黑色加粗的是歷年考過(guò)的試題

7．金屬塑性變形的物理本質(zhì) 

1．  塑性變形包括晶內(nèi)變形和晶間變形。通過(guò)各種位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)的晶內(nèi)一部分相對(duì)于另一部分的剪切運(yùn)動(dòng)就是晶內(nèi)變形，常溫下有滑移和孿生，當(dāng)T>0.5T_R時(shí)，可能出現(xiàn)晶間變形，高溫時(shí)擴(kuò)散機(jī)理起重要作用。

2．  派一納模型。假設(shè)：經(jīng)典的彈性介質(zhì)假設(shè)和滑移面上原子的相互作用為原子相對(duì)位移的正弦函數(shù)假設(shè)。意義：ⅰ位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)所需派一納力比晶體產(chǎn)生整體、剛性滑移所需要的理論切屈服應(yīng)力T_m=G/2π小許多倍。ⅱb越小，a越大，則臨界切應(yīng)力越小ⅲ其他條件相同時(shí)，刃位錯(cuò)的活動(dòng)性比螺位錯(cuò)的活動(dòng)性大。

公式：

3．  滑移系統(tǒng)。

4．  孿生。孿生后結(jié)構(gòu)沒(méi)有變化，取向發(fā)生了變化，滑移取向不變，一般孿生比滑移困難，所以形變時(shí)首先發(fā)生滑移，當(dāng)切變應(yīng)力升高到一定數(shù)值時(shí)才發(fā)生孿生，密排六方金屬由于滑移系統(tǒng)少，可能開始就形成孿晶。

5．  擴(kuò)散對(duì)變形的作用：一方面它對(duì)剪切塑性變形機(jī)理可以有很大影響，另一方面擴(kuò)散可以獨(dú)立產(chǎn)生塑性流動(dòng)。

6．  擴(kuò)散變形機(jī)理包括：擴(kuò)散-位錯(cuò)機(jī)理；溶質(zhì)原子定向溶解機(jī)理；定向空位流機(jī)理。

7．  擴(kuò)散-位錯(cuò)機(jī)理：擴(kuò)散對(duì)刃位錯(cuò)的攀移和螺位錯(cuò)的割階運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響；擴(kuò)散對(duì)溶質(zhì)氣團(tuán)對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的限制作用隨溫度的變化而不同。

8．  溶質(zhì)原子定向溶解機(jī)理：晶體沒(méi)有受力作用時(shí)，溶質(zhì)原子在晶體中的分布是隨機(jī)的，無(wú)序的，如碳原子在α-Fe,加上彈性應(yīng)力σ（低于屈服應(yīng)力的載荷）時(shí)，碳原子通過(guò)擴(kuò)散優(yōu)先聚集在受拉棱邊，在晶體點(diǎn)陣的不同方向上產(chǎn)生了溶解碳原子能力的差別，稱之為定向溶解，是可逆過(guò)程。定向空位機(jī)理則是由擴(kuò)散引起的不可逆的塑性流動(dòng)機(jī)理。

9．  金屬的屈服強(qiáng)度是指金屬抵抗塑性變形的抗力，定量來(lái)說(shuō)是指金屬發(fā)生塑性變形時(shí)的臨界應(yīng)力。

10．              理論屈服強(qiáng)度的估計(jì)。

11．              金屬的實(shí)際屈服強(qiáng)度由開動(dòng)位錯(cuò)源所需的應(yīng)力和位錯(cuò)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遇到的各種阻力。實(shí)際晶體的切屈服強(qiáng)度=開動(dòng)位錯(cuò)源所必須克服的阻力+點(diǎn)陣阻力+位錯(cuò)應(yīng)力場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)的阻力+位錯(cuò)切割穿過(guò)其滑移面的位錯(cuò)林所引起的阻力+割階運(yùn)動(dòng)所引起的阻力。

8.金屬的塑性變形和加工硬化 

1．  加工硬化：金屬在冷塑性變形過(guò)程中，隨著變形程度增加，其強(qiáng)度和硬度提高而塑性（延伸率、面縮率）則降低，這種現(xiàn)象稱為加工硬化。

2．  面心立方金屬單晶體的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。ⅰ硬化系數(shù)θ較小，一般認(rèn)為在此階段只有一個(gè)滑移系統(tǒng)起作用，強(qiáng)化作用不大，稱位易滑移階段。ⅱ硬化系數(shù)θ比較大且大體上是常數(shù)，對(duì)于各種面心立方金屬具有相同的數(shù)量級(jí)，故稱為線性硬化階段。ⅲ硬化系數(shù)θ隨變形量的增加而逐漸減小，故稱為拋物線強(qiáng)化階段。

