《材料成型原理》期中考试

《材料成型原理》期中考试

1、单项选择题（每题2分，共10题）1.液态金属的表面张力与温度关系通常是（）A.随温度升高而增大B.随温度升高而减小C.与温度无关2.纯金属结晶时，形核的驱动力是（）A.弹性应变能B.表面能C.体积自由能差3.以下哪种属于非自发形核（）A.均质形核B.异质形核C.动态形核4.结晶时，冷却速度越快，过冷度（）A.越大B.越小C.不变5.固溶体合金结晶时，溶质原子重新分布，这种现象叫（）A.均匀化B.偏析C.扩散6.枝晶偏析属于（）A.宏观偏析B.微观偏析C.比重偏析7.结晶过程中，长大机制主要取决于（）A.液固界面结构B.温度C.压力8.金属凝固时，细化晶粒的有效方法是（）A.提高浇注温度B.增加过冷度C.降低冷却速度9.凝固过程中，溶质再分配系数k是指（）A.固相平衡浓度/液相平衡浓度B.液相平衡浓度/固相平衡浓度C.固相浓度/液相浓度10.以下哪种缺陷在结晶过程中不易产生（）A.气孔B.夹杂C.位错2、多项选择题（每题2分，共10题）1.影响液态金属流动性的因素有（）A.化学成分B.温度C.杂质D.压力2.以下属于结晶的必要条件有（）A.过冷B.能量起伏C.结构起伏D.成分起伏3.非自发形核的形核率受哪些因素影响（）A.过冷度B.杂质C.温度D.压力4.固溶体合金结晶特点包括（）A.结晶在一定温度范围内进行B.液固界面为粗糙界面C.有溶质再分配D.形核率高5.宏观偏析类型有（）A.正常偏析B.反常偏析C.比重偏析D.晶界偏析6.细化晶粒的方法有（）A.增加过冷度B.变质处理C.振动搅拌D.提高浇注温度7.影响固溶体合金结晶过程中溶质再分配的因素有（）A.冷却速度B.溶质原子扩散能力C.液固界面形状D.合金成分8.结晶过程中，液固界面形态有（）A.平面状B.树枝状C.胞状D.锯齿状9.金属结晶时，过冷度与（）有关A.冷却速度B.金属本性C.环境温度D.压力10.凝固过程中的缺陷有（）A.缩孔B.疏松C.偏析D.裂纹3、判断题（每题2分，共10题）1.液态金属的表面张力总是使液体表面积缩小。（）2.均质形核比异质形核更容易发生。（）3.结晶时冷却速度越快，晶粒越粗大。（）4.固溶体合金结晶过程中，液固界面始终保持平面状。（）5.比重偏析是由于重力作用造成的。（）6.变质处理就是向液态金属中加入少量变质剂细化晶粒。（）7.溶质再分配系数k大于1时，溶质在固相中的浓度低于液相。（）8.金属结晶时，过冷度越大，形核率越高。（）9.微观偏析可以通过均匀化退火消除。（）10.凝固过程中，振动搅拌有利于细化晶粒。（）4、简答题（每题5分，共4题）1.简述液态金属流动性对铸件质量的影响。答：流动性好，易充满型腔，可获得形状完整、尺寸精确、轮廓清晰的铸件；流动性差，易产生浇不足、冷隔等缺陷。2.说明过冷度与形核率和长大速度的关系。答：过冷度增大，形核率和长大速度均增大。但形核率增长更快，因为形核需要更大能量起伏，过冷度增加提供更多能量，使形核更容易。3.简述固溶体合金平衡结晶过程。答：合金从液态冷却，达到液相线开始结晶，在一定温度范围进行，不断有固相析出，成分沿固相线变化，液相成分沿液相线变化，最终全部结晶为固相。4.简述宏观偏析的防止措施。答：合理设计浇注系统，保证金属液均匀分布；适当提高冷却速度，减少溶质扩散；采用搅拌等措施，使成分均匀；对铸件进行均匀化退火处理。5、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论影响金属结晶过程中晶粒大小的因素及控制方法。答：因素有过冷度、变质处理、振动搅拌等。过冷度越大晶粒越细；加入变质剂可作为异质形核核心细化晶粒；振动搅拌可破碎枝晶，增加形核率细化晶粒。控制时可综合运用这些方法。2.探讨固溶体合金结晶过程中溶质再分配对铸件质量的影响。答：溶质再分配导致偏析，宏观偏析使铸件各部分成分不均匀，影响性能；微观偏析降低合金塑性和韧性。但合理利用溶质再分配，如控制凝固条件，可改善铸件组织和性能。3.分析液态金属的表面张力在材料成型中的作用。答：表面张力影响液态金属充型能力，降低表面张力利于充型；在凝固时，表面张力影响晶核形成和生长，还影响凝固后铸件表面质量，如可能产生表面缺陷。4.阐述结晶过程中如何避免或减少缺陷的产生。答：控制冷却速度，获得合适过冷度细化晶粒减少缺陷；进行变质处理；采用合理浇注工艺，防止卷入气体、夹杂；对铸件进行必要热处理消除偏析等缺陷。答案单项选择题1.B2.C3.B4.A5.B6.B7.A8.B9.A10.C多项选择题1.ABC2.ABC3.AB4.A