2025年大学大二（材料成型及控制工程）金属塑性成形原理试题及答案

2025年大学大二（材料成型及控制工程）金属塑性成形原理试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种现象不属于金属塑性变形的基本方式？A.滑移B.孪生C.扩散D.扭折2.金属塑性变形时，随着变形程度的增加，金属的强度和硬度会：A.降低B.不变C.提高D.先提高后降低3.关于加工硬化，下列说法正确的是：A.加工硬化不利于金属的进一步加工B.加工硬化可提高金属的强度和塑性C.加工硬化是由于位错密度降低导致的D.加工硬化可通过再结晶消除4.金属在热加工时，以下哪种说法是错误的？A.不会产生加工硬化B.塑性变形主要以滑移和孪生方式进行C.可改善金属的组织和性能D.热加工温度越高越好5.冷变形金属在加热时发生回复的主要机制是：A.位错的重新排列B.晶粒的长大C.新相的形成D.亚晶的合并6.再结晶温度与以下哪个因素无关？A.金属的纯度B.变形程度C.加热速度D.金属的密度7.关于金属的超塑性，下列说法错误的是：A.超塑性变形时应变速率很低B.超塑性变形后无加工硬化现象C.超塑性只在特定温度范围内出现D.超塑性与金属的晶体结构无关8.金属塑性成形时，摩擦系数的大小对以下哪个方面影响最小？A.变形力B.模具磨损C.金属的流动性D.零件的尺寸精度9.下列哪种方法不属于改善金属塑性的途径？A.提高材料纯度B.细化晶粒C.降低变形温度D.消除残余应力10.金属塑性成形过程中，应力状态对金属的塑性有重要影响，三向压应力状态下金属的塑性：A.降低B.不变C.提高D.先降低后提高第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每空1分。请在答题卡相应位置上作答。1.金属塑性变形的基本方式有______和______。2.加工硬化是由于金属塑性变形时位错密度______，位错间相互作用增强，导致金属的强度和硬度______，塑性和韧性______。3.热加工是指在______再结晶温度以上的加工，冷加工是指在______再结晶温度以下的加工。4.再结晶的驱动力是______，再结晶后金属的强度和硬度______，塑性和韧性______。5.金属的超塑性可分为______超塑性和______超塑性。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。请简要回答问题，将答案写在答题卡相应位置上。1.简述滑移和孪生的区别。2.为什么热加工能改善金属的组织和性能？3.影响金属再结晶温度的因素有哪些？4.提高金属塑性的主要途径有哪些？四、分析题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分。阅读以下材料，回答问题。材料：在金属塑性成形过程中，某零件在冷挤压加工后出现了尺寸精度超差和表面质量不佳的问题。经分析发现，主要原因是模具与坯料之间的摩擦力较大。1.摩擦力较大对零件尺寸精度有何影响？2.摩擦力较大对零件表面质量有何影响？3.如何降低模具与坯料之间的摩擦力？五、综合题（共20分）答题要求：本大题共2小题，每小题10分。请结合所学知识，回答以下问题。1.某工厂要生产一批形状复杂的铝合金零件，要求零件具有良好的综合力学性能。请你设计一个合理的加工工艺路线，并说明各工序的作用。2.简述金属塑性成形原理在实际生产中的应用，并举例说明。答案：1.C2.C3.A4.D5.A6.D7.D8.C9.C10.C二、1.滑移、孪生2.增加、提高、降低3.再结晶、再结晶4.储存能、降低、提高5.恒温、相变三、1.滑移是在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生相对滑动；孪生是在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变，使晶体的取向发生改变。滑移变形量较大，孪生变形量较小；滑移后晶体取向不变，孪生后晶体取向改变。2.热加工时，金属发生动态回复和再结晶，消除了加工硬化，细化了晶粒，改善了金属的组织和性能；同时，热加工还能使金属中的气孔、疏松等缺陷焊合，提高金属的致密度。3.金属的纯度、变形程度、加热速度、原始晶粒大小等。纯度越高，再结晶温度越低；变形程度越大，再结晶温度越低；加热速度越快，再结晶温度越高；原始晶粒越小，再结晶温度越低。4.提高材料纯度、细化晶粒、采用合适的加工工艺、消除残余应力等。四、1.摩擦力较大会使坯料在变形时难以均匀流动，导致零件尺寸精度超差，如出现尺寸偏差、形状误差等。2.摩擦力较大容易使坯料表面产生划痕、拉伤等缺陷，降低零件表面质量。3.可通过改善模具表面粗糙度、采用合适的润滑剂、优化模具结构等方法降低摩擦力。五、1.工艺路线：坯料准备→加热→锻造→热处理→机械加工→表面处理。坯料准备是为了获得合格的原材料；加热使铝合金达到合适的锻造温度；锻造改善铝合金的组织和性能；热处理进一步提高铝合金的综合力学性能；机械加工保证零件的尺寸精度；表面处理提高零件的耐腐蚀性和美观度。2.金属塑性成形原理在实际生产中有广泛应用。