材料成型设备复习资料0 答案

B2.框架式液压机的特点。为什么组合框架式需要采用预紧螺杆，简介组合式机架立柱、螺杆受力特点。

特点：刚性好，导向精度高，疲劳能力较强。预紧目的①增加刚性②提高框架抗疲劳性能。拉紧螺杆承受拉力，空心立柱承受弯矩及轴向压力。

B3. 梁柱组合式液压机立柱受力特点，立柱与横梁连接的主要方式及特点，简介预紧方式。

特点当受到偏心载荷时，偏心载荷作用下立柱将承受拉弯联合作用，而处于复杂受力状态。连接方式①双螺母式，结构加工、安装与维修都比较方便，需要随时检修②锥台式，结构理论上刚性较好；尺寸公差要求较高，其尺寸精度不易保证；立柱安装困难，不宜维修③锥套式，应力集中可以消除或减轻，立柱与下横梁间没有间隙，便于调整对中，但机架刚度低。预紧方式①加热预紧：在立柱及横梁安装到位后，先将内外螺母冷态拧紧，之后利用电阻丝或蒸汽等方法使立柱两端加热伸长，达到一定温度后，将外螺母拧紧，待立柱冷却后，会产生很大的预紧力②超压预紧：在总压力超过公称压力的倍的情况下使液压机加载，立柱由于超载受到拉力作用，产生弹性伸长，此时拧紧内螺母。

B5.说明顶出装置，活动横梁保险装置，液压打料装置，冲裁缓冲器的作用与工作原理。

顶处装置作用：顶出工件，完成浮动压边、浮动压制的功能或动作。活动横梁保险装置作用：防止事故发生。打料装置作用：打料以上模中顶出工件。冲裁缓冲器的作用：有效地减缓冲断后的弹性能释放，降低设备的振动以及扩大液压机的工艺用途。冲裁缓冲器的原理：在材料被冲断的瞬间，活动横梁以很大的加速度下冲，缓冲器内活塞下的液体压力急剧上升，产生很大的反力，对活动横梁下冲起到冲的作用。

C1.简述挤出过程的应用，挤出设备组成，挤出机主要技术参数。

挤出过程将塑料从料斗加入料筒中，随着螺杆的转动将其向前输送，塑料在向前移动的过程中，受到料筒的加热，螺杆的剪切作用和压缩作用，使塑料由粉状或粒状逐渐熔融塑化为粘流态，塑化后的溶料在压力的作用下，通过分流板和一定形状的口模，成为截面与口模形状相仿的高温连续体，最后冷却定型为玻璃态，得到所需的具有一定强度、刚度、几何形状和尺寸精度的等截面制品。组成由主机（挤出机）、辅机和控制系统组成技术参数1.螺杆直径D，指螺杆的外直径；2.螺杆的长径比L/D，指螺杆工作部分长度与外圆直径比；3.螺杆的转速范围nmin~nmax；4.主螺杆的驱动电动机功率P；5.挤出机生产能力Q；6.料筒的加热功率E；7.机器的中心高度H，指螺杆中心线到地面的高度；8.机器的外形尺寸（长*宽*高）。

C2.简要说明挤出机基础过程的三个区域，固体输送理论研究的内容、基本结论及在提高输送效率的措施方面（螺杆、料筒）的实际应用。

三个区域：固体输送区、熔融区、均化区。固体输送内容：螺槽中被压实的无聊像固体塞子一样移动，密度不变；塞子与所有面相接触；螺杆与料筒对塞子的摩擦因数不同；料筒相对螺杆运动；螺杆相对静止不动。基本结论①固体输送效率同螺杆表面与物料的摩擦因数、料筒内表面与物料的摩擦因数有关②在固体输送区尽早建立较大的压力有利于稳定基础过程,温度低有利输送③固体输送速率与螺杆转速、螺槽深度成正比，与螺杆直径接近于平方的关系。应用：①提高转速越高②提高螺杆表面质量，减少摩擦，提高料筒切向阻力，如开沟槽，减少料筒轴向摩擦③尽早建立较大的压力，提高输送段起始压力；降低加料段温度。

C4.简要说明熔体输送理论研究的内容及基本理论，应用。融料在螺槽中的流动情况。

熔体输送内容：是研究如何保证塑料在均化段完全塑化并使其定压、定量和定温地从机头挤出，以获得稳定的产量和高质量的产品。基本结论①熔体在螺槽中得流动是正流、逆流、漏流、横流这四种流动的组合②均化段流率是由正流、逆流、漏流所决定的③横流对总的挤出量影响不大，但对熔体的传热、混合影响较大。应用：为提高挤出机的生产效率，可采取提高螺杆转速，加大螺杆直径，增大均化段长度，减小料筒与螺杆间隙等方法。熔体在料筒出口出所受压力越大，逆流和漏流越大，有利于物料的均化与混合。

C6. 说明螺杆的基本结构与功能，普通螺杆的形式及适用性；简述常规螺杆各段作用

螺杆由入料段、压缩段和计量段三个功能段组成，完成物料塑化与输送。渐变型螺杆大多用于非结晶型塑料的加工；突变型螺杆用于粘度较低、具有突变熔点的结晶型塑料。螺杆分段作用①加料段：输送固态物料给压缩段和均化段②压缩段：物料在这一段得到进一步的压缩，以排除气体并使物料熔融③均化段：将来自压缩段的温度、密度和粘度达到均匀的熔料定压、定量、定温地输送到机头。

C7. 新型螺杆的（概念）结构形式及特点；螺杆的作用、性能要求与材料选用。

新型螺杆的形式、特点①分离型螺杆：在压缩段设置一条附加螺纹，使已熔物料和未熔物料尽早分离，促进了未熔物料的熔融，实现低温挤出②屏障型螺杆：在普通螺杆的某一部位设置段使为熔的残余固体不能通过，并使固相熔体在螺杆的均化段设立屏障段，使未熔的固相不能通过，屏障段通过加大剪切混合以达到使残余固体彻底熔融和均化③分流型螺杆：利用设置在螺杆上的销钉或开在螺杆上的孔道将含有固体颗粒的熔料流分成许多小料流，再混合，反复多次，促进熔融，增强混炼和均化。普通螺杆指从加料段至均化段为全螺纹的螺杆，完成塑料塑化和输送。性能要求：耐高温，耐磨损、耐腐蚀、高强度、具有良好的切削加工要求、热处理后残余应力小。材料选择：45钢、40Cr、氮化钢、38CrMoAl、Xaloy合金、特种锋钢。

