完整版材料加工原理复习资料
一．选择和填空
1. 液态金属凝固过程的三种传热方式：传导、辐射、对流。
2. 在铸件凝固期间对铸件与铸型之间热交换起决定性作用的因素是热交换。
3. 凝固过程的热阻包括：液态金属的热阻、已凝固金属的热阻、中间层的热阻以及铸型的
热阻。
4. 影响金属凝固温度场的因素主要包括：凝固金属的性质、铸型的性质、浇注条件和铸件
的结构。
5. 金属凝固方式取决于凝固区的宽度。
6. 纯铜、纯铝、灰铸铁以及低碳钢等的凝固均属于逐层凝固；球墨铸铁、高碳钢、锡青铜等合
金均为体积凝固；中碳钢、白口铸铁等合金均为中间凝固。
7. 影响凝固方式的因素：结晶温度范围、温度梯度。
8. 组成最典型的铸件晶粒组织的晶区：表面细晶区、内部柱状晶区、中心等轴晶区。
9. 一个晶粒内部出现的化学成分不均匀的现象称为晶内偏析。消除晶内偏析的方法：采用均
匀化退火。
10. 由于对数应变反应了瞬时的变形，真实地表示了塑性变形过程，因此在金属塑性变形中一般都
采用对数应变来表示变形程度。
11. 屈服准则是变形体由弹性状态向塑性状态过渡的力学条件。
12. 粉体制备的方法：粉碎法、合成法。
13. 粉体的特性指：粉体的粒度、粒度分布、粉体颗粒的形状、粉体表面特性、粉体的流动性。
14. 互不溶解的的混合粉末烧结的条件：（A-B的表面能必须小于组元A和B单独存在
使得表面能之和）
15. 液相烧结需满足的润湿条件：润湿角° 。
16. 界面结合分为：机械结合、物理结合、化学结合。
17. 熔流体的流动曲线：n=1 时，牛顿流体；n<1 时，切力变稀流体或假塑性流体；
n>1时，切力增稠流体或胀流性流体。
18. 聚合物流体弹性的表征：液流的弹性回缩、聚合物流体的蠕变松弛、孔口胀大效
应、爬杆效应、剩余压力效应、孔道的虚构长度。
19. 挤出机挤出过程：固体输送、熔化过程、熔体输送
20. 焊接冶金区分为三个区：药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。
21. 焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区、母材组成，焊缝和热影响区的中间为熔合
区。
22. 熔化焊冶金的缺陷：气孔和裂纹（热裂纹和冷裂纹）。
23. 软钎焊一一钎焊液相线温度V 450 C;硬钎焊一一钎焊液相线温度（450?
900 ）C；高温钎焊一一钎焊液相线温度〉900 C
24. 钎缝组织：扩散区、界面区、钎缝中心区。
25. 挤出成型 --- 挤出机
注射成型 --- 注射机
模压成型 --- 压机
名词解释
1．凝固时间：指从液态金属充满型腔后至凝固完毕所需的额时间。
2．穿晶组织：柱状晶一直长大到铸件中心，直到与其他柱状晶相遇的组织。
3．孕育处理：在液态金属中加入孕育剂，促进液态金属内部行核从而获得细等轴晶的方法。
4．粉末冶金：是制取金属粉末或以金属粉末为原料，经过成型和烧结，制造各种金属或金属-非金属材料和制品的工艺过程。
5．活化烧结：采用化学或物理的措施使烧结温度降低，烧结过程加快或使烧结体密度和其它性能得到提高的方法称为活化烧结。
6.相容性：指复合材料在制造和使用过程中各组分之间相互协调、配合的程度。
7.润湿性：液体在固体表面铺展的现能力。
8.熔体破裂：当熔体剪切速率或剪切应力超过某一临界值时，挤出物表面开始出现畸变。最初是表面粗糙，而后随剪切速率（或剪切应力）的增大，分别出现波浪形、鲨鱼皮形、竹节形、螺旋形畸变，直至无规破裂的现象。
9.成型周期：完成一次注射成型所需的时间，包括加料、塑化、充模、保压、冷却时间以及开模、闭模及辅助作业等时间。
10.压延效应：纵横向性能差异的现象。
11.焊剂：焊接时能够熔化形成焊渣和气体，对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质。
12.扩散连接：将两个待连接工件紧压在一起，置于真空或保护气氛中加热至母材熔点以下温度，对其施加压力使两焊接表面微观凹凸不平处产生微观塑性变形达到紧密接触，在经保温、原子相互扩散而形成牢固的冶金结合的一种链接方法。
三．简答题
1.柱状晶组织获得的条件
（1）保证液态合金的热量在型腔中沿单一方向散失，绝对避免在侧面形核和生长；
（2）保证固-液界面前沿液相中有足够大的正温度梯度，并减小界面前沿液相中的成分过冷；
（3）保证型腔中液态合金液面上不产生晶体，以防止其沉积形成等轴晶；
（4）在熔炼过程中应采取措施防止液态合金氧化，以提高液态合金的纯洁性。2.缩孔和缩松的危害：减少受力有效面积，产生引力集中，从而降低铸件机械性能、气密性能和物理化学性能。
3.密度和强度变化述旦庄力
第1阶段：在压力作用下粉末颗粒发生相对位移，填充孔隙，压坯密度随压力增加而急剧增加；但颗粒间接触面积小，强度不大，称为滑动阶段。
第2阶段：粉末体出现压缩阻力，即使再加压其孔隙度不能再减少，密度不随压
力增高而明显变化；但颗粒间接触面积增大，强度直线提高。
第3阶段：当压力超过粉末颗粒的临界压力时，粉末颗粒开始变形，从而使其密度又随压力增高而增加；坯体强度也增加。
4.烧结过程
第一阶段----发生粘结。烧结初期，颗粒间的原始接触点或面转变为晶体结合，形成烧结颈。在这一阶段，颗粒内晶粒不发生变化，晶粒外形也基本不变，整个烧结体不发生收缩，密度增加也极微，但烧结体的强度和导电性则有明显增加。
第二阶段----烧结颈长大。原子向结合面的大量迁移，使烧结颈扩大，颗粒间距离缩小，形成连续的孔隙网络；同时由于晶粒长大，晶界越过孔隙移动，而被晶界扫过的地方，孔隙大量消失。体积收缩，密度和强度增加是这个阶段的主要特征。
第三阶段----闭孔隙球化和缩小。当烧结体密度达到90%以后，多数孔隙完
全被分隔，闭孔数目大为增加，孔隙形状趋于球形并不断缩小。在这个阶段，整个烧结体仍可缓慢收缩，但主要是靠小孔的逐渐消失来实现。
5.聚合物基复合材料的界面增强原则
6.原位自生颗粒增强金属基复合材料的制备工艺特点：①增强体是从金属基体中原位行核长大的，具有稳定的热力学特性，而且增强体表面无污染，避免了与基体相溶性不良的问题，可以提高界面的结合强度。②通过合理选择反应元素的类型、成分及其反应性，可有效地控制原位生成增强体的种类、大小、分布和数量。
③省去了外加增强相需要单独合成、处理和颗粒加入等工序，因此，其制备工艺简单，制造成本较低。
④从液态金属基体中原位生成增强相的工艺，可用铸造方法制备形状复杂、尺寸较大的近终形构件。
⑤在保证材料具有较好的韧性和高温性能的同时，可较大幅度地提高复合材料的强度和弹性模量。
7.挤出机螺杆变化过程
①加料段：将料斗供给的料送往压缩段，塑料在移动过程中一般保持固体状体，由于受热而部分熔化。
②压缩段（迁移段）：压实物料，使物料由固体转化为熔融体，并排出物料中的空气，本段螺杆对塑料产生较大的剪切作用和压缩。
③均化段（计量段）：将熔融物料定容（定量）定压地送入机头使其在口模中成型。
