么是轧制加工？答：轧制加工是一种通过轧辊对金属原材料进行挤压变形而获得所需形状和性能的加工方法。
5.冷挤压和轧制加工有什么区别？答：冷挤压和轧制加工都是塑性加工的一种方法，其主要的区别在于温度不同。
1-11-2答：是。
证明：因为，Snx=ex σx+ey τxy+ez τxz且主应力状态时切应力为0所以，Snx=ex σx 同理，Sny=ey σy Snz=ez σz因为，全应力Sn =ex Snx+ey Sny+ez Snz 所以Sn=σx+σy+σz 得证。
1-3：解: P x =x σ l +yx τmP y =xy τl + y σmP x =P y =0 l=sin α m=cos α∴x σsin α +yxτcos α = 0y σc o s α +xy τsin α= 01-4.解：对a 点应力张量第一不变量 1I =321σσσ++=40+20+0=60应力张量第二不变量 2I =)(133221σσσσσσ++-=-(40⨯20+20⨯0+40⨯0)=-800应力张量第三不变量 3I =321σσσ=0对b 点应力张量第一不变量 z y x I σσσ++=1=30+30+0=60应力张量第二不变量2222)(zx yz xy x z z y y x I τττσσσσσσ+++++-= = -(30⨯30+30⨯0+0⨯30)+102=-800应力张量第三不变量22232xyz xz y yz x zx yz xy z y x I τστστστττσσσ---+==0从上可知，a 点和b 点的应力张量第一、二、三不变量分别相等 因此，a 点与b 点的应力状态相同。
1-5 Solution: The Mohr ’s stress circle is shown in the following figure. The center of the circle is 2yx σσ+ and the radius is22)2(XYyx τσσ+-.It can be seen from the circle that:1σ=2yx σσ++22)2(XYyx τσσ+-=20402-+2230)24020(++=(302-10)MPa 3σ=(-302-10) MPa 2σ=0The principal shear stresses:121122332313135)225)222MPa MPa σσστσσστσστ-⎧===⎪⎪-⎪==-=⎨⎪-⎪==⎪⎩The maximum shear stress:13max 2σστ-==1-6 .解(1) l=m=n=1/3 S nx =xσl+xyτm+zxτn=1/3（50+30+80）=0S ny =xyτl+yσm+zyτn=1/3（30+0+30）=0S nz =xzτl+yzτm+zσn=1/3（-80-30+110）=0222n m l z y x n σσσσ++=+lm(xy τ+yx τ)+mn(yz τ+zy τ)+nl(zx τ+xz τ)=0n τ=0(2)mσ=1/3(xσ+yσ+zσ)=53.3s ij σ=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛3.530003.530003.53 d ij σ=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛------67.5630803033.5330803033.3 （3） =50+0+110=160=-50⨯110+302+(-80)2+(-30)2=2700=2⨯30⨯(-80)⨯(-30)-50⨯(-30)2-110⨯302=0027*******=--σσσ1σ=175.39，2σ=0，3σ=-15.39当1σ=175.39时，2221110308039.175303039.175********.175n m l n m l n nl m n m l l ++=+--=-=-+=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=>⎪⎩⎪⎨⎧-===79.023.057.0n m l 1-7． 