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材料成型基本原理课后答案.

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第十三章思考与练习

简述滑移和孪生两种塑性变形机理的主要区别。

答:滑移是指晶体在外力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生相对移动或切变。滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。

孪生变形时,需要达到一定的临界切应力值方可发生。在多晶体内,孪生变形是极其次要的一种补充变形方式。

设有一简单立方结构的双晶体,如图13-34所示,如果该金属的滑移

系是{100} <100>,试问在应力作用下,该双晶体中哪一个晶体首先发

生滑移?为什么?

答:晶体Ⅰ首先发生滑移,因为Ⅰ受力的方向接近软取向,

而Ⅱ接近硬取向。

试分析多晶体塑性变形的特点。

答:①多晶体塑性变形体现了各晶粒变形的不同时性。

②多晶体金属的塑性变形还体现出晶粒间变形的相互协调性。

③多晶体变形的另一个特点还表现出变形的不均匀性。

④多晶体的晶粒越细,单位体积内晶界越多,塑性变形的抗力大,金属的强度高。金属的塑性越好。

4. 晶粒大小对金属塑性和变形抗力有何影响?

答:晶粒越细,单位体积内晶界越多,塑性变形的抗力大,金属的强度高。金属的塑性越好。

5. 合金的塑性变形有何特点?

答:合金组织有单相固溶体合金、两相或多相合金两大类,它们的塑性变形的特点不相同。

单相固溶体合金的塑性变形是滑移和孪生,变形时主要受固溶强化作用,

多相合金的塑性变形的特点:多相合金除基体相外,还有其它相存在,呈两相或多相合金,合金的塑性变形在很大程度上取决于第二相的数量、形状、大小和分布的形态。但从变形的机理来说,仍然是滑移和孪生。

根据第二相又分为聚合型和弥散型,第二相粒子的尺寸与基体相晶粒尺寸属于同一数量级时,称为聚合型两相合金,只有当第二相为较强相时,才能对合金起到强化作用,当发生塑性变形时,首先在较弱的相中发生。当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相时,称为弥散型两相合金,这种弥散型粒子能阻碍位错的运动,对金属产生显著的强化作用,粒子越细,弥散分布越均匀,强化的效果越好。

6. 冷塑性变形对金属组织和性能有何影响?

答:对组织结构的影响:晶粒内部出现滑移带和孪生带;

晶粒的形状发生变化:随变形程度的增加,等轴晶沿变形方向逐步伸长,当变形量很大时,晶粒组织成纤维状;

晶粒的位向发生改变:晶粒在变形的同时,也发生转动,从而使得各晶粒的取向逐渐趋于一致(择优取向),从而形成变形织构。

对金属性能的影响:塑性变形改变了金属内部的组织结构,因而改变了金属的力学性能。

随着变形程度的增加,金属的强度、硬度增加,而塑性和韧性相应下降。即产生了加工硬化。

7. 产生加工硬化的原因是什么?它对金属的塑性和塑性加工有何影响?

答:加工硬化:在常温状态下,金属的流动应力随变形程度的增加而上升。为了使变形继续下去,就需要增加变形外力或变形功。这种现象称为加工硬化。

加工硬化产生的原因主要是由于塑性变形引起位错密度增大,导致位错之间交互作用增强,大量形成缠结、不动位错等障碍,形成高密度的“位错林”,使其余位错运动阻力增大,于是塑性变形抗力提高。

8. 什么是动态回复?动态回复对金属热塑性变形的主要软化机制是什么?

答:动态回复是层错能高的金属热变形过程中唯一的软化机制。

对于层错能高的金属,变形位错的交滑移和攀移比较容易进行,位错容易在滑移面间转移,使

异号位错互相抵消,其结果是位错密度下降,畸变能降低,达不到动态再结晶所需的能量水平。

9. 什么是动态再结晶?影响动态再结晶的主要因素有哪些?

答:在热塑性变形过程中,层错能低的金属在变形量很大时,当加热升温时,原子具有相当的扩散能力,变形后的金属自发地向低自由能状态转变,称为动态再结晶。

影响动态再结晶的主要因素有:金属的层错能高低,晶界迁移的难易程度有关。

10. 什么是扩散性蠕变?它的作用机理是什么?

答:扩散蠕变是在应力场作用下,由空位的定向移动引起的。

它的作用机理是在一定温度下,晶体中总存在一定数量的空位。显然,空位旁边的原子容易跳入空位,相应地在原子占据的结点上出现新的空位,相当于空位朝原子迁移的相反方向迁移。在应力场作用下,受拉应力的晶界的空位浓度高于其它部位的晶界,由于各部位空位的化学势能差,而引起空位的定向转移,即空位从垂直于拉应力的晶界析出,而被平行于拉应力的晶界所吸收。

11. 钢锭经热加工变形后的组织和性能发生什么变化?

答:组织和性能发生什么变化:①改善晶粒组织②锻合内部缺陷③形成纤维状组织④.改善碳化物和夹杂物分布⑤改善偏析。

12. 杂质元素和合金元素对钢的塑性有何影响?

答:杂质元素,如P、S、N、H、O等,合金元素Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti等。对金属塑性的影响主要表现为:

①碳碳对碳钢性能的影响最大。碳能固溶于铁,形成铁素体和奥氏体,它们具有良好的塑性。当铁中的碳含量超过其溶碳能力时,多余的碳便以渗碳体Fe3C形式出现,它具有很高的硬度,而塑性几乎为零。

②磷磷是钢中的有害杂质,在钢中有很大的溶解度,易溶于铁素体,使钢的塑性降低,在低温时更为严重,这种现象称为冷脆性。。此外,磷具有极大的偏析倾向,能促使奥氏体晶粒长大。

③硫硫是钢中的有害物质,主要与铁形成FeS,FeS与铁形成易熔共晶体Fe-FeS,产生“热脆”现象。

④氮氮在钢中主要以氮化物Fe4N形式存在。在300oC左右加工,会出现所谓的“蓝脆”现象。

⑤氢、氧氧在钢中溶解度很小,主要以Fe3O4、 Al2O3和SiO2等夹杂物出现,降低钢的塑性; Fe3O4还与FeS形成易熔共晶体,分布于晶界处,造成钢的热脆性。钢中溶氢,会使钢的塑性、韧性下降,造成所谓“氢脆”。

⑥锰作用之一是显著提高铁素体强度;作用之二是脱硫,锰与硫化合生成MnS,以消除FeS的热脆现象。

⑦锡、铋、铅、锑、砷这几种低熔点合金元素在钢中的溶解度很低,它们在钢中以纯金属相存在于晶界,易造成钢的热脆性。

⑧稀土元素钢中加入少量稀土元素可以改善钢的塑性,但加入过量的稀土元素会在晶界处析出,反而会降低塑性。

13. 组织状态、变形温度应变速率对金属塑性有何影响?

答:组织状态状态对金属塑性的影响:当金属材料的化学成分一定时,组织状态的不同,对金属的塑性有很大影响。⑴晶格类型的影响,面心立方(滑移系12个)的金属塑性最好;体心立方晶格(滑移系12个)塑性次之,密排六方晶格的金属塑性更差。⑵晶粒度的影响,晶粒度越小,塑性越高,晶粒度均匀的塑性好,晶粒大小相差悬殊的多晶体,各晶粒间的变形难易程度不同,造成变形和应力分布不均匀,所以塑性降低。⑶相组成的影响,当合金元素以单相固溶体形式存在时,金属的塑性较高;当合金元素以过剩相存在时,塑性较低。⑷铸造组成的影响,铸造组织具有粗大的柱状晶粒,具有偏析、夹杂、气泡、疏松等缺陷,因而塑性较差。

变形温度对金属塑性的影响:对大多少金属而言,总的趋势是随着温度升高,塑性增加。但是这种增加并不是线性的,在加热的某些温度区间,由于相态或晶界状态的变化而出现脆性区,使金属的塑性降低。(蓝脆区和热脆区)

应变速率对金属塑性的影响:应变速率可以理解成变形速度,提高应变速率,没有足够的时间进行回复或再结晶,对金属的软化过程不能充分体现,使金属塑性降低。但提高应变速率,在一定程度上使金属温度升高,温度效应增加,温度的升高可以促使变形过程中的位错重新调整,有利于金属塑性提高;提高应变速率可以降低摩擦因数,从而降低金属的的流动阻力,改善金属的充填性。而且,在非常高的应变速率下(如爆炸成形)对塑性较差的难成形金属的塑性加工是有利的。

14. 化学成分、组织状态、变形温度、变形程度对变形抗力有何影响?