3．  對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變曲線影響的主要因素。

4．  面心立方金屬形變單晶體的表面現(xiàn)象。ⅰ除了照明特別好（暗場(chǎng)），用光學(xué)顯微鏡一般看不到滑移線。ⅱ光學(xué)顯微鏡在暗場(chǎng)下可以看到滑移線，線長(zhǎng)隨應(yīng)變的增加而遞減，電鏡觀察到的單個(gè)滑移線比第一階段粗而短。ⅲ出現(xiàn)滑移帶，帶中包括許多靠的很近的滑移線，應(yīng)變?cè)黾�，帶間不在增加新的線，形變集中在原來(lái)的帶中，滑移帶端出現(xiàn)了碎化現(xiàn)象。

5．  面心立方金屬單晶體的加工硬化理論。

6．  多晶體是通過(guò)晶界把取向不同，形狀大小不同，成分結(jié)構(gòu)不同的晶粒結(jié)合在一起的集合體。晶界對(duì)塑性變形過(guò)程的影響，主要是在溫度較低時(shí)晶界阻礙滑移進(jìn)行引起的障礙強(qiáng)化作用和變形連續(xù)性要求晶界附近多系滑移引起的強(qiáng)化作用。

ⅰ障礙強(qiáng)化作用

ⅱ多系滑強(qiáng)化作用

ⅲ多晶體變形的不均勻性

7．  金屬多晶體應(yīng)力-應(yīng)變曲線

ⅰ點(diǎn)陣類型和金屬種類的影響

ⅱ變形溫度于應(yīng)變速率的影響

a.       隨溫度升高可能開動(dòng)新的滑移系統(tǒng)。

b.       隨溫度升高可在變形過(guò)程中出現(xiàn)回復(fù)和再結(jié)晶現(xiàn)象，引起金屬軟化，減弱加工硬化。

c.       隨溫度升高可能出現(xiàn)新的塑性變形機(jī)理，使加工硬化減弱。

8． 細(xì)化晶粒對(duì)金屬材料的力學(xué)性能有何影響？有哪些途徑可以細(xì)化晶粒？ 

細(xì)化晶粒可以提高韌性，有助于防止脆性斷裂發(fā)生，可以降低脆性轉(zhuǎn)化溫度，提高材料使用范圍，在低強(qiáng)度鋼中，利用細(xì)化晶粒來(lái)提高屈服強(qiáng)度有明顯效果。 

細(xì)化途徑：（1）改變結(jié)晶過(guò)程中的凝固條件，盡量增加冷卻速度，另一方面調(diào)節(jié)合金成分以提高液體金屬過(guò)冷能力，使形核率增加，進(jìn)而獲得細(xì)化的初生晶粒。（2）進(jìn)行塑性變形時(shí)嚴(yán)格控制隨后的回復(fù)和再結(jié)晶過(guò)程以獲得細(xì)小的晶粒組織。（3）利用固溶體的過(guò)飽和分解或粉末燒結(jié)等方法，在合金中產(chǎn)生彌散分布的第二相以控制基體組織的晶粒長(zhǎng)大。（4）通過(guò)同素異形轉(zhuǎn)變的多次反復(fù)快速加熱冷卻的熱循環(huán)處理來(lái)細(xì)化晶粒。 

9． 固溶強(qiáng)化機(jī)理：固溶強(qiáng)化機(jī)理即溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的相互作用，有四種主要類型。（1）溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的彈性相互作用：溶質(zhì)原子對(duì)位錯(cuò)的釘扎形成氣團(tuán)；由于溶質(zhì)原子的溶入而導(dǎo)致合金彈性模量的變化；因?yàn)槿苜|(zhì)原子與溶劑原子尺寸差異而引起的彈性應(yīng)力場(chǎng)阻礙了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。（2）溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的化學(xué)相互作用：鈴木釘扎。（3）溶質(zhì)原子與位錯(cuò)的電學(xué)相互作用（4）幾何相互作用。 

10．              由于溶質(zhì)原子對(duì)位錯(cuò)的釘扎，對(duì)于處在低溫變形或較高溫度變形后的體心立方金屬的應(yīng)力—應(yīng)變曲線，變形材料的外觀、性能將產(chǎn)生什么樣的影響？為什么？ 