8.注射机三个系统的作用
①锁模系统：是保证成型模具的闭锁、开启并取出制品；
②注射系统：是“吃进”塑料，使之塑化和熔融，并在高压和高速下将熔体注入模腔；
③液压传动和电器控制系统：是保证注射机按工艺过程预定的要求和程序准确无误地进行工作。
9.焊条药皮的作用：
①保护作用；②冶金作用；③使焊条具有良好的工艺性能。
10.钎焊与熔焊或压焊相比的不同之处：
钎焊时只有钎料熔化而母材保持固态；钎料的熔点低于母材的熔点，因而其成分与母材有很大差别；钎焊的整个过程是熔化的钎料依靠润湿、毛细作用填入并保持在母材间隙内，使液态钎料与固态母材间发生相互作用而形成材料的冶金
2. 论述题
1.为什么人们希望获得中心等轴晶区？采取的一些措施？与柱状晶区相比，等轴晶区的各个晶粒在长大时彼此交叉，枝叉间的搭接牢固，裂纹不易扩展；不存在明显的脆弱界面；各晶粒的取向各不相同，其性能没有方向性。
①降低浇注温度能使液态金属与型壁及浇道壁接触时就产生大量晶体并自型壁脱落。降低浇注温度能使游离的小晶体在随后的漂移中重新熔化的可能性减少。
②孕育处理主要促进非自发行核作用；使溶质偏析系数增大，使枝晶易产生更细的颈缩，促进晶体自型壁脱落和晶枝的熔断脱落，从而增加漂移于型腔内部的小晶体数量。
③动力学细化方法引起固相和液相的相对运动，导致枝晶的破碎或与铸型分
离，在液相中形成大量结晶核心，达到细化晶粒的效果
2. 陶瓷材料切削脆性去除机理
首先在刀具的正下方附近，产生最大应力，达到 一定值时产生裂纹(a);此主裂纹随切削的进行而 扩大，由于能量的释放，达到切削深度的数倍程 度裂纹停止(b)；裂纹扩展停止之后，从主裂纹前 端附近，在刀尖近傍其应力集中程度升高，顾在 刀尖近傍生成第二条裂纹，而沿最大剪应力方向 的前上方扩大(c);由于第二条裂纹的生成，能量 释放率增加，所以裂纹向未切削的自由表面传播 而除去材料。结果在加工面中残
留有停止扩展的 王裂纹(d)。
在加工面上残留的裂纹严重地损害加工零件的 性能，
特别是残留纹的尺寸会达到切削深度的数 倍，使陶瓷
材料加工后性能大大降低。
3. 手糊工艺过程及优缺点
先在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物，再在其上铺贴一层按要求剪裁好 的纤维织物，
用刷子、压辊或刮刀压挤织物，使其均匀浸胶并排除气泡后，再涂 刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物, 后，在一定压力作用下加热固化成型, 成型，最后得到复合材料制品。
优点：该方法所用的设备和工具简单, 产； 缺点：手糊工艺的技术性强，产品质量不易控制，操作条件差，生产效
率低 4. 挤出吹塑成型过程：
①通过挤出机将塑料熔融并成型管坯；②将管坯送入吹塑模具中，闭合模具 夹住管坯，插
入吹塑头；③通入压缩空气，在压缩空气的作用下，使型坯膨胀并 附着在型腔壁上成型；④成型后保压、冷却、定型并放出制品内的压缩空气；⑤ 开模取出制品，切除尾料。
在选择材料时要考虑到聚合物的结构对熔体强度和型坯垂伸的影响， 材料结
构上的差异将使制品性能有所不同。 考虑加工条件使，在保障熔体塑炼均匀的前 提下，熔体温度应稍低为宜，这样可以提高熔体强度，降低垂伸现象。
反复上述过程直至达到所需厚度为止。然
或者利用树脂体系固化时放出的热量固化
产品尺寸不受限制，适于多品种小批量生
_切削方向
HUif 战IT 止
(b)
高分子材料加工成型原理作业
高分子材料加工成型原理作 业 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《高分子材料加工成型原理》主要习题 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释：牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、剪 切粘度、滑移、端末效应、鲨鱼皮症。 牛顿流体：流体的剪切应力和剪切速率之间呈现线性关系的流体，服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。 非牛顿流体：流体的剪切应力和剪切速率之间呈现非线性关系的流体，凡不服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。 假塑性流体：是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而降低的流动特性的流体，常称为“剪切变稀的流体”。 胀塑性流体：是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而升高的流动特性的流体，常称为“剪切增稠的流体”。P13 拉伸粘度：用拉伸应力计算的粘度，称为拉伸粘度，表示流体对拉伸流动的阻力。 剪切粘度：在剪切流动时，流动产生的速度梯度的方向与流动方向垂直，此时流体的粘度称为剪切粘度。 滑移：是指塑料熔体在高剪切应力下流动时，贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动。P31端末效应：适当增加长径比聚合物熔体在进入喷丝孔喇叭口时，由于空间变小，熔体流速增大所损失的能量以弹性能贮存于体系之中，这种特征称为“入口效应”也称"端末效应"。鲨鱼皮症：鲨鱼皮症是发生在挤出物表面上的一种缺陷，挤出物表面像鲨鱼皮那样,非常毛糙。如果用显微镜观察,制品表面是细纹状。它是不正常流动引起的不良现象,只有当挤出速度很大时才能看到。 6、大多数聚合物熔体表现出什么流体的流动行为为什么P16 大多数聚合物熔体表现出假塑性流体的流动行为。假塑性流体是非牛顿型流体中最常见的一种，聚合物熔体的一个显著特征是具有非牛顿行为，其黏度随剪切速率的增加而下降。此外，高聚物的细长分子链，在流动方向的取向粘度下降。 7、剪切流动和拉伸流动有什么区别？ 拉伸流动与剪切流动是根据流体内质点速度分布与流动方向的关系区分，拉伸流动是一个平面两个质点的距离拉长，剪切流动是一个平面在另一个平面的滑动。 8、影响粘度的因素有那些是如何影响的 剪切速率的影响：粘度随剪切速率的增加而下降； 温度的影响：随温度升高，粘度降低； 压力的影响：压力增加，粘度增加； 分子参数和结构的影响：相对分子质量大，粘度高；相对分子质量分布宽，粘度低；支化程度高，粘度高； 添加剂的影响：加入增塑剂会降低成型过程中熔体的粘度；加入润滑剂，熔体的粘度降低；加入填料，粘度升高。 12、何谓熔体破裂产生熔体破裂的原因是什么如何避免高聚物熔体在挤出过程中，当挤压速率超过某一临界值时挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹，甚至支离和断裂成碎片或柱段，这种现象称为熔体破裂。 原因：一种认为是由于熔体流动时，在口模壁上出现了滑移现象和熔体中弹性恢复所引起；另一种是认为在口模内由于熔体各处受应力作用的历史不尽相同，因而在离开口模后所出现的弹
