材料成型测试技术试卷

考试试卷（B）

题号 分数 一 二 三 四 五 六 总分 总分人 一、填空题（每空1分，共 34 分） 得分 评卷人 1.液态金属或合金中一般存在 起伏、 起伏和 起伏，其中在一定过冷度下，临界核心由 起伏提供，临界生核功由 起伏提供。

2、影响液态金属界面张力的因素主要有 、 和 。 3、纯金属凝固过程中晶体的宏观长大方式可分为 和 两种，其主要取决于界面前沿液相中的 。 4、金属（合金）凝固过程中由热扩散控制的过冷被称为 。 5、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。

6、孕育和变质处理是控制金属（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 ，而变质则主要改变

材料成型技术基础讲稿

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第一章 铸造

概述

铸造——将液态金属浇注到铸型型腔中，待其冷却凝固后，获得一定形状的毛坯

或零件的方法。

铸造生产的特点：

优点——零件的形状复杂；工艺灵活；成本较低。

缺点——机械性能较低；精度低；效率低；劳动条件差。 分类：

砂型铸造——90%以上

特种铸造——铸件性能较好，精度低，效率高 我国铸造技术历史悠久，早在三千多年前，青铜器已有应用；二千五百年前，铸铁工具已经相当普遍。泥型、金属型和失蜡型是我国创造的三大铸造技术。

§1-1 金属的铸造性能

合金的铸造性能是表示合金铸造成型获得优质铸件的能力。通常用流动性和收缩性来衡量。

一、合金的流动性

1、流动性概念

流动性——液态合金的充型能力。 流动性好的合金：

易于浇注出轮廓清晰、薄而复杂的铸件； 有利于非金属夹杂物和气体的上浮和排除； 易于补缩及热裂纹的弥合。

合金的流动性是以螺旋形流动试样的长度来衡量。试样越长，流动性越好。

２、影响合金流动性的因素

a、合金性质方面

纯金属、共晶合金流动性好。（恒温下结晶，凝固层内表面光滑） 亚、过共晶合金流动性差。 （（在一定温度范围内结晶，凝固层

仅作参考，错了别怪我哦！

1. X射线管主要由 阴极 、阳极 、和 窗口 构成。

2. X射线与物质相互作用时产生的物理效应有：散射X射线、光电效应、透射X射线和 热 等。

3. 德拜照相法中的底片安装方法有：正装法、反装法和偏装法三种。 4. X射线物相分析方法分：定性 分析和 定量 分析两种。

5. 透射电子显微镜的分辨率主要受 衍射效应和 球面像差 两因素影响。 6. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生 特征 X射线。

7. 电子探针进行微区化学成分定性分析的三种工作方式是 定点定性分析 、线扫描分析和 面扫描分析。

8．扫描电子显微镜常用的信号是 二次电子和 背散射电子。 9．电磁透镜是小孔径角成像，具有景深 大 和焦长 很长 的特点。

10．透射电子显微镜是以 波长极短的电子束 为照明源，用 电磁透镜 聚集成

像的一种高分辨率、高放大倍数的电子光学仪器。 11．透射电子显微镜的图像衬度有 散射衬度 和 衍射衬度 。

扫描电子显微镜的图像衬度有 表面形貌衬度 和 原子序数衬度。 12. 光电效应是指当用X射线轰击物质时，若X射线的能量大于物质原子对其内

层电子的束缚力时，入射X射线光子的能量就会被吸收，从而导致其内层

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工程材料及成形技术

绪论

授课题目：绪论 0.1．材料技术与成形工艺 0.2．本课程的专业地位 0.3．本课程的学习方法 课时安排 授课计划 1学时 第1次 教学目的，要求：

●了解 材料及材料技术的发展史，本课程的基本内容、基本框架和基本特点 ●掌握 本课程的学习方法 ★＃

教学内容（包括基本内容、重点、难点 、板书------字体加黑，下同）

一．材料技术与成形工艺

材料：制造物品的物质（原材料）。

[物质生产活动是人类生存和社会发展的基础，因此，材料和应用便成了人类社会发展和文明进程的重要标志。]

我国在材料工艺方面为人类文明作出过杰出贡献。

六千多年前创造了以制陶术为代表的仰韶文化；随后的陶瓷技术一直 领先世界。

商周时期创造了青铜冶炼技术为 代表的青铜文化。

春秋以来创造了铁器文化： 春秋中期（公元前475---770年）冶炼生铁 战国时期（公元前221---475年）生产可煅铸铁

西汉中期（公元前

材料成型技术基础复习题

一、选择题

1． 铸造中，设置冒口的目的（ ）。

a. 改善冷却条件 b. 排出型腔中的空气 c. 减少砂型用量 d. 有效地补充收缩

2．铸造时不需要使用型芯而能获得圆筒形铸件的铸造方法是( )。

a. 砂型铸造 b. 离心铸造 c. 熔模铸造 d. 压力铸造

3．车间使用的划线平板,工作表面要求组织致密均匀,不允许有铸造缺陷。其铸件的浇 注位置应使工作面（ ）。

a. 朝上 b. 朝下 c. 位于侧面 d. 倾斜 4．铸件产生缩松、缩孔的根本原因（ ）。

a. 固态收缩 b. 液体收缩 c. 凝固收缩 d. 液体收缩和凝固收缩 5．为提高铸件的流动性, 在下列铁碳合金中应选用（ ）。

a. C=3.5% b. C=3.8% c. C=4.0% d. C=4.7% 6．下列合金中，锻造性

第一章作业习题答案

1．如何理解实际液态金属结构及其三种“起伏”特征？

答：理想纯金属是不存在的，即使非常纯的实际金属中总存在着大量杂质原子。实际金属和合金的液体由大量时聚时散、此起彼伏游动着的原子团簇、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。

