材料成形技术基础复习思考题

材料成形技术基础复习思考题

复习思考题

《材料成形技术基础》复习要点

第一章绪论

1.材料成形的方法有、、、等。

第二章材料凝固理论

1.概念：凝固。

2.凝固是将固体材料加热到态，然后使其按预定的尺寸、形状

及组织形态，再次冷却至态的过程。

3.是将固体材料加热到液态，然后使其按预定的尺寸、形状及

组织形态，再次冷却至固态的过程。

4.函数与过程经历的历程无关，只与研究体系所处的状态有关。

5.状态函数与过程经历的历程无关，只与研究体系所处的有关。

6.内能U是状态函数。

7.焓H是状态函数。

8.熵S是状态函数。

9.吉布斯自由能G是状态函数。

10.亥姆霍兹自由能A是状态函数。

11.功W是状态函数。

12.自发过程是指系统从态自发移向态的过程。

13.在没有外界影响下，自发过程不可逆转。

14.在没有外界影响下，自发过程可以逆转。

15.即使有外界影响，自发过程也不可逆转。

16. 有外界影响时，自发过程可以逆转。

17. 自发过程两个判据是 和 。

18. 自由能最低原理指 条件下，体系的自由能永不增大，自发过

程的方向力图 体系的自由能，平衡的标志是体系的自由能 。

19. 吉布斯自由能判据（自由焓判据）指 条件下，一个只做体积

功的体系，其自由焓永不 ，自发过程的方向是使体系自由焓 ，当自由焓减到 时，体系达到平衡。

20. 概念：自发过程；自由能最低原理。

21. 如图示，a ）-d)分别处于什么润湿状态？

22. 根据杨氏方程LG

LS SG σσσθ-=cos ，说明当LG LS SG σσσ、、满足什么条件时，接触界面表现为润湿（不润湿）。

23. 由于自发形核是自行发生的形核，因此比非自发形核容易。

24. 非自发形核依靠外来质点形核，比自发形核容易。

25. 由于非自发形核依靠外来质点形核，因此没有自发形核容易进行。 26. 形核剂应具备的基本条件是 、 、 、 。

27. 凝固时，形核剂应具备的基本条件是什么？

28. 粗糙界面的晶体生长要比光滑界面容易。

29. 光滑界面的晶体生长要比粗糙界面容易。

30. 粗糙界面对应于连续长大，光滑界面对应于侧面长大。

31. 固液界面的结构与生长方式的关系是什么？为什么粗糙界面的晶

体生长要比光滑界面容易？

32. 由溶质再分配导致界面前沿平衡凝固温度发生变化而引起的过冷

称为 。

33. 参图说明R G L /和C 0对晶体形态影响的关系。

34. 由溶质再分配导致界面前沿平衡凝固温度发生变化而引起的过冷

称为成分过冷。

35. 概念：微观偏析、宏观偏析、正偏析、逆偏析、密度偏析。

36. 是指金属凝固过程中发生的化学成分不均匀的现象。按偏析

区域不同，可分为 偏析和 偏析两种。

37. 偏析指树枝晶或胞状晶心部与晶间成分的差异。

38. 指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不

均匀现象。 39. 宏观偏析指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的

现象。

40. 对于10 k 的合金，正偏析时先凝固区域的溶质含量 于后凝固

的区域，与正常溶质再分配规律一致。

41. 由 作用而产生的化学成分不均匀称为密度偏析。

42. 由重力作用而产生的化学成分不均匀称为 偏析。

43. 共生生长时，凝固后析出相依附于 表面析出，形成具有两相

共同生长界面的双相核心，然后依靠溶质原子在界面前沿两相间的 ，互相不断地为相邻的另一相提供生长所需的组元，使两相协同生长。

44. 时，共晶合金两相并没有共同的生长界面，而是两相分离，

并以不同的生长速率进行凝固。

45.什么是共生生长和离异生长？共生生长的两个基本条件是什么？

46.离异生长时，领先相成团球型因领先相往往属高熔点的非金属，

且生长界面为各向，此时领先相形成形态，金属相只能围绕其表面生长，形成“晕圈”。

47.离异生长时，“晕圈”是怎么产生的？

48.砂型铸造时，固液相线的间距很，在很长凝固时间内，固液

共存的两相凝固区几乎贯彻整个断面，称为；而金属型铸造时，固液相线间距很，凝固时仅有很薄一层的两相共存区，凝固壳由表面向中心逐渐，称为逐层凝固；介于二者之间的凝固方式称为。