答:化学成分:对于纯金属,纯度越高,变形抗力越小。对于合金,主要取决于合金元素的原子与基体原子间相互作用的特性、合金原子在基体原子中的分布等有关。合金元素引起基体点阵畸变程度越大,金属的变形抗力也越大。

组织状态:退火状态下,金属和合金的变形抗力会大大降低。组织结构的变化,例如发生相变时,变形抗力也发生变化。一般地说,硬而脆的第二相在基体相晶粒内呈颗粒状弥散分布时,合金的变形抗力就高;且第二相越细,分布越均匀,数量越多,变形抗力就越大。金属和合金的晶粒越细,同一体积内的晶界越多,在室温下由于晶界强度高于晶内,所以变形抗力就高。

变形温度:变形抗力一般都随温度的升高而降低。

变形程度:变形程度的增加,只要回复和再结晶过程来不及进行,必然会产生加工硬化,使继续变形发生困难,因而变形抗力增加。但当变形程度较高时,随着变形程度的进一步增加,变形抗力的增加变得比较缓慢,因为这时晶格畸变能增加,促进了回复与再结晶过程的进行,以及变形热效应的作用加强。

15. 应力状态对金属的塑性和变形抗力有何影响?

答:塑性:金属在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力。

应力状态不同对塑性的影响也不同:主应力图中压应力个数越多,数值越大,则金属的塑性越高;拉应力个数越多,数值越大,则金属的塑性就越低。这是由于拉应力促进晶间变形,加速晶界破坏,而压应力阻止或减小晶间变形;另外,三向压应力有利于抑制或消除晶体中由于塑性变形而引起的各种微观破坏,而拉应力则相反,它使各种破坏发展,扩大。

变形抗力:

变形抗力:金属在发生塑性变形时,产生抵抗变形的能力,称为变形抗力,一般用接触面上平均单位面积变形力表示

应力状态不同,变形抗力不同。如挤压时金属处于三向压应力状态,拉拔时金属处于一向受拉二向受压的应力状态。挤压时的变形抗力远比拉拔时变形抗力大。

16. 什么是金属的超塑性?超塑性变形有什么特征?

答:在一些特定条件下,如一定的化学成分、特定的显微组织、特定的变形温度和应变速率等,金属会表现出异乎寻常的高塑性状态,即所谓超常的塑性变形。超塑性效应表现为以下几个特点:大伸长率、无缩颈、低流动应力、对应变速率的敏感性、易成形。

17. 解释超塑性变形的机理。

答:超塑性变形行为是很复杂的,变形机理也还处在研究探索之中。目前有这样几种解释:①晶界滑移的作用;②扩散蠕变的作用;③动态回复和动态再结晶的作用。

19.什么是温度效应?冷变形和热变形时变形速度对塑性的影响有何不同?温度效应:由于塑性变形过程中产生的热量使变形体温度升高的现象。(热效应:塑性变形时金属所吸收的能量,绝大部分都转化成热能的现象)一般来说,冷变形时,随着应变速率的增加,开始时塑性略有下降,以后由于温度效应的增强,塑性会有较大的回升;而热变形时,随着应变速率的增加,开始时塑性通常会有较显著的降低,以后由于温度效应的增强,而使塑性有所回升,但若此时温度效应过大,已知实际变形温度有塑性区进入高温脆区,则金属的塑性又急速下降。

14 思考与练习

图14-1 任意斜切微分面上的应力

1. 什么叫张量?张量有什么性质?

答:张量:由若干个当坐标系改变时满足转换关系的分量组成的集合,称为张量,需要用空间坐标系中的三个矢量,即9个分量才能完整地表示。

它的重要特征是在不同的坐标系中分量之间可以用一定的线性关系来换算。 基本性质:

1) 张量不变量 张量的分量一定可以组成某些函数

)

(ij P f ,这些函数值与坐标轴无关,它不随坐标

而改变,这样的函数,叫做张量不变量。二阶张量存在三个独立的不变量。

2) 张量可以叠加和分解 几个同阶张量各对应的分量之和或差定义为另一个同阶张量。两个相同的张量之差定义为零张量。

3) 张量可分为对称张量、非对称张量、反对称张量 若张量具有性质

ji

ij P P =,就叫对称张量;若

张量具有性质

ji

ij P P -=,且当i=j 时对应的分量为0,则叫反对称张量;如果张量

ji

ij P P ≠,就叫非对称

张量。任意非对称张量可以分解为一个对称张量和一个反对称张量。

4) 二阶对称张量存在三个主轴和三个主值 如果以主轴为坐标轴,则两个下角标不同的分量均为零,只留下两个下角标相同的三个分量,叫作主值。

2. 如何表示任意斜微分面上的应力?

答:若过一点的三个互相垂直的微分面上的九个应力分量已知,则借助静力平衡条件,该点任意方向上的应力分量可以确定。

如图14-1所示,设过Q 点任一斜切面的法线N 与三个坐标轴的方向余弦为l ,m ,n , l=cos(N,x); m=cos(N,y); n=cos(N,z)。

若斜微分面ABC 的面积为dF , 微分面OBC(x 面)、OCA(y 面)、OAB(z 面)的微分面积分别为dFx 、dFy 、dFz , 则各微分面之间的关系为

dFx=ldF ;dFy= mdF ; dFz=ndF

又设斜微分面ABC 上的全应力为S ,它在三坐标轴方向上的分量为Sx 、

Sy 、Sz ,由静力平衡条件∑

=0

x

P ,得:

d d d d zx yx x =---Fz F F F S y x x ττσ

整理得

?

?

?

?

?

++=++=++=n m l S n m l S n m l S z yz xz z zy y xy y zx yx x x στττστττσ (14-6)

用角标符号简记为 ()z y x j i l S i

ij j ,,,==σ

显然,全应力

2

222z

y x S S S S ++=

斜微分面上的正应力σ为全应力S 在法线N 方向的投影,它等于x S ,y S ,z S 在N 方向上的投影之和,

n

S m S l S z y x ++=σ

)

(2222nl mn lm n m l zx yz xy z y x τττσσσ+++++= (14-7)

斜切微分面上的切应力为 222

στ

-=S (14-8)

所以,已知过一点的三个正交微分面上9个应力分量,可以求出过该点任意方向微分面上的应力,也就是说,这9个应力分量可以全面表示该点应力状况,亦即可以确定该点的应力状态。

3. 应力张量不变量如何表达? 答:应力张量的三个不变量为

??

?

?

?=++-=++=321313322123211)(σσσσσσσσσσσσJ J J

其中

1

J 、

2

J 、

3

J 为应力张量第一、第二、第三不变量。

4. 应力偏张量和应力球张量的物理意义是什么?

答:应力:在外力的作用下,变形体内各质点就会产生相互作用的力,称为内力。单位面积上的内力称为应力,可采用截面法进行分析

应力球张量:也称静水应力状态,其任何方向都是主方向,且主应力相同,均为平均应力。 特点:在任何切平面上都没有切应力,所以不能使物体产生形状变化,而只能产生体积变化,即不能使物体产生塑性变形。

应力偏张量:是由原应力张量分解出应力球张量后得到的。应力偏张量的切应力分量、主切应力、最大切应力及应力主轴等都与原应力张量相同。

特点:应力偏张量只使物体产生形状变化,而不能产生体积变化。材料的塑性变形是由应力偏张量引起的。

5. 平面应力状态和纯切应力状态有何特点?

答:平面应力状态的特点为:变形体内各质点与某坐标轴垂直的平面上没有应力。

纯切应力状态:

6. 等效应力有何特点?写出其数学表达式。

答:等效应力的特点:等效应力不能在特定微分平面上表示出来,但它可以在一定意义上“代表”整个应力状态中的偏张量部分,因而与材料的塑性变形密切有关。人们把它称为广义应力或应力强度。等效

应力也是一个不变量。其数学表达式如下:

等效应力在主轴坐标系中定义为

2

2132322213)()()(21J '=-+-+-=

σσσσσσ

在任意坐标系中定义为

)

(6)()()(2

12

22222zx yz xy x z z y y x τττσσσσσσσ+++-+-+-=

7. 已知受力物体内一点的应力张量为

??

??? ??---=307580750508050

50ij σ (MPa ),

试求外法线方向余弦为l=m=1/2,n=21

的斜切面上的全应力、正应力和切应力。

解:设全应力为S , s

x

y

s , s

z

分别为S 在三轴中的分量,

?

?

?

?

?

++=++=++=n m l S n m l S n m l S z yz xz z zy y xy y zx yx x x στττστττσ

则有:

?s

x

=50

21?

+ 5021?

+80

21

?=106.6 y s =5021?+021?-75

21

?=-28.0 s

z

=80

21?

-7521?

-30

21

?=-18.7 2

222z

y x S S S S ++= 则得到 S =111.79 MPa n

S m S l S z y x ++=σ 则得到 σ=26.1 MPa

而222

στ

-=S 则得到 τ=108.7 MPa

8. 已知受力体内一点的应力张量分别为

??