材料加工冶金传输原理习题答案
考试重点 第二章：牛顿粘性定律（计算题） 第三章：连续性方程、伯努利定律（计算题） 第四章：雷诺系数、水头损失（计算题） 第九章：P109 9-14的公式 第十章：影响对流换热的因素（简答） 第十一章：辐射换热与导热及对流换热的不同点（简答） 第十四章：等摩尔逆向扩散（简答） (黄色标注为老师上课讲过的题目) 第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质 答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 1-2某种液体的密度ρ=900 Kg ／m 3，试求教重度y 和质量体积v 。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知： )m /(88208.9900g 3N V G =*=== ργ ∴质量体积为)/(001.01 3kg m == ρ ν 某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN ／m 2时体积为995cm 3，当压强为1MN ／m 2时体积为1000 cm 3，问它的等温压缩率k T 为多少 解：等温压缩率K T 公式(2-1): T T P V V K ??? ?????-=1 ΔV=995-1000=-5*10-6m 3 注意：ΔP=2-1=1MN/m 2=1*106Pa 将V=1000cm 3代入即可得到K T =5*10-9Pa -1。 注意：式中V 是指液体变化前的体积 如图所示，在相距h ＝的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。当薄板以匀速v ＝s 被拖动时，每平方米受合力F=29N ，求两种油的粘度各是多少 解：流体匀速稳定流动时流体对板面产生的粘性阻力力为 Y A F 0y x ν ητ== 平板受到上下油面的阻力之和与施加的力平衡，即
1 材料制备与加工实验指导书
材料制备与加工实验实验指导书
目录 实验1、铝合金时效硬化曲线的测定及其影响因素分析实验2、焊接工艺与焊缝组织检验 实验4、热塑性塑料的挤出造粒和注射成型
实验1、铝合金时效硬化曲线的测定及其影响因素分析 一、实验目的 1．掌握固溶淬火及时效处理的基本操作； 2．了解时效温度和时效时间对时效强化效果的影响规律； 3．了解固溶淬火工艺(淬火加热温度、保温时间及淬火速度等)对铝合金时效效果的影响； 4．掌握金属材料最佳淬火温度的确定方法； 5．加深对时效强化及其机制的理解。 二、实验原理 从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程称为脱溶或沉淀，它是一种扩散型相变。发生这种转变的最基本条件是，合金在平衡状态图上有固溶度的变化，并且固溶度随温度降低而减少，如图2-1所示。如果将C 成分的合金自 单相α固溶体状态缓慢冷却到固溶度线(MN)以下温度(如T 3 )保温时，β相将从α相固溶体中 脱溶析出，α相的成分将沿固溶度线变化为平衡浓度C 1，这种转变可表示为α(C )→α(C 1 )+β。 其中β为平衡相，它可以是端际固溶体，也可以是中间相，反应产物为(α+β)双相组织。将这种双相组织加热到固溶度线以上某一温度(如T 1 )保温足够时间，β相将全部溶入α相中，然后再急冷到室温将获得单相过饱和的α固溶体。这种处理称为固溶处理（淬火）。 图2-1 固溶处理与时效处理的工艺过程示意图 然而过饱和的α相固溶体在室温下是亚稳定的，它在室温或较高温度下等温保持时，亦将发生脱溶。但脱溶相往往不是状态图中的平衡相，而是亚稳相或溶质原子聚集区。这种脱溶可显著提高合金的强度和硬度，称为时效硬(强)化或沉淀硬(强)化。 合金在脱溶过程中，其力学性能、物理性能和化学性能等均随之发生变化，这种现象称为时效。室温下产生的时效称为自然时效，高于室温的时效称为人工时效。 若将过饱和固溶体在足够高的温度下进行时效，最终将沉淀析出平衡脱溶相。但在平衡相出现之前，根据合金成分不同会出现若干个亚稳脱溶相或称为过渡相。以Al-4％Cu合金为
2008年高分子材料加工原理试卷A答案
一、名词解释（15分） 1、差别化纤维：是指不同于常规品种的化学纤维，即经过化学改性、物理变形和特殊工艺加工而得到的具有某些特性的化学纤维 2、热塑性塑料：可以塑化或软化，冷却时凝固成形，温度变化可令其反复变形。高分子链结构通常是线型或支化度较低，粘流温度低于其热分解温度 3、门尼粘度：未硫化胶料在一定温度（100℃）、压力（3×106～6×106Pa）和时间（4min）时的抗剪切能力。门尼粘度越高，平均分子量越大，可塑性小 4、熔融指数：热塑性塑料在一定温度和压力下，熔体在10分钟通过测试孔所流出的塑料重量 5、离模膨胀：高聚物流体从小孔、毛细管或狭缝中挤出时，挤出物的直径或厚度会明显大于模口的尺寸，这种现象叫做“巴拉斯效应”。 二、填空题（20分） 1、硫化剂、补强剂、填充剂、防老剂 2、胀大区、形变区、等速区。 3、正流、横流、逆流、漏流。 4、塑炼、混炼、硫化。 3、松弛热定型，定长热定型，控制张力热定型，普弹形变、高弹形变，粘性形变 三、选择题（20分，选一个最合适的答案。） CAABA BBCCA 四、简答题（10分） 1、聚合物流体有几种流动类型？切力变稀流体随剪切速率增加粘度下降的原因是什么？(6分) 答：牛顿型、假塑性流体、胀流性流体、宾汉塑性体（2分） 聚合物流体切力变稀的原因，在于大分子链之间发生的缠结，也就是“缠结理论”或“拟网状结构理论”（2分）。剪切速率较小时，被破坏的“拟网状结构”被及时地形成。故高聚物流动时，η与 剪切速率无关，为牛顿区域，剪切速率大时，被破坏的“拟网状结构”的点数多于形成的“拟网状结构”的点数。故高聚物流动时，剪切速率增大使粘度η下降。（2分） 2、注射成型的成型工艺过程？（4分） 答：注射成型过程包括：成型前的准备（原料准备）、注射过程（加料、塑化、充模、冷却、脱模）、制品的后处理。 1
材料加工技术作业