C8说明料筒的作用、性能要求与材料选用，提高固体输送率的措施，分流板过滤器的作用。

料筒作用完成物料塑化和输送。性能要求耐高温，耐磨损，耐腐蚀，高强度以及好的机加工性能和热处理能力。材料选用：45钢，40Cr，38CrMoAl，铸钢，球墨铸铁。提高输送率措施①增加料筒表面切向摩擦因素②增加加料口处的物料通过面积③对加料段进行强力冷却，使被输送物料的温度保持在软化点或熔点一下，避免熔膜出现，以保持物料的固体摩擦性质。分流板过滤器的作用使物流由螺旋运动变为直线运动，阻止未熔融的粒子和杂质进入口模，滤去金属等杂质，提高熔料压力，使制品比较密实。

C9说明加热和冷却系统的作用种类（冷却系统分布及各自作用）

系统作用：调节料筒中物料温度，使其保持在加工工艺所要求的范围内，保证制品的质量。加热：液体加热蒸汽加热和电加热。冷却：料筒冷却(风冷和水冷)防止物料分解，加强固体物料输送；螺杆的冷却：提高固体的输送率，控制制品的质量；料斗座的冷却：使物料顺利加入料筒

C11说明挤出机辅机的种类、作用；挤管机定径装置的结构。

辅机作用：将从统计头连续挤出并已获得初步形状和尺寸的高温熔体冷却，并在一定的装置中定型，再通过进一步冷却，使之由高弹态最后转变为室温下的玻璃态，达到一定的表面质量，成为符合要求的制品或半成品。种类：挤管辅机、吹塑中空制品辅机、挤板辅机、拉丝辅机等

外径定径法：①内压充气法从芯棒的中心孔向挤出的软性管状物中通入具有一定压力的压缩空气，管外壁加冷却定径套，使管材外表面贴在定径套内表面迅速冷却固定外径尺寸②真空定径法在挤出口模的软性棍状物外壁与定径套内壁之间抽真空，利用真空产生的负压，使管外壁紧贴在定径套内壁滑动，以便对其外径定型。内径定径法：将机头挤出的管子内壁与带有微小锥度的定径芯棒接触，锥形芯棒内通过冷却水，挤出管收缩，管子贴在芯棒上，使管子内径定径。

C12. 双螺杆挤出机的特点。

双螺杆特点加料容易；物料熔融塑化时间短，混合塑化效果好；混合塑化效果优异，自洁功能良好；排气性能优异；比功率消耗低。

D1说明注射成型机的基本组成、结构。解释注射机成型循环工作过程。

注射成型机组成由注射装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统等组成。

过程：合模-低压高速锁紧-注射座前移-注射-保压-冷却（塑化）-开模（制件顶出）-合模

D3.试简述螺杆式注射机与柱塞式注射机有何优缺点（塑化情况、注塑压力压力损失、注射量、料筒清洗）

螺杆式：塑化质量好、速度快、注射压力损失小、预塑计量准确、螺杆的拆装和清洗容易、广泛适用于各类注射机。

柱塞式：塑化质量差，塑化能力小，注射压力损耗大，定量加料，靠外加热的传导热塑化，一般用于小型注射机上

D4.简述塑化装置的主要零件的用途，结构特点。

分流梭：提高塑化能力；改善塑化质量；增加加热面积，翅翼分流，压缩物料，形成薄膜塑料，双向加热，加快塑化，有一定的剪切混合作用。结构特点：设置在塑化室的中央，形状似鱼雷。螺杆头：防止熔料的停滞和分解。结构特点：尖圆锥形结构，流动阻力。喷嘴：直通式喷嘴：1）通用

式喷嘴：用于熔料粘度高的塑料。易流延，无加热装置。2）延伸式喷嘴：用于厚壁制件的生产。自锁式喷嘴：用于加工粘度较低的塑料。只有在注射和保压两个阶段打开

D5.说明注射机合模装置的作用、结构种类、特点、液压式，液压曲轴式各有那些种类各种液压式合模装置的增压途径。

合模装置作用①实现模具的可靠开合动作和必要的行程②在注射和保压时提供足够的锁模力③开模时，提供顶出制件的顶出力及相应的行程。

特点①具有增力作用②具有自锁作用③运动特性好④必须设置专门的调模机构

液压式种类①单缸直压式：增大液压缸直径②充液式：增高油压或加大液压缸直径③增压式：增高油压④充液增压式：增高油压或加大液压缸直径；

⑤稳压式：加大液压缸直径。

预塑背压：注射机通过预塑料筒外加热及内部剪切，摩擦热使塑料逐渐依次熔化，并由螺杆混炼并输送到料筒的前端，并产生一定的压力，此压力称为预塑背压。

预塑计量：熔体预塑化要有计量，称为预塑计量，当预塑背压大于螺杆的“背压”时，螺杆边转动边后退，塑化一定计量，以满足下次注射的熔料后停止转动和后移。

D6.解释调模装置，顶出装置的作用、结构种类、工作特点。结合图5—28、5—29说明其各自合模装置属于哪种类型如何调模

调模装置的作用：适应不同厚度尺寸的模具、调整锁模力、调节合模速度

液压式合模装置：无需专用调模装置，利用合模液压缸实现调模。

液压—曲肘式合模装置：①螺纹肘杆调节：通过改变肘杆的长度来实现调模，手动调节，多用于小型注射机。②移动合模液压缸位置调距：通过改变合模液压缸轴向位置来实现调模，多用于中小型注射机上。③拉杆螺母调距：通过调节四根杆上的螺母，改变后模板的位置来实现调模。大中小注射机均有用。小型注射剂采用手动调模，大型注射机设有联动机构，由电动机带动。④动模板间连接大螺母调距：通过改变两块移动模板距离来实现调模。顶出装置的作用：在开模时顶出成型后的注塑件，制件顺利脱模。种类①机械顶出：机械顶出结构简单、顶出力大、工作可靠、顶出是在开模终了时进行的，对制品的冲击较大。②液压装置：任意位置动作；顶出力、顶出速度可调，适用于薄壁的产品；顶杆可反复进行冲击动作，使产品实现自动化操作；③起动顶出：制件表面不留痕迹，对大而薄的盒、壳等制件顶出有利，需要增设气源和气路等辅助设备，应用受到限制。液压—单肘式合模装置，通过调节螺母，改变后模板的位置来实现调模。液压—双肘式合模装置，通过改变调距肘杆的长度来实现调模。

D7. 结合注射机的液压系统的工作原理图5-34，说明如何实现不同的合模速度，如何调节系统压力，如何调节注射压力。

调节系统压力：阀2、3、6分别为大、中、小泵的溢流阀，用以调节系统的工作压力，并分别作为大、中、小泵的安全阀和卸荷阀。

调节注射压力：阀5为远程调压阀，在阀3的调定压力值范围以内，实现注射压力的远程调节。

实现不同的合模速度：（见表）

D9 热固性塑料注射机有哪些特点。

注射装置 1.与成型塑件热塑性塑料的螺杆相比，长径比略小，约为14~18；采用液压马达，进行无极调速，可防止物料固化时螺杆扭断，螺杆前端不设止回环，防止熔料回流。2.喷嘴形式为直通式，孔径为2~3mm。3.塑化方式退回塑化，避免物料固化堵塞。4.料筒加热与冷却采用恒温控制的加热系统和冷却水套，熔料流动特性好。合模装置：一般采用充液式或稳压式，可进行排气动作。模具：模具没有加热装置，用电阻加热器加热，模具上开设排气槽。根据原料和制件不同，实际模具温度在140℃~160℃之间。

