1、試卷（一）一、名詞解釋（本題10分，每小題2分）1. 變形過程中的金屬發熱現象2. 材料由于溫度降低等內在因素和外在條件變化，塑性急劇下降的現象。3. 在熱變形過程中，在應力狀態下所發生的再結晶。金屬在熱變形過程中發生的再結晶 4. 回復溫度以下發生的變形。在物體中，由于其各部分的不均勻變形受到物體整體性的限制而引起5.的相互平衡的應力。二. 填空題（本題10分，每小題2分）1. 偏應力,球應力靜水壓力2. 變形溫度、變形程度、晶粒大小3. 真應力、斷面收縮率4. 適當粘度、良好活性5.穩定細晶（5 pm以下）、一定的溫度區間（-）、一定的變形速度（）三、判斷題（本題10分，每小題2分）1.

2、（" （X）、（"（為 2.（M）、（X3. ( X4. (坊5.( X四、冋答題（本題40分，每小題 10分）1.答：擠壓.平銀軋制主應變圖+對于低塑性材料的開坯采用擠壓加工方法為佳，因為：擠壓時靜水壓力大，塑性好。缺陷變成線狀。2. 答：叩恥+皿）二単，其中汁半1+凸P P5 =瓦=瓦0+占）=%（1+%）出再頸縮時,空生=0,或dF = 0由礙二Ah =也（1+耳）若Ah有致二一條1+ £=0(1+訝由'"b* nA h 衛 + 占）Af" dsP _ P?(0 <n <1)-n5飛孤飛有愛3. 答：相同：使材料產生各

3、向異性（沿纖維方向上強度高）。不同：冷變形：基本晶粒沿最大主變形方向拉長；熱變形：夾雜物、第二相拉長。（基體是再結晶等軸晶粒）消除措施：冷變形：完全再結晶退火；熱變形：凈化，鑄錠中盡量減少雜質；高溫長時間退火，使夾雜物擴散，改變加工方向。4. 答：（1）種情況沿輥寬變形均勻。（2）種情況中部易出現裂紋，因為中部附加拉應力。五、證明題（本題 10分）證：已知Mises塑條可表達為：©-對+（丐-審+（礙-對+6休+轎+診）=2疋=胡丄比.4 =+ 記+記 +<+<)n v pJj童鄂剳 陰 醐 xs/2丄=扌慶 + 口； + X +3（6 + ：+ 丐-2© +

4、環 + ）-1y1+ 吩 + £ +lr 2. （crx + cr + crj2丐化+q + &匕+佇=一迅尸十（匹一巳丫十m方:十兔十方：） 丫 （円-口）+ ©-巧十6（石；+萬；十亡）"/冷4&二疋H六、推導題（本題 20分）解：建立直角坐標系xoy如圖，上下左右對稱只研究第一象限耳+理“ 近似平衡方程；去砂d<j加-+dxf設法向力在厚度上均勻分布（只與X軸有關）旦如匹=0dx cix dy切應力夠在y軸上呈線性分布% _2 娥_2仆 %塔廠科莎一萬莎°¥=gX+_r=0塑條：巧-巧）+4心設主平1E=o*7 6一

5、6=匕d-da0'平衡方程與塑條聯立:竺N豐李=o dx n摩擦條件；* 2即邑一乞“dx h積分 <T =3C+ Cy h邊條：=tx =時 CT = 02 ' 代入塑條有：叮_£ 即:一 K二 5 + C h竺2hcrv = xK卩h 2h"一2沁躋（+ /）4 hPK總壓力 =-2Ldx = 2KL2 （1 +° q ，Jo2h平均單位壓力：P二鬼=KQ +丄聖）LW4 h應力狀態系數（平均單位壓力比）na = -=l+l-K 4 h試卷（二）一、名詞解釋（本小題10分，每小題2分）1. 在金屬再結晶條件下進行的塑性變形2. 在塑性變形

6、的過程中存在彈性變形3. 在熱變形過程中在應力作用下的再結晶4. 物體不均勻變形受到整體性的限制而引起物體內相互平衡的應力5. 金屬在塑性變形時的發熱現象二、填空題（本題 22分，每小題2分）I. 作用力（主動力）、約束反力2.3、： 1 匕"（體積不變條件）3. 單位時間內的應變量（應變對時間的變化率）4.4. 彈性變形、加工硬化8. 變形溫度、變形程度、變形速度7. 變形溫度、變形程度、再結晶晶粒大小8. 塑性指標、變形溫度9. 斷面收縮率、真實應力10. 彈性變形、塑性變形、斷裂II. 定摩擦定律和滑動摩擦定律三、判斷題（本題10分，每小題2分）1. X 2. X 3.X 4.