材料加工技术——作业5 (孙秀丽，21526082) 1:比较滚筒球磨制粉与气流磨制粉的优缺点？ 气流研磨法是通过气体传输粉料，并通过粉料自身之间的相互摩擦、撞击或颗粒与制粉装置间的撞击使粗大颗粒细化的一种研磨方法。优点是其由于不使用研磨球及研磨介质，所以气流研磨粉的化学纯度一般比机械研磨法的要高。 滚筒球磨法是传统机械研磨法，其优点是：机械方法制备的粉体粒径分布较宽。缺点是：机械制粉方法获得的粉体粒径一般在微米级，进一步细化效率很低且比较困难、粉碎过程中易于引入杂质，难以满足特种陶瓷对原料粒度和纯度的要求。 2：分析拉瓦尔管喷嘴设计在气流磨金属制粉上的应用原理？ 夹带有粉料的高压气流通过拉瓦尔管型硬质合金喷嘴喷出，在管颈部，气体加速，速度达到临界流速，在开口部，气体压力急剧下降，形成绝热膨胀过程。通过拉瓦尔管的喷出，会产生两个效应（1）加速效应，（2）冷却效应。冷流冲击是利用金属的冷脆性而开发的一种粉末制取技术。是将高速运动的粉末颗粒喷射到一个固定的硬质靶上，通过强烈碰撞而使粉末颗粒破碎。冷流冲击法制粉的粉末粒度与气流压力有关，气压越大，则粉末越细。 3：雾化制粉在存在哪三个过程？由这三个过程分析提高雾化制粉，应该采取哪些措施？ 过程一：较大的金属的液珠在受到外力冲击的瞬间，破碎成数个小液滴。雾化时液体吸收的能量与雾化液滴的粒径存在一个对应关系，吸收的能量越高则粒径越小；反之亦然。 过程二：液体颗粒破碎的同时，还可能发生颗粒间相互接触，再次成为一个较大的液体颗粒，并且液体颗粒形状向球形转化，这个过程中，体系的总表面能降低，属于自发过程。 过程三：液体颗粒冷却形成小的固体颗粒。 为了提高雾化制粉效率，应该遵循的两个原则如下： 能量交换准则：提高单位时间内单位质量液体从系统中吸收能量的效率，以克服表面自由能的增加。 快速凝固准则：提高雾化液滴的冷却速度，防止液体微粒的再次聚集。 在实际雾化制粉时，依据以上两条准则，通过改变工艺方法、调整工艺参数、改变液体性质等措施，可以达到调整粉末粒度，实现高效制粉的目的。 4：如何提高干压成型粉体成形性能？ 模压成形又称为干压成形，是将粉料填充到模具内部后，通过单向或双向加压，将粉料压制成所需形状。采用双向加压可以改善单项加压时坯体沿高度方向的密度不均匀性。 5：分析干压成形弹性后效产生的原因，易于引起单向或者双向干压成形坯体的何种缺陷？在等静压中成形有何应用？ 在等静在压制过程中，当卸掉压制压力并把压坯从压模中压出后，由于弹性内应力的作用，压坯将发生弹性膨胀，这种现象称为弹性后效。出现弹性后效的原因是：粉体在压制过程中受到压力作用后，粉末颗粒发生弹塑性变形，在压坯内部聚集很大的内应力。当压制压力消除后，弹性内应力便要松弛，改变颗粒的外形和颗粒的接触状态，从而使压坯发生膨胀。压坯和压模的弹性后效是产生压坯裂纹以及压坯分层的主要原因。 6：如何提高塑性成形泥料的成形性能？ 一是增加坯料中可塑性原料的含量；二是球磨，获得颗粒较细的坯料，不仅增加坯料的塑性，还可以提高坯料的烧结活性；三是坯料组织均匀而不含有空气有利于提高坯料的可塑性；四
材料加工冶金传输原理习题答案(完整资料).doc
此文档下载后即可编辑 第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？ 答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 1-2某种液体的密度ρ=900 Kg ／m 3，试求教重度y 和质量体积v 。 解：由液体密度、重度和质量体积的关系知： )m /(88208.9900g 3N V G =*=== ργ ∴质量体积为)/(001.013kg m ==ρν 1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN ／m 2时体积为995cm 3，当压强为1MN ／m 2时体积为1000 cm 3，问它的等温压缩率k T 为多少? 解：等温压缩率K T 公式(2-1): T T P V V K ????????-=1 ΔV=995-1000=-5*10-6m 3 注意：ΔP=2-1=1MN/m 2=1*106Pa 将V=1000cm 3代入即可得到K T =5*10-9Pa -1。 注意：式中V 是指液体变化前的体积 1.6 如图1.5所示，在相距h ＝0.06m 的 两个固定平行乎板中间放置另一块薄 板，在薄 板的上下分别放有不同粘度的油，并且 一种油的粘度是另一种油的粘度的2 倍。当薄板以匀速v ＝0.3m/s 被拖动时， 每平方米受合力F=29N ，求两种油的粘度各是多少? 解：流体匀速稳定流动时流体对板面产生的粘性阻力力为
Y A F 0 y x νητ== 平板受到上下油面的阻力之和与施加的力平衡，即 h h F 0 162/22/h νηνηνητ=+==合 代入数据得η=0.967Pa.s 第二章 流体静力学（吉泽升版） 2-1作用在流体上的力有哪两类，各有什么特点? 解:作用在流体上的力分为质量力和表面力两种。质量力是作用在流体内部任何质点上的力，大小与质量成正比，由加速度产生，与质点外的流体无关。而表面力是指作用在流体表面上的力，大小与面积成正比，由与流体接触的相邻流体或固体的作用而产生。 2-2什么是流体的静压强，静止流体中压强的分布规律如何? 解： 流体静压强指单位面积上流体的静压力。 静止流体中任意一点的静压强值只由该店坐标位置决定，即作用于一点的各个方向的静压强是等值的。 2-3写出流体静力学基本方程式，并说明其能量意义和几何意义。 解:流体静力学基本方程为：h P h P P P Z P Z γργ γ+=+=+=+002211g 或 同一静止液体中单位重量液体的比位能 可以不等，比压强也可以不等，但比位 能和比压强可以互换，比势能总是相等的。 2-4如图2-22所示，一圆柱体d ＝0.1m ，质量 M ＝50kg ．在外力F ＝520N 的作用下压进容 器中，当h=0.5m 时达到平衡状态。求测压管 中水柱高度H ＝? 解：由平衡状态可知：)()2/()mg 2 h H g d F +=+ρπ（ 代入数据得H=12.62m
材料加工第2章作业参考答案
第2章作业参考答案 1. 液态金属成形的一般工艺过程是怎样的？结合其工艺特点分析该类工艺的优点、缺点和和适用范围。 液态金属成形是将液态金属注入铸型中使之冷却、凝固而形成零件的方法，一般工艺过程包括模样制造、铸型制造、金属熔化与充型、凝固等关键步骤。 铸造为液体成形具有不受零件大小/薄厚/复杂程度限制、可制造各种合金铸件、相对焊接和塑性成形而言尺寸精度高、成本低等优点；但需要造型、浇注等步骤，工艺相对繁琐，工件承载能力不如锻件，同时工作环境差，粉尘多。铸造适用于绝大部分零件，适用范围广。（工艺过程三点明确。明确分析优点、缺点和适用范围，同时结合其工艺特点） 2.铸造合金流动性差对铸件质量有何影响？浇注时金属液过热温度及其他工艺条件相同的情况下，初步判断一下HT350和HT200两种合金，哪个流动性好，为什么？什么是液态金属的充型性能？它与那些因素有关？ 流动性差，金属充型能力差，铸件成形质量降低；液态金属中的气体夹杂物不易浮出，易产生气孔、夹杂；对缩孔和裂纹的充填和愈合作用减弱，易产生缩孔、裂纹等缺陷。 HT200流动性好，HT200碳含量在3.0~3.6%，HT350在2.7~3.2%，因HT200成分更靠近共晶点，固-液区间小，熔点较低，故流动性好（固液两相区越大，结晶温度范围越大，枝晶越发达，流动性越差）。（流动性影响，判断及理由） 充型能力：指液态金属充满型腔，获得形状完整、轮廓清晰健全铸件的能力。充型能力首先取决于合金的流动性，同时又受到铸型性质（如铸型蓄热系数、铸型温度、铸型中的气体）、浇注条件（如浇注温度、充型压头、浇注系统结构）以及铸件结构（如模数、复杂程度等）的影响。（充型能力定义，四个影响方面）3. 缩孔、缩松的区别是什么？什么样的合金容易出现疏松缺陷？生产中如何采取措施防止缩孔、缩松缺陷的产生？ 缩孔缩松的区别在形态，而取决于凝固方式，当铸件以逐层凝固方式凝固时，液态金属的流动使收缩集中到铸件最后凝固部分形成集中孔，即缩孔；而铸件以体积凝固方式凝固时，枝晶间隙的液体得不到补缩而形成小的孔洞，即缩松。 凝固区间大，收缩大的合金易产生缩松，如具有宽结晶温度范围的非共晶合金等。防止缩孔缩松的产生，可以调整化学成分，降低浇注温度和减慢浇注速度，增加铸型的激冷能力，设置冒口进行补缩，对于灰口铸铁和球铁可以利用石墨析出造成的体积膨胀，抵消部分或全部体积收缩。（缩孔缩松区别，产生缩孔缩松的原因，防止措施）