解：（1）σ=31（σ1+σ2+σ3）=31（5-1+8）=4τ=31213232221)()()(σσσσσσ-+-+-=3.74 ⑵σm=31（σ1+σ2+σ3）=4z y x I σσσ++=12222)(zx yz xy x z z y y x I τττσσσσσσ+++++-=22232xy z xzy yz x zx yz xy z y x I τστστστττσσσ---+=σD ij =⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-405001 主应力状态 主偏差应力状态1-8 答：对一应力张量ij δ=⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛z y z y y xxz xδτττδτττδzyzxxy ，取m δ=（x δ+y δ+z δ）/3，则： Sij δ=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛m m δ000δ000δm称为应力球张量。
一、思考题(铸造)1. 什么叫铸造?为什么铸造在机械生产中得到广泛应用?(1)可生产形状复杂的零件2)适应性好3)成本低4)节省金属及切削加工工作量2. 铸件机械性能为何较锻件低?组织粗大，内部常存在缩孔、缩松、气孔、偏析等缺陷3. 铸造工艺图包括哪些内容?浇注位置、分型面、加工余量、拔模斜度、、不铸的孔、槽、型芯的结构个数、芯头结构、尺寸、浇冒口等4. 典型的浇注系统由哪几部分组成?( •外浇口、直浇口、横浇口、内浇口、出气孔)。
冒口的作用是什么?(补缩)5. 何谓合金的流动性，（熔融金属本身的流动能力。
）影响的因素有哪些?（.合金种类、化学成分、浇注温度）合金流动性不足时，铸件容易产生哪些缺陷?冷隔、浇不足6. 何谓合金的收缩?（熔融金属在铸型中凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减少的现象）影响收缩的因素有哪些?（1）化学成分2）浇注温度3）铸件结构4）铸型条件7. 何谓铸造内应力，其分布规律如何?（厚臂处承受拉应力，薄臂处承受压应力）8. 根据组织特征划分，常用的铸铁有几种?（白口铁，灰铁，球铁，可铁）各自性能特点如何?9. 为什么说铸铁是脆性材料?（延伸率<o,5%）可锻铸铁可以锻造吗?(不)10. 铸钢的铸造性能如何?（1.钢水流动性差2.收缩大、应力裂纹缩松缩孔倾向大3.熔点高什么场合宜使用铸钢?（受力大且形状复杂的零件）11. 生产铸铁件，（冲天炉）铸钢件（电弧炉感应电炉）和有色金属铸件（坩埚炉）所用的熔炉有哪些? 12. 名词解释浇注位置：浇注时，铸件在铸型中所处的位置分型面：分开的铸型的接触面二、判断题(正确的打√，错误的打×)1. 当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随含碳量的增多而提高。
(√)2. 灰铁具有良好的减振性、耐磨性和导热性，是制造床身、壳体、导轨、衬套、内燃机缸体、缸盖、活塞环的好材料。
(√)3. 熔模铸造不需分型面。
( √)4. 铸钢常用熔炉为电弧炉及感应电炉。
( √)5. 可锻铸铁可以进行锻造。
( ×)6. 为了获得铸件内腔，不论砂型铸造、金属型铸造、离心铸造均需使用型芯。
(×)7. 由于流动性差，铸钢件必须采用大尺寸冒口。
(×)8. 选择浇注位置时，应使零件的重要工作面朝上。
(×)三、选择题1. 冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响，其中对( )影响极小，所以，它适于生产厚壁或壁厚不均匀的大型铸件。
A．灰铁B．可铁C．球铁D．孕育铸铁2. HT100、KTH300—06、QT400—18的机械性能各不相同，主要原因是它们的( )不同。
A．基体组织B．碳的存在形式C．石墨形态D．铸造性能3. 灰铸铁、球墨铸铁、铸钢三者的铸造性能优劣顺序为( )。
