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1、班级学号姓名考试科目材料成型原理卷共页密封线学生答题不得超过此线题号二三四五六总分总分人分数、填空题（每空1分，共39分）得分评卷人1液态金属或合金中一般存在起伏、起伏和起伏。2. 铸件在凝固过程中，除纯金属和共晶合金外，断面上一般都存在三个凝固区域，即、和。3金属（合金）凝固过程中由热扩散控制的过冷被称为。4液态金属（合金）凝固的驱动力由提供，而凝固时的形核方式有和两种。5. 对于溶质平衡分配系数K1时，K越大，最终凝固组织的成分偏析越。常将丨1-K丨称为。6. 000纯金属凝固过程中晶体的宏观长大方式可分为和两种，其主要取决于界面前沿液相中的铸件的宏观凝固组织通常包括、和三个典型晶区。8铸
2、件凝固组织中的微观偏析可分为、。9利用溶质的偏析现象，可以对金属进行精炼提纯。“区熔法”就是利用这种偏析的规律发展起来的。10. 熔渣对于焊接、合金熔炼过程起着积极作用。主要有：作用、作用和作用。11. 稳定温度场通常是指不随而变的温度场。12. 关于液态熔渣的结构，目前存在着与两种理论。13沉淀脱硫是将脱硫合金元素直接加入中进行脱硫。14、熔渣对液态金属的氧化形式可分为与两种。15、塑性变形时不产生硬化的材料叫做。16、韧性金属材料屈服时，准则较符合实际的。17、硫元素的存在使得碳钢易于产生。18、应力状态中的应力，能充分发挥材料的塑性。19、平面应变时，其平均正应力中间主应力。m220、钢
3、材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性。21、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。22、材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为=0.1，第二次的真实应变为=0.25,则总的真12实应变=。班级学号姓名考试科目材料成型原理学生答题不得超过此线23、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二、判断题（对打/错打X,每题1分，共13分）得分评卷人1、合金元素使钢的塑性增加，变形拉力下降。（）合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的。（）3结构超塑性的力学特性为Ska，对于超塑性金属m=0.02-0.2（）影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构
4、。（）5屈雷斯加准则与密席斯准则在平面应变上，两个准则是一致的。（）6变形速度对摩擦系数没有影响。（）静水压力的增加，有助于提高材料的塑性。（）碳钢中冷脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致。（）塑性是材料所具有的一种本质属性。（）在塑料变形时要产生硬化的材料叫变形硬化材料。（）塑性变形体内各点的最大正应力的轨迹线叫滑移线。（）二硫化钼、石墨、矿物油都是液体润滑剂。（）13碳钢中碳含量越高，碳钢的塑性越差。（）三、简答题（共23分）得分评卷人2. 简述铸件在凝固过程中，合金的凝固温度区间和铸件中的温度梯度对铸件断面固液两相区宽度的影响。2铸造合金由液态冷却到室温时要经过哪三个收缩阶段？这三个阶段
5、的收缩对铸件质量各有什么影响？其收缩率大小与哪些因素有关？（10分）简述提高金属塑性的主要途径。（8分）班级学号姓名考试科目材料成型原理学生答题不得超过此线四、计算题（共25分）得分评卷人1.某理想塑性材料，其屈服应力为100（单位：10MPa），某点的应力状态为:3002310ij0315MPa将其各应力分量画在如图所示的应力单元图中，并判断该点处于什么状态（弹性/塑性）。（10分）2圆板坯拉深为圆筒件，如图所示。假设板厚为t,圆板坯为理想刚塑性材料，材料的真实应力为S,不计接触面上的摩擦，且忽略凹模处的弯曲效应，试用主应力法证明图示瞬间的拉深力为：（15分）Sa）拉深示意图Pdt0ln辽d