能量起伏是指液态金属中处于热运动的原子能量有高有低，同一原子的能量也在随时间 不停地变化，时高时低的现象。

结构起伏是指液态金属中大量不停“游动”着的原子团簇不断地分化组合，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，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的现象。

浓度起伏是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．液态金属的表面张力有哪些影响因素？试总结它们的规律。 答：液态金属的表面张

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习题一 工程材料的性能

1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的？ 2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？ 3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?

4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么?

5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？

6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确? 为什么？

7、 材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？ 8、 什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素？ 9、 金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？

10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？

11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mm，L0=50mm，拉伸实验时测得Fs=20.5kN，Fb=31.5kN，d1=6.25mm，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。

12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩

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习题一 工程材料的性能

1、由拉伸试验可得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的？ 2、说明σs，σb，δ，ψ，E、G、σ-1，αk符号的意义和单位？ 3、在测定强度上σs和σ0.2有什么不同?

4、在设计机械零件时常用哪两种强度指标？为什么?

5、在何种服役条件下，屈服强度、抗拉强度、疲劳强度是设计中最有用的数据？

6、设计刚度好的零件，应根据何种指标选择材料?采用何种材料为宜？材料的E越大，其塑性越差，这种说法是否正确? 为什么？

7、 材料的弹性模量E的工程含义是什么？它和零件的刚度有何关系？ 8、 什么是弹性模量E？金属弹性模量的大小主要取决什么因素？ 9、 金属材料刚度与金属机件刚度两者含义有何不同？

10、试区别材料刚度与弹性的概念，一个弹簧由于刚度不足或弹性差产生的失效现象有何不同？如何防治二者造成的失效？

11、有一低碳钢拉伸试件，d0=10.0mm，L0=50mm，拉伸实验时测得Fs=20.5kN，Fb=31.5kN，d1=6.25mm，L1=66mm，试确定此钢材的σs，σb，δ，ψ。

12、拉伸试件的原标距长度为50mm，直径为10.0mm，拉断后对接试样的标距长度为79mm，缩

1.开式压力机的工作原理

曲柄压力机通过曲柄连杆机构将电动机的旋转为滑块的往复运动。电动机通过皮带把运动传给大带轮，在经过小齿轮，大齿轮传给曲柄，通过连杆转化为滑块的往复的直线运动 2.曲柄压力机的主要参数

标称压力Fg（KN） 标称压力指滑块距死点的某一特定距离

标称压力行程Sg（mm）此距离成为标称压力行程，滑块所容许的最大作用力 滑块行程指上死点至下死点所经过的距离，其值为曲柄半径的两倍。

滑块行程次数N（1/min）指在连续工作方式下，滑块每分钟能往返的次数 装模高度H（mm）滑块在下死点时滑块下表面到工作台垫板正表面的距离

最大装模高度H（mm）指当装模高度调节装置将滑块调节至最上位置时的装模高度值 工作台尺寸：工作台平面尺寸、工作台上漏孔尺寸 模柄孔尺寸 4.喷嘴的作用

预塑时，建立背压，排除气体，防止熔料流涎，提高塑化质量；注塑时使喷嘴与模具主浇套良好接触，保证在熔料在高压下不外溢；保压时，便于向模腔补料；冷却定型时，可增加回流阻力，防止模腔中模料回流，还承担着调温、保温、断料的功能。 5.保证产品正常生产对合模装置的要求

能够实现模具的可靠开合动作和必要的行程，提供足够的锁模力，开模时提出顶出力及相应的行程。

6.薄膜吹塑成型

第一章 铸造

1.铸造：将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。

2.充型：溶化合金填充铸型的过程。

3.充型能力：液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力。 4.充型能力的影响因素：

金属液本身的流动能力（合金流动性） 浇注条件：浇注温度、充型压力

铸型条件：铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构 流动性是熔融金属的流动能力，是液态金属固有的属性。 5.影响合金流动性的因素：

（1）合金种类 ：与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关。 （2）化学成份 ：纯金属和共晶成分的合金流动性最好；

（3）杂质与含气量 ：杂质增加粘度，流动性下降；含气量少，流动性好。 6.金属的凝固方式：

① 逐层凝固方式

② 体积凝固方式 或称“糊状凝固方式”。 ③ 中间凝固方式

7.收缩 ：液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。 收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。 8.合金的收缩可分为三个阶段：液态收缩、凝固收缩和固态收缩。

液态收缩和凝固收缩，通常以体积收缩率表示。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松