E1.压力铸造的含义。说明压铸成形工艺的特点：压铸机有哪些种类，各有何特点各适用于何种场合设备型号J1113A含义。

压力铸造简称压住，它是将熔融合金在高压高速条件下充型并在高压下冷却凝固成形的一种精密铸造方法，是发展较快的一种少无切削加工制造金属制品的方法。压铸特点：①压铸件尺寸精度和表面质量高②压铸件组织致密，硬度和强度较高③可采用镶铸法简化装配和制造工艺④生产率高，

易实现机械化和自动化⑤压铸件易出现气孔和缩松，除充氧压铸件外一班不宜进行热处理⑥压铸模具结构复杂，材料及加工的要求较高，模具制造费用高，适用大批量生产的制品。种类特点①热压室：金属熔炼和保温与压射装置连为一体的压铸机。适用于低熔点合金压铸②卧式冷压室：金属熔炼部分与压射装置分开单独设置，压射冲头水平方向运动，锁模装置呈水平分布的压铸机。适用于铝、铜合金及黑色合金的压铸成形③立式冷压室：金属熔炼部分与压射装置分开单独设置，压射冲头垂直方向运动，锁模装置呈水平分布的压铸机。适用于中心浇口的制品压铸④全立式冷压室：金属熔炼部分与压射装置分开单独设置，压射冲头垂直方向运动，锁模装置呈垂直方向分布的压铸机。适用于侧浇口的制品压铸。J1113A含义：J 表示：金属型铸造设备：“压铸机”代号；第一个1表示：属冷压室压铸机；第二个1表示：属卧式压铸机；13表示：锁模力为1300KN；A表示：属第一次改型设计

E2.分析压射过程：何谓三级压射，分析说明三级压射原理。

三级压射机构由带缓冲的普通液压缸和增压缸组成，实现分级压射，具有两种速度和一次增压压射的机构。

第一级压射：由于缓冲杆的作用，压力油只能从分油器的中心孔进入，流量很小，因而压射活塞慢速前进，进行慢速压射。

第二级压射：当压射冲头越过注射液口（即缓冲杆脱开分油器8时），压力油能从分油器中心孔、外周孔大量进入压射缸，推动压射活塞快速前进，实现快速压射冲模。

第三级压射：金属液充满模腔，压射活塞停止前进的瞬间，增压活塞及单向阀阀芯前后压力不平衡，增压活塞因压差作用而前移。单向阀阀芯在弹簧作用下自行关闭，实现压射增压。

E3.结合图6-13，解释液压系统的压力控制和液压泵自动卸载原理。解释全液压合模装置如何实现两级快速合模和增压锁模的。

原理：每次打开液压泵前先打开背压阀7和两个截止阀9，经过越分钟使电磁铁YA4断电，则实现液压泵负载运转。罐内压力达到10MPa上限时，压力表上限触点接通，二位四通电磁换向阀3工作，液压泵又卸载运转，此时机器动作所需的工作液全部由蓄能器提供。当压力降到9MPa下限时，压力表下限触电接通，电磁铁YA4断电，阀3及阀4又复位，液压泵重新负载运转。液压泵则反复自动作负载与卸载运转，保证提供机器9-10MPa 的压力油。

快速I合模：V1通过压力油（流量Q）差动活塞两边受力不同而向右移动，且缸径小，带着动模快速1合模。通过阀27及凸轮阀23的压力油分两路，一路进入充液阀，将活塞顶起，是单向阀不受阀杆的限制，靠弹簧力闭合；另一路进入合模缸的内合模腔，推动差动活塞及其联接的动模板和外活塞右移，进行快速合模。

快速II合模：V1通过压力油（流量Q）+V2快速充液，流量增大，快速活塞外活塞带动动模板快速2右移。由于外活塞右移，外合模腔的空间扩大造成真空，自动打开充液阀22的阀2阀芯，填充油箱中的大量油液，向V2腔补充。

增压锁模：电磁铁YA5，YA1，YA2，YA3通电。增压器d,c同时进压力油，增压器工作，使合模缸内压力增加到123MPa左右，锁模力达1350KN左右，实现增压锁模。V1通入压力油，V2通入增压油，主要靠外活塞增压锁模。

E4：压铸机选用时应注意哪些主要方面（压铸机的结构类型如何选择，参数校核四方面）

按合金种类镁锌合金和其他低熔点合金压铸成型通常选用热压室压铸机；铝铜合金及黑色金属成型压铸通常选用冷压室压铸机；中心浇口的制品成型比较适合立式冷压室压铸机；侧浇口的制品比较适合于卧式冷压室压铸机；带嵌件的压铸件比较适合全立式冷压室压铸机。参数校核：锁模力，压室容量，开模行程，模具安装尺寸

《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案

2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。 答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有：PE，PP，PVC，PS等； 工程塑料：是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的，刚性好、蠕变小、自润 滑、电绝缘、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等； 工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。 热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；) 热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。 简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如：PE、PP、PTFE。 复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如：PF、SPVC。 用天然或合成的聚合物为原料，经过人工加工制造的纤维状物质。可以分类两类 1）人造纤维：又称再生纤维，以天然聚合物为原料，经过人工加工而改性制得。如：粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等 2）合成纤维：以石油、天然气等为原料，通过人工合成和纺丝的方法制成。如：涤纶、尼龙、腈纶、丙纶、氨纶、维纶等 3．高分子材料成型加工的定义和实质。 高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。 大多数情况下，聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状(即硬化)，流动-硬化是聚合物工过程的基本程序。 高分子材料加工的本质就是一个定构的过程，也就是使聚合物结构确定，并获得一定性能的过程。 第一章习题与思考题 2．请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 答：晶态聚合物：Tm～Td；非晶态聚合物：Tf～Td。 对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。 熔点（Tm）：是晶态高聚物熔融时的温度。表征晶态高聚物耐热性的好坏。 3．为什么聚合物的结晶温度范围是Tg～Tm？ 答：T>Tm 分子热运动自由能大于内能，难以形成有序结构 T