7、 X 5. X四、問答題（本題 36分，每小題6分）1. 答：:反映了變形體體積改變的劇烈程度2. 答：Tresca準則：變形體某點的最大切應力達到定值材料就屈服，n平面上為正六邊形Misec準則：彈性形狀改變達到定值材料就屈服，n平面上為一個圓兩準則在平面應變情況下差別最大3. 答: 簡單加載：應力分量按比例加載，只加載不卸載，應力與應變的主軸重合復雜加載：不滿足簡單加載條件Levy-Mises增量理論：知訥或也4.冷變形纖維組織是晶粒被拉長，拉細壓扁呈現纖維狀。而熱變纖維組織是熱變形時，非金屬雜質、第二相各種缺陷沿最大變形方向被拉長。冷變形纖維組織都是沿纖維方向強度高，使材料呈各向異性。消

8、除措施：冷變形纖維組織用完全再結晶退火 熱變形纖維組織：熔煉盡可能除雜，鑄錠細化晶粒，采用長時間高溫均勻化退火，加工時變換加工方向5. 答:擠氐平規軋制主應力圖.主應變圖+對于低塑性材料的開坯采用擠壓加工方法為佳，因為：擠壓時靜水壓力大，塑性好。6. 答：圖1:送料方向沿軋件寬度方向變形不均勻，因為沿軋件禮寬度方向坯料厚度不一，壓下量不同圖2 :送料方向沿軋件寬度方向變形均勻 五、計算題（7分） 解:空=20'40 _20 '20 '0 30=0 20 +0 10 _0 10 -100 0 20_ 0 10 -3020020 球張量，引起物體休積改變0020'2

9、0- _010偏張量，引起物體形狀改變_010-30六、推導題（本題15分）解：平衡方程-塑件：二宀, 聯立（a） （b）得:-dx h積分得:有:即:2/1試卷（三）一、名詞解釋（本題8分，每小題2分）1. 在變形過程中，物體各質點將向著阻力最小的方向移動，即做最少的功，走最短的路2. 塑性變形過程中因金屬發熱而促使金屬的變形溫度升高的效果。3. 金屬冷變形時，隨著變形程度的累積，金屬的變形抗力提高而塑性下降的現象。4. 對金屬材料有效地綜合利用形變強化和相變強化，將塑性加工與熱處理操作相結合，使成形工藝同獲得最終發性能統一起來的一種工藝方法。二、填空題（本題10分，每小題2分）1. 彈性變

10、形、塑性變形、斷裂2. 工作應力=基本應力+附加應力3. 干摩擦、邊界摩擦、液體摩擦4. 液體潤滑亮劑、固體滑亮劑、液固滑亮劑、熔體滑亮劑5. 變形溫度、冷變形程度三、判斷題（12分）1. X 2. X 3.X 4. V 5. X 6. V四、問答題（本題38分，1-6小題第小題3分，7,8小題第小題7分，9小題6分）1. 答：通過該點所有斜載面上的應力有無、大小、方向情況意義：下述內容中舉岀1 -2種：彈塑性類型，是否進入了塑性變形、變形類型、分析變形、計算變形力、£關系的基礎2. 答：力平衡3. 答：:應變全量，以變形開始的原始尺寸為度量基準，反映一次變形過程從起始到終了的總應變

11、量。'.；：應變增量，以變形過程中的某瞬時狀態為度量基準，反映該瞬時開始后一極短的時間的微分應變量。4. 答：第三強度理論是從材料使用角度出發，要求材料不發生塑性變形，使用的終點Tresca屈服準則從加工成形角度岀發，衡量發生塑性變形否，塑性變形的起點5. 答：彈性本構方程：考慮了體積的變化，線性關系與變形歷史無關，簡單，唯一性塑性本構方程：不考慮體積的變化，一般非線性6. 答：平衡方程，塑性條件7. 答：變形溫度，變形速度，變形程度；變形力學圖，相圖，塑性圖，再結晶全圖，變形抗力圖8 .答:熱變形：變形過程發生再結晶，具有明顯的軟化過程和擴散特性，塑性發揮好，有修復機構（溶解-深沉、

