材料成型原理复习题

一、填空题1、材料成形方法：除去加工法、连接加工法、变形加工法、液态及粉末成形加工法2、自然界的物质呈现出三种状态：固态、气态、液态，这三种状态之间变化时都发生着相变，例如：由气态转变为液态将产生气相=液相的相转变；由气态转变为固态将产生的相转变；由液态转变为气态将产生的相转变；由液态转变为固态将产生的相转变；由固态转变为气态将产生的相转变；由固态转变为液态将产生的相转变。P83、由金属熔化过程的分析可知，纯金属的液态结构由：原子集团、游离原子和空穴组成。P114、影响液态金属表面张力的因素主要有：熔点、温度、溶质元素。P165、液态成形是将熔化的金属或合金在重力或其他外力的作用下注入铸型的型腔内，待其冷却凝固后获得与型腔形状相同的铸件的一种成形方法，主要成形方法有：重力铸造、压力铸造、离心铸造等。P236、晶体宏观长大方式取决于界面前方液体中的温度分布，即温度梯度。在结晶界面前方存在两种温度梯度，即正温度梯度和负温度梯度，当温度梯度为正时，晶体以平面方式长大，当温度梯度为负时，晶体以树枝晶方式长大。P457、铸件典型的宏观组织有表面细晶粒区、柱状晶区、内部等轴晶区。P878、在金属铸造过程中，按气体来源不同，气孔可分为三类，分别是析出性气孔、浸入性气孔、反应性气孔；按照气体种类，气孔可分为三类，分别是、和；P959、液态金属在凝固过程中发生的化学成分不均匀现象称为，根据出现的范围不同，主要分为和两大类。P11410、铸件在冷却过程中产生的应力，按产生的原因可分为、和三类。P11811、根据焊接工艺特点，一般将焊接方法分为、和三类。P13612、熔焊的焊接接头一般可分为、、和四大区域。P13813、在焊接凝固过程中，凝固组织的形态具有柱状晶及其多种亚结构，通常有、、以及、、等多种形态。P14613、在普通的焊条电弧焊接过程中，大体可分为三个冶金反应区：、、。P15814、内应力是在的条件下，平衡于的应力，按其产生原因可分为三种，即：、、。P18215．金属塑性成形基本假设包括：各向同性的、、、变形体在表面力作用下处于、、。P23316．材料进入塑性状态后，应力与应变之间的关系是非线性的，并且不再保持弹性阶段的那种单值关系，而与加载历史有关。17．屈服准则的一般形式为C)(ijσf、0),,,,,(zxyzxyzyxτττσσσf。18．材料塑性应力与应变关系称为材料塑性本构关系，其数学表达式称为本构方程。材料塑性变形时，应力不仅与应变有关，还与材料变形历史、组织结构等因素有关19．塑料在注塑机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。20.粉末粒度越小，其流动性也就越差，狭窄的模腔充填过程就越困难。粉末粒度越小，其松装密度就越低，在压模中充填容积就大。二、简答题1、材料成形的方法主要有哪几种？分别给出各自的定义并列写出一些常用的加工工艺：P12、根据金属熔化过程的分析，纯金属的液态结构由什么组成？在纯液态金属中，原子的排列规律是什么？“结构起伏”的定义是什么？P113、表面张力的定义及其产生原因？影响液态金属表面张力的主要因素及其影响规律是什么？液态金属的表面张力和界面张力有何不同？P15-184、液态金属的流动性和充型能力的概念分别是什么？两者之间的关系是什么？P235、测试液态金属流动性的方法主要有哪几种？并简述其停止流动的机理和过程？P23-246、均质形核和异质形核的定义及特点分别是什么？两者之间的区别是什么？P417、晶体宏观长大方式有哪几种？发生的条件及其长大的过程分别是什么？P45-468、成分过冷的定义及其产生的条件？P59-609、在金属铸造过程中，气体从金属中析出主要有哪几种形式？并简要描述气体以气泡形式析出的过程？P9610、在金属铸造过程中，夹杂物的定义是什么？主要来源是什么？对铸件的影响主要是什么？P10010、在金属铸造过程中，缩孔和缩松的定义是什么？两者的区别是什么？对铸件的影响主要是什么？P107-10811、偏析的定义是什么？其形成原因和对铸件的影响分别是什么？主要分为哪几种？其定义分别是什么？P113-11412、铸造过程中，冷裂和热裂的定义分别是什么？两者的区别是什么？P119-12113、与普通的铸造过程相比，焊接熔池及其凝固过程的特点是什么？P142-14314、在焊接成形过程中，主要的成形缺陷有哪些？并分别给出定义？第9章15．塑性：塑性是指材料在外力作用下，能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。16．屈服准则：描述不同应力状态下变形体内某点由弹性状态进入塑性状态，并使塑性变形状态持续进行所必须遵守的条件。17．包辛格效应：在反向加载后使屈服应力降低的现象称为包辛格效应。18.弹性模量：材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系，其比例系数称为弹性模量。19.固态塑料的基本力学性质：固态塑料的第一个力学特性是蠕变特性。第二个力学特性是应力松弛，第三个力学特性是应变速率保持为常数时的拉伸特性。20．粉末成形：是指将金属粉末或非金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合粉末)通过挤压、注射和烧结等固结方法，制成具有一定形状、尺寸、强度的各种金属或金属－非金属或非金属材料和制品的工艺技术。三、问答题1、请从原子论的角度，描述金属从固态熔化为液态的变化过程？P9-102、影响液态金属充型能力的因素是什么？并分别描述其影响规律？P26-293、液态金属凝固过程必须克服哪几种能障？并结合金属原子的自由能的变化过程，描述液态金属的凝固过程？P39-404、在存在“成分过冷”的情况下，描述单相合金的凝固过程？P62-655、铸件宏观凝固组织有哪几种？结合铸件的凝固过程，描述这几种宏观凝固组织的形成机理？P87-916、铸件宏观凝固组织对铸件性能的影响分别是什么？如何获得具有“全部细等轴晶组织”的铸件？P91-957、在金属铸造过程中，缩孔和缩松的定义及其主要影响因素是什么？如何防止？P107-1138、与普通的铸造过程相比，焊接熔池的特点是什么？请描述其凝固过程？P142-1469．对名义应力-名义应变曲线即σ—ε曲线进行说明标注10外摩擦在压力加工中的作用。答：摩擦的不利方面包括改变物体应力状态，使变形力和能耗增加；引起工件变形与应力分布不均匀，恶化工件表面质量；加速模具磨损、降低工具寿命。摩擦的有利方面包括增大摩擦改善咬入条件，强化轧制过程；增大冲头与板片间的摩擦，强化工艺，减少起皱和撕裂等造成的废品。四、计算证明题1、在液态金属的凝固过程中，过冷度的定义是什么？请根据吉布斯自由能公式，推导出过冷度的表达式？并根据推导结果，讨论过冷度对金属凝固过程的影响？P392．已知某点应力张量为123232321zzyzxyzyyxxzxyxij求应力张量的第一、第二、第三不变量I1、I2、I3。解：应力张量不变量51311zyxI2222zxyzxyxzzyyxI332222111331=-1022232xyzzxyyzxzxyzxyzyxI2213332212322131=-8