材料成形原理試卷(3)

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1、試題一一、填空題1、液體原子的分布特征為長程無序、短程有序。實際液態(tài)金屬存在著能量、結(jié)構(gòu)和成分三種起伏。2、物質(zhì)表面張力的大小與其內(nèi)部質(zhì)點間結(jié)合力大小成正比，界面張力的大小與界面兩側(cè)質(zhì)點間結(jié)合力大小成反比。衡量界面張力大小的標志是潤濕角θ的大小，潤濕角θ越小，說明界面能越小。非均質(zhì)形核過程，晶體與雜質(zhì)基底的潤濕角越小，非均質(zhì)形核率越大；硫等雜質(zhì)元素降低Fe液表面張力，所以增大凝固熱裂紋傾向。3、合金的液相線溫度TL及固相線溫度TS之差越大，其澆注過程的充型能力越差，凝固過程越傾向于體積凝固方式，縮松形成傾向越大，熱裂傾向越大。4

2、、晶體連續(xù)生長速度與動力學過冷度ΔTk成正比關(guān)系。過冷度較小時，晶體臺階方式生長速度比連續(xù)生長的小，過冷度很大時，兩者速度相等．．。5、根據(jù)“成分過冷”的判據(jù)，固液界面處的溫度梯度GL越小，合金原始成分C0越大，平衡分配系數(shù)K0（K0<1情況下）越小，則成分過冷傾向越大。6、對于氣體在金屬中溶解為吸熱反應的情況，氣體的溶解度隨溫度降低而降低。氫在Fe液中溶解度隨熔滴過渡頻率的增大而降低，隨焊接氣氛氧化性的增強而降低。7、根據(jù)熔渣粘度隨溫度變化速率，可將焊接熔渣分為“長渣”與“短渣”?！伴L渣”是指隨溫度升高而粘度下降速度緩慢的熔渣

3、。堿性渣為“短渣”，含SiO2多的酸性渣為“長渣”。8、熔煉鋼時，根據(jù)脫磷反應原理，提高脫磷效率的原則是希望低溫、高堿度、強氧化性（FeO）熔渣、熔渣的粘度低及足夠的渣量。9、影響鋼焊縫冷裂紋的三大主要因素是拘束應力狀態(tài)、氫的含量及分布以及鋼的淬硬傾向。10、鑄件產(chǎn)生集中性縮孔及分散性縮松的根本原因是金屬的液態(tài)收縮和凝固收縮之和大于固態(tài)收縮，對產(chǎn)生集中性縮孔傾向大的合金，通常采用“順序凝固”的工藝原則。二、判斷題請判斷以下各種說法是否正確，正確的請在括號中打“√”，錯誤的請打“×”1、成分確定的合金，其鑄件斷面固液兩相區(qū)的寬度取

4、決于鑄件斷面溫度梯度[√]。2、“固相無擴散，液相僅有有限擴散”及“液相部分混合（有對流作用）”的兩種溶質(zhì)再分配情況下，進入穩(wěn)定階段的固相成分均為C0[×]。3、在熔渣中含F(xiàn)eO相同的情況下，堿性渣比酸性渣對鋼液的氧化性大。因此，焊接鋼時，堿性焊條的焊縫含氧量比酸性焊條的高[×]。4、非小晶面一非小晶面共生共晶的片層距λ隨長大速度R的增大而減小[√]。5、凡Jakson因子a≤2物質(zhì)的晶體為光滑界面，因此，此類物質(zhì)在凝固過程中不可能產(chǎn)生胞狀晶及樹枝晶[×]。6、煉鋼過程中，氧化脫碳處理主要是降低碳含量，但是會增加鋼液的有害氣體及

5、夾雜物[×]。7、溫度升高，分配常數(shù)L值減小，F(xiàn)eO更容易向金屬中分配。因此，焊接時渣中的FeO主要是在熔滴階段和熔池前部高溫區(qū)向液態(tài)金屬中過渡的。在熔池尾部，隨著溫度的下降，液態(tài)金屬中過飽和的氧化鐵會向熔渣中擴散[√]。8、圓柱形零件由于斷面均勻，所以凝固以后冷卻到室溫不會產(chǎn)生熱應力[×]。9、成分偏析及析出性氣孔的形成過程，均與成分再分配有關(guān)[√]。10、焊前預熱、焊后后熱的根本作用在于，通過減小冷卻速度而降低淬硬組織形成傾向，從而達到消除冷裂的目的[×]。三、簡述題1、闡述規(guī)則共晶共生生長機制8答：共晶結(jié)晶時，后析出相依附

6、于先析出相析出，進而形成相互交疊的雙相晶核。兩相具有共同的生長界面，依靠溶質(zhì)原子在兩相界面前沿的橫向擴散，提供對方生長所需組元，耦合著共同向前生長，即為共晶共生生長。2、內(nèi)生生長與外生生長答：內(nèi)生生長：在熔體內(nèi)部形核并自由生長。是內(nèi)部等軸晶的生長機制。外生生長：自型壁生核，由外向內(nèi)單向延伸的生長方式。是產(chǎn)生胞狀、柱狀樹枝晶的生長方式。3、沉淀脫氧及其優(yōu)缺點答：沉淀脫氧：脫氧劑直接加入液態(tài)金屬內(nèi)部與FeO起作用，生成不溶于液態(tài)金屬的氧化物，并轉(zhuǎn)入熔渣的脫氧方式。優(yōu)點：脫氧速度快，脫氧徹底。缺點：脫氧產(chǎn)物難以徹底清除，易于形成夾雜。

7、4、孕育處理及變質(zhì)處理的各自主要目的答：孕育處理是通過促進生核，促進晶粒游離和增殖以達到細化晶粒目的；變質(zhì)處理是通過改變晶體生長機理而達到改變晶體形貌的目的。5、單相固溶體生長形貌隨成分過冷大小變化的規(guī)律答：隨成分過冷的增大，單相固溶體由平面晶逐漸依次生長成胞狀樹枝晶，柱狀樹枝晶和等軸樹枝晶?；颍撼煞诌^冷增大，使形貌從平面晶胞狀晶柱狀樹枝晶等軸樹枝晶。四、問答題1、分述低碳鋼焊接熱影響區(qū)各區(qū)域的溫度區(qū)間、組織及性能特點。答：低碳鋼屬不易淬火鋼，其焊接熱影響區(qū)可分為熔合區(qū)，過熱區(qū)，相變重結(jié)晶區(qū)和不完全重結(jié)晶區(qū)。1)熔合區(qū)：溫度在固

8、液相線之間，具有明顯的化學成分不均勻性，導致組織、性能不均勻，影響焊接接頭的強度、韌性，是焊熱影響區(qū)性能最差的區(qū)域。2)過熱區(qū)：溫度為從固相線到晶粒急劇生長溫度（約1100℃）之間。因為存在很大的過熱，該區(qū)奧氏體嚴重粗化，冷卻后得到粗大組織，并且出現(xiàn)脆性的魏氏組