49.凝固温度间隔的合金，倾向于糊状凝固；温度梯度时，

倾向于逐层凝固；冷却能力强的金属型铸造，倾向于凝固；

凝固温度范围的合金，趋向于逐层凝固；反之，趋向于糊状凝固。

50.合金热导率大，铸件内部温度梯度平缓，逐层凝固特征弱；反之，

合金热导率小，铸件内部温度梯度大，呈逐层凝固特征；

51.合金凝固温度与铸型温度差别不大时，趋向于糊状凝固；差别大

时，趋向于逐层凝固。 52.从铸型条件、合金凝固温度范围、合金热导率、合金凝固温度等

方面分析影响合金凝固方式的因素。

53.指液态金属充满型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能

力，与金属本身、、及有关。

54.螺旋形试样长度越长，金属的流动性就越好。

55.流动性好的金属，充填铸型的能力就，易于获得轮廓清晰的

复杂薄壁铸件；易于，防止产生缩孔或缩松；易于使液体中的气体与夹杂物上浮和排除，可防止气孔和砂眼缺陷。

56.影响金属充型能力的因素有哪些？

57.合金凝固收缩的三个阶段是、、。

58.指合金从浇注温度降低到凝固开始温度时，体积收缩，表现

为液面降低；凝固收缩指合金在阶段的体积收缩，取决于状态改变和凝固温度范围的大小，凝固范围增加，则体积收缩；

指转变为固态后的合金因温度降低所产生的收缩，对铸件的尺寸精度影响很大。

59.铸件收缩控制对铸件质量的影响很重要，收缩和收缩是

铸件产生缩孔、缩松的主要原因；是铸件产生铸造应力、变形、裂纹的主要原因。

60.获得细小等轴晶的工艺措施有哪些？

61.焊接熔池特征是、、、。

第三章材料成形热过程

1.钢在加热中氧化的影响因素有、、、。

2.钢在加热中脱碳的影响因素有、、、。

3.钢在加热中氧化和脱碳的危害有哪些？如何防止？

4.钢在加热中氧化和脱碳的影响因素有哪些？有哪些危害？如何防

止？

第四章塑性成形理论基础

1.概念：塑性，塑性成形，屈服准则。 2.塑性成形根据受力和变形特点，可分为和。

3.体积成形的主要成形方法是、、、。

4.板料成形的主要成形方法是、、、。

5.塑性成形根据受力和变形特点分为哪两类？各有哪些成形方法？

6.常用的两种屈服准则是、。

7.屈雷斯加屈服准则的描述为：当材料（质点）中的达到某一

临界值时，材料发生屈服。

8.屈雷斯加屈服准则的临界值取决于材料在变形条件下的性质，与

应力状态无关。

9.屈雷斯加屈服准则的临界值不仅取决于材料在变形条件下的性

质，还与质点的应力状态有关。

10.屈雷斯加屈服准则的表达式是。

11.屈雷斯加屈服准则与密西斯屈服准则的区别是屈服准则考虑

了中间应力对材料屈服的影响。

12.屈雷斯加屈服准则与密西斯屈服准则的区别是屈服准则没有

考虑中间应力对材料屈服的影响。

13.金属的塑性即是其变形抗力。

14.金属变形抗力的大小，决定了其塑性的好坏。

15.塑性大的金属，其变形抗力也越大。

16.塑性大的金属，变形抗力越小。

17.金属单向压缩时比单向拉伸时塑性好。

18.金属挤压变形比拉拔变形时塑性好。

19.静水压力可以提高金属的塑性。

20.三向拉伸应力和三向压缩应力都有利于金属塑性的提高。

21.变形抗力大的金属，为降低其变形力，可采用三向等压应力状态

加工。

22.变形抗力大的金属，为降低其变形力，可采用三向等拉应力状态 加工。

第五章凝固成形技术

1.金属的流动性就是其充型能力。

2.如何认识金属的流动性和充型能力？

3.概念：液态收缩、凝固收缩、固态收缩、铸造应力。

4.按照产生的原因分类，铸造应力分为、、。

5.铸造时浇注位置的选择应遵循哪些原则？

6.铸造时分型面的选择应遵循哪些原则？

7.粘土砂型根据合箱和浇注时的状态，分为、和。

8.砂型紧实的方法有、、。

9.跟金属型铸造比，砂型铸造的表面粗糙度值，尺寸精度。

10.大型单件小批量生产铸件大多采用铸造。

11.高熔点合金及难切削加工合金一般采用铸造方式。

12.汽缸套、铜套、无缝管坯等零件经常采用铸造方式。

13.图中，哪个铸件的工艺性较好？为什么？

14.合金的铸造性能对铸件结构提出了哪些要求？

第六章塑性成形技术

1.板料分离工序包括、、等。

2.板料成形工序包括、、等。

3.金属体积成形方法有、、、等。

4.筒形和带法兰筒形件常用成形方法。

5.凸包、凸肋常用成形方法。

6.冲裁断面由、、、四部分组成。

7.塑性的材料，冲裁断面光亮带大；塑性的材料，冲裁断

面断裂带大。

8.冲裁变形过程三个阶段是、、。

9.自由锻时，工序常用于锻制齿轮、法兰等饼类锻件；工

序常用于制造轴类锻件。

10.镦粗是使毛坯高度、截面的工序；拔长是使毛坯截

面、高度的工序。 11.按成形温度，挤压分为墩粗、拔长变形特点及适用零件。

12.挤压成形方法及分类、、三类；按金属流动方向与

凸模运动方向分为、、。

第七章焊接成形技术

1.使被连接两物体表面局部加热熔化成液体，然后冷却成一体的方

法称为。

2.利用某些熔点低于连接件材料熔点的熔化金属，即钎料作连接的

媒介在物体连接面上的流散浸润作用，冷却结晶形成结合面的方法称为。

3.常见的熔焊方法有、、。

4.利用焊件接触面相对旋转运动中相互摩擦产生的热，使工件端部

达到热塑性状态，然后迅速顶锻加压，完成焊接的压力焊方法称为。

5.金属焊接性包含和。

6.焊接加工时金属形成完整五缺陷焊接接头的能力，称为；已

焊成的焊接接头在使用条件下安全运行的能力，称为。

7.指金属材料在指定的焊接条件工艺条件下对产生焊接缺陷的

敏感性；是在指定的焊接工艺条件下所形成的焊接接头适应使用要求的程度。

8.碳含量越高，结构钢的焊接性就越。

第八章表面成形及强化技术

1.表面成形技术按材料表面性能的本质分为和两大类。

2.在构成零部件的材料表面制备一层与其性能不同的，且能满足特

定使用性能要求的材料覆盖层技术称为；通过改变材料表面层的成分和组织结构而改变材料表面性能的技术称为。

3.金属常见表面失效形式、、。