應(yīng)力—應(yīng)變曲線上出現(xiàn)上、下屈服點(diǎn)和屈服延伸區(qū)，出現(xiàn)屈服效應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)溫度從室溫上升時(shí)，出現(xiàn)動(dòng)態(tài)形變時(shí)效，上下屈服點(diǎn)反復(fù)出現(xiàn)，變形材料的外觀出現(xiàn)呂德斯帶缺陷，變形材料引起金屬軟化，使加工硬化減弱 

11．              解釋什么是屈服效應(yīng)現(xiàn)象？這種效應(yīng)在變形金屬表層上會(huì)產(chǎn)生什么缺陷？原因是什么？如何消除？ 

在拉伸曲線上出現(xiàn)上屈服點(diǎn)、下屈服點(diǎn)和屈服延伸區(qū)的現(xiàn)象稱為屈服效應(yīng)。這種效應(yīng)在變形金屬表面上會(huì)產(chǎn)生呂德斯帶缺陷，因?yàn)樵谕鈶?yīng)力作用下，某些地方位錯(cuò)釘扎不牢，它們首先擺脫溶質(zhì)原子的氣團(tuán)開始運(yùn)動(dòng)位錯(cuò)源開動(dòng)。位錯(cuò)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，在晶界前受阻堆積，產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中，再迭加上外應(yīng)力就會(huì)使相鄰的晶粒內(nèi)的位錯(cuò)源開動(dòng)，位錯(cuò)得以繼續(xù)傳播下去，這一過(guò)程進(jìn)行的很快，所以就形成了不均勻的變形區(qū)，在金屬外觀上反映是一種帶狀的表面粗糙的缺陷。在鋼中加入少量的Al,Ti等強(qiáng)氮、碳化物形成元素，它們同C、N結(jié)合稱化合物把C、N固定住了，使之不能有效的釘扎住位錯(cuò)，因而消除屈服效應(yīng)現(xiàn)象；或在鋼板沖壓前進(jìn)行小量的預(yù)變形，使被溶質(zhì)原子釘扎的位錯(cuò)大部分基本擺脫氣團(tuán)包圍，然后加工則不會(huì)出現(xiàn)呂德斯帶了。

12．              形變時(shí)效：把屈服效應(yīng)顯著德金屬材料拉伸到超過(guò)屈服延伸區(qū)德變形程度后，去掉載荷，又立即重新加載時(shí)，剛開始塑性變形的應(yīng)力仍等于卸載前的應(yīng)力，若卸載后經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的停留再重新加載時(shí)，則開始塑性變形時(shí)的應(yīng)力要高于卸載時(shí)的應(yīng)力，并且重新出現(xiàn)了屈服效應(yīng)現(xiàn)象。這即是形變時(shí)效現(xiàn)象。

13．              形變時(shí)效現(xiàn)象的原因：預(yù)先加載時(shí)產(chǎn)生塑性變形使位錯(cuò)擺脫溶質(zhì)原子氣團(tuán)的釘扎，如果卸載時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶質(zhì)原子有時(shí)間通過(guò)擴(kuò)散重新包圍位錯(cuò)形成新的氣團(tuán)，釘扎住位錯(cuò)，所以再重新加載時(shí)又會(huì)出現(xiàn)屈服效應(yīng)。溫度足夠高時(shí)，在變形過(guò)程中就可能產(chǎn)生時(shí)效稱動(dòng)態(tài)形變時(shí)效。

14．              聚合型兩相合金中有一相為硬脆相時(shí)，請(qǐng)分析硬脆相的存在及其形狀對(duì)合金的力學(xué)性能有哪些影響？ 

(1)滲碳體以片層狀分布于塑性較好的鐵素體中，鐵素體變形受阻，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)被限制在炭化物片層之間的很短距離內(nèi)，使連續(xù)變形甚為困難，碳鋼的強(qiáng)度隨滲碳體片層距離的減小而增高，片層間距越小，其強(qiáng)度越高，塑性不降低（2）球狀珠光體中，滲碳體呈球狀，對(duì)鐵素體變形的阻礙作用降低，故強(qiáng)度降低，塑性顯著提高，片狀滲碳體比球狀滲碳體強(qiáng)度高，塑性低。（3）如硬而脆的第二次滲碳體呈網(wǎng)狀碳化物分布在晶界上，影響晶粒間的結(jié)合，并使晶粒內(nèi)部的變形受阻礙導(dǎo)致應(yīng)力集中，造成過(guò)早的斷裂，反而強(qiáng)度下降，塑性也會(huì)明顯下降（4）滲碳體成細(xì)小彌散微粒分布在鐵素體中，流變應(yīng)力大大增加。

