【正文】 提高，塑性、韌性降低。10．鋼冷擠壓前，需要對坯料表面進行　　　　磷化皂化　　　潤滑處理。：在外力作用下使金屬材料發(fā)生塑性變形而不破壞其完整性的能力。2． 加工硬化 金屬的變形抗力隨著塑性變形程度增加而增加的現(xiàn)象。南昌大學2009～2010學年第一學期期末考試試卷 得分 評閱人 6． 名詞解釋(每小題5分，共15分) 3．靜態(tài)再結晶 7． 簡答題(10分)得分 評閱人 多晶體的塑性變形有哪些方式？ 8． 計算題(20分)得分 評閱人 已知物體中某點的應力張量為，試將其分解為應力球張量和應力偏張量，并求應力偏張量的第一不變量。如有立即舉手報告以便更換。答案：一、提高材料的成分和組織的均勻性 二、合理選擇變形溫度和變形速度 三、選擇三向受壓較強的變形形式 四、減少變形的不均勻性 六、計算題(每題10分，共20分)得分 評卷人 4 2 3 2 6 1 3 1 5 ，其屈服應力為100N/mm2，某點的應力狀態(tài)為 = 求其主應力，并將其各應力分量畫在如圖所示的應力單 元圖中，并判斷該點處于什么狀態(tài)（彈性/塑性）。（X）四、名詞解釋（每題4分，共8分）得分 評卷人 1．晶體擇優(yōu)生長 答:在樹枝晶生長過程中，那些與熱流方向相平行的枝晶較之取向不利的相鄰枝晶會生長得更為迅速，其優(yōu)先向內(nèi)伸展并抑制相鄰枝晶的生長，這種相互競爭淘汰的晶體生長過程稱為晶體的擇優(yōu)生長。Ａ、拉應力；Ｂ、壓應力；Ｃ、拉應力與壓應力；，其平均正應力sｍB中間主應力s２。二、下列各小題均有多個答案，選擇最適合的一個填于橫線上（每空1分，共9分）。2．液態(tài)金屬或合金凝固的驅動力由 過冷度 提供。（）、石墨、礦物油都是液體潤滑劑。（）、變形溫度和組織結構。二、判斷題（對打√，錯打，每題1分，共 18 分）得分 評卷人 液態(tài)金屬的流動性越強，其充型能力越好。韌性金屬材料屈服時，密席斯屈服準則較符合實際的。假設板厚為 t , 圓板坯為理想剛塑性材料，材料的真實應力為S，不計接觸面上的摩擦 ,且忽略凹?？谔幍膹澢?, 試用主應力法證明圖示瞬間的拉深力為：a)拉深示意圖 b)單元體 重慶工學院考試試卷（B）題號 一 二 三 四 五 六 總分 總分人 分數(shù) 一、填空題（每空1分，共 30 分）得分 評卷人 液態(tài)金屬或合金中一般存在 相（或結構）起伏、濃度 起伏和 能量 起伏，其中在一定過冷度下，臨界核心由 相（或結構）起伏提供，臨界生核功由 能量 起伏提供。（）。（），對于超塑性金屬m =。1固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力叫材料的 。塑性變形時不產(chǎn)生硬化的材料叫做。（3分）⑤ 假設物體由自由狀態(tài)簡單加載到該應力狀態(tài)，求。(8分)四、綜合題（40分）1．假設液體在凝固時均質形核，所形成的臨界晶核分別是半徑為r* 的球形和邊長為a*正方體形狀：（8分）①分別求臨界晶核半徑r*、臨界晶核邊長a*、臨界晶核形成功△G*之表達式。(x)16． 塑性變形時，晶粒內(nèi)的位移一旦開始滑動，只有當去掉外力后它才會停止。(√)(√)，與熔點有共同性，難熔化合物的粘度較高，而熔點較低的共晶成分合金其粘度較熔點較高的非共晶成分合金的低。19． 棒材擠壓變形時，其變形過程分為 填充 和 擠壓 兩個階段。11．塑性反映了材料產(chǎn)生塑性變形的能力，可以用 最大變形程度 來表示。3．灰鑄鐵凝固時，其收縮量遠小于白口鐵或鋼，其原因在于 碳的石墨化膨脹作用。（2）逆偏析：即k（4）帶狀偏析：它總是和凝固的固液界面相平行。