12、 非晶機構），晶向變形機構作用最大，晶向變形機構主要中要在熱變形中起作用，高溫下晶粒的移動和轉動 比晶內變形所起的作用大，溶解一深沉、非晶機構比冷變形明顯。冷變形：變形溫度低于回復溫度，在變形 中只有加工感化而無回復與再結晶現象，以晶內變形為主。9. 答：典型表現：輪廓呈現單鼓形，接觸面存在三個區（粘著區、滑動區、側翻區），變形體內存在三個區（難變形區、易變形區、自由變形區）圖于裂紋是由于易變形區對自由變形區同向附加拉應力而產生的，措施：減少摩擦，采用凹模，采用軟墊， 采用包套五、分析應用題（本題16分，每小題8分）1. 解：Vx-s同一 B上；：=常數，即所以分布如下圖：由于坯料中心水平流動

13、速度快，擠壓后期中心必須靠徑向流動來補充，擠壓變形力升高，而岀現擠壓縮尾2. 解：軋件厚度主要取決于實際工作輥徑的大小n小輥：變形區 W小，W/H 小, t變小，f變小，而且P總變小，軋輥彈性變形小，故更簿。«n疊軋：H增大，W/H減小，丁變小，F變小，其次分成兩層后，單層更小潤滑：m減小，減小，F變小六、綜合推理題（本題16分）解：=02由zz =Q cr/啦0 - （q +亠 飪）d$ -込期樹 + 2<rpArsin有;丁 + 干+=0 <r7=cr W + L = 0dr n rdr h塑條：cr - cr = ar&JF4dzr 2嗒, da iwi?i

14、mi?經十絲丸亠斗竺一蘭丸,血= daA kh s h r2mk嚴cr =rCff k邊冬：當r = Aflt耳=0由耳-巧工巧有：£r =-;rr =-3K .C處h 訕+竺評 h 2忒蔭+竽曲-豐內=心訕十竽）”也+詈叔由上可知，當m增大時P增大試卷（四）一、名詞解釋：（本題10分，每小題2分）1. 熱效應：金屬在塑性變形時的發熱現象。2. 動態再結晶：在熱變形過程中，在應力作用下的再結晶。3. 外端：變形體處于變形區以外的那一部分坯料。4. 附加應力：物體不均勻變形受到其整體性限制而引起物體內相互平衡的應力。5. 塑性-脆性轉變：金屬塑性隨溫度下降等內外因素變化而明顯轉變為脆性

15、的現象。二、填空題（本題16分，每小題2分）1. 過變形體任意斜載面上的應力有無，大小，方向的情況、該點三個坐標面上的應力分量2. 反映了彈性變形體積變化的大小、反映形狀變化的大小3. 變形過程中某一極短階段的無限小應變、變形過程中某一瞬間的尺寸4. 單位時間內的應變量、1/秒5. 最大切應力達到某一極限 K時，材料發生屈服、材料的彈性形狀改變達到某一定值，材料就屈服6. 剛塑性體、彈塑性體7. 彈性變形、加工硬化厶+$）二抽+為）8. - - 、0三、計算與問答（58分，1-3小題每小題6分，4,5小題第小題15分，6小題10分）1. 解:所以:40 _'-30"70 _1

16、0 -80 =0-30+10 -503020- 5000-303020- 20(MPa)-30701030-300-5020-30-20球張量，引起物體體積改變偏張量，引起物體形狀改變由-二- L.，對應延伸型應變 心）2. 解：內弧線：初始屈服曲面外弧線：后繼屈服曲面OAB、OCD是簡單加載OAD、OABD是復雜加載OAB與OABD具有相同的塑性變形，因為 B-D是中性變載，只有彈性應變量改變，塑性應變量不變3. 解：變形后軟層薄，硬層厚理由：由塑條或1-材料軟易達到塑條，變形大，簿二T7由形狀改變比解：材料軟G 小,則 -大，變形大，簿wW，九耳川二姫丁耳）仏T由小,則.大，貝UH 小,簿

