矿材料成形试题A

1矿大材料成形试题A2中国矿业大学09～10学年第1学期《材料成形基础》试卷（A）卷答案一、填空题（每空0.5分，共19分）1.不2.为负3.碳的石墨化膨胀作用4.生核过程、晶体生长方式5.固相线室温6.液态收缩、凝固收缩、固态收缩7.层状偏析、区域偏析8.逐层凝固、体积凝固、中间凝固、逐层、同时凝固、体积、顺序凝固9.塑性变形（永久变形）10.最大变形程度（塑性指标）11.温度效应12.冷变形13.滑动、转动14.应力15.塑性流平面16.超细化、等轴化、稳定化17.后滑区、中性面、前滑区18.填充、挤压19.圆角带、光亮带、断裂带二、判断题（在括号内打“√”或“×”，每小题0.5分，共10分）1.√2.×3.√4.×5.×6.√7.√8.√9.√10.√11.×12.×13.×14.×15.×16.×17.√18.×19.√20.√三、简答题（30分）1．解释下列名词：溶质再分配：金属液凝固时固相不能容纳的原子被排挤出来，富集在界面上的液体中，然后逐渐向液体内部扩散均匀化的现象称为溶质再分配。（2分）联生结晶：依附于母材半熔化晶粒开始长大的结晶方式叫做联生结晶或交互结晶。（2分）2析出性气孔：金属液在冷却及凝固过程中，因气体溶解度下降，析出的气体来不及从液面排除而产生的气孔称为析出性气孔。（2分）2.答：碱性焊条对铁锈更敏感。（1.5分）碱性渣中含SiO2，TiO2等酸性氧化物少，FeO的活度大，容易向液态金属扩散，使其焊缝含氧量增加。（2.5分）3.答：氢在形成冷裂纹中的作用：在高温时金属液中融入了大量的氢，随着温度的降低，在室温下由于氢的溶解度很低导致氢要溢出，但是由于温度降低速度快，氢处于饱和状态保留在金属中，因此足够高温度不会形成裂纹，当氢受抑制低于一定温度也不会产生裂纹，只有在室温左右产生裂纹。（2分）氢致裂纹的特征：延迟开裂，裂纹的扩展成断续状。（2分）机理：氢的应力诱导扩散理论。（2分）4.答：速度敏感指数（m）：表征材料抵抗产生颈缩的能力（3分），m值越大，材料越不容易产生颈缩（3分）。5.答：对于一点存在：12、23、31且分别为应力摩尔圆的半径①如果：K31max则屈服2分②若：K31maxⅠ:223123221223K则屈服2分Ⅱ:223123221223K则弹性2分Ⅲ:223123221223K则不存在2分四、综合题（41分）1.答：①临界晶核半径*r：SVGGLSV334rV24rS23434rrGGLSV0drGdVLSGr2*2分临界形核边长：SVGGLSV3aV26aS0daGdVLSGa*2分3球形临界晶核形成功：由于0TTLGV代入上面临界晶核半径TLTrLS0*2LSrG2**1341分正方形临界晶核形成功：由于0TTLGV代入上面临界晶核边长TLTaLS0*LSaG2**251分②比较临界形核功的大小，**12GG因此说明球形更易形核。2分2.答：答：①由三角形相似得：0001mESmmECkCTTCCTT其中0SmECkC7.65601EmEmTTCCTT℃1分②%84.5000*SmELCCCkCC1分%10*CCs1分由：*0LmiESmmECCTTCCTT解得：640IT℃1分③共晶体所占比例：%69.0*SmESmLCCCC2分④42分3.答：①因z面无切应力，则z面是主平面，可得一个主应力为60，应力张量可简化为其他2个面的平面应力状态，其应力单元体为：则三个面在σ—τ坐标系中的坐标值分别为（45，-40）、（15，40）、（60，0），可得莫尔圆如图。画出莫尔圆1分，x面、y面、z面在莫尔圆上的位置如上图。每个1分②三个主应力分别为：123573305733060每条2分，用应力状态特征方程求出也可以。xy40O154045z(60,0)y(15,40)x(45,-40)30735307355③三个切应力分别为：15732545732530312312每条1分八面体应力为：403132182分④/573105737020ijijm0/1J222213232221/23073590735606161J207073510735/3/2/1/3J每条1分⑤20:70735:10735::::::/3/2/1321321ddd3分⑥屈雷斯加：因最大切应力50157325max（1分），物体处于弹性状态（1分）。密塞斯屈服准则：（1分），物体处于屈服状态（1分）。5000613430735907356022213232221