15．              過(guò)飽和固溶體的沉淀過(guò)程。

16．              彌散分布型兩相合金中對(duì)于沉淀強(qiáng)化合金系其實(shí)現(xiàn)沉淀強(qiáng)化所具備的基本條件是什么？沉淀強(qiáng)化的機(jī)理是什么？ 

沉淀強(qiáng)化合金系的基本要求使固溶度隨溫度的降低而減少。 

沉淀強(qiáng)化機(jī)理：（1）切過(guò)第二相的強(qiáng)化機(jī)理：當(dāng)?shù)诙�相質(zhì)點(diǎn)細(xì)小的情況下，位錯(cuò)直接切與基體仍然存在著共格關(guān)系的第二相質(zhì)點(diǎn)（2）繞過(guò)第二相的強(qiáng)化機(jī)理：當(dāng)?shù)诙�相質(zhì)點(diǎn)長(zhǎng)大到位錯(cuò)難以借助切過(guò)的方式通過(guò)的時(shí)候，位錯(cuò)只能用繞過(guò)的方式前進(jìn)，位錯(cuò)借助于繞過(guò)的方式通過(guò)第二相。

16．為什么在沉淀強(qiáng)化合金中，強(qiáng)化相質(zhì)點(diǎn)存在著對(duì)應(yīng)于比較佳強(qiáng)化效果的比較佳第二相粒子尺寸間距？ 

下圖表示了沉淀強(qiáng)化合金的強(qiáng)化效果與質(zhì)點(diǎn)尺寸關(guān)系，如果位錯(cuò)以切過(guò)的方式通過(guò)第二相質(zhì)點(diǎn)時(shí)，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力將隨質(zhì)點(diǎn)尺寸加大而增加，如曲線B所示，如果位錯(cuò)以繞過(guò)的方式通過(guò)第二相的質(zhì)點(diǎn)時(shí)位錯(cuò)阻力將隨質(zhì)點(diǎn)尺寸減小而增加，如曲線A所示，因?yàn)樵隗w積分?jǐn)?shù)一定時(shí)，粒子越小，數(shù)量必然就越多，間距就越小，但位錯(cuò)總是選擇需要克服阻力比較小的方式、比較容易通過(guò)的方式來(lái)通過(guò)第二相質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)較小時(shí)，容易切過(guò)，按曲線B決定強(qiáng)度，質(zhì)點(diǎn)較大時(shí)，容易繞過(guò)，按曲線A決定強(qiáng)度，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)相當(dāng)于兩曲線交點(diǎn)P所對(duì)應(yīng)的尺寸大小時(shí)，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)遇到了比較大的阻力，得到比較佳強(qiáng)化效果，對(duì)應(yīng)的尺寸就是比較佳的尺寸。

17．散強(qiáng)化機(jī)理

用粉末冶金方法，將細(xì)小高熔點(diǎn)的金屬氧化物、氮化物、炭化物等強(qiáng)化相質(zhì)點(diǎn)加入合金中來(lái)進(jìn)行強(qiáng)化的方法稱為彌散強(qiáng)化。彌散強(qiáng)化合金的特點(diǎn)是：（1）強(qiáng)化相質(zhì)點(diǎn)和基體金屬都被研制成微細(xì)的粉末，然后通過(guò)機(jī)械混合，壓制燒結(jié)而成，沒(méi)有沉淀析出過(guò)程，因此也沒(méi)有各階段的區(qū)別；（2）第二相在基體中一般溶解度很曉，熱穩(wěn)定性耗。（3）第二相與基體沒(méi)共格關(guān)系。（4）沒(méi)有向沉淀強(qiáng)化合金那樣要求隨溫度降低固溶體溶解度要降低的限制，理論上可以設(shè)計(jì)大量的彌散合金系列。

18．金屬塑性變形時(shí)常用塑性指標(biāo)有哪些？改善金屬材料的工藝塑性有哪些可用的措施？ 

塑性指標(biāo)有：延伸率、斷面收縮率，相對(duì)壓縮率，扭轉(zhuǎn)數(shù)，沖擊韌性 

金屬自然性質(zhì)（組織結(jié)構(gòu)及化學(xué)成分），變形