A．ZG＞QT＞HT B．HT＞QT＞ZG C．HT＞ZG＞QT D．QT＞ZG＞HT E．ZG＞HT＞QT F．ZQ＝QT＝HT（注：符号“＞”表示“优于”或“高于”；符号“＝”表示相同）。
4. 从图2—1所示灰铸铁件上的不同部位切取l、2、3号标准拉力试棒。
经测试后，三者的抗拉强度应符合( )。
A．σ3＞σ2＞σl B．σ1＞σ2＞σ3C．σl＞σ2＜σ3D．σl＝σ2＝σ 3 图2—15. 灰铸铁、球墨铸铁、铸钢三者的塑韧性高低的顺序为( )。
A．ZG＞QT＞HT B．HT＞QT＞ZG C．HT＞ZG＞QTD．QT＞ZG＞HT E．ZG＞HT＞QT F．ZQ＝QT＝HT四、试从下列几个方面定性比较灰铁、可铁、球铁与铸钢。
五、填空题l. 机器造型均采用模板进行两箱造型，即只允许一个分型面。
2. 合金的铸造性能是指合金在铸造过程中所表现出来的流动性和收缩性。
3. 液体合金的流动性是指液体金属本身的流动能力，液体合金流动性不足，铸件易产生浇不足和冷隔等铸造缺陷。
4. 影响液体合金流动性的主要因素为浇注温度及合金的成分。
5. 铸造合金的收缩由液态收缩、凝固收缩和固态收缩三阶段组成。
其中液态收缩、凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因；固态收缩则是铸件产生铸造内应力、变形及裂纹的基本原因。
6. 铸造内应力分布的规律是铸件厚壁处承受拉应力，薄壁处承受压应力；铸件变形的规律是厚壁处内凹，薄壁处外凸。
7. 可锻铸铁主要用于制造用于生产形状复杂的薄壁受力小件。
8. 球铁中球状石墨的形成时刻是液体金属结晶时，可铁中的团絮状石墨的形成时刻是固态石墨化退火时。
9. 铸铜与铸铝的熔炼特点是易吸气、易氧化。
10.在设计铸件结构时，凡是垂直于分型面的不加工表面应具有结构斜度六、填空比较下面几种铸造方法：七、将某一成分铁水浇成三角形试块后，用金相检查其断面组织，可分为五个区域，（如图2—3）若区Ⅰ为白口组织，区域Ⅴ为铁素体基体灰铸铁，试填写Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ区域的组织。
图2—3八、图2—4所示铸件各有两种结构方案。
试分析哪种结构较为合理？为什么？图2—4A 壁厚不均匀 b加强筋十字交叉 c圆角妨碍拔模 d空心球没有出砂孔e 便于分型 f便于出砂 g 避免大的水平面锻压一、思考题1. 何谓塑性变形(不可逆的变形)?塑性变形的实质是什么?(晶内滑移的基础上，晶粒间产生了相互转动和滑动)2. 什么叫加工硬化?（随着塑性变形量的增加，金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象称为加工硬化）加工硬化对金属组织及机械性能的影响如何?（强硬度增加，塑韧性下降）3. 何谓锻造比?（表示金属变形程度的参数）说明锻造比对于金属组织和机械性能的影响。
4. 纤维组织是如何形成的?（随塑性变形量增加，原来的等轴晶沿变形方向逐渐伸长，当变形量很大时，晶粒被拉成纤维状，再结晶后成为细小等轴晶，这种组织称为纤维组织）它对机械性能有何影响?（各向异性）能否消除纤维组织?（不能）5. 评价金属可锻性好坏的指标是什么?（塑性和流变应力）影响可锻性的因素是什么?6 名词解释再结晶冷变形后的金属，加热到一定温度，破碎的晶粒重新转变为无畸变的等轴晶粒的过程重结晶即同素异晶转变7. 板料冲压有哪些特点? .生产效率高；.成本低；.制品重量轻、刚度和强度高.表面质量好、尺寸精度高.；形状可十分复杂；.操作方便，易实现机械化和自动化等优点；.但冲模的结构复杂，制造周期长成本高.；冷冲压只适合于大批量生产。
二、填空l. 金属材料的冷热变形是以再结晶温度为界限的。
2. 金属材料在冷变形下会发生加工硬化现象，强硬度增加，塑韧性下降。
3. 在热变形中金属同时进行着两个过程，但往往加工硬化随时被再结晶过程所消除。
4. 金属材料的可锻性常由变形抗力和塑性两个指标综合衡量，可锻性决定于金属的性质及变形条件条件两个因素。
5. 压力加工的主要生产方法有自由锻模锻冲压轧制拉拔挤压六种。
