重慶理工大學(xué)材料成型原理09考試試卷B-答案

1、重慶工學(xué)院考試試卷（B ）（答案） 一、填空題（每空1分，共 34 分）1、鑄件由于收縮產(chǎn)生的缺陷有 縮孔 與 縮松。2、氧化夾雜物按照組成可分為氧化物、硫化物 與 硅酸鹽。按照夾雜物形成的時(shí)間可以分為 一次 和二次 夾雜物。3、凝固過(guò)程產(chǎn)生的氣孔包括 析出性氣孔、侵入性氣孔和反應(yīng)性氣孔。 4、凝固過(guò)程的偏析可分為微觀偏析 和 宏觀偏析 兩種。鑄造過(guò)程中的氣體的主要來(lái)源是 熔煉過(guò)程 、 澆注過(guò)程和 鑄型。 5、影響液態(tài)金屬的充型能力因素有 金屬性質(zhì)、 鑄型性質(zhì) 和 澆注條件 、 鑄件結(jié)構(gòu)四個(gè)方面。6、晶體的生長(zhǎng)方式有 連續(xù)生長(zhǎng) 和 臺(tái)階方式生長(zhǎng) 兩種。 7、根據(jù)固液相區(qū)的寬度可將凝固過(guò)程分為

2、逐層凝固 和糊狀凝固。 8、凝固理論將形核分為 均質(zhì)形核 與 非均質(zhì)形核。9、孕育和變質(zhì)處理是控制金屬（合金）鑄態(tài)組織的主要方法，兩者的主要區(qū)別在于孕育主要影響 生核過(guò)程 ，而變質(zhì)則主要改變 晶體的生長(zhǎng)過(guò)程 。 10、塑性變形時(shí)不產(chǎn)生硬化的材料叫做。 11、 韌性金屬材料屈服時(shí)，準(zhǔn)則較符合實(shí)際的。12、 硫元素的存在使得碳鋼易于產(chǎn)生。 13、 應(yīng)力狀態(tài)中的應(yīng)力，能充分發(fā)揮材料的塑性。 14、 平面應(yīng)變時(shí)，其平均正應(yīng)力 等于 中間主應(yīng)力。15、材料在一定的條件下，其拉伸變形的延伸率超過(guò)的現(xiàn)象叫 超塑性 。16、 材料經(jīng)過(guò)連續(xù)兩次拉伸變形，第一次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)?1，第二次的真實(shí)應(yīng)變?yōu)?25，則總的真

3、實(shí)應(yīng)變 0.35 。 二、判斷題（對(duì)打，錯(cuò)打×，每題1分，共 13 分） 1. 合金元素使鋼的塑性增加，變形拉力下降。 （ × ） 2. 合金鋼中的白點(diǎn)現(xiàn)象是由于夾雜引起的。 （ × ） 3. 彈性變形對(duì)組織和性能有影響：；塑性變形對(duì)組織和性能無(wú)影響。 （ × ） 4. 影響超塑性的主要因素是變形速度、變形溫度和組織結(jié)構(gòu)。 （ ） 5. 屈雷斯加準(zhǔn)則與密席斯準(zhǔn)則在平面應(yīng)變上，兩個(gè)準(zhǔn)則是一致的。 （ × ） 6. 變形速度對(duì)摩擦系數(shù)沒(méi)有影響。 （ × ） 7. 靜水壓力的增加，有助于提高材料的塑性。 （ ） 8. 彈性變形的變形機(jī)理是原

4、子間距的變化；塑性變形的變形機(jī)理是位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)為主。 （ ） 9. 塑性是材料所具有的一種本質(zhì)屬性。 （ ） 10.在塑料變形時(shí)要產(chǎn)生硬化的材料叫變形硬化材料。 （ ）11. 塑性變形體內(nèi)各點(diǎn)的最大正應(yīng)力的軌跡線叫滑移線。 （× ） 12. 二硫化鉬、石墨、礦物油都是液體潤(rùn)滑劑。 （× ） 13.碳鋼中碳含量越高，碳鋼的塑性越差。 （ ）三、名詞解釋?zhuān)款}4分，共 8 分） 1、溶質(zhì)分配系數(shù)：K0定義為恒溫T*下固相合金成分濃度C*s與液相合金成分濃度C*L 達(dá)到平衡時(shí)的比值。2、快速凝固：快速凝固是指采用急冷技術(shù)或深過(guò)冷技術(shù)獲得很高的凝固前沿推進(jìn)速率的凝固過(guò)程。四、簡(jiǎn)答題（每

