中国矿业大学 09～10 学年第 1 学期《材料成形基础 》试卷（B ）卷考试时间：120 分钟 考试方式：半开卷学院 班级 姓名 学号 题 号 一 二 三 四 五 六 总分得 分阅卷人一、填空题（每空 0.5分，共 20分）1. 单位时间、单位体积生成固相核心的数目称为 形核率 2．液态金属(合金)凝固时的形核有两种方式，一种是依靠液态金属 (合金)内部自身的结构自发地形核，称为 均质形核 ；另一种是依靠外来夹杂所提供的异质界面非自发地形核，称为 非均质形核 或 异质形核 3．液态金属凝固时，其中的过热热量和结晶潜热热量一般以 传导 传热、 对流 换热和 辐射 换热三种方式向铸型等外界释放4. 具有层状凝固方式的铸件，凝固过程中容易 补缩 ，组织 致密 ，性能 好 5．润湿角是衡量界面张力的标志，润湿角 θ≤90°，表面液体 能 润湿固体。
6．两个组元熔点相近、两条液相线基本对称、两相长大速度基本相同的 非小晶面 —非小晶面 合金，容易形成对称型共生区7．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 8．铸件凝固方式有 逐层凝固 、 体积凝固 、 中间凝固 ，其中 逐层 凝固方式容易产生集中性缩孔，一般采用 同时 凝固原则可以消除； 体积 凝固方式易产生分散性缩松，采用 顺序 凝固原则可以消除此缺陷 9．塑性变形的物体体积保持 不变 ，其表达式可写成 ε 1 + ε 2 + ε 3 =010．塑性反映了材料产生塑性变形的能力，可以用 最大变形程度 来表示11．塑性变形时，由于外力所作的功转化为热能，从而使物体的温度升高的现象称为 温度效应 12．使后一刻的应力张量为前一刻应力张量的 K(K≥1)倍称为 简单加载 13．冲裁件的切断面由 圆角带 、 光亮带 、 断裂带 三个部分组成。
14．一般的，随着变形程度的增加，材料的 塑性 下降15．细晶超塑性时要求其组织 超细化 、 等轴化 和 稳定化 16．轧制时，变形区可以分为 后滑区 、 中性面 和 前滑区 三个区域17．相变超塑性要求材料具有 相变 或 同素异构转变 18.多晶体塑性变形时，除了晶内的滑移和产生，还包括晶界的 滑动 和 转动 二、判断题（在括号内打“√”或“x” ，每小题 0.5 分，共 10 分）1．合金熔炼时，常将熔渣分为碱性和酸性两大类用冲天炉熔炼时，通常采用碱性熔渣；当需要脱硫时才采用酸性熔渣 ( x ) 2．焊接熔池的特征是：熔池金属体积大，冷却速度慢，液态金属对流缓慢 ( x )3．在液态金属结晶中，均质生核与非均质生核所需的生核功不同，因此所生成的临界半径也不一样 ( x )4．纯物质的界面形貌只有平面形式，不存在其它形貌。
( x ) 5．在非均质生核中，外来固相凹面衬底的生核能力比凸面衬底弱 ( x )6．金属型中，浇注温度对铸件温度场的影响十分明显 ( x )7. 在 K0>1 的合金中，由于逆偏析，使得合金铸件表层范围内溶质的浓度分布由外向内逐渐降低 ( x )8. 侵入性气孔特征是数量较大、体积较小、孔壁光滑、表面有氧化色，常出现在铸件的表层或近表层 (x )9．最小阻力定律中的阻力就是摩擦力 ( x )10．在主应力空间，任一应力张量的偏张量都可用 π 平面的矢量表示 (√ )11．多晶体和单晶体材料一样，变形过程中都会发生不均匀变形。
(√ )12．应力为零（如 ）方向上的应变恒等于另两个方向的应变之和一半，即02 ( x )21213．滑移系是金属能否产生塑性变形的根本原因 ( x )14．π 平面上的任意一点所对应的应力张量中，其 σm 为零 （√ ）15．多晶体变形是，首先是取向有利的晶粒内所有的滑移系开始滑移，然后取向不利的晶粒的滑移系才会滑移 (x )16． 塑性变形时，晶粒内的位移一旦开始滑动，只有当去掉外力后它才会停止 ( x ) 17．若物体受到的最大切应力等于材料的屈服强度，则物体就要产生塑性变形 ( x ) 18. 两边是塑性区的速度间断线在速端图中为两条光滑曲线，并且两曲线的距离即为速度间断线的间断值 (√ ) 19.物体要产生塑性变形，一般地，则其内部各点的应力状态不同。
（√ ）20.平面应力状态的屈服轨迹上，在二、四象限内的两个相差最大的点是平面应变 （ x）三、简答题（ 30 分）1．解释下列名词： 熔渣 液态金属的充型能力 反应性气孔 (6 分) 2. 简述成分过冷的影响因素 （6 分）3. 简述枝晶间距对材料性能的影响 （4 分）4. 简述相变超塑性和细晶超塑性的特点6 分)5．简述塑性加工中摩擦的不利影响8 分)四、综合题（40 分）1．假设液体在凝固时均质形核，所形成的临界晶核分别是半径为 r* 的球形和边长为 a*正方体形状：（7 分）①分别求临界晶核半径 r*、临界晶核边长 a*、临界晶核形成功△G*之表达式②证明在相同过冷度下均质性核时，球形晶核较之立方晶核更易形成2．Al-Cu 合金的主要参数：共晶点成分 CE=33%，CSm=5.65%，Tm=660℃，TE=548℃，用Al-1%Cu（即：C0=1%）的合金浇注细长圆棒状试样，使其从左至右单向凝固，冷却速度足以保持固液界面为平面当固相中无 Cu扩散，液相中 Cu有扩散而无对流，达到稳定凝固时，求：（8 分）①该合金的熔点；②固-液界面的 Cs* 和 CL* 和界面温度 Ti（忽略动力学过冷△Tk） ；③共晶体所占比例；④画出沿棒长度方向 Cu的分布曲线。
3．应力张量为 ，2051① 作出其应力莫尔圆（1 分） ，标出 x 面、y 面、z 面 （3 分）②求主应力 （6 分）③求切应力、八面体应力 （5 分）④求应力偏张量的三个不变量 （3 分）⑤）假设物体由自由状态简单加载到该应力状态，求 （3 分）21：：⑥设材料有 ，分别用屈雷斯加、密塞斯屈服准则判断物体处825ks于什么状态（4 分）。