??? ??---=10010010010010

ij σ, ②

??

??? ??=100000017201720ij σ,

?????

??-----=40

0014

047ij σ (MPa)

1) 画出该点的应力单元体;

2) 求出该点的应力张量不变量、主应力及主方向、主切应力、最大切应力、等效应力、应力偏张量和应力球张量;

3) 画出该点的应力莫尔圆。 解:1)略 2)在①状态下: J 1=

x σ+y σ+z σ=10

J 2=-(x σy σ+z y σσ+

x

z σσ)+

2xy τ+

2yz τ+

2

zx

τ=200

J 3=z y x σσσ+2

zx yz xy τττ-(

2yz x τσ+

2zx y τσ+

2

xy z τσ)=0

10

14—和由

032213=---J J J σσσ

?1σ=20 , 2σ=0 , 3σ=-10

代入公式对于

1σ=20时:

对于

2σ=0时:

对于

3σ=-10时:

: 主切应力

10

22

112±=-±

=σστ15

2

1

331±=-±

=σστ15

2

1

331±=-±

=σστ,211=l 0

1=m 211-

=n l

2

12=

l 0

2=m 2

12=

n 0

3=l 1

3=m 0

3=n

最大切应力

等效应力:2

2132322213)()()(2

1J '=-+-+-=

σσσσσσ =

700

应力偏张量:

m σ=)(31321σσσ++=310

)10020(3

1=-+ 故

应力球张量:

9. 某受力物体内应力场为:3126x c xy x +-=σ, 22y c 23xy -=σ, y x c y c xy 2332--=τ,

===zx yz z ττσ,

试从满足平衡微分方程的条件中求系数 1

c 、

2

c 、

3

c 。

??

???

??

????????

?3100

00310

000310???

?

??

?

?

????????---='3200

1003400100320ij σ5

2

3

223±=-±

=σστ3

20

=

'?x σ320

='z σ3

40

-

='y σ

解:

?

由平衡微分条件:

;36212x c y y

x

+-=??σσxy

c y

y 23-=??σ2

3223x c y c y

yx --=??τy

c x

xy 32-=??τ0=??=??=??=

??=

??z

x x z

y

z

xz zx zy yx σττττ?

?

?=--=--+-0320336232322212xy c xy c x c y c x c y ???

??=-==?321

3

21c c c

思考与练习15

1. 陈述下列术语的物理含义:位移,位移分量,线应变,工程切应变,对数应变,主应变,主切应变,最大切应变,应变张量不变量,等效应变,应变增量,应变速率,位移速度。

答:位移:变形体内质点M (x ,y ,z )变形后移动到M1,我们把它们在变形前后的直线距离称为位移; 位移分量:在坐标系中,一点的位移矢量在三个坐标轴上的投影称为该点的位移分量; 线应变:表示线元的单位长度的变化;

工程切应变:单元体在某一平面内发生了角度的变化;

对数应变:对数应变真实反映变形的累积过程,表示在应变主轴不变的情况下应变增量的总和; 主应变:发生在主平面单位面积上的内力称为主应力; 主切应变:发生在主切平面上的应变;

最大切应变:主切应变中绝对值最大的一个称为最大切应变

应变张量不变量:对于一个确定的应变状态,主应变只有一组值,即主应变具有单值性。由此,应变张量

1I 、2I 、3I 也应是单值的,所以将1I 、2I 、3I 称为应变张量不变量。

等效应变:一个不变量,在数值上等于单向均匀拉伸或压缩方向上的线应变1ε。等效应变又称广义应

变。

应变增量:塑性变形是一个大变形过程,在变形的整个过程中,质点在某一瞬时的应力状态一般对应于该瞬时的应变增量

应变速率:单位时间内的应变称为应变速率。 位移速度:质点在单位时间内的位移叫做位移速度。

2. 如何完整地表示受力物体内一点的应变状态?

答:质点的三个互相垂直方向上的9个应变分量确定了该店的应变状态。已知这9个应变分量组成一

个应变张量,用ij ε表示,则

x

xy xz ij yx

y yz zx zy z εγγεγεγγγε??

??

=??????,

ij

ε即可完整的表示受力物体内的应变状

态。

3. 应变偏张量和应变球张量代表什么物理意义?

答:应变张量可以分解为应变球张量和应变偏张量,应变偏张量表示单元体形状变化,应变球张量表示单元体体积变化。

4. 应变张量和应变偏张量有何关系?

答:应变张量与应力张量具有同样的性质,主要有:

(1)存在三个互相垂直的主方向,在该方向上线元只有主应变而无切应变。用1ε、2ε、3ε表示主

应变,则主应变张量为

?

?

???

??=321ij 000000εεεε

主应变可由应变状态特征方程

032213=---I I I εεε

求得。

(2)存在三个应变张量不变量

1I 、2I 、3I ,且

3

213

2131332212

2

2

23

21100000

0)

()]()[(εεεεεεεγγγεγγγεεεεεεεγγγεεεεεεεεεεεε===++-=++-++-=++=++=z zy zx yz y yx xz xy x zx yz xy x z z y y x z y x I I I

对于塑性变形,由体积不变条件,

01=I

(3)在与主应变方向成

45方向上存在主切应变,其大小为

)

(2

12112εεγ-±=,

)

(2

13223εεγ-±=,

)

(2

11331εεγ-±=

1ε≥2ε≥3ε,则最大切应变为

)

(2

131max εεγ-±=

(4)应变张量可以分解为应变球张量和应变偏张量

??

?

??

??+?????

??---=m m m m z zy zx

yz m y yx

xz xy m x ij 000000εεεεεγγγεεγγγεεε

m ij ij

εδε+'=

式中,

)

(3

1

z y x m εεεε++=为平均应变;

ij

ε'为应变偏张量,表示变形单元体形状变化;

m

ij εδ为应变球张量,表示变形单元体体积变化。

(5)存在应变张量的等效应变

)(6)()()(3

22

22222zx yz xy x z z y y x γγγεεεεεεε+++-+-+-=

2

13232221)()()(3

2εεεεεε-+-+-=

=2

63

2I

等效应变的特点是一个不变量,在数值上等于单向均匀拉伸或均匀压缩方向上的线应变

1ε。等效应变

又称广义应变,在屈服准则和强度分析中经常用到它。

(6)与应力莫尔圆一样,可以用应变莫尔圆表示一点的应变状态。设已知主应变

1ε、2ε

和3ε的值,且1ε>2ε>3ε,可以在

γε-平面上,分别以

)

02

(

2

11,εε+p 、

)

02

(

3

12,εε+p 、

)

02

(

3

23,εε+p 为圆心,以

2

2

11εε-=

r 、

2

3

12εε-=

r 、

2

3

23εε-=

r 为半径画三个圆。

5. 小应变几何方程和变形协调方程各如何表示?它们有何意义? 答:小应变几何方程:

z w

y

v x u z y x ??=

??=

??=εεε

??????

?????+??==??+??==??+??==)(21)(21)(21z u x w y w z v x v y u xz zx zy yz yx xy γγγγγγ 物理意义:表示小变形时位移分量和应变分量之间的关系,是由变形几何关系得到的,称为小应变几何方程,又称柯西几何方程。如果物体中的位移场已知,则可由上述小应变几何方程求得应变场。

变形协调方程:

????

?

?

??

??????=

??-??+???????=??-??+???????=??-??+????y x z y x z x z y x z y z y x z y x z xy

zx yz y zx yz xy x yz

xy zx εγγγεγγγεγγγ222)()()(

物理意义:只有当应变分量之间满足一定的关系时,物体变形后才是连续的。否则,变形后会出现“撕裂”或“重叠”,变形体的连续性遭到破坏。

6. 速度分量、位移增量、应变增量和应变速率增量是如何定义的?

答:速度分量:在塑性变形过程中,物体内各质点以一定的速度运动,形成一个速度场。将质点在单位时间内的位移叫做位移速度,它在三个坐标轴方向的分量叫做位移速度分量,简称速度分量;

位移增量:物体在变形过程中,在某一极短的瞬时dt ,质点产生的位移改变量称为位移增量; 应变增量:塑性变形是一个大变形过程,在变形的整个过程中,质点在某一瞬时的应力状态一般对应于该瞬时的应变增量;

应变速率增量:单位时间内的应变称为应变速率,又称变形速度。在时间间隔t d 内产生的应变ij

d ε为

应变速率增量。

7. 对数应变有何特点?它与相对线应变有何关系? 答:对数应变特点:

对数应变适用于大变形;

叠加性 设某物体的原长度为l0,历经变形过程l1、l2到 l3,则总的对数应变为各分量对数应变之和,即

ε

2

3

120123120103ln ln ln )ln(ln d 3

0l l l l l l l l l l l l l l l l l l ++=??===?