影響縮孔和縮松的因素：（1）影響縮松縮孔大小的因素：金屬的性質、鑄型條件、澆注條件、鑄件尺寸、補縮壓力（2）影響灰鑄鐵和球墨鑄鐵縮孔和縮松的因素：鑄鐵成分、鑄型剛度 防止縮松、縮孔的方法：順序凝固、同時凝固控制縮孔和縮松的工藝措施：使用冒口、補貼、冷鐵是防止縮松縮孔的最有效的工藝措施。1試分析影響鑄件宏觀凝固組織的因素，列舉獲得細等軸的常用方法。1常用生核劑有哪些種類，其作用條件和機理如何？常用生核劑有以下幾類：直接作為外加晶核的生核劑。晶體的生長方式除受成分過冷影響外，還受熱過冷的影響。①得：T－TmT－Tm**＝mSCSmLCL**＝1 即 CSCL**＝mLmS＝k0 由于mL、mS均為常數(shù)，故k0＝、AlCu相圖的主要參數(shù)為CE=33%Cu，Csm=%，Tm=660℃，TE=548℃。闡述影響晶體生長的因素。=設想液體在凝固時形成的臨界核心是邊長為a﹡的立方體形狀；①求均質形核是的a﹡和△G的關系式。180。=s（1R1+1R2），其中RR2為曲面的曲率半鋼液對鑄型不浸潤，q=180o，鋼液在1520℃時的表面張力σ=,密度ρ液=7500㎏/m3。液態(tài)合金的流動性和充型能力有何不同？如何提高液態(tài)金屬的充型能力？答：液態(tài)金屬本身的流動能力稱為“流動性”，是由液態(tài)金屬的成分、溫度、雜質含量等決定的，而與外界因素無關。第一篇：材料成形原理 部分答案材料成形理論基礎習題純金屬和實際合金的液態(tài)結構有何不同？舉例說明答：純金屬的液態(tài)結構式由原子集團、游離原子和空穴組成的，液態(tài)金屬的結構是不穩(wěn)定的，而是出于瞬息萬變是的狀態(tài)，即原子集團、空穴等的大小、形態(tài)、分布及熱運動都出于無時無刻不在變化的狀態(tài)，這種現(xiàn)象叫做“結構起伏”。表面張力與附加壓力的關系有拉普拉斯方程描述：DP徑。（4）鑄件結構方面：在保證質量的前提下盡可能減小鑄件厚度；降低結構復雜程度。cos1807500180。180。安全共格或部分共格的界面就可以成為異質形核的基底，完全不共格的界面就不能成為異質形核的基底。設液相線和固相線的斜率分別為mL和mS，如上圖：液相線：T*－Tm＝mL(Cl*0)① 固相線：T*－Tm＝mS(Cs*0)② ②247。過冷對晶體的生長方式的影響：當稍有成分過冷時為胞狀生長，隨著成分過冷的增大，晶體由胞狀晶變?yōu)橹鶢罹?、柱狀樹枝晶和自由樹枝晶，無成分過冷時，以平面方式或樹枝晶方式生長。內(nèi)部等軸晶的形成是由于剩余熔體內(nèi)部晶核自由生長的結果。4類：強成分過冷生核劑通過增加生核率和晶粒數(shù)量，降低生長速度而使組織細化。2影響鑄件的縮孔和縮松的因素有哪些？請敘述集中防止鑄件縮孔和縮松的方法。正常偏析存在使鑄件的性能不均勻，在隨后的加工中難以消除。表面液體 不能 潤濕固體；2．晶體結晶時，有時會以枝晶生長方式進行，此時固液界面前液體中的溫度梯度 為負。10．金屬塑性加工就是在外力作用下使金屬產(chǎn)生 塑性變形 加工方法。18．軋制時，變形區(qū)可以分為 后滑區(qū)、中性區(qū) 和 前滑區(qū) 三個區(qū)域。(x)6．液態(tài)金屬導熱系數(shù)越小，其相應的充型能力就越好；與此相同，鑄型的導熱系數(shù)越小，越有利于液態(tài)金屬的充型。（x）15．多晶體變形是，首先是取向有利的晶粒內(nèi)所有的滑移系開始滑移，然后取向不利的晶粒的滑移系才會滑移。(6分)5． 試用一點的應力莫爾園判斷該點受力后是出于彈性狀態(tài)還是塑性狀態(tài)。（5分）④求應力偏張量的三個不變量。鑄件中的成分偏析按范圍大小可分為 和 兩大類。