6. 板料冲压工序分为分离工序和变形工序两大类。
7. 冲裁工序中，冲下部分为工件(成品)，周边为废料时称为落料工序，相反时称为冲孔工序。
8. 拉深系数m是指拉深后的工件直径与拉深前坯料直径的比值。
m值越小，则变形程度越大。
在多次拉深中，因考虑材料产生加工硬化，往往要插入中间再结晶退火工序。
10. 合理利用纤维组织应遵守两个基本原则，纤维方向应与零件轮廓相符合而不被切断；使零件所受的最大拉应力与纤维方向一致，最大切应力与纤维方向垂直。
11. 单晶体塑性变形的实质是晶内的滑移。
12. 拉深时，可能产生拉穿和起皱两种缺陷。
13. 板料弯曲时，如果弯曲圆角半径过小，会出现弯裂。
14. 板料冲压中的落料工序和拉伸工序的上、下模形状相似。
但由于凸凹模间隙不同和凸凹模的圆角半径不同这两种因素，使之获得截然不同的工艺效果。
15. 一般在多次拉深中，应安排再结晶退火工序。
以改善由于冷变形而产生的加工硬化现象，否则，则易产生拉穿和起皱。
16. 板料弯曲时，其纤维方向应与弯曲线垂直，否则易发生弯裂。
17. 常用自由锻设备为锻锤及压力机。
18. 常用冲压设备为剪床及冲床。
三、选择题1. 纤维组织使材料的机械性能呈现方向性，沿纤维方向，垂直于纤维方向( )。
A．抗拉强度最高B．抗剪强度最高C．疲劳强度最高D．屈服强度最高2. 为了简化锻件，将小孔、凹档、小台阶等不予锻出而添加的那部分金属，称为( )。
A．余量B．收缩量C．敷料D．料头3. 对于带通孔模锻件，模锻时不可能冲穿。
终锻后孔内留下一薄层金属，称为( )。
A．飞边B．毛刺C．冲孔料芯D．冲孔连皮4. 终锻模膛形状与锻件相适应，但尺寸比锻件放大了一个( )。
A．冷却收缩量B．加工余量C．氧化皮量D．飞边量5. 锻模沿分模面设置飞边槽，主要作用是( )。
A．便于取出锻件B．便于金属充满模膛和排出多余金属C．节约材料D．节约能量6. 碳素钢之所以可以锻造，是由于它在高温时处于塑性好，变形抗力小的( )组织。
A．铁素体B．珠光体C．奥氏体D．渗碳体7. 硬币的制造方法为( )。
A．砂型铸造B．模锻C．切削加工D．冲压8. 凡具有一定塑性的金属才能用压力加工方法成形，得到所需要的产品。
如( )就不能采用压力加工方法成形。
A．灰铸铁B．低碳钢C．铝合金D．铜合金9. 某种合金的塑性较低，但又要用压力加工方法成形。
此时，以选用( )方法的成形效果最好。
A．轧制B．挤压C．拉拔D．自由锻造10. 用直径6.5mm的Q235线材制成直径2mm 的钢丝，需要多次冷拔，为使冷拔能顺利进行，通常应( )。
A．增加润滑B．使用有利于变形的模具C．进行工序间再结晶退火D．降低变形速度11. 对同一种金属用不同方式进行压力加工，其中( )时，变形抗力最大。
A．自由锻造B．轧制C．拉拔D．挤压12. 有一批大型锻件，因晶粒粗大，不符合质量要求。
经技术人员分析，产生问题的原因是( )。
A．始锻温度过高B．终锻温度过高C．始锻温度过低D．终锻温度过低13. 用钢锭锻造锻件，为了能够充分打碎铸态晶粒，获得优良的机械性能，其锻造比应选( )。
A．1~1.2 B．1.2~1.5 C．1.5~2.0 D．2.0~5.014. 用下列方法生产钢齿轮时，使用寿命最长，强度最好的为( )。
A．精密铸造齿轮B．利用厚板切削的齿轮C．模锻的齿轮D．利用圆钢经镦粗后加工的齿轮。
15. 45钢加热后，锻造时呈块状碎裂，完全丧失了可锻性。
这是由( )引起的。
A．过热B．过烧C．热应力D．氧化E．脱碳16. 某厂一台空气压缩机中重6kg的曲轴断裂了，因买不到配件，自行制造。
锻造车间制坯，选用的设备应该是( )。
A．空气锤B．摩擦压力机C．平锻机D．蒸汽一空气模锻锤17. 辙粗、拔长、冲孔工序部属于( )A．精整工序B．辅助工序C．基本工序18. 大批量生产外径为50mm、内径为25mm、厚为2mm的垫圈。
为保证孔与外圆的同轴度应选用( )。
A．简单模B．连续模C．复合模四、填表五、判断题(正确的打√，错误的打×)√1. 金属塑性变形时只产生形状的变化，基本上不发生体积的变化。