中南大学材料科学基础考试试卷

中南大学考试试卷 2001 —— 2002 学年第二学期时间 110 分钟 材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷 专业年级材料 1999 级总分 100 分，占总评成绩 70% 一、名词解释（5分×8） 1、金属玻璃 2、金属间化合物 3、离异共晶 4、晶界偏聚 5、科垂尔气团（Cottrell Atmosphere） 6、孪生 7、反应扩散 8、变形织构 二、问答题 1、（10分）标出hcp晶胞中晶面ABCDEF面、ABO面的晶面指数，OC方向、OC方向的晶向指数。这些晶面与晶向中，那些可构成滑移系？指出最容易产生滑移的滑移系。 2、（10分）判断 ] 1101 [ 6 ]1 2 1[ 6 ]1 1 2[ 6 a a a → + 位错反应在面心立方晶体中能否进行？若两个扩 展位错的领先位错发生上述反应，会对面心立方金属性能有何影响。 3、（10分）写出非稳态扩散方程的表达式，说明影响方程中扩散系数的主要因素。 4、（10分）指出影响冷变形后金属再结晶温度的主要因素。要获得尺寸细小的再结晶晶粒，有那些主要措施，为什么? 5、（15分）试述针对工业纯铝、Al－5％Cu合金、Al－5％Al2O3复合材料分别可能采用那些主要的强化机制来进行强化。 6、（15分）请在如下Pb－Bi－Sn相图中 （1）写出三相平衡和四相平衡反应式； （2）标出成分为5％Pb，65％Bi与30％Sn合金所在位置，写出该合金凝固结晶过程，画出并说明其在室温下的组织示意图。

7、（20分）Cu－Sn合金相图如图所示。 （1）写出相图中三条水平线的反应式，并画出T1温度下的成分－自由能曲线示意图； （2）说明Cu－10wt％Sn合金平衡和非平衡凝固过程，分别画出室温下组织示意图； （3）非平衡凝固对Cu－5wt％Sn合金的组织性能有何影响，如何消除？ 8、（20分）低层错能的工业纯铜铸锭采用T＝0.5T熔点温度热加工开坯轧制。 （1）画出该材料分别在高、低应变速率下热加工时的真应力－真应变曲线示意图，并说明影响曲线变化的各种作用机制； （2）开坯后该金属在室温下继续进行轧制，画出此时的真应力－真应变曲线示意图，并说明影响曲线变化的机制； （3）开坯后该金属要获得硬态、半硬态和软态制品，最后工序中可采用那些方法，为什么？ 中南大学考试试卷 2002 —— 2003 学年第二学期时间 110 分钟 材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷 专业年级材料 2000 级总分 100 分，占总评成绩 70% 一、填空（0.5X30=15分） 1、fcc结构的密排方向是_____，密排面是____，密排面的堆垛顺序是_____，致密度为________，配位数是____，晶胞中原子数为___，把原子视为半径为r的刚性球时，原子的半径是点阵常数a 的关系为_________。 2、形成有序固溶体的必要条件是：（1）________，（2）_________，（3）________。 3、无序固溶体转变为有序固溶体时，合金性能变化的一般规律是：强度和硬度__________，塑性_______________，导电性_________________。 4、Fe-Fe3C相图中含碳量小于___为钢，大于____为铸铁；铁碳合金室温平衡组织均由______和___两个基本相组成；奥氏体其晶体结构是____，合金平衡结晶时，奥氏体的最大含碳量是 ______；珠光体的含碳量是_____；莱氏体的含碳量为____；在常温下，亚共析钢的平衡组织是_____，过共析钢的平衡组织是_____；Fe3C I是从_____中析出的，Fe3C II是从____中析出的，Fe3C III

材料成型设备试卷及答案

《材料成型设备》试卷A 一、名词解释（每词3分，共15分） 1、连续铸造 2、轧钢机 3、铸坯的液心压下技术 4、拉拔: 5、等离子焊枪 二、判断题（每题1分，共10分） （）1、一般认为，铸坯厚度不小于150mm时称为常规板坯连铸。（）2、板带轧机的主要性能参数是轧辊名义直径。 （）3、LG-150表示成品最大外径为150mm的二辊周期式冷轧机管。（）4、半钢轧辊是一种新型的轧辊材质，其含碳量比铸钢和铸铁要大。 （）5、轧机刚性是表示轧机抵抗弹性变形的能力。 （）6、空心辊可减少质量，提高动力控制性能，其强度不变。 （）7、预应力轧机发展很快，目前主要用于连轧小型、线型和板带材轧机。 （）8、塑化能力主要指在单位时间内所能塑化的物料量。 （）9、人字齿轮机的作用是将主电机的压力分配给相应的轧辊。 （）10、结晶器是一个水冷的铜模，有无即可。 三、填空题(每空1分，共20分) 1、连续铸造按结晶类型可以分为和。 2、到目前为止，生产板带的连续铸轧方法有很多种，在此情况下所用的连铸机根据其结 构特点可以分为、、。 3、轧机一般有三个部分组成，他们分别是、、。 4、轧辊的调整装置主要有和两种。 5、卷取机按其用途可分为：、、。 6、塑料注塑机主要有、、、等部分组成。 7、机架一般采用含碳碳量为ZG35材料。 8、空气锤既可以进行 ，又可以进行。 四、选择题（每题2分，共20分。注：其中1-5题 是单项选择题，6-10题是多项选择题。） 1、在铸造中，把“铸”和“轧”直接连成一条生产线的工艺流程称为（）。 A 连铸连轧 B连续铸轧 C 连续铸造 2、轧辊的尺寸参数中，辊身直径用（）表示。 A D B d C L 3、锻造时对金属加热的目的是( )。 A.消除内应力 B.提高强度 C.提高韧性 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 装 … … … … … … 订 … … … … … … 线 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 班 级 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 学 号 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

材料成型设备复习题

题型 填空1×20=20 名词解释2×5=10 简答题6×6=36 计算说明12×2=24 分析题10×1=10 名词解释 1.标称压力滑块距下死点某一特定距离（标称压力行程）时滑块上所容许承受的最大 作用力 2.标称压力角与标称压力行程对应的曲柄转角 3.滑块行程指滑块从上死点至下死点所经过的距离，其值是曲柄半径的两倍 4.封闭高度指滑块处于下死点时，滑块下表面与压力机工作台上表面的距离 5.注射压力（一次压力）：为了克服熔料流经喷嘴流动型腔流动阻力，螺杆（或柱塞）对 熔料施加的力。 6.保压压力（二次压力）：为了生产出质量致密的制件，对熔料还需保持一定的压力以进 行补缩，螺杆作用于熔料的压力 7.注射速率：将公称注射量的熔料在注射时间内注射出去，单位时间内所能达到的体积 流量 8.背压：克服螺杆后退的运动阻力 9.理论注射量：在对空注射条件下，注射机作一次最大行程注射时，注射装置所能注射 出的聚氯乙烯（ps）熔料的体积。 简答题 1、充液增压式合模装置 适用于大吨位注射机，该装置有三种液压缸，分别是增压液压缸、合模液压缸和移模液压缸 增压液压缸使合模液压缸内的油增压 合模液压缸直径大 移模液压缸小直径长行程 2、液压机的工作原理 根据静态下密闭容器中液体压力等值传递的帕斯卡原理，利用小柱塞上较小的作用力在大柱塞上产生很大的力。 3、梁柱组合式立柱与横梁的连接形式及特点 双螺母式——通过四个内外螺母与上下横梁固定在一起。 特点：加工、维修方便，被普遍采用；但螺母易松动。 锥台式——通过两个外螺母及立柱上的内锥台与上下横梁固定在一起。 特点：刚性较好，可防止横梁与立柱相对水平运动； 但锥台加工困难，尺寸公差要求高，精度难保证； 锥套式——通过与立柱分离的锥形套来代替下横梁的内螺母或锥台。 特点：多用于大型液压机。 4、双柱下拉式的结构和特点 结构：由两根立柱及上下横梁组成一个可动的封闭式框架，工作缸安装在下横梁上，工作柱塞固定在不动的固定梁上。固定梁上还装有立柱的导套和回程缸，立柱按对角线布置。