= ε 1+ ε 2+ ε 3

对应的各阶段的相对应变为

101l l l -=

ε;

1

1212l l l -=

ε;

2

2323l l l -=

ε

显然,

23120103εεεε++≠

这表明,对数应变具有可叠加性,而相对应变不具有可叠加性。

(3)可比性 对数应变为可比应变,相对应变为不可比应变。假设将试样拉长一倍,再压缩一半,则物体的变形程度相同。

拉长一倍时

ε

2ln 2ln

==+

l l

压缩一半时

ε

2ln 5.0ln

-==-

l l

负号表示应变方向相反。而用相对应变时,以上情况分别为

%10020

0=-=

+l l l ε

%505.00

0-=-=

-l l l ε

因而,相对应变为不可比应变。

8. 平面应变状态、轴对称应力状态各有什么特点? 答:平面变形状态下的应力状态有如下特点:

⑴没有变形的z 方向为主方向,该方向上的切应力为零,z 平面为主平面,

z σ为中间主应力,在塑性

状态下,

z σ等于平均应力,即

21()2

z x y m

σσσσσ==+=

⑵由于应力分量x σ、y σ、xy τ沿z 轴均匀分布,与z 轴无关,所有平衡微分方程与平面应力问题相

同。

⑶如果处于变形状态,发生变形的z 平面即为塑性流动平面,平面塑性应变状态下的应力张量可写成:

工程材料及成形技术基础A答案

、单项选择题(每小题1分,共15 分) 一、填空题(每空1分,共20分) 1. 机械设计时常用屈服强度和抗拉强度两种强度指标 2. 纯金属的晶格类型主要有面心立方、体心立方和密排六方三种。 3. 实际金属存在点 _____、 ____ 线______ 和面缺陷等三种缺陷。 4. F和A分别是碳在、丫-Fe 中所形成的间隙固溶体。 5. 加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得奥氏体组织。 6. QT600-3中,QT表示球墨铸铁,600表示抗拉强度不小于600Mpa。 7?金属晶体通过滑移和孪生两种方式来发生塑性变形。 8 ?设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与流线方向相_同^而使切应力与流 线方向相垂直。 9?电焊条由药皮和焊芯两部分组成。 10 .冲裁是冲孔和落料工序的简称。 1. 在铁碳合金相图中,碳在奥氏体中的最大溶解度为(b )。 a 、0.77% b 、2.11% c 、0.02% d 、4.0% 2. 低碳钢的焊接接头中,(b )是薄弱部分,对焊接质量有严重影响,应尽可 能减小。 a 、熔合区和正火区 b 、熔合区和过热区 c、正火区和过热区d 、正火区和部分相变区 3. 碳含量为Wc= 4.3 %的铁碳合金具有良好的(c )。 a、可锻性b 、可焊性c 、铸造性能d、切削加工性 4. 钢中加入除Co之外的其它合金元素一般均能使其C曲线右移,从而(b ) a 、增大V K b、增加淬透性c、减少其淬透性d、增大其淬硬性

5. 高碳钢淬火后回火时,随回火温度升高其(a ) a 、强度硬度下降,塑性韧性提高 b 、强度硬度提高,塑性韧性下降 c、强度韧性提高,塑性硬度下降 d 、强度韧性下降,塑性硬度提高 6. 感应加热表面淬火的淬硬深度,主要决定于因素(d ) a 、淬透性b、冷却速度c、感应电流的大小d、感应电流的频率 7. 珠光体是一种(b ) a 、单相间隙固溶体b、两相混合物c、Fe与C的混合物d、单相置换固溶体 8. 灰铸铁的石墨形态是(a ) a 、片状 b 、团絮状 c 、球状 d 、蠕虫状 9. 反复弯折铁丝,铁丝会越来越硬,最后会断裂,这是由于产生了( a )

材料成型原理考试试卷B-答案

2.内应力按其产生的原因可分为 热应力 、 相变应力 和 机械应力 三种。。 11、塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想刚塑性材料 。 12、韧性金属材料屈服时, 密席斯屈服 准则较符合实际的。 13、硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。 14、应力状态中的 压 应力,能充分发挥材料的塑性。 15、平面应变时,其平均正应力 m 等于 中间主应力 2。 16、钢材中磷使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性 降低 。 17、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 。 18、材料经过连续两次拉伸变形,第一次的真实应变为 1=0.1,第二次的真实应变为 2=0.25,则总的真实应变 =0.35。 19、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 塑性 。 1、液态金属的流动性越强,其充型能力越好。 ( √ ) 2、金属结晶过程中,过冷度越大,则形核率越高。 ( √ ) 3、实际液态金属(合金)凝固过程中的形核方式多为异质形核。 ( √ ) 4、根据熔渣的分子理论,B>1时氧化物渣被称为碱性渣。 ( √ ) 5、根据熔渣的离子理论,B2>0时氧化物渣被称为碱性渣。 (√ ) 6、合金元素使钢的塑性增加,变形拉力下降。 ( × ) 7. 合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的。 ( × ) 8 . 结构超塑性的力学特性为m k S 'ε=,对于超塑性金属m =0.02-0.2。 ( × ) 9. 影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构。 ( √ ) 10.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。 ( × ) 11.变形速度对摩擦系数没有影响。 ( × ) 12. 静水压力的增加,有助于提高材料的塑性。 ( √ ) 13. 碳钢中冷脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致。 ( × ) 14. 塑性是材料所具有的一种本质属性。 ( √ ) 15. 在塑料变形时要产生硬化的材料叫变形硬化材料。 ( √ ) 16. 塑性变形体内各点的最大正应力的轨迹线叫滑移线。 ( √ ) 17. 二硫化钼、石墨、矿物油都是液体润滑剂。 ( × ) 18.碳钢中碳含量越高,碳钢的塑性越差。 ( √ ) 3. 简述提高金属塑性的主要途径。 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

材料成形技术基础习题集答案

作业2 铸造工艺基础 专业_________班级________学号_______姓名___________ 2-1 判断题(正确的画O,错误的画×) 1.浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此,浇注温度越高越好。(×)2.合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。(O)3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金,原因是这些合金的流动性好,且易形成集中缩孔,从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。(O) 4.为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。(O)5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。(×)6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固,即开始凝固温度等于凝固终止温度,结晶温度范围为零。因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的铸造性能。(×)7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还降低了铸件的气密性。(O)8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。(O)

材料成型原理试卷一B试题教(学)案答案

重庆工学院考试试卷(B) 一、填空题(每空2分,共40分) 1.液态金属本身的流动能力主要由液态金属的、和等决定。 2.液态金属或合金凝固的驱动力由提供。 3.晶体的宏观生长方式取决于固液界面前沿液相中的温度梯度,当温度梯度为正时,晶体的宏观生长方式为,当温度梯度为负时,晶体的宏观生长方式为。 5.液态金属凝固过程中的液体流动主要包括和。6.液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为。 7.铸件宏观凝固组织一般包括、和 三个不同形态的晶区。 8.内应力按其产生的原因可分为、和三种。 9.铸造金属或合金从浇铸温度冷却到室温一般要经历、和 三个收缩阶段。

10.铸件中的成分偏析按范围大小可分为和二大类。 二、下列各小题均有多个答案,选择最适合的一个填于横线上(每空1分,共9分)。 1.塑性变形时,工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响工件表面的粗糙度 对摩擦系数的影响。 A、大于;B、等于;C、小于; 2.塑性变形时不产生硬化的材料叫做。 A、理想塑性材料;B、理想弹性材料;C、硬化材料;3.用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称 为。 A、解析法;B、主应力法;C、滑移线法;4.韧性金属材料屈服时,准则较符合实际的。 A、密席斯;B、屈雷斯加;C密席斯与屈雷斯加; 5.塑性变形之前不产生弹性变形(或者忽略弹性变形)的材料叫做。A、理想弹性材料;B、理想刚塑性材料;C、塑性材料; 6.硫元素的存在使得碳钢易于产生。 A、热脆性;B、冷脆性;C、兰脆性; 7.应力状态中的应力,能充分发挥材料的塑性。 A、拉应力;B、压应力;C、拉应力与压应力;8.平面应变时,其平均正应力 m中间主应力 2。 A、大于;B、等于;C、小于;