材料加工原理作业答案
作业 第一章液态金属的结构与性质 1、如何理解实际液态金属结构及其三种“起伏”特征？ 理想纯金属液态结构能量起伏和结构起伏；实际纯金属液态结构存在大量多种分布不均匀、存在方式（溶质或化合物）不同的杂质原子；金属（二元合金）液态结构存在第二组元时，表现为能量起伏、结构起伏和浓度起伏；实际金属（多元合金）液态结构相当复杂，存在着大量时聚时散，此起彼伏的原子团簇、空穴等，同时也含有各种固态、气态杂质或化合物，表现为三种起伏特征交替；能量起伏指液态金属中处于热运动的原子能量有高有低，同一原子的能量也会随时间而不停变化，出现时高时低的现象。结构起伏指液态金属中大量不停“游动”着的原子团簇不断分化组合，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，这样此起彼伏，不断发生着的涨落过程，似乎团簇本身在“游动”一样，团簇的尺寸及内部原子数量都随时间和空间发生着改变的现象。浓度起伏指在多组元液态金属中，由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别，结合力较强的原子容易聚集在一起，把别的原于排挤到别处，表现为游动原子团簇之间存在着成分差异，而且这种局域成分的不均匀性随原子热运动在不时发生着变化的现象 2、根据图1-8及式（1-7）说明动力学粘度的物理意义和影响粘度的因素，并讨论粘度在材料成形中的意义 动力学粘度的物理意义：表示作用于液体表面的外加切应力大小与垂直于该平面方向上的速度梯度的比例系数。是液体内摩擦阻力大小的表征 影响粘度的因素：1）液体的原子之间结合力越大，则内摩擦阻力越大，粘度也就越高；2）粘度随原子间距δ增大而降低，与δ3成反比；3）η与温度T 的关系总的趋势随温度T 而下降。（实际金属液的原子间距δ也非定值，温度升高，原子热振动加剧，原子间距随之而增大，因此η会随之下降。）4）合金组元（或微量元素）对合金液粘度的影响，如果混合热H m为负值，合金元素的增加会使合金液的粘度上升（H m 为负值表明异类原子间结合力大于同类原子，因此摩擦阻力及粘度随之提高）如果溶质与溶剂在固态形成金属间化合物，则合金液的粘度将会明显高于纯溶剂金属液的粘度，这归因于合金液中存在异类原子间较强的化学结合键。通常，表面活性元素使液体粘度降低，非表面活性杂质的存在使粘度提高 粘度在材料成形中的意义： 1）粘度对铸件轮廓的清晰程度将有很大影响：在薄壁铸件的铸造过程中，流动管道直径较小，雷诺数值小，流动性质属于层流。此时，为提高铸件轮廓清晰度，可降低液体粘度，此时应适当提高过热度或者加入表面活性物质等；2）影响热裂、缩孔、缩松的形成倾向：由于凝固收缩形成压力差而造成的自然对流均属于层流性质，此时粘度对流动的影响就会直接影响到铸件的质量；3）影响精炼效果及夹杂或气孔的形成：粘度η较大时，夹杂或气泡上浮速度较小，会影响精炼效果；铸件及焊缝的凝固中，夹杂物和气泡难以上浮排除，易形成夹杂或气孔；4、影响钢铁材料的脱硫、脱磷、扩散脱氧：而金属液和熔渣中的动力学粘度η低则有利于扩散的进行，从而有利于脱去金属中的杂质元素；5、熔渣及金属液粘度降低对焊缝的合金过渡的进行有利；6、对缩孔、缩松、晶粒大小和偏析的影响，即η愈大，铸件内部缩孔或缩松倾向增大。另外，η大时，将使凝固过程中对流困难而造成晶粒粗化；影响凝固界面前端的熔点物质向后扩散而导致区域偏析
材料加工实验与测试技术
冷轧厚度控制技术的应用 引言： 随着国民经济的高速发展，科学技术的不断进步，用户对板带钢材的品种、材质、精度提出了更高的要求，尤其在汽车工业、电子工业、高压容器等领域是对各种板带材要求更为苛刻。因而促使板带轧机向自动化、高速化和高精度方向发展，轧机的压下机构要具有高精度、快速性、稳定性、同步性、可靠性等要求。而钢材产品的精度主要指产品的外形尺寸精度，对于板带钢来说，外形尺寸包括厚度、宽度、板形、板凸度、平面形状等等。在所有的尺寸精度指标中，厚度精度是衡量板材及带材的最重要的质量指标之一，己成为国内外冶金行业普遍关注的一个焦点。首钢京唐公司冷轧厂装备了国内数一数二先进的设备，例如三冷轧厂酸轧作业区的日本三菱日立的UCM轧机，采用了厚度自动控制系统。 1、薄板冷连轧机AGC系统： （1）用测厚仪测厚的反馈式厚度自动控制系统 70年代，厚度控制系统大多是这类系统，带钢从轧机出来之后，通过测厚仪测出实际轧出厚度并与设定厚度值相比较，得到厚度偏差，当二者相等时，厚度差运算器输出为零。若实测厚度值与给定厚度值相比较出现厚度偏差时，便将它反馈给厚度自动控制装置，变化为辊缝调节量的控制信号，输出给压下执行机构，以消除此厚度偏差。然而，这种控制方式，因检出的厚度变化量与辊缝的控制量不是在同一时间内发生的，所以实际轧出厚度的波动不能得到及时的反映，结果使整个厚度控制系统的操作有一定的时间滞后。为防止厚度控制过程中的此种时间滞后，往往采用厚度计式的厚度自动控制系统。 （2）厚度计式厚度自动控制系统 在轧制过程中，任何时刻的轧制压力P，机架刚度Km和空载辊缝S0都可以检测到，根据轧机的弹跳方程h＝S0＋P/Km，计算出任何时刻的实际轧出厚度h。这就等于把整个机架作为测量厚度的“厚度计”，这种检测厚度的方法称为厚度计方法。这种方法可以消除反馈式厚度控制的传递时间滞后，但是对于压下机构的电气和机械系
高分子材料加工原理(1)(1)
高分子材料加工原理 第一章 化学纤维人造纤维 再生纤维素：黏胶纤维、铜氨纤维、莱赛尔纤维 纤维素纤维：二醋酯纤维、三醋酯纤维 橡胶纤维 其他：甲壳素纤维、海藻纤维 合成纤维 聚酰胺纤维 芳族聚酰胺纤维 聚酯纤维 生物可降解聚酯纤维 聚丙烯腈纤维 改性聚丙烯腈纤维 聚乙烯醇纤维 聚氯乙烯纤维 聚烯烃纤维 聚氨酯纤维 聚氟烯烃纤维 二烯类弹性体纤维 聚酰亚胺纤维 2、工程塑料通用工程塑料 聚酰胺（） 聚碳酸酯（） 聚甲醛 聚苯醚 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物 超高分子量聚乙烯（）特种工程塑料 聚砜 芳香族聚酰胺（） 聚酰亚胺（） 聚苯硫醚 聚芳酯 聚苯酯 聚醚酮 氟塑料（）