材料成型设备复习资料--课后习题部分

第二章 2-1、曲柄压力机由那几部分组成？各部分的功能如何？ 答：曲柄压力机由以下几部分组成：1、工作机构。由曲柄、连杆、滑块组成，将旋转运动 转换成往复直线运动。2、传动系统。由带传动和齿轮传动组成，将电动机的能量传输至工作机构。3、操作机构。主要由离合器、制动器和相应电器系统组成，控制工作机构的运行状态，使其能够间歇或连续工作。4、能源部分。由电动机和飞轮组成，电动机提供能源，飞轮储存和释放能量。5、支撑部分。由机身、工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。6、辅助系统。包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。提高压力机的安全性和操作方便性 2-2、曲柄压力机滑块位移、速度、加速度变化规律是怎样的？它们与冲压工艺的联系如何？ 答：速度的变化规律为正弦曲线，加速度的变化规律为余弦曲线，位移的变化规律为 滑块位移与曲柄转角的关系：??????-+ -=)2cos 1(4)cos 1(S αλαR 滑块速度与曲柄转角的关系：)2sin 2R(sin v αλαω+ = 滑块速度与转角的关系：)2cos (cos a 2αλαω+- =R 曲轴受转矩：)2sin 2sin (αλα+=FR M L 2-5装模高度的调节方式有哪些？各有何特点？ 1. 调节连杆长度。该方法结构紧凑，可降低压力机的高度，但连杆与滑块的铰接处为球头， 且球头和支撑座加工比较困难，需专用设备。螺杆的抗弯性能亦不强。 2. 调节滑块高度。柱销式连杆采用此种结构，与球头式连杆相比，柱销式连杆的抗弯强度 提高了，铰接柱销的加工也更为方便，较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。 3. 调节工作台高度。多用于小型压力机。 2-7、开式机身和闭式机身各有何特点？应用于何种场合？P26 1. 开式机身：操作空间三面敞开，工作台面不受导轨间距的限制，安装、调整模具具有较 大的操作空间，与自动送料机构的连接也很方便。但由于床身近似C 形，在受力变形时产生角位移和垂直位移，角位移会加剧模具磨损和影响冲压力质量，严重时会折断冲头。开式机身多用于小型压力机。 2. 闭式机身：形成一个对称的封闭框形结构，受力后仅产生垂直变形，刚度比开式机身好。 但由于框形结构及其它因素，它只能前后两面操作。整体机身加工装配工作量小，需大型加工设备，运输和安装困难。但采用组合机身可以解决运输和安装方面的困难。闭式机身广泛运用于中大型压力机。 2-9、转键离合器的操作机构是怎样工作的?它是怎样保证压力机的单次操作？P28 答：单次行程：先用销子11将拉杆5与右边的打棒3连接起来，后踩下踏板使电磁铁6通 电，衔铁7上吸，拉杆向下拉打棒，离合器接合。 在曲轴旋转一周前，由于凸块2将打棒向右撞开，经齿轮带动关闭器回到工作位置挡住尾板，迫使离合器脱开，曲轴在制动器作用下停止转动，滑块完成一次行程.

材料科学基础期末考试历届考试试题复习资料

四川理工学院试卷（2009至2010学年第1学期） 课程名称：材料科学基础 命题教师：罗宏 适用班级：2007级材料科学与工程及高分子材料专业 考试（考查） 年 月 日 共 页 1、 满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2、 考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否 则视为废卷。 3、 考生必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。 4、 如有答题纸，答案请全部写在答题纸上，否则不给分；考完请将试卷和答题卷 分别一同交回，否则不给分。 试题答案及评分标准 得分 评阅教师 一、判断题：（10分，每题1分，正确的记错误的记“％” 1?因为晶体的排列是长程有序的，所以其物理性质是各向同性。 （％ 2. 刃型位错线与滑移方向垂直。（话 3. 莱氏体是奥氏体和渗碳体的片层状混合物。（X ） 4?异类原子占据空位称为置换原子，不会引起晶格畸变。 （X 5. 电子化合物以金属键为主故有明显的金属特性。 （话 6. 冷拉后的钢条的硬度会增加。（话 7. 匀晶系是指二组元在液态、固态能完全互溶的系统。 （话 题号 -一- -二二 三 四 五 六 七 八 总分 评阅（统分”教师 得分 :题 * 冷 =要 密;

8.根据菲克定律，扩散驱动力是浓度梯度，因此扩散总是向浓度低的方向进行。（X

9. 细晶强化本质是晶粒越细，晶界越多，位错的塞积越严重，材料的强度也就 越高。（V ） 10. 体心立方的金属的致密度为 0.68。（V ） 、单一选择题：（10分，每空1分） (B) L+B — C+B （C ） L —A+B （D ） A+B^L 7. 对于冷变形小 的金属，再结晶核心形成的形核方式一般是（ A ） （A ） 凸出形核亚 （ B ）晶直接形核长大形核 （B ） 亚晶合并形核 （D ）其他方式 8. 用圆形钢饼加工齿轮，下述哪种方法更为理想？ （ C ） （A ）由钢板切出圆饼（B ）由合适的圆钢棒切下圆饼 （C ） 由较细的钢棒热镦成饼 （D ）铸造成形的圆饼 1. 体心立方结构每个晶胞有（B ） 个原子。 2. 3. (A) 3 ( B) 2 (C) 6 固溶体的不平衡凝固可能造成 （A ）晶内偏析 （C ）集中缩孔 属于＜100＞晶向族的晶向是（ (A) [011] (B) [110] (D) 1 (B) (D) (C) 晶间偏析 缩松 [001] (D) [101] 4.以下哪个工艺不是原子扩散理论的具体应用 （A ）渗氮 （B ）渗碳 （C ）硅晶片掺杂 （） （D ）提拉单晶5.影响铸锭性能主要晶粒区是（C ） （A ）表面细晶粒区 （B ）中心等轴（C ）柱状晶粒区 三个区影 响相同 6 ?属于包晶反应的是（A ） （ L 表示液相, A 、B 表示固相） (A) L+A — B