6、b）单元体2005-2006材料成型原理重庆工学院考试试卷（B）答案一、填空题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。2铸件在凝固过程中，除纯金属和共晶合金外，断面上一般都存在三个凝固区域，即固相区、固液两相区和液相区。3金属（合金）凝固过程中由热扩散控制的过冷被称为热过冷。4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（或非均质形核）两种。4. 对于溶质平衡分配系数K1时，K越大，最终凝固组织的成分偏析越严重。常将丨1-K丨称为“偏析系数”。000纯金属凝固过程中晶体的宏观长大方式可分为平面方式和树枝晶方式两种，其主要取决于界面前
7、沿液相中的温度分布。5. 铸件的宏观凝固组织通常包括表面细晶粒区、中间柱状晶区和内部等轴晶区三个典型晶区。8铸件凝固组织中的微观偏析可分为晶界偏析、晶内偏析（枝晶偏析）。9利用溶质的正常偏析现象，可以对金属进行精炼提纯。“区熔法”就是利用这种偏析的规律发展起来的。10.熔渣对于焊接、合金熔炼过程起着积极作用。主要有：机械保护作用、冶金处理作用和改善成形工艺性能作用。11-稳定温度场通常是指不随时间而变的温度场。12. 关于液态熔渣的结构，目前存在着分子理论与离子理论两种理论。13. 沉淀脱硫是将脱硫合金儿素直接加入液态金属中进行脱硫。14. 熔渣对液态金属的氧化形式可分为扩散氧化与置换氧化两种
8、。24、塑性变形时不产生硬化的材料叫做理想塑性材料。25、韧性金属材料屈服时，密席斯屈服准则较符合实际的。26、硫元素的存在使得碳钢易于产生热脆。27、应力状态中的压应力，能充分发挥材料的塑性。28、平面应变时，其平均正应力等于中间主应力。m229、钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性降低。30、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。31、材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为=0.1，第二次的真实应变为=0.25,则总的真12实应变=0.35。32、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_。二、判断题三、简答题1.答：断面温度梯
9、度相近的情况下，固液两相区的宽度取决于铸件合金的凝固温度区间的大小。凝固温度区间越大，铸件断面固液两相区越宽。合金成分确定后，铸件断面固液两相区的宽度则取决于铸件中的温度梯度。当温度梯度较大时，固液两相区较窄；当温度梯度较小时，固液两相区较宽。1. 答：这三个收缩阶段为：液态收缩阶段、凝固收缩阶段、固态收缩阶段。液态收缩阶段表现为液面降低，凝固收缩阶段既包括温度下降部分，又包括相变引起的体积变化。当液态收缩和凝固收缩的量大于固态收缩的量，则倾向于产生缩孔、缩松。此外，收缩还会引起铸件应力、热裂、变形等缺陷。固态收缩会导致铸件尺寸发生变化，降低尺寸精度。收缩率的大小与合金的化学成分、铸型的物理性
10、质，铸造的工艺参数（温度等）等因素有关。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五、计算题1解：=300MPa=230MPa=150MPa=30MPaxyzyzzy=0xyyxxzzx根据应力张量第一、第二、第三不变量公式：I=1x+y+z-I=2xxyyx+yyyzzy+zxzzzxxI=xyxzx3xyyzy将、xz、yzz、代入上式得：xxyxyxzzxyyzzyzI=8，I=804，I=10080（单位：10MPa）123将I、I、I代入3I2I6I=0,令解得:123123123=2412=14=30（单位:10MPa）3根据Mises屈服准则:等效应力G122232=49.76（单位：10MPa）49.76100（单位：10MPa）因此,该点处于弹性状态。2证明：在工件的凸缘部分取一扇形基元体，如图所示。沿负的径向的静力平衡方程为rdt(d)(rdr)dt2rrrdSi2drt展开并略去高阶微量，可得d（）drrrr由于是拉应力，是压应力，故,r1r3联解得：lnrCr式中的得近似塑性条件为13r为的积分中值，二s。当RR时,00,得CrlnR。最后得拉深力为0dtsln02R0d0