1材料經(jīng)過連續(xù)兩次拉伸變形，第一次的真實應變?yōu)閑１＝，第二次的真實應變?yōu)閑２＝，則總的真實應變e＝。（）。（）。Z X Y 2．圓板坯拉深為圓筒件 , 如圖所示。1塑性變形時不產(chǎn)生硬化的材料叫做理想剛塑性材料。2固體材料在外力作用下發(fā)生永久變形而不破壞其完整性的能力叫材料的 塑性。（），對于超塑性金屬m =。（√）。其產(chǎn)生的基本原因是：合金的液態(tài)收縮和凝固收縮值之和大于固態(tài)收縮值。沿負的徑向的靜力平衡方程為：展開并略去高階微量，可得 由于是拉應力，是壓應力，故，得近似塑性條件為 聯(lián)解得：式中的為的積分中值，=S 當R=R0時，得：最后得拉深力為：考試試卷（B）標準答案 題號 一 二 三 四 五 六 總分 總分人 分數(shù) 一、填空題（每空2分，共40分）得分 評卷人 1．液態(tài)金屬本身的流動能力主要由液態(tài)金屬的 成分、溫度 和 雜質含量 等決定。10．鑄件中的成分偏析按范圍大小可分為 微觀偏析 和 宏觀偏析 二大類。Ａ、熱脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、蘭脆性；　B應力，能充分發(fā)揮材料的塑性。（X）7．變形速度對摩擦系數(shù)沒有影響。用極坐標表示的平衡微分方程式將有以下形式：根據(jù)屈服準則，有 積分得：利用邊界條件決定常數(shù) C：當時，則：因此得 當時，有最大的壓力—P，所以 試卷編號：(B)卷 課程編號：課程名稱：材料成形原理 考試形式：適用班級：姓名：學號：班級：學院：專業(yè)：考試日期：題號 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總分 累分人 簽名 題分 20 15 10 20 15 20 100 得分 考生注意事項：本試卷共4頁，請查看試卷中是否有缺頁或破損。這是因為壓應力 晶間變形；壓應力有利于 晶體中由于塑性變形引起的各種微觀破壞；三向壓應力能 由于變形不均所引起的附加應力。（每小題5分，共15分）1． 點的應力狀態(tài) 是受力物體內(nèi)一點應力的完整描述，是用過受力物體內(nèi)一點互相正交的三個微分面上的九個應力分量來表示該點的應力，由于切應力互等，故一點的應力狀態(tài)取決于六個獨立的應力分量。解：（1）切取基元體，標注正應力及摩擦力(5分)（2）建立平衡微分方程（5分）由 得（3）列塑性條件（5分）由有 解得：（4）考慮邊界條件（5分）時，因而，于是第三篇：《金屬塑性成形原理》習題（2）答案《金屬塑性成形原理》習題（2）答案一、填空題：，則單元內(nèi)任一點外的應變可表示為＝。9．就大多數(shù)金屬而言，其總的趨勢是，隨著溫度的升高，塑性　提高。17．平面應變時，其平均正應力sm等于　中間主應力s2。Ａ、解析法；　　　?。?、主應力法；　　　　　　Ｃ、滑移線法；4．韌性金屬材料屈服時，A　　準則較符合實際的。（）2．塑性變形時，工具表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響小于工件表面的粗糙度對摩擦系數(shù)的影響。（）10．結構超塑性的力學特性為，對于超塑性金屬m=。2．在結構超塑性的力學特性中，m值的物理意義是什么？答：為應變速率敏感性系數(shù)，是表示超塑性特征的一個極重要的指標，當m值越大，塑性越好。如此離散的變形體，即為實際變形體的計算模型；(2)分片近似，即對每一個單元選擇一個由相關節(jié)點量確定的函數(shù)來近似描述其場變量（如速度或位移）并依據(jù)一定的原理建立各物理量之間的關系式；(3)將各個單元所建立的關系式加以集成，得到一個與有限個節(jié)點相關的總體方程。