简答及论述 1、聚合物熔融有哪几种方式，各方式的主控因素是什么？ 答：（1）无熔体移走的传导熔融：熔融热=表面热传导，熔融速率仅由热传导决定。 （2）（主要）有强制熔体迁移（由拖拽或压力引起）的传导熔融：熔融热=接触表面的热传导+黏性耗散生热。熔融效率由热传导率、熔体迁移及黏性耗散生热速率共同决定 （3）耗散混合熔融：熔融热=整个体积内将机械能转化为聚合物内能。耗散混合熔融速率由整个外壁面上和混合物固体-熔体界面上辅热传导决定。 （4）利用电、化学或其他能源的耗散熔融 （5）压缩熔融 （6）振动诱导挤出熔融过程：熔融的主要能量来源于单纯使用振动力场 2、怎样利用溶度参数理论来选择溶剂？ 答：当溶剂的内聚能密度或溶度参数与聚合物的内聚能密度或溶度参数相等或相近时，溶解过程的混合热焓等于或趋近于零，这时溶解过程能够自发进行。一般来说，当时，聚合物就不溶于该溶剂。 3、Brodkey的混合理论涉及的混合的基本运动形式有哪些？聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主？为什么？ 答：分子扩散、涡旋扩散、体积扩散 以体积扩散为主 原因（1）在聚合物加工中，由于聚合物熔体粘度一般很高，熔体与熔体间分子扩散挤满，因而分子扩散无实际意义。 （2）在聚合物加工中，由于物料的运动速度达不到紊流，而且黏度又高，故很少发生涡旋扩散 （3）聚合物加工中的混合与一般的混合不同，由于聚合物熔体的粘度通常高于100Pa*s，因此混合只能在层状领域产生层对流混合，即通过层流而使物料变形、包裹、分散，最终达到混合均匀。 4、什么是非分散混合，什么是分散混合，两者各主要通过何种物料运动和混合操作来实现？ 答：非分散混合是通过少组分的重复排列，以增加少组分在混合物中空间分布的均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程。在原理上可以把非均匀性减小到分子水平 分散混合发生在固-液之间或液-液之间，它是减小分散相粒子尺寸，同时提高组分均匀性的过程，即粒子既有粒度的变化又有位置的变化。 非分散混合的运动基本形式是通过对流来实现的。可以通过包括塞形流动和不需要物料连续形的简单体积排列和置换来达到的 分散混合主要是靠剪切应力和拉伸应力作用实现的。
材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)
第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？ 答：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 2、在图3.20所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管径D=15mm ，如果不计损失，问S 处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q 各为若干?(注意：管B 端并未接触水面或探入水中) 解：选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O 1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程 再选取水平基准面O ’-O ’， 列过水断面2-2及3-3的贝努利方程 (B) 因V2=V3 由式(B)得 图3.20 虹吸管 g p H g p a 22022 2121υ γ υ γ + + =+ + g p p a 22222υ γ γ + + =g p g p H H a 202)(2322 221υγυ γ+ +=+++g g p 2102823222υ υ γ + =+ + ) (28102水柱m p =-=γ ) (19620981022a p p =?=) /(85.10)410(8.92)2( 222s m p p g a =-?=-- =γ γ υ
) /(9.1)/(0019.085.104 )015.0(32 22s L s m A Q ==??= =πυ
5、有一文特利管(如下图)，已知d 1 =15cm ，d 2=10cm ，水银差压计液面高差?h =20cm 。若不计阻力损失，求常温(20℃)下，通过文氏管的水的流量。 解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2处测量静压力差p 1和p 2，则由式 const v p =+22ρ可建立有关此截面的伯努利方程： ρ ρ22 212122p v p v +=+ 根据连续性方程，截面1和2上的截面积A 1和A 2与流体流速v 1和v 2的关 系式为 2211v A v A = 所以 ])(1[)(2212212A A p p v --= ρ 通过管子的流体流量为 ] )(1[) (22 1 2212A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示，所以 074.0) )15.01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22 2 2 3332212'2 =-??-????=--?=πρρρA A h g A Q (m 3 /s) 式中 ρ、'ρ——被测流体和U 形管中流体的密度。
材料加工原理1章作业
材料加工原理作业 1、如何理解实际液态金属结构及其三种“起伏”特征？ 答：实际金属和合金的液体由大量时聚时散，此起彼伏游动着的院子团簇、空穴所组成，同时也含有各种固态、液态或气态杂质或化合物，而且还表现出能量，结构及浓度三种起伏特征，其结构相当复杂。 能量起伏：指液态金属中处于热运动的原子能量有高有低，同一原子的能量也会随时间而不停变化，出现时高时低的现象。 结构起伏：指液态金属中大量不停“游动”着的原子团簇不断分化组合，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，这样此起彼伏，不断发生着的涨落过程，似乎团簇本身在“游动”一样，团簇的尺寸及内部原子数量都随时间和空间发生着改变的现象。 浓度起伏：指在多组元液态金属中，由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别，结合力较强的原子容易聚集在一起，把别的原子排挤到别处，表现为游动原子团簇之间存在着成分差异，而且这种局域成分的不均匀性随原子热运动在不时发生着变化的现象。 2、根据图1-8及式（1-7）说明动力学粘度的物理意义和影响粘度的因素，并讨论粘度在材料成形中的意义。 