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1、中国矿业大学0910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
2、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 1 + 2 + 3 =0。10塑性反映了材料产生塑性变形的能力
3、，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(K1)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“
4、”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K01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
5、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。 ( x )13滑移系是金属能否产生塑性变形的根本原因。 ( x )14平面上的任意一点所对应的应力张量中，其m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。
6、 (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
7、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）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。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。2Al-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）该合金的熔点；固-液界面的Cs* 和CL* 和界面温度Ti（忽略动力学过冷Tk）；共晶体所占比例；画出沿棒长度方向Cu的分布曲线。3应力张量为， 作出其应力莫尔圆（1分），标出x面、y面、z面。（3分） 求主应力。（6分）求切应力、八面体应力。（5分）求应力偏张量的三个不变量。（3分）假设物体由自由状态简单加载到该应力状态，求。（3分）设材料有，分别用屈雷斯加、密塞斯屈服准则判断物体处于什么状态（4分）