17、4. 答：外摩擦特點：接觸面壓力大，潤滑困難，摩擦應力高；溫度條件惡劣（如高溫）；接觸條件不斷變化，表面狀態不一；摩擦副差異大。塑性加工所使用的潤滑劑種類有：液體潤滑劑、固體潤滑劑、液-固潤滑劑和熔體潤滑劑等幾種類型。液體潤滑劑主要是通過適當的粘度較大的活性形成一層穩定結實的潤滑膜。固體潤滑劑：固體本身的剪切強度低于被加工材料的剪切強度。液-固潤滑劑：兼有上述兩者的特點。熔體潤滑劑：在高溫下可以在工具與坯料接觸面間熔成液體薄膜隔開接觸面。5. 答：不均勻變形的典型現象：輪廓呈現單鼓或雙鼓，接觸面岀現粘著、滑動、側翻三個區，整個體積分為難、易、 自由變形區。薄板軋制時的裂邊主要是變形不均勻，中間

18、延伸大、邊部延伸小，造成邊部岀現附加拉應力，中間附加壓應 力。當邊部的附加拉應力與基本主應力疊加大于材料的斷裂強度時岀現裂邊。另外，熱軋件邊部溫度低，冷 軋件邊部晶粒粗大，都易裂邊。防止措施：盡量使金屬變形均勻如：壓下量、坯料厚度、輥型、潤滑均勻、合理的加熱、熱處理等。6. 答：冷變形的纖維組織：冷變形時晶粒被拉長、拉細或被壓扁呈現纖維狀。而熱變形纖維組織是熱變形對非金屬夾雜物、第二相等各種缺陷沿最大主變形方向被拉長。冷變形對組織的影響是：形成纖維組織、形成亞結構、變形織構及晶內與晶間的破壞。熱變形過程中硬化和軟化同時存在可以改善鑄錠組織，使金屬熱變形后晶粒 細化、成份趨于均勻、塑性得到改善等

19、。四、推導題（16分）解：+2tKrdi/dr + sin - 0叫+毎+二二0dr H rT /T1 0由有應力邊界條件：r=R時，' ' 丄二"由塑條： 仁 ' .:寧一倉R-尸）-丹-耳所以：，一由于不包套J二所以包套時接觸面大Pi試卷（五）一、名詞解釋（本題18分，每小題3分）1. 最小阻值定律：塑性變形過程中，物體各質點將向著阻力最小的方向流動。2. 干摩擦：不存在任何外來介質時金屬與工具的接觸表面之間的摩擦。3. 熱變性：變形金屬在完全再結晶條件下進行的塑性變形。4. 塑性狀態圖：表示金屬指標與變形溫度及加載方式的關系曲線圖形。5. 金屬塑性加工的

20、熱力學條件：變形溫度、變形速度、變形程度。6. 多晶體的晶向變形機構：晶粒的轉動與移動、溶解-沉淀機構、非晶結構。二、填空題（本題12分，每小題2分）1.彈性變性、均勻塑性變形、破裂it2.3 種、：3. 彈性形狀能改變（或'、 - 二）達到定值材料屈服、平面應變 （或I-' - '_1'）時24成比例5. 中性變載、彈性、塑性6. 平衡、塑性條件三、判斷題（對者打錯者打為（本題12分，每小題2分）1.（ W 2.（ X）3.（ X）4.（ X）5.（ X）6.（ W四、計算與簡答題（本題 38分，1-3小題每小題6分，4,5小題每小題10分）1.答： 豈40+

21、卜60）+50=1。'40* _10 *%廣20 一 60 MPa =0 1020 -70MPa30 -10 500 0 1030 -10 40d 冷 媽：d 第二停 0；： O； = 3ft（-70>0 = 3i（-7）:42. 答：它們考慮了彈性變形 第一條適合冷加工；第二條適合熱加工3. 答: 異號主應力所需的變形力小的原因可以用塑性條件來說明由Mises塑性條件CF卡J0Z)+G "J+(of 5，假設不變T若主應力值絕對大小固定，由上式可知：異號應力的E大于同號應力的E，即異號應力的F大ee£異號應力更容易滿足塑性條件4. 答：五圖：變形力學圖、相圖（合金狀態圖）、塑性圖、變形抗力