重庆理工大学材料成型原理试卷及答案

重庆理工大学考试试卷 材料成型原理(金属塑性成形部分) A 卷 共 7 页 一、填空题(每空1分,共 16 分) 1. 塑性成形中的三种摩擦状态分别是: 、 、 。 2. 物体的变形分为两部分:1) , 2) 。其中,引起 变化与球应力张量有关,引起 变化与偏应力张量有关。 3. 就大多数金属而言,其总的趋势是,随着温度的升高,塑性 。 4. 钢冷挤压前,需要对坯料表面进行 润滑处理。 5. 在 平面的正应力称主应力。该平面特点 ,主应力的方向与主剪应力方向的夹角为 或 。剪应力在 平面为极值,该剪应力称为: 。 6. 根据变形体的连续性,变形体的速度间断线两侧的法向速度分量必须 。 二、下列各小题均有多个答案,选择最适合的一个填于横线上(每空1分,共13分) 一般而言,接触面越光滑,摩擦阻力会越小,可是当两个接触表面非常光滑时,摩擦阻力反而提高,这一现象可以用哪个摩擦机理解释 。 A、表面凹凸学说; B、粘着理论; C、分子吸附学说 计算塑性成形中的摩擦力时,常用以下三种摩擦条件,在热塑性变形时,常采用哪个 。 A、库伦摩擦条件; B、摩擦力不变条件; C、最大摩擦条件 下列哪个不是塑性变形时应力—应变关系的特点 。 A、应力与应变之间没有一般的单值关系; B、全量应变与应力的主轴重合 C 、应力与应变成非线性关系 4. 下面关于粗糙平砧间圆柱体镦粗变形说法正确的是 。 A、I 区为难变形区; B 、II 区为小变形区; C 、III 区为大变形区 5. 下列哪个不是动可容速度场必须满足的条件 。 A、体积不变条件; B、变形体连续性条件; C、速度边界条件; D 、力边界条件 6. 韧性金属材料屈服时, 准则较符合实际的。 A、密席斯; B、屈雷斯加; C密席斯与屈雷斯加; 7. 塑性变形之前不产生弹性变形(或者忽略弹性变形)的材料叫做 。 A、理想弹性材料; B、理想刚塑性材料; C、塑性材料; 8. 硫元素的存在使得碳钢易于产生 。 A、热脆性; B、冷脆性; C、兰脆性; 9. 应力状态中的 应力,能充分发挥材料的塑性。 A、拉应力; B、压应力; C、拉应力与压应力; 10. 根据下面的应力应变张量,判断出单元体的变形状态。 ??????????=80001000010ij σ ??????????--=4-0001-2027-ij σ ????? ?????=10000000020-ij σ ( ) ( ) ( ) A 、平面应力状态; B 、平面应变状态; C 、单向应力状态; D 、体应力状态 11. 已知一滑移线场如图所示,下列说法正确的是: 。 A 、C 点和B 点的ω角相等,均为45°; B 、如果已知B 、 C 、 D 、 E 四点中任意点的平均应力,可以求解其他三点的平均应力; C 、D 点和E 点ω角相等,均为-25°

《材料成形技术基础》习题集答案.doc

作业 2 铸造工艺基础 专业 _________班级 ________学号 _______姓名 ___________ 2-1 判断题(正确的画O,错误的画×) 1.浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有 利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此,浇注温度越高越好。(× )2.合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松 的基本原因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。( O)3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶 温度范围小的合金或共晶成分合金,原因是这些合金的流动性好,且易形成集中缩孔, 从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。( O)4.为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严 格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。(O)5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以 当合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。(×)6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共 晶成分合金由于在恒温下凝固,即开始凝固温度等于凝固终止温度,结晶温度范围为零。因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的 铸造性能。(×) 7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还 降低了铸件的气密性。( O)8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂 程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。( O) 2-2 选择题 1.为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷,可以采用的措施有( A .减弱铸型的冷却能力; B .增加铸型的直浇口高度; C.提高合金的浇注温度;D. A 、 B 和 C;E.A 和 C。 D )。 2.顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量,通常顺序凝固适 合于( D ),而同时凝固适合于( B )。 A .吸气倾向大的铸造合金;C.流动性差的铸造合金; B .产生变形和裂纹倾向大的铸造合金; D .产生缩孔倾向大的铸造合金。 3.铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是(D);消除铸件中机械应力的方法是(C)。 A .采用同时凝固原则; B .提高型、芯砂的退让性;

材料成形原理经典试题及答案

《材料成形基础》试卷(A)卷 考试时间:120 分钟考试方式:半开卷学院班级姓名学号 一、填空题(每空0.5分,共20分) 1. 润湿角是衡量界面张力的标志,润湿角?≥90°,表面液体不能润湿固体;2.晶体结晶时,有时会以枝晶生长方式进行,此时固液界面前液体中的温度梯度为负。3.灰铸铁凝固时,其收缩量远小于白口铁或钢,其原因在于碳的石墨化膨胀作用。 4. 孕育和变质处理是控制金属(或合金)铸态组织的主要方法,两者的主要区别在于孕育主要影响生核过程,而变质则主要改变晶体生长方式。 5.液态金属成形过程中在固相线附近产生的裂纹称为热裂纹,而在室温附近产生的裂纹称为冷裂纹。 6.铸造合金从浇注温度冷却到室温一般要经历液态收缩、固态收缩和凝固收缩三个收缩阶段。 7.焊缝中的宏观偏析可分为层状偏析和区域偏析。 8.液态金属成形过程中在附近产生的裂纹称为热裂纹,而在附近产生的裂纹成为冷裂纹。 9.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。 10.金属塑性加工就是在外力作用下使金属产生塑性变形加工方法。

1.12.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。 2.13.在完全不产生回复和再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形。 14.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。 3.15.单位面积上的内力称为应力。 4.16.物体在变形时,如果只在一个平面内产生变形,在这个平面称为塑性流平面。17.细晶超塑性时要求其组织超细化、等轴化和稳定化。18.轧制时,变形区可以分为后滑区、中性区和前滑区三个区域。19.棒材挤压变形时,其变形过程分为填充和挤压两个阶段。20.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、断裂带三个部分组成。 二、判断题(在括号内打“√”或“×”,每小题0.5分,共10分)1.酸性渣一般称为长渣,碱性渣一般称为短渣,前者不适宜仰焊,后者可适用于全位置焊。(√ ) 2.低合金高强度钢焊接时,通常的焊接工艺为:采取预热、后热处理,大的线能量。( x ) 3.电弧电压增加,焊缝含氮量增加;焊接电流增加,焊缝含氮量减少。(√ ) 4.电弧电压增加时,熔池的最大深度增大;焊接电流增加,熔池的最大宽度增大。( 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.液态金属导热系数越小,其相应的充型能力就越好;与此相同,铸型的导热系数越小,越有利于液态金属的充型。(√ ) 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。(√ ) 8. 粘度反映了原子间结合力的强弱,与熔点有共同性,难熔化合物的粘度较高,而熔点较低的共晶成分合金其粘度较熔点较高的非共晶成分合金的低。 (√ ) 9.两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。(√ )

材料成型技术基础试题答案

《材料成形技术基础》考试样题答题页 (本卷共10页) 、判断题(每题分,共分,正确的画“O ”,错误的打“X ”) 、选择题(每空1分,共38分) 三、填空(每空0.5分,共26分) 1.( 化学成分) ( 浇注条件) ( 铸型性质) 2.( 浇注温度) 3.( 复杂) ( 广) 4.( 大) 5.( 补缩) ( 控制凝固顺序)6.( 球铁) ( 2 17% ) 7.( 缺口敏感性) ( 工艺)8.( 冷却速度) ( 化学成分) 9.( 低) 10.( 稀土镁合金)11.( 非加工)12.( 起模斜度) ( 没有) 13.( 非铁) ( 简单)14.( 再结晶)15.( 变形抗力) 16.( 再结晶) ( 纤维组织)17.( 敷料) ( 锻件公差) 18.( 飞边槽)19.( 工艺万能性)20.( 三) ( 二) 21.( -二二) ( 三)22.( 再结晶退火)23.( 三) 24.( -二二)25.( 拉) ( 压)26.( 化学成分) ( 脱P、S、O )27.( 作为电极) ( 填充金属)28.( 碱性) 29.( 成本) ( 清理)30.( 润湿能力)31.( 形成熔池) (达到咼塑性状态) ( 使钎料熔化)32.( 低氢型药皮) ( 直流专用)

Ct 230 图5 四、综合题(20分) 1、绘制图5的铸造工艺图(6分) ? 2J0 环O' 4 “ei吋 纯 2、绘制图6的自由锻件图,并按顺序选择自由锻基本工序(6 分)。 O O 2 令 i 1 q―1 孔U 400 圈6 3、请修改图7?图10的焊接结构,并写出修改原因。 自由锻基本工序: 拔长、局部镦粗、拔长 图7手弧焊钢板焊接结构(2 分)图8手弧焊不同厚度钢板结构(2 分) 修改原因:避免焊缝交叉修改原因:避免应力集中(平滑过 度)