材料成型设备试题

材料成型设备及其自动化 一、名词解释（每题3分，共15分） 1．“闷车”现象： 2．塑料注射成型机的注射量： 3．挤出机综合工作点： 4．压铸机的合模力： 5．曲柄压力机的标称压力： 二、填空题（每空1分，共20分） 1、曲柄压力机是通过曲柄连杆机构将电动机的运动转变成冲压生产所 需要的运动。 2、通用压力机常用的离合器可分为和两大类 3、过载会引起设备或模具的损坏，为了防范过载引起的事故，设备上应使用过载保护装置，常用的过载保护装置有 和两类。 4、液压机一般有和两部分组成。 5、液压机的工作原理是根据原理制成的，它利用来传递能量，以实现各种成形加工工 艺要求。 6、塑料挤出成型机型号SJ-65/25表示螺杆直径是：mm，长径比为：。 7、注射机按按外形特征可以分为、、角式注射成型机。 8、注射机的注射装置主要形式有、和往复螺杆式。 9、注射机的喷嘴按其结构分为和。 10、压铸机按熔炼炉的设置不同，可以分为和。 三、选择题（每项选择1.5分，共15分） 1、曲柄压力机滑块行程是曲柄半径或偏心轴销的偏心距的（） ①两倍②一倍③四倍 2、为避免模具发生溢料而使制品形成飞边缺陷，在选用注塑机时，其锁模力必须（）制品成形产生的胀模力。 ①小于②大于③等于 3、液压机最大行程是指（）。 ①活动横梁能够移动的最大距离 ②主缸活塞能够移动的最大距离 ③活动横梁下表面到工作台上表面的距离 4、液压机型号YA32-315中，数值315是指液压机的：（）。 ①最大行程为315㎜②标称压力为315×10KN ③标标压力为315KN 5、在锻造过程中，螺旋压力机的锻造原理是：（） ①小能量多次锤击成形②一次冲击压力成形③静压力成形 6、为了保证注射成型时模具主流道衬套处不积存熔料,便于主流道凝料的起模, 1)模具主流道衬套始端的球面半径R2应( )注塑机喷嘴前端的球面 半径R1。 ①小于②大于③等于 2)模具主流道孔径d2应( )注塑机喷嘴孔径d1。 ①小于②大于③等于 7、高速自动压力机是指滑块每分种行程次数为：（） ①100次/min 。 ②相同公称压力通用压力机的15～20倍。 ③相同公称压力通用压力机的5～9倍。 8、塑料挤出机挤出过程中，使塑料由固态变为融熔态是由于（）的作用。 ①料筒外部的加热②螺杆剪切、摩擦热③料筒外部加热和螺杆剪切、摩擦热 9、立式冷压室压铸机可以用于（）的生产。 ①铅、锡、锌等低熔点合金②锌、铝、镁和铜合金③铝、镁、铜合金及黑色金属 四、判断题（每小题1.5分，共15分） 1、成形是指液态或半固态的原材料在外界压力作用下，通过流动填充模具型腔的形状和尺寸相一致的制品。（） 2、塑料注射成型加工过程中，其螺杆一直是连续转动的。（） 3选用注射机的注射量要刚好等于模具每一模需要的注入的塑料量。（） 4、液压机在行程的任何位置均可产生压力机额定的最大压力。（） 5、塑料挤出机的螺杆长径比L/D中，L是指螺杆的全长。（） 6、在塑料挤出机中，熔体的正流是料筒表面作用到熔体上的力产生的。（）

材料成型工艺基础部分复习题答案

材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案 第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 ②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝则和定向凝则？ 答：①同时凝则：将浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章 ⑴.试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果没球墨铸铁好？普通灰铸铁常用热处理方法有哪些？目的是什 么？ 答：①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进；而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法：时效处理，目的是消除应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。 第三章 ⑴．为什么制造蜡模多采用糊状蜡料加压成形，而较少采用蜡液浇铸成形？为什么脱蜡时水温不应达到沸点？ 答：蜡模材料可用石蜡、硬脂酸等配成，在常用的蜡料中，石蜡和硬脂酸各占50%，其熔点为50℃~60℃，高熔点蜡料可加入塑料，制模时，将蜡料熔为糊状，目的除了使温度均匀外，对含填充料的蜡料还有防止沉淀的作用。

材料科学基础期末试题

材料科学基础考题 I卷 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷答： 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。 交滑移：两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移，称为交滑移。滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系。 伪共晶：在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。 离异共晶：由于非平衡共晶体数量较少，通常共晶体中的a相依附于初生a相生长，将共晶体中另一相B推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失，这种两相分离的共晶体称为离异共晶。 奥氏体：碳原子溶于丫-Fe形成的固溶体。 成分过冷：在合金的凝固过程中，将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷称为成分过冷。 二、选择题（每题2分，共20分） 1. 在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错（A ）分解为a/2[111]+a/2[l11]. （A）不能（B）能（C）可能 2. 原子扩散的驱动力是：（B ） （A）组元的浓度梯度（B）组元的化学势梯度（C）温度梯度 3?凝固的热力学条件为：（D ） （A）形核率（B）系统自由能增加 （C）能量守衡（D）过冷度 4?在TiO2中，当一部分Ti4+还原成Ti3+，为了平衡电荷就出现（A） （A）氧离子空位（B）钛离子空位（C）阳离子空位 5?在三元系浓度三角形中，凡成分位于（ A ）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两 组元含量相等。 （A）通过三角形顶角的中垂线 （B）通过三角形顶角的任一直线 （C）通过三角形顶角与对边成45°的直线 6?有效分配系数k e表示液相的混合程度，其值范围是（B ） （A）1vk e

#材料成型复习题(答案)

材料成型复习题(答案) 一、 1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。 2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的 结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。 3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺 同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺 4．缩孔、缩松液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。 5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。 直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。 6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。 模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。 7.钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。 8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。 9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。 二、 1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。 2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。 3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。 4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力。 5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工。 6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面。 7、金属材料的可锻性常用金属的塑性指标和变形抗力来综合衡量。 8、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成，其中焊芯的主要作用为作为电源的一个电极，传导电流，产生电弧、熔化后作为填充材料，与母材一起构成焊缝金属等。 9、金属塑性变形的基本规律是体积不变定律和最小阻力定律。 10、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由浇口杯，直浇道，横浇道，内浇道组成。 11、硬质合金是将一些难熔的金属碳化物和金属黏结剂