答：黏度的物理意义可以视为：作用于液体表面的应力 大小与垂直于该平面方向上得速度梯度x dv /dy 的比例系数。 影响黏度因素：1金属液的黏度随结合能U 按指数关系增加。2黏度随原子间距增大而降低。3随温度增加，黏度下降。4合金组元或微量元素对黏度有影响，在M-H 模型中，如果混合热为负值，合金元素的增加会使合金液的黏度上升。5如果溶质和溶剂在固态形成金属间化合物，则合金液的黏度将会明显高于纯溶剂金属液的黏度。6表面活性元素使液体黏度降低，非表面活性杂质的存在使黏度提高。 黏度在成形中意义：1,在薄壁铸件的浇注的过程中，黏度影响金属液的流动性进而影响铸件轮廓的清晰程度。2液体金属内部由于密度差引起自然对流，此时黏度对流动的影响就会直接影响到铸件的质量，如影响热裂、缩孔等。3在金属液各种精炼工艺中，希望尽可能彻底地脱去金属液中的非金属夹杂物和气体，此时黏度越大，夹杂或气泡上浮速度越慢。4铸件及焊缝金属中得某些夹杂元素会对凝固组织和产品性能造成极大地危害，而金属液和熔渣中的动力黏度低则有利于扩散的进行，从而有利于脱去金属中得杂质元素。5在焊缝金属的合金化方法中，熔渣及金属液黏度降低对合金元素的过渡是有利的。6在铸件凝固过程中，黏度越大，就会削弱冒口的补缩效果，从而增加铸件内部缩孔或缩松的形成倾向。7液态合金中黏度增大，不利于晶粒细化。 3、简述表面张力的实质及影响表面张力的因素。 答：表面张力是表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。表面张力是由物体在表面上得质点受力不均所致。 影响因素：1原子间结合力越大，表面张力越大。2随温度升高，表面张力下降。3表面张力双电子层理论中，自由弟子越多，表面张力越大。4想系统中加入消弱原子间结合力的组元，会使表面张力下降。5溶质与溶剂原子的体积差会使表面张力下降。
完整版材料加工原理复习资料
一．选择和填空 1. 液态金属凝固过程的三种传热方式：传导、辐射、对流。 2. 在铸件凝固期间对铸件与铸型之间热交换起决定性作用的因素是热交换。 3. 凝固过程的热阻包括：液态金属的热阻、已凝固金属的热阻、中间层的热阻以及铸型的 热阻。 4. 影响金属凝固温度场的因素主要包括：凝固金属的性质、铸型的性质、浇注条件和铸件 的结构。 5. 金属凝固方式取决于凝固区的宽度。 6. 纯铜、纯铝、灰铸铁以及低碳钢等的凝固均属于逐层凝固；球墨铸铁、高碳钢、锡青铜等合 金均为体积凝固；中碳钢、白口铸铁等合金均为中间凝固。 7. 影响凝固方式的因素：结晶温度范围、温度梯度。 8. 组成最典型的铸件晶粒组织的晶区：表面细晶区、内部柱状晶区、中心等轴晶区。 9. 一个晶粒内部出现的化学成分不均匀的现象称为晶内偏析。消除晶内偏析的方法：采用均 匀化退火。 10. 由于对数应变反应了瞬时的变形，真实地表示了塑性变形过程，因此在金属塑性变形中一般都 采用对数应变来表示变形程度。 11. 屈服准则是变形体由弹性状态向塑性状态过渡的力学条件。 12. 粉体制备的方法：粉碎法、合成法。 13. 粉体的特性指：粉体的粒度、粒度分布、粉体颗粒的形状、粉体表面特性、粉体的流动性。 14. 互不溶解的的混合粉末烧结的条件：（A-B的表面能必须小于组元A和B单独存在 使得表面能之和） 15. 液相烧结需满足的润湿条件：润湿角° 。 16. 界面结合分为：机械结合、物理结合、化学结合。 17. 熔流体的流动曲线：n=1 时，牛顿流体；n<1 时，切力变稀流体或假塑性流体； n>1时，切力增稠流体或胀流性流体。 18. 聚合物流体弹性的表征：液流的弹性回缩、聚合物流体的蠕变松弛、孔口胀大效 应、爬杆效应、剩余压力效应、孔道的虚构长度。 19. 挤出机挤出过程：固体输送、熔化过程、熔体输送 20. 焊接冶金区分为三个区：药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。 21. 焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区、母材组成，焊缝和热影响区的中间为熔合 区。 22. 熔化焊冶金的缺陷：气孔和裂纹（热裂纹和冷裂纹）。 23. 软钎焊一一钎焊液相线温度V 450 C;硬钎焊一一钎焊液相线温度（450? 900 ）C；高温钎焊一一钎焊液相线温度〉900 C 24. 钎缝组织：扩散区、界面区、钎缝中心区。 25. 挤出成型 --- 挤出机 注射成型 --- 注射机 模压成型 --- 压机 名词解释 1．凝固时间：指从液态金属充满型腔后至凝固完毕所需的额时间。 2．穿晶组织：柱状晶一直长大到铸件中心，直到与其他柱状晶相遇的组织。
材料加工原理_徐洲_习题
材料加工原理复习思考题 1．从热力学出发，合金相可能存在哪几种状态？试举例说明。 2．综述奥氏体的主要性能。 3．绘出Fe-Fe3C亚稳平衡图，说明加热时奥氏体的形成机理。 4．综述奥氏体晶粒度的概念，说明如何加热可得到细晶奥氏体。 5．设γFe的点阵常数为3.64 ?，C的原子半径为0.77 ?，解：若平均2.5个γFe晶胞中溶入一个C原子，则单胞的相对膨胀量为多大？ 6．试对珠光体片层间距随温度的降低而减小作出定性的解释。 7．解释珠光体相变属扩散型相变。 8．分析珠光体相变的领先相及珠光体的形成机理。 9．分析珠光体相变的影响因素。 10．试述马氏体相变的主要特征，并作简要的分析说明。 11．分析马氏体的性能及其与马氏体结构的关系。 12．假设马氏体相变时原子半径不变，试计算45钢中发生马氏体相变时的体积变化。 13．试分析影响MS点的主要因素。 14．按形成方式分类，马氏体相变有哪几种类型，各有何特点？ 15．何为奥氏体稳定化现象？热稳定化和力学稳定化受哪些因素的影响？在生产上，如何利用奥氏体稳定化规律改善产品的性能。 16．试根据变形时的临界分切应力，分析位错型马氏体和孪晶型马氏体的成因及其惯习面的变化规律。 17．试计算45（含0.45%C）钢淬火时由组织转变引起的体积相对膨胀量。（已 知铁和碳的原子半径分别为1.25和0.77 ；铁和碳的原子量分别为55.847和12.011） 18．试述贝氏体的形貌特征及其形成的条件。 19．试比较贝氏体、珠光体和马氏体相变的异同。 20．简述几种主要贝氏体的转变机理。 21．试分析影响贝氏体性能的因素。