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1过冷度:金属的理论结晶温度和实际结晶温度的差值 2均质形核:在没有任何外来的均匀熔体中的形核过程 3异质形核:在不均匀的熔体中依靠外来杂质或者型壁面提供的衬底进行形核的过程 4异质形核速率的大小和两方面有关,一方面是过冷度的大小,过冷度越大形核速率越快。二是和界面有关界面和夹杂物的特性形态和数量来决定,如果夹杂物的基底和晶核润湿,那么形核速率大。 5形核速率:在单位时间单位体积生成固相核心的数目 6液态成型:将液态金属浇入铸型之,凝固后获得具有一定形状和性能的铸件或者铸锭的方法 7复合材料:有两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质复合组成一种多相固体 8定向凝固:使金属或者合金在熔体中定向生长晶体的方法 9溶质再分配系数:凝固过程当中,固相侧溶质质量分数和液相侧溶质质量分数的比值 10流动性是确定条件下的充型能力,液态金属本身的流动能力叫做流动性 11液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔获得完整轮廓清晰的铸件能力 影响充型能力的因素:(1)金属本身的因素包括金属的密度、金属的比热容、金属的结晶潜热、金属的粘度、金属的表面力、金属的热导率金属的结晶特点。(2)铸型方面的因素包括铸型的蓄热系数、铸型的温度、铸型的密度、铸型的比热容、铸型的涂料层、铸型的透气性和发气性、铸件的折算厚度(3)浇注方面的因素包括液态金属的浇注温度、液态金属的静压头、浇注系统中的压头总损失和。12影响液态金属凝固过程的因素:主要因素是化学成分冷却速度是影响凝固过程的主要工艺因素液态合金的结构和性质以及冶金处理(孕育处理、变质处理、微合金化)等对液态金属的凝固也有重要影响 13液态金属凝固过程当中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流,自然对流是由于密度差和凝固收缩引起的流动,由密度差引起的对流成为浮力流。凝固过程中由传热。传质和溶质再分配引起液态合金密度的不均匀,密度小的液相上浮,密度大的下沉,称为双扩散对流,凝固以及收缩引起的对流主要主要产生在枝晶之间,强迫对流是由液体受到各种方式的驱动力产生的对流,例如压力头。机械搅动、铸型震动、外加磁场。 14铸件的凝固方式:层状凝固方式(动态凝固曲线之间的距离很小的时候)、体积凝固方式(动态凝固曲线之间的距离很大的时候)、中间凝固方式(介于中间情况的时候)、 15影响铸件凝固方式的因素有二:一是合金的化学成分,二是铸件断面上的温度梯度。 16热力学能障动力学能障:热力学能障是右被迫处于高自由能过度状态下的界面原子产生的他能直接影响系统自由能的大小,动力学能障是由于金属原子穿越界面过程引起的,他与驱动力的大小无关,而仅仅取决于界面的结构和性质,例如激活自由能。单从热力学条件来看,液相的自由能已经大于固相的自由能,固相为稳定相,相变应该没有能障,但是要想液相原子具有足够的的能量越过高能界面,还需动力学条件,因此液态金属凝固过程中必须克服热力学和动力学两个能障。液态金属在成分、温度、能量、上不是均匀的,即存在成分、能量、结构

材料成型原理试卷一B试题及答案

. 重庆工学院考试试卷(B) 一、填空题(每空2分,共40分) 1.液态金属本身的流动能力主要由液态金属的、和等决定。2.液态金属或合金凝固的驱动力由提供。 3.晶体的宏观生长方式取决于固液界面前沿液相中的温度梯度,当温度梯度为正时,晶体的宏观生长方式为,当温度梯度为负时,晶体的宏观生长方式为。 5.液态金属凝固过程中的液体流动主要包括和。6.液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为。 7.铸件宏观凝固组织一般包括、和 三个不同形态的晶区。 8.内应力按其产生的原因可分为、和三种。9.铸造金属或合金从浇铸温度冷却到室温一般要经历、和三个收缩阶段。 10.铸件中的成分偏析按范围大小可分为和二大类。 二、下列各小题均有多个答案,选择最适合的一个填于横线上(每空1分,共9分)。 1.塑性变形时,工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响工件表面的粗糙度对 摩擦系数的影响。

. A、大于;B、等于;C、小于; 2.塑性变形时不产生硬化的材料叫做。 A、理想塑性材料;B、理想弹性材料;C、硬化材料; 3.用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称 为。 A、解析法;B、主应力法;C、滑移线法; 4.韧性金属材料屈服时,准则较符合实际的。 A、密席斯;B、屈雷斯加;C密席斯与屈雷斯加; 5.塑性变形之前不产生弹性变形(或者忽略弹性变形)的材料叫做。 A、理想弹性材料;B、理想刚塑性材料;C、塑性材料; 6.硫元素的存在使得碳钢易于产生。 A、热脆性;B、冷脆性;C、兰脆性; 7.应力状态中的应力,能充分发挥材料的塑性。 A、拉应力;B、压应力;C、拉应力与压应力; 8.平面应变时,其平均正应力 m中间主应力 2。 A、大于;B、等于;C、小于; 9.钢材中磷使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性。 A、提高;B、降低;C、没有变化; 三、判断题(对打√,错打×,每题1分,共7分) 1.合金元素使钢的塑性增加,变形拉力下降。()

材料成形技术基础(问答题答案整理)

第二章铸造成形 问答题: 合金的流动性(充型能力)取决于哪些因素?提高液态金属充型能力一般采用哪些方法?答:因素及提高的方法: (1)金属的流动性:尽量采用共晶成分的合金或结晶温度范围较小的合金,提高金属液的品质; (2)铸型性质:较小铸型与金属液的温差; (3)浇注条件:合理确定浇注温度、浇注速度和充型压头,合理设置浇注系统; (4)铸件结构:改进不合理的浇注结构。 影响合金收缩的因素有哪些? 答:金属自身的化学成分,结晶温度,金属相变,外界阻力(铸型表面的摩擦阻力、热阻力、机械阻力) 分别说出铸造应力有哪几类? 答:(1)热应力(由于壁厚不均、冷却速度不同、收缩量不同) (2)相变应力(固态相变、比容变化) (3)机械阻碍应力 铸件成分偏析分为几类?产生的原因是什么? 答:铸件成分偏析的分类:(1)微观偏析 晶内偏析:产生于具有结晶温度范围能形成固溶体的合金内。(因为不平衡结晶) 晶界偏析:(原因:(两个晶粒相对生长,相互接近、相遇;(晶界位置与晶粒生长方向平行。)(2)宏观偏析 正偏析(因为铸型强烈地定向散热,在进行凝固的合金内形成一个温度梯度) 逆偏析 产生偏析的原因:结晶速度大于溶质扩散的速度 铸件气孔有哪几种? 答:侵入气孔、析出气孔、反应气孔 如何区分铸件裂纹的性质(热裂纹和冷裂纹)? 答:热裂纹:裂缝短,缝隙宽,形状曲折,缝内呈氧化颜色 冷裂纹:裂纹细小,呈连续直线状,缝内有金属光泽或轻微氧化色。 七:什么是封闭式浇注系统?什么是开放式浇注系统?他们各组元横截面尺寸的关系如何?答:封闭式浇注系统:从浇口杯底孔到内浇道的截面逐渐减小,阻流截面在直浇道下口的浇注系统。(ΣF内<ΣF横ΣF横>F直下端>F直上端) 浇注位置和分型面选择的基本原则有哪些? 答:浇注位置选择:(1)逐渐的重要表面朝下或处于侧面;(原因:以避免气孔、砂眼、缩孔、缩松等铸造缺陷) (2)铸件的宽大平面朝下或倾斜浇注; (3)铸件的薄壁部分朝下;(原因:可保证铸件易于充型,防止产生浇不足、冷隔缺陷)(4)铸件的厚大部分朝上。(原因:便于补缩)容易形成缩孔的铸件,厚大部分朝上。(原因:便于安置冒口实现自上而下的定向凝固,防止产生缩孔) 分型面的选择:(1)应尽可能使全部或大部分构件,或者加工基准面与重要的加工面处于同

材料成型原理试卷一B试题及答案

重庆工学院考试试卷(B) 题号一二三四五六总分总分人 分数 一、填空题(每空2分,共40分) 得分评卷人 1.液态金属本身的流动能力主要由液态金属的、和等决定。2.液态金属或合金凝固的驱动力由提供。 3.晶体的宏观生长方式取决于固液界面前沿液相中的温度梯度,当温度梯度为正时,晶体的宏观生长方式为,当温度梯度为负时,晶体的宏观生长方式为。 5.液态金属凝固过程中的液体流动主要包括和。6.液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为。 7.铸件宏观凝固组织一般包括、和 三个不同形态的晶区。 8.内应力按其产生的原因可分为、和三种。9.铸造金属或合金从浇铸温度冷却到室温一般要经历、和三个收缩阶段。 10.铸件中的成分偏析按范围大小可分为和二大类。 二、下列各小题均有多个答案,选择最适合的一个填于横线上(每空1分,共9分)。 1.塑性变形时,工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响工件表面的粗糙度对 摩擦系数的影响。