（3）同異點：在有兩個主應力相等的應力狀態(tài)下，兩者是一致的。六、計算題1．圓板坯拉深為圓筒件如圖1所示。圖5答：（1）證明1）在AC邊界上：2）在AO邊界上：3）根據(jù)變形情況：4）按屈服準則：5）沿族的一條滑移（OFEB）為常數(shù)（2）設AO的長度為L，則變形抗力為：6．模壁光滑平面正擠壓的剛性塊變形模型如圖6所示，試計算其單位擠壓力的上限解P，設材料的最大切應力為常數(shù)K。圖8解：根據(jù)滑移線理論，可認為變形區(qū)由對角線分成的四個剛性三角形組成。②擠壓是在大截面坯料的后端施加一定的壓力，將金屬坯料通過一定形狀和尺寸的?？资蛊洚a(chǎn)生塑性變形，以獲得符合?？捉孛嫘螤畹男〗孛媾髁匣蛄慵乃苄猿尚畏椒?。2）板料成型一般稱為沖壓。晶粒之間的連續(xù)性決定，還要求每個晶粒進行多系滑移；每個晶粒至少要求有。？產(chǎn)生加工硬化的原因是什么？加工硬化對塑性加工生產(chǎn)有何利弊？ 加工硬化隨著金屬變形程度的增加，其強度、硬度增加，而塑性、韌性降低的現(xiàn)象。動態(tài)回復是熱塑性變形的主要軟化機制，是因為：①動態(tài)回復是高層錯能金屬熱變形過程中唯一的軟化機制。？影響動態(tài)再結晶的主要因素有哪些？動態(tài)再結晶是在熱塑性變形過程中發(fā)生的再結晶。若變形程度很大，則晶粒呈現(xiàn)為一片纖維狀的條紋，稱為纖維組織。具體地說，材料的晶粒必須超細化和等軸化，并在在成形期間保持穩(wěn)定。它們說明，在某種受力狀況和變形條件下，哪種金屬的塑性高，哪種金屬的塑性低；或者對于同一種金屬，在那種變形條件下塑性高，而在哪種變形條件下塑性低。FeFeS的熔點為300℃左右加工時，則會出現(xiàn)所謂“蘭脆”現(xiàn)象。800℃左右時，轉變?yōu)閵W氏體和鐵素體兩相組織，塑性就明顯下降。？ 就大多數(shù)金屬而言，其總體趨勢是：隨著溫度的升高，塑性增加，但是這種增加并不是簡單的線性上升；在加熱過程中的某些溫度區(qū)間，往往由于相態(tài)或晶粒邊界狀態(tài)的變化而出現(xiàn)脆性區(qū)，使金屬的塑性降低。xy應力偏張量只能產(chǎn)生形狀變化，而不能使物體產(chǎn)生體積變化，材料的塑性變形是由應力偏張量引起的；應力球張量不能使物體產(chǎn)生形狀變化(塑性變形)，而只能使物體產(chǎn)生體積變化。+αxy(直角∠CPA減小時，θxy取正號，增大時取負號)；5)切應變：定義γ為小應變主方向與應力方向重合；8)主切應變：在與應變主方向成177。s1；15)位移速度：。如用主應變簡圖來表示應變狀態(tài)，根據(jù)體積不變條件和特征應變，則塑性變形只能有三種變形類型 ①壓縮類變形，特征應變?yōu)樨搼?即ε1＜0)另兩個應變?yōu)檎龖儯?它具有如下 特點：①對數(shù)應變有可加性，而相對應變?yōu)椴豢杉討?；②對?shù)應變?yōu)榭杀葢?，相對應變?yōu)椴豢杀葢?；③相對應變不能表示變形的實際情況，而且變形程度愈大，誤差也愈大。Tresca屈服準則和Tresca屈服準則可以表述為：在一定的變形條件下，當受力體內(nèi)的一點的最大切應力ηmax=ζs2Ⅱ兩個屈服準則相同的情況在屈服軌跡上兩個屈服準則相交的點表示此時兩個屈服準則相同，有六個點，四個單向應力狀態(tài)，兩個軸對稱應力狀態(tài)。；4)標稱應力：也稱名義應力或條件應力，是在拉伸機上拉伸力與原始橫斷面積的比值；5)真實應力：也就是瞬時的流動應力，用單向均勻拉伸(或壓縮)是各加載瞬間的載荷一般情況下很難做到比例加載，但滿足幾個條件可實現(xiàn)比例加載。