22．试设计一种应用金相法测定某种钢的TTT曲线的试验。 23．大型钢件淬火时，为何会出现逆硬化现象？ 24．如何应用TTT图估计钢的临界淬火速度？ 25．简述回火第一阶段发生的组织转变，电阻率在此阶段有何变化？ 26．简述第三阶段所发生的组织转变，为什么淬回火马氏体的板条形态可以保持到较高温度？ 27．简述合金元素对提高钢的回火抗力的作用。 28．综述钢的两次回火脆性对性能的影响，产生的机理，及其预防的措施。29．碳和合金元素对珠光体相变有何影响，如何影响？ 30．综述先共析相的不同形态及其形成条件。 31．综述退火的目的及其种类。 32．说明球化退火的目的和用途，提出三种常用的球化退火工艺并解释之。33．说明正火的目的及其应用范围。 34．已知某铸钢中的Mn发生偏析，要求经热处理后，Mn的偏析幅度降低到原来的1/3，请制定其扩散退火工艺。（Mn在900℃和1100℃的扩散系数分别为 cm/s和cm/s，枝晶距离=0.01cm，且。35．试比较各种淬火方法的优劣。 36．根据钢种的成分如何选择钢的淬火温度和淬火介质？ 37．试说明钢件淬火冷却过程中热应力和组织应力的变化规律及其沿工件截面上的分布特征。 38．减少淬火变形和防止开裂可采取哪些措施？ 39．简述低温回火、中温回火、高温回火在生产上的应用。 40．某厂拟用T10钢（含1.0%C，Ac1=730，Acm=800）制造形状简单的刀具，工艺路线为：锻造—热处理Ⅰ—机加工—热处理Ⅱ—磨加工 1）说明热处理工序Ⅰ和Ⅱ的名称及其作用； 2）制定各道热处理工艺规范； 3）说明该刀具使用状态的组织名称及其性能。 41. 高频感应加热时钢的相变有何特征？
材料加工工程080503
材料加工工程（080503） 学科门类：工学（08）一级学科：材料科学与工程（0805） 材料加工工程属材料科学与工程一级学科，主要研究材料内部组织结构及外部形状的控制、研究将各种不同材料通过不同的加工方法得到人们所需的各种零部件及成品、研究各种加工方法所用的材料、工艺、设备及其自动化等内容。随着社会的发展和科技的进步，材料加工工程学科的内涵已超出原有的范畴，与材料物理与化学、材料学、机械、自动控制等学科有着密切的联系，是多学科交叉的新兴学科。 本学科有博士生导师2人、教授3人、副教授10人；所属焊接自动化实验室、焊接机器人实验室为部级重点实验室；在焊接、铸造、压力加工、金属材料等方面有较强的实力，近年出版专著和教材4部，发表论文100多篇；获有两项省部级奖励；在焊接机器人、自动焊接设备、逆变焊机、耐磨及耐蚀、记忆合金等方面的研究取得了显著成果。 河海大学材料加工工程学科始建于1992年，1996年获硕士学位授予权，至今已毕业硕士研究生80多人。毕业研究生的主要去向国家重点企业（如宝钢）；国家相关研究院所；大中型国有、合资、外资企业及报考博士研究生。 一、培养目标 具有坚实的材料加工理论基础和系统的专门知识。了解材料加工工程学科的发展方向。工作的能力。掌握必要的实验和计算技能。具有从事科学研究或解决工程中局部问题的能力。做出具有学术意义或应用价值的成果。熟练掌握运用一门外国语。具有在本领域从事工程、科研、教学等。 二、主要研究方向 1、材料组织结构与性能研究 2、焊接设备及自动控制 3、材料加工过程控制仿真及自动化 4、材料加工过程的质量检测与控制 三、学制和学分 攻读硕士学位的标准学制为2.5年，学习年限实行弹性学制，最短不低于2年，最长不超过3.5年（非全日制学生可延长1年）。硕士研究生课程由学位课程、非学位课程和研究环节组成。硕士研究生课程总学分不少于32学分，其中学位课程不少于18学分，非学位课程不少于9学分，研究环节5学分。 四、课程设置
(完整版)材料加工原理总复习
一、名词解释 粗糙界面； 光滑界面； 共生生长； 小变形 增量理论； 溶质平衡分配系数K0； 塑料的粘度； 简单加载； 应力球张量； 过冷度； 淬透性； 应力状态； 调质处理； 珠光体P； 铁素体F； 淬火； 形核率； 凝固形核； 主应力； 屈雷斯加屈服准则； 加工硬化； 焊接热循环 电阻焊； 动态回复 成分过冷； 凝固偏析 动态再结晶 主剪应力 密塞斯屈服准则 应力状态 应变 贝氏体 二、填空题 1、在聚合物流变学理论中，凡是服从指数流动规律的非牛顿流体统称为粘性流体。 2、材料的体积变化是由应力球张量引起的，材料的塑性变形是由应力偏张量引起的。 3、焊接内应力按其产生的原因可分为：热应力、相变应力和机械阻碍应力。 4液态金属凝固方式一般由合金固液相线温度间隔和凝固件断面温度梯度两个因素决定。 5、凝固成形的方法包括砂型铸造、金属型铸造、压力铸造、熔模铸造等。
6、铸件的缺陷类型包括缩孔、缩松、裂纹、变形等。 7、冲压模具工作零件是指对坯料直接进行加工的零件；定位零件是指用来确定加工中坯料正确位置的零件。 8、手工电弧焊焊条药皮的主要作用有保护作用、冶金作用、提高焊接工艺性能。 9、写出5种常用热塑性塑料的英文代号ABS 、PC 、PVC 、PP 、PE 、POM 等。 10、形核时，仅依靠液相内部自发形核的过程，一般需要较大的过冷度才能得以完成；而实际凝固过程中，往往依靠外来质点或容器壁面形核，这就是所谓的非自发形核过程。 11、晶体生长方式决定于固一液界面结构。一般粗糙界面对应于连续长大；光滑界面对应于侧面长大。 12、一般凝固温度间隔大的合金，其铸件往往倾向于糊状凝固,否则倾向于逐层凝固。 13、塑料按成形性能分为热塑性塑料和热固性塑料。 14、在Fe-Fe 3C 相图中，5个相分别为：液相、奥氏体、渗碳体、铁素体、高温铁素体。 15、在共析钢结晶时，从液态冷却至室温的过程中首先发生匀晶反应（转变），然后发生共析反应（转变），室温组织是珠光体。 16、在在Fe-Fe 3C 相图中的各组织和相中，硬度最高的是渗碳体，强度最高的是珠光体，塑性最好的是奥氏体。 17、铁碳合金中结晶温度范围越小，其铸造性能越好，，铸造性能最好的合金为共晶铸铁。 18、根据马氏体组织形态的不同，通常将马氏体分为板条状马氏体和针状马氏体两大类。 19、退火适用于亚共析钢，其加热温度为Ac3以上30-50℃，冷却速度缓慢，得到珠光体和铁素体组织。 20、正火，其加热温度为AC3以上30-50℃，该温度下的组织为奥氏体；冷却方式为空冷；该钢经正火后的组织为索氏，相为铁素体和渗碳体。 21、中碳钢淬火后，再经低温回火后的组织为回火马氏体，经中温回火后的组织为回火屈氏体，经高温回火后的组织为回火索氏体，其中以低温回火后的组织硬度最高。 +工程材料课后复习题（武建军主编，国防工业出版社） 三、选择题 全部为工程材料课后复习题（武建军主编，国防工业出版社） 三、简答题 1、 为什么说非自发形核比自发形核容易？ 答：非自发形核的临界形核半径*r 与自发形核的临界形核半径相等，但非自发形核的临界形核功* ?非G 小于自发形核的临界形核功*?自G ，非自发形核临界晶核原子数*非n 也小于自发形核临界晶核原子数*自n ，因此非自发形核比自发形核容易。 2、 米泽斯屈服准则与屈雷斯加屈服准则有何差别？在什么状态下两个屈服准则相同？什么状态下差 别最大？ 答：对于屈雷斯加屈服准则，中间应力σ2在σ1和σ3之间任意变化，也不影响材料的屈服，但在密塞斯屈服准则中，中间应力σ2是有影响的。 当σ2=σ1或σ2=σ3（即轴对称应力状态）时，两个屈服准则一致；当σ2=0.5（σ1+ σ3）时（平面应力状态），两个屈服准则差别最大，达15.5%；而在其余应力状态下，两个屈服准则的差别小于15.5%，