《材料科学基础》期末考试试卷及参考答案,2019年6月

第1页（共11页） ########2018-2019学年第二学期 ########专业####级《材料科学基础》期末考试试卷 （后附参考答案及评分标准） 考试时间：120分钟 考试日期：2019年6月 题 号 一 二 三 四 五 六 总 分 得 分 评卷人 复查人 一、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题13小题，每小题2分，共26分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 答案 1. 在形核-生长机制的液-固相变过程中，其形核过程有非均匀形核和均匀形核之分，其形核势垒有如下关系（ ）。 A. 非均匀形核势垒 ≤ 均匀形核势垒 B. 非均匀形核势垒 ≥ 均匀形核势垒 C. 非均匀形核势垒 = 均匀形核势垒 D. 视具体情况而定，以上都有可能 2. 按热力学方法分类，相变可以分为一级相变和二级相变，一级相变是在相变时两相自由焓相等，其一阶偏导数不相等，因此一级相变（ ）。 A. 有相变潜热改变，无体积改变 B. 有相变潜热改变，并伴随有体积改变 C. 无相变潜热改变，但伴随有体积改变 D. 无相变潜热改变，无体积改变 得分 专业 年级 姓名 学号 装订线

3. 以下不是材料变形的是（）。 A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 粘性变形 D. 刚性变形 4. 在固溶度限度以内，固溶体是几相？（） A. 2 B. 3 C. 1 D. 4 5. 下列不属于点缺陷的主要类型是（）。 A. 肖特基缺陷 B. 弗伦克尔缺陷 C. 螺位错 D. 色心 6. 由熔融态向玻璃态转变的过程是（）的过程。 A. 可逆与突变 B. 不可逆与渐变 C. 可逆与渐变 D. 不可逆与突变 7. 下列说法错误的是（）。 A. 晶界上原子与晶体内部的原子是不同的 B. 晶界上原子的堆积较晶体内部疏松 C. 晶界是原子、空位快速扩散的主要通道 D. 晶界易受腐蚀 8. 表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度，断裂强度。（） A. 越长；越低 B. 越长；越高 C. 越短；越低 D. 越长；不变 9. 下列说法正确的是（）。 A. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度上升 B. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度下降 C. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度上升 D. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度下降 10. 下列材料中最难形成非晶态结构的是（）。 A. 陶瓷 B. 金属 C. 玻璃 D. 聚合物 第2页（共11页）

材料成型设备及其自动化A--材料成型设备及其自动化试题--材料成型设备及其自动化模拟题

材料成型设备及其自动化 A 材料成型设备及其自动化试题 材料成型设备及其自动化模拟题 一、名词解释（每题3分，共15分） 1．“闷车”现象：滑块下行过程中由于各种原因造成设备卡死，不能政策运行的现象。2．塑料注射成型机的注射量：对空注射的条件下注射螺杆或柱塞作一次最大行程注射时，柱塞装置所能达到的最大注射量。 3．挤出机综合工作点：指挤出机螺杆特性线与口模特性线的交点。 4压铸机的合模力：压铸机的合模装置对模具施加的最大夹紧力。 5 曲柄压力机的标称压力：滑块距下死点某一特定距离时，滑块所能承受的最大作用力。 二、填空题（每空1分，共20分） 1、曲柄压力机是通过曲柄连杆机构将电动机的旋转运动转变成冲压生产所 需要的直线运动。 2、通用压力机常用的离合器可分为刚性离合器和摩擦离合器两大类 3、过载会引起设备或模具的损坏，为了防范过载引起的事故，设备上应使用过载保护装置，常用的过载保护装置有压塌块式和液压式两类。 4、液压机一般有本体和液压系统两部分组成。 5、液压机的工作原理是根据静压传递（帕斯卡）原理制成的，它利用液体压力来传递能量，以实现各种成形加工工艺要求。 6、塑料挤出成型机型号SJ-65/25表示螺杆直径是： 65 mm，长径比为： 25 。 7、注射机按按外形特征可以分为立式注射成型机、卧式注射成型机、角式注射成型机。 8、注射机的注射装置主要形式有柱塞式、螺杆预塑式和往复螺杆式。 9、注射机的喷嘴按其结构分为直通式和自锁式。 10、压铸机按熔炼炉的设置不同，可以分为冷压室压铸机和热压式压铸机。 三、选择题（每项选择1.5分，共15分） 1、曲柄压力机滑块行程是曲柄半径或偏心轴销的偏心距的（ 1 ） ①两倍②一倍③四倍 2、为避免模具发生溢料而使制品形成飞边缺陷，在选用注塑机时，其锁模力必须（2）制品成形产生的胀模力。 ①小于②大于③等于 3、液压机最大行程是指（ 1 ）。 ①活动横梁能够移动的最大距离②主缸活塞能够移动的最大距离③活动横梁下表面到工作台上表面的距离 4、液压机型号YA32-315中，数值315是指液压机的：（ 2 ）。 ①最大行程为315㎜②标称压力为315×10KN ③标标压力为315KN 5、在锻造过程中，螺旋压力机的锻造原理是：（ 2 ） ①小能量多次锤击成形②一次冲击压力成形③静压力成形 6、为了保证注射成型时模具主流道衬套处不积存熔料,便于主流道凝料的起模, 1)模具主流道衬套始端的球面半径R2应( 2 )注塑机喷嘴前端的球面半径R1。 ①小于②大于③等于 2)模具主流道孔径 d2应( 2 )注塑机喷嘴孔径d1。①小于②大于③等于 7、高速自动压力机是指滑块每分种行程次数为：（ 3 ） ① 100次/min 。

材料科学基础试卷(带答案)

材料科学基础试卷(一) 一、概念辨析题（说明下列各组概念的异同。任选六题，每小题3分，共18分） 1 晶体结构与空间点阵 2 热加工与冷加工 3 上坡扩散与下坡扩散 4 间隙固溶体与间隙化合物 5 相与组织 6 交滑移与多滑移 7 金属键与共价键 8 全位错与不全位错 9 共晶转变与共析转变 二、画图题（任选两题。每题6分，共12分） 1 在一个简单立方晶胞内画出［010］、［120］、［210］晶向和（110）、（112）晶面。 2 画出成分过冷形成原理示意图（至少画出三个图）。 3 综合画出冷变形金属在加热时的组织变化示意图和晶粒大小、内应力、强度和塑性变化趋势图。 4 以“固溶体中溶质原子的作用”为主线，用框图法建立与其相关的各章内容之间的联系。 三、简答题（任选6题，回答要点。每题5分，共 30 分） 1 在点阵中选取晶胞的原则有哪些？ 2 简述柏氏矢量的物理意义与应用。 3 二元相图中有哪些几何规律？ 4 如何根据三元相图中的垂直截面图和液相单变量线判断四相反应类型？ 5 材料结晶的必要条件有哪些？