5、題7分，共 21 分） 1. 鑄造過(guò)程中的氣體來(lái)源于何處？它們是如何產(chǎn)生的？答： 鑄造過(guò)程中的氣體：熔煉過(guò)程，氣體主要來(lái)自各種爐料、爐氣、爐襯、工具、熔劑及周?chē)鷼夥罩械乃?、氮、氧、氫、CO 2、CO 、SO 2和有機(jī)物燃燒產(chǎn)生的碳?xì)浠衔锏取?lái)自鑄型中的氣體主要是型砂中的水分。澆注過(guò)程，澆包未烘干，鑄型澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，鑄型透氣性差，澆注速度控制不當(dāng)，型腔內(nèi)的氣體不能及時(shí)排除等，都會(huì)使氣體進(jìn)入液態(tài)金屬。2、簡(jiǎn)述順序凝固原則和同時(shí)凝固原則各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。答：（1）順序凝固原則鑄件的順序凝固原則是采取各種措施，保證鑄件各部分按照距離冒口的遠(yuǎn)近，由遠(yuǎn)及近朝著冒口方向凝固，冒口本身最后凝固（

6、見(jiàn)右圖）。鑄件按照這一原則凝固時(shí)，可使縮孔集中在冒口中，獲得致密的鑄件。順序凝固原則的優(yōu)點(diǎn)：可以充分發(fā)揮冒口的補(bǔ)縮作用，防止縮孔和縮松的形成，獲得致密鑄件。其缺點(diǎn)為：順序凝固時(shí)，鑄件各部分存在溫差，在凝固過(guò)程中易產(chǎn)生熱裂，凝固后容易使鑄件產(chǎn)生變形。此外，由于需要使用冒口和補(bǔ)貼，工藝出品率較低。其適用范圍為：凝固收縮大、結(jié)晶溫度范圍小的合金。（2）同時(shí)凝固原則同時(shí)凝固原則是采取工藝措施保證鑄件各部分之間沒(méi)有溫差或溫差盡量小，使各部分同時(shí)凝固，如右圖所示。同時(shí)凝固原則的優(yōu)點(diǎn)：同時(shí)凝固時(shí)鑄件溫差小，不容易產(chǎn)生熱裂，凝固后不易引起應(yīng)力和變形。其缺點(diǎn)為：同時(shí)凝固條件下，擴(kuò)張角等于零，沒(méi)有補(bǔ)縮通道，無(wú)法實(shí)

7、現(xiàn)補(bǔ)縮。其適用范圍為：1）碳硅含量高的灰鑄鐵，其體收縮較小甚至不收縮，合金本身不易產(chǎn)生縮孔和縮松。2）結(jié)晶溫度范圍大，容易產(chǎn)生縮松的合金（如錫青銅），對(duì)氣密性要求不高時(shí)，可采用這一原則，以簡(jiǎn)化工藝。3）壁厚均勻的鑄件，尤其是均勻薄壁鑄件，傾向于同時(shí)凝固，消除縮松困難，應(yīng)采用同時(shí)凝固原則。4）球墨鑄鐵件利用石墨化膨脹進(jìn)行自補(bǔ)縮時(shí)，必須采用同時(shí)凝固原則。5）某些適合采用順序凝固原則的鑄件，當(dāng)熱裂、變形成為主要矛盾時(shí)，可采用同時(shí)凝固原則。3、. 簡(jiǎn)述提高金屬塑性的主要途徑。答：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(qiáng)的變形方式 四、減少變形的不均勻性順序

8、凝固方式示意圖距離溫度冒口澆口同時(shí)凝固方式示意圖 五、計(jì)算題(每題12分，共24分 1已知一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)為： ij =1.20000.10000s s 將其各應(yīng)力分量畫(huà)在如圖所示的應(yīng)力單元圖中，并試用屈雷斯加屈服準(zhǔn)則判斷應(yīng)力是否存在？如果存在，材料處于彈性還是塑性變形狀態(tài)（材料為理想塑性材料，屈服強(qiáng)度為s ）。 X 答案：解：由屈雷斯加屈服準(zhǔn)則：1223311s 2312s s s max , 21.2, 0.1, 01.20.1,s k |-|-|-|=-=->得：由于為理想塑性材料，屈服強(qiáng)度為s ，故此應(yīng)力不存在。2圓板坯拉深為圓筒件 , 如圖所示 。 假設(shè)板厚為 t , 圓板坯為理

9、想剛塑性 材料， 材料的真實(shí)應(yīng)力為S， 不計(jì)接觸面上的摩擦 ,且忽略凹?？谔幍膹澢?yīng) , 試用主應(yīng)力法證明圖示瞬間的拉深力為： P = pd 0tb S ln 2 R0 d0 a 拉深示意圖 b 單元體 解：在工件的凸緣部分取一扇形基元體，如圖所示。沿負(fù)的徑向的靜力平衡方程為： dq s r rdq t - (s r + ds r (r + dr dq t - 2s q sin drt = 0 2 展開(kāi)并略去高階微量，可得 dr ds r = -(s r + s q r 由于 s r 是拉應(yīng)力， s q 是壓應(yīng)力，故 s 1 = s r , s 3 = -s q ， 得近似塑性條件為 s 1 - s 3 =