A、大于;B、等于;C、小于; 2.塑性变形时不产生硬化的材料叫做。 A、理想塑性材料;B、理想弹性材料;C、硬化材料; 3.用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称 为。 A、解析法;B、主应力法;C、滑移线法; 4.韧性金属材料屈服时,准则较符合实际的。 A、密席斯;B、屈雷斯加;C密席斯与屈雷斯加; 5.塑性变形之前不产生弹性变形(或者忽略弹性变形)的材料叫做。 A、理想弹性材料;B、理想刚塑性材料;C、塑性材料; 6.硫元素的存在使得碳钢易于产生。 A、热脆性;B、冷脆性;C、兰脆性; 7.应力状态中的应力,能充分发挥材料的塑性。 A、拉应力;B、压应力;C、拉应力与压应力; 8.平面应变时,其平均正应力 m中间主应力 2。 A、大于;B、等于;C、小于; 9.钢材中磷使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性。 A、提高;B、降低;C、没有变化; 三、判断题(对打√,错打×,每题1分,共7分) 得分评卷人 1.合金元素使钢的塑性增加,变形拉力下降。()

材料成形技术基础习题集答案

2?顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量,通常顺序凝固适 合于( D ),而同时凝固适合于( B A .吸气倾向大的铸造合金; B .产生变形和裂纹倾向大的铸造合金; C.流动性差的铸造合金; D ?产生缩孔倾向大的铸造合金。 3 ?铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是 ( D );消除铸件中机械应力的方法是( C )o A .采用同时凝固原则; B ?提高型、芯砂的退让性; C.及时落砂; D .去应力 退火。 4.合金的铸造性能主要是指合金的( B )。 C )和( G )。 作业 2 铸造工艺基础 2-1 判断题(正确的画0,错误的画X ) 1 .浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有 利于获得 形状完整、 轮廓清晰、 薄而复杂的铸件。 因此, 浇注温度越高越好。 (X ) 2.合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松 的基本原 因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。 ( 0 ) 3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶 温度范围 小的合金或共晶成分合金, 原因是这些合金的流动性好, 且易形成集中缩孔, 从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。 4 .为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严 格限制 钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。 5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以 当 合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。 6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共 专业 班级 学号 姓名 O ) O ) (X) 晶成分合金由于在恒温下凝固, 即开始凝固温度等于凝固终止温度, 结晶温度范围为 零。因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的 铸造性能。 7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还 降低了 铸件的气密性。 8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂 程度,并 耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。 (X) O ) O ) 2- 2 选择题 1 .为了防止铸件产生浇不 足、 A .减弱铸型的冷却能力; 冷隔等缺陷,可以采用的措施有( B .增加铸型的直浇口高度; D . A 、B 和 C ; E . A 和 C o )。

材料成形原理试题

填空题: 1、铸件的宏观凝固组织主要是指 ,其通常包括 、 和 三个典型晶区。 2、金属塑性变形的基本规律有 和 。 3、铸件凝固组织中的微观偏析可分为 、 和 等,其均可通过 方法消除。 4、在塑性加工中润滑的目的是 , 模具寿命和产品质量, 变形抗力,提高金属的充满模腔的能力等。 5、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 。 6、钢冷挤压前,需要对坯料表面进行 润滑处理。 7、铸造应力有 、 和? 三种。 8、铸件的宏观凝固组织主要是指 ,其通常包 括 、 和 三个典型晶区。 9、铸件凝固组织中的微观偏析可分为 、 和 等,其均可通 过 方法消除。 10、在塑性加工中润滑的目的是 , 模具寿命和产品质量, 变形 抗力,提高金属的充满模腔的能力等。 11、材料的加工过程可以用相关的材料流程、 流程和 流程来描述。材料流程中,用来产生材料的形状、尺寸和(或) 变化的过程称为基本过程。材料流程中的基本过 程又分为机械过程、 过程和化学过程过程。 12、通常所说弹塑性力学三大基础方程指的是 方程、 方程和 方 程 。其中表达变形与应变之间关系的是 方程。 13、液态金属成形过程中在 附近产生的裂纹称为热裂纹,而在 附近产生的裂纹称为冷裂纹。 14、润湿角是衡量界面张力的标志。界面张力达到平衡时,杨氏方程可写为 =θcos 。当 时,液体能润湿固体;=θcos 时,为绝对润湿; 当 时,液体绝对不能润湿固体。 15、在塑性加工中润滑的目的是 ,提高模具寿命和产品质量, 变形 抗力,提高金属的充满模腔的能力等。 16、材料中一点的两种应力状态相等的充要条件是两应力状态的 分别相等。 17、采用主应力法分析宽度为B 的细长薄板在平锤下压缩变形。已知平衡方程为: 02=+h dx d k x τσ,接触表面摩擦条件y k f στ=,利用近似屈服条件为k y x 2=-σσ,方程的通解为: ,其中的积分常数,可根据边界条件: 确定,C = 。 18.液态金属或合金中一般存在 起伏、 起伏和 起伏。 19、铸件的宏观凝固组织主要是指 ,其通常包 括 、 和 三个典型晶区。

材料成形技术基础答案_第2版_施江澜_赵占西主编

材料成形技术基础答案_第2版_施江澜_赵占西主编 第一章金属液体成型 1。液态合金的填充能力是多少?它与合金的流动性有什么关系?为什么不同化学成分的合金有不同的流动性?为什么铸钢的填充能力比铸铁差? ①液态合金的填充能力是指液态合金填充型腔并获得轮廓清晰、形状完整的高质量铸件的能力 ②流动性好,合金熔体充型能力强,容易获得尺寸准确、外观完整的铸件如果流动性不好,填充能力差,铸件容易出现冷隔、气孔等缺陷。不同成分的 ③合金具有不同的结晶特征。共晶合金的流动性最好,其次是纯金属,最后是固溶体合金 ④与铸钢相比,铸铁更接近共晶成分,结晶温度范围更小,流动性更好。2.既然提高浇注温度可以提高液态合金的填充能力,为什么要防止浇注温度过高呢?铸造温度过高( )会增加合金的收缩率,增加空气吸力,并导致严重氧化。相反,铸件容易出现缺陷,如缩孔、缩松、粘砂、夹杂物等。 3。缩孔和气孔的存在会减小铸件的有效承载面积,并引起应力集中,导致铸件的力学性能下降。缩孔 大且集中,容易发现。它可以通过特定的工艺从铸件主体上移除。缩孔较小且分散,多多少少存在于铸件中。对于普通铸件来说,它通常不被视为缺陷,只有当铸件具有高气密性时,才可以防止它液态合

金填充型腔后,如果在冷却和凝固过程中液态收缩和凝固收缩的量没有得到补充,在铸件的最终凝固部分将形成一些型腔。大而集中的空洞变成了缩孔,而小而分散的空洞被称为缩孔 的不足之处是砂类充填不充分。冷绝缘是指在施加一定的力之后,铸造工件出现裂纹或断裂,并且氧化物夹杂出现在断裂表面或没有熔合在一起。 出风口的作用是在铸造过程中排出型腔内的气体,防止铸件产生气孔,便于观察铸件情况。冒口是附加在铸件顶部或侧面的辅助部件,以避免铸造缺陷。在 分步凝固过程中,其横截面上的固相和液相被边界线清楚地分开。在定向凝固中,熔融合金根据所需的晶体取向在与热流相反的方向上凝固。 5。定向凝固的原理是将冒口放置在铸件可能出现缩孔的厚而大的部分,同时采用其他技术措施,从铸件远离冒口的部分到冒口建立逐渐增加的温度梯度,从而实现从远离冒口的部分如冒口方向的顺序凝固。 铸件相邻零件或铸件凝固开始和结束的时间相同或相似,甚至同时完成凝固过程,顺序和方向没有明显区别,称为同步凝固 定向凝固主要用于大体积收缩的合金,如铸钢、球墨铸铁等。同时,凝固适用于凝固收缩小的合金和壁厚均匀、结晶温度范围宽的合金铸件,但对致密性要求不高。6.不均匀冷却使得铸件的慢冷却部分拉伸,而快冷却部分压缩。零件向下弯曲。手动建模和机器建模的优缺点是

材料成型及工艺基础考试题含答案

( . . , [ ' 《材料成形技术基础》考试样题答题页 (本卷共10页) 三、填空(每空分,共26分)