6 细化材料铸态晶粒的措施有哪些？ 7 简述共晶系合金的不平衡冷却组织及其形成条件。 8 晶体中的滑移系与其塑性有何关系？ 9 马氏体高强度高硬度的主要原因是什么？ 10 哪一种晶体缺陷是热力学平衡的缺陷，为什么？ 四、分析题（任选1题。10分） 1 计算含碳量0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对含量。 2 由扩散第二定律推导出第一定律，并说明它们各自的适用条件。 3 试分析液固转变、固态相变、扩散、回复、再结晶、晶粒长大的驱动力及可能对应的工艺条件。 五、某面心立方晶体的可动滑移系为(111) [110].（15分） (1) 指出引起滑移的单位位错的柏氏矢量. (2) 如果滑移由纯刃型位错引起,试指出位错线的方向. (3) 如果滑移由纯螺型位错引起,试指出位错线的方向. (4) 在(2),(3)两种情况下,位错线的滑移方向如何? (5) 如果在该滑移系上作用一大小为0.7的切应力，试确定单位刃型位错和螺型位错 线受力的大小和方向。（点阵常数0.2)。 六、论述题（任选1题，15分） 1 试论材料强化的主要方法、原理及工艺实现途径。 2 试论固态相变的主要特点。 3 试论塑性变形对材料组织和性能的影响。

机械系材料成型设备考试试题

铜陵学院材料成型设备考试试题（手打见谅） 一:填空题 1.轧钢机不可逆工作制度有: 恒速轧制、带飞轮轧制、不经常调速轧制、经常调速轧制四种. 周期式工作制度:行星轧制、周期式轧管机等；带张力轧制：连轧。 2,主机列的基本组成有主电机、传动装置、工作机座和电气控制设备。 3．轧机联接轴有万向联接轴、梅花连接轴、弧形齿式联接轴三大类。 4.轧辊按构造可以分为光面辊、有槽辊；按用途可以分为：工作辊、支承辊。 5．轧辊滚动轴承有双列向心球面滚子轴承、四列圆柱滚子轴承、四列圆锥滚子轴承三种。 6.剪切过程分为：刀片压入金属阶段、金属塑性滑移阶段，斜刃剪切机最大剪切力决定于被剪轧件的断面积和抗拉强度，影响于刀片倾斜角度、刀片尺寸、刀片行程三个因素。 7.运动中的钢带，切边和切头分别用圆盘剪和切头式飞剪。 8.轧机工作机座的机架用来安装轧辊辊系，轧辊调整装置导卫装置等所有零部件的，要求他有很高的强度刚度和便于换辊等性能。 9,根据用途划分，辊道有工作辊道，运输辊道和收集辊道等类型。 10.冷床的两个基本尺寸是长度和宽度。 二：简答题 1.液压压下机构与其他压下机构相比，有哪些特点？ 答特点：响应速度高，40-60倍；压下速度快，10-20倍；控制精度高，最小压下量达0.0025mm；可以改变、提高轧机刚度；过载保护简单可靠，可保证轧机安全工作；传动效率高；便于换辊，作业率提高；制造精度、操作难度高，技术复杂，对油液的污染敏感 2.简述张力卷筒式带钢卷取工艺要求及其对设备的性能、结构要求。 带材卷取工艺要求：张力卷取；带卷直径增大，转速相应减小 结构、性能要求： 结构上便于缷卷；－胀缩式卷筒, 卷筒有足够的强度、刚度 能实现调速 卷筒能牢靠、方便地咬紧带钢头部，以建立张力 3.简述下切式浮动偏心轴式剪切机剪切轧件的过程。 答

材料科学基础试卷答案

中南大学考试试卷答案 2001 —— 2002 学年第二学期时间 110 分钟 材料科学与工程课程 64 学时 4 学分考试形式：闭卷 专业年级材料 1999 级总分 100 分，占总评成绩 70% 一、名词解释（5分×8） 1、金属玻璃 2、金属间化合物 3、离异共晶 4、晶界偏聚 5、科垂尔气团（Cottrell Atmosphere） 6、孪生 7、反应扩散 8、变形织构 参考答案： 1.金属玻璃：指金属从液态凝固后其结构与液态金属相同的固体； 2.金属间化合物：金属与金属、金属与某些非金属之间形成的化合物，结构与组成金属间化合物的纯金属不同，一一般具有熔点高、硬度高、脆性大的特点。 3.离异共晶：有共晶反应的合金中，如果成分离共晶点较远，由于初晶数量多，共晶数量很少，共晶中与初晶相同的相依附初晶长大，共晶中另外一个相呈现单独分布，使得共晶组织失去其特有组织特征的现象； 4.晶界偏聚：由于晶内与晶界上的畸变能差别或由于空位的存在使得溶质原子或杂质原子在晶界上的富集现象； 5.科垂尔气团：溶质原子在刃型位错周围的聚集的现象，这种气团可以阻碍位错运动，产生固溶强化效应等结果； 6.孪生：是晶体塑性变形的一种重要方式，晶体在切应力作用下，晶体的一部分沿着一定的晶面和晶向相对于另一部分晶体作均匀切变，使得相邻部分晶体取向不同，并以切变晶面（挛晶面）成镜面对称； 7.反应扩散：伴随有化学反应而形成新相的扩散称为反应扩散，如从金属表面向内部渗入金属时，渗入元素浓度超过溶解度出现新相； 8.变形织构：经过塑性变形后原来多晶体中位向不同的晶粒变成取向基本一致，形成晶粒的择优取向，择优取向后的晶体结构为织构，若织构是在塑性变形中产生的，称为变形织构。 二、问答题 1、（10分）标出hcp晶胞中晶面ABCDEF面、ABO面的晶面指数，OC方向、OC方向的晶向指数。这些晶面与晶向中，那些可构成滑移系？指出最容易产生滑移的滑移系。

材料科学基础期末考试

期末总复习 一、名词解释 空间点阵：表示晶体中原子规则排列的抽象质点。 配位数：直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。 对称：物体经过一系列操作后，空间性质复原；这种操作称为对称操作。 超结构：长程有序固溶体的通称 固溶体：一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶，其结构一般保持和母相一致。 致密度：晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。 正吸附：材料表面原子处于结合键不饱和状态，以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态，当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附； 晶界能：晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来，引起晶界附近区域内晶格发生畸变，与晶内相比，界面的单位面积自由能升高，升高部分的能量为晶界能； 小角度晶界：多晶体材料中，每个晶粒之间的位向不同，晶粒与晶粒之间存在界面，若相邻晶粒之间的位向差在10°～2°之间，称为小角度晶界； 晶界偏聚：溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集，也称内吸附，有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。 肖脱基空位：脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。 弗兰克耳空位：晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。 刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。 螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错。 柏氏矢量：用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错 派—纳力：位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。 过冷：凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 形核功：形成临界晶核时，由外界提供的用于补偿表面自由能和体积自由能差值的能量。 马氏体转变：是一种无扩散型相变，通过切变方式由一种晶体结构转变另一种结构，转变过程中，表面有浮凸，新旧相之间保持严格的位向关系。或者：由奥氏体向马氏体转变的