1.( ) ( ) ( ) 2.( ) 3.( ) ( ) 4.( ) 5.( ) < ( )6.( ) ( )7.( ) ( )8.( ) ( )9.( ) 10.( )11.( )12.( ) ( ) 13.( ) ( )14.( )15.( ) 16.( ) ( )17.( ) ( ) 18.( )19.( )20.( ) ( ) 21.( ) ( )22.( )23.( ) 24.( )25.( ) ( )26.( ) — ( )27.( ) ( )28.( ) 29.( ) ( )30.( )31.( ) ( ) ( )32.( ) ( ) 四、综合题(20分) 1、绘制图5的铸造工艺图(6分) 修 2、绘制图6的自由锻件图,并按顺 序选择自由锻基本工序。(6分) ·

自由锻基本工序: 3、请修改图7--图10的焊接结构,并写出修改原因。 、 图7手弧焊钢板焊接结构(2分)图8手弧焊不同厚度钢板结构(2分) 修改原因:焊缝集中修改原因:不便于操作 ~ 图9钢管与圆钢的电阻对焊(2分)图10管子的钎焊(2分) 修改原因:修改原因: 《材料成形技术基础》考试样题 (本卷共10页) 注:答案一律写在答题页中规定位置上,写在其它处无效。 一、判断题(16分,每空分。正确的画“O”,错误的画“×”) 1.( 结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合2.过热度相同时,

金流动性好。这是因为在结晶时,结晶温度范围大的合金中,尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。F 3.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。T 4.HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁,随着牌号的提高,C、Si含量增多,以减少片状石墨的数量,增加珠光体的数量。 5.缩孔和缩松都是铸件的缺陷,在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。T 6.铸件铸造后产生弯曲变形,其原因是铸件的壁厚不均匀,铸件在整个收缩过程中,铸件各部分冷却速度不一致,收缩不一致,形成较大的热应力所至。T 7.影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。F 8.制定铸造工艺图时,铸件的重要表面应朝下或侧立,同时加工余量应大于其它表面。T 9.铸造应力包括热应力和机械应力,铸造应力使铸件厚壁或

材料成形原理试卷(3)

试题 一、填空题 1、液体原子的分布特征为长程无序、短程有序。实际液态金属存在着能量、结构和成分三种起伏,其中在一定过冷度下,临界核心由结构起伏提供,临界生核功由能量起伏提供。 2、物质表面张力的大小与其内部质点间结合力大小成正比,界面张力的大小与界面两侧质点间结合力大小成反比。衡量界面张力大小的标志是润湿角θ的大小,润湿角θ越小,说明界面能越小。非均质形核过程,晶体与杂质基底的润湿角越小,非均质形核率越大;硫等杂质元素降低Fe液表面张力,所以增大凝固热裂纹倾向。 3、合金的液相线温度T L 及固相线温度T S 之差越大,其浇注过程的充型能力越差,凝固过程越倾 向于体积凝固方式,缩松形成倾向越大,热裂倾向越大。 4、晶体连续生长速度与动力学过冷度ΔT k 成正比关系。过冷度较小时,晶体台阶方式生长速度比连续生长的小,过冷度很大时,两者速度相等..。 5、根据“成分过冷”的判据,固液界面处的温度梯度G L 越小,合金原始成分C 越大,平衡分 配系数K 0(K <1情况下)越小,则成分过冷倾向越大。 6、对于气体在金属中溶解为吸热反应的情况,气体的溶解度随温度降低而降低。氢在Fe液中溶解度随熔滴过渡频率的增大而降低,随焊接气氛氧化性的增强而降低。 7、根据熔渣粘度随温度变化速率,可将焊接熔渣分为“长渣”与“短渣”。“ 长渣”是指随温度升高而粘度下降速度缓慢的熔渣。碱性渣为“ 短渣”,含SiO 2 多的酸性渣为“ 长渣”。 8、熔炼钢时,根据脱磷反应原理,提高脱磷效率的原则是希望低温、高碱度、强氧化性(FeO)熔渣、熔渣的粘度低及足够的渣量。 9、影响钢焊缝冷裂纹的三大主要因素是拘束应力状态、氢的含量及分布以及钢的淬硬倾向。 10、铸件产生集中性缩孔及分散性缩松的根本原因是金属的液态收缩和凝固收缩之和大于固态收缩,对产生集中性缩孔倾向大的合金,通常采用“顺序凝固”的工艺原则。 1.界面张力的大小可以用润湿角来衡量,两种物质原子间的结合力大,就润湿,润湿角为锐角;而两种物质原子间的结合力小,就不润湿,润湿角为钝角。 2.铸件的凝固方式可以分为逐层凝固、中间凝固和体积凝固三种不同形式,影响合金凝固方式的两个主要因素是:凝固温度区间和界面前沿的温度梯度。 3.Jakson因子a可以作为固-液界面微观结构的判据,凡a≤2的晶体,其生长界面为粗糙,凡a >5的晶体,其生长界面为光滑。 4.在固相无扩散,液相无对流只有有限扩散的条件下,晶体生长速度越快、平衡分配系数越小、液相中溶质扩散系数越慢,越容易形成成分过冷。 5.在一个由金属、金属氧化物、和氧化性气体组成的体系中,若金属氧化物的分解压为Po2,氧的实际分压为{PO2}。则,当{PO2}>Po2时,金属被氧化,当{PO2}< Po2时,金属被还原,当两者相等时,处于平衡状态 3、通常,合金的凝固温度区间越大,液态合金充型过程中流动性越差,铸件越容易呈体积(或糊 状)凝固方式 4、焊接热输入功率一定时,焊接速度越快,相同温度等温线椭圆的长、短轴相差越大,焊缝凝 固时晶体以对向生长的倾向越大,焊缝中心低熔点物质偏析程度越严重,焊缝的凝固裂纹形成倾向越大。 5、非均质形核过程,晶体与杂质基底的润湿角越小,非均质形核功ΔG越小,形核率越大; 非均质形核临界半径与均质形核的关系为相等。 6、细化铸件宏观凝固组织的措施有合理地控制浇注工艺和冷却条件、孕育处理、动力学细 化等三个方面。 7、共晶组织生长中,共晶两相通过原子的横向扩散不断排走界面前沿积累的溶质,且又互相提

材料成型原理(上)考试重点复习题

《材料成形原理》阶段测验 (第一章) 班级:姓名:学号成绩: 1、下图中偶分布函数g(r),液体g(r)为c图,晶态固体g(r)为a图,气体g(r)为 b 图。 (a)(b)(c) 2、液态金属是由大量不停“游动”着的原子团簇组成,团簇内为某种有序结构,团簇周围是一些散乱无序的原子。由于“能量起伏”,一部分金属原子(离子)从某个团簇中分化出去,同时又会有另一些原子组合到该团簇中,此起彼伏,不断发生着这样的涨落过程,似乎原子团簇本身在“游动”一样,团簇的尺寸及其内部原子数量都随时间和空间发生着改变,这种现象称为结构起伏。 3、对于液态合金,若同种元素的原子间结合力F(A-A、B-B) 大于异类元素的原子间结合力F(A-B),则形成富A及富B的原子团簇,具有这样的原子团簇的液体仅有“拓扑短程序”;若熔体的异类组元具有负的混合热,往往F(A -B)>F(A-A、B-B),则在液体中形成具有A-B化学键的原子团簇,具有这样的原子团簇的液体同时还有“化学短程序”。 4、液体的原子之间结合力(或原子间结合能U)越大,则内摩擦阻力越大,粘度也就越大。液 体粘度η随原子间结合能U按指数关系增加,即(公式):?? ? ? ? ? = T U T B B k exp k 2 3 τ δ η。 5、加入价电子多的溶质元素,由于造成合金表面双电层的电荷密度大,从而造成对表面压力大,而使整个系统的表面张力增大。 6、铸件的浇注系统静压头H越大,液态金属密度 1 ρ及比热 1 C、合金的结晶潜热H ?越大,浇注温 度 浇 T、铸型温度T型越高,充型能力越强。 7、两相质点间结合力越大,界面能越小,界面张力就越小。两相间的界面张力越大,则润湿角越大,表示两相间润湿性越差。 8、铸件的浇注系统静压头H越大,液态金属密度 1 ρ及比热 1 C、 合金的结晶潜热H ?越小,浇注温度 浇 T、铸型温度T型越高, 充型能力越强。 9、右图为碱金属液态的径向分布函数RDF,请在图中标注液 态K的平均原子间距r1的位置,并以积分面积(涂剖面线)表 达液态K的配位数N1的求法。见图中标注 10、试总结原子间相互作用力、温度、原子间距、表面活性元 素对液态金属的粘度、表面张力的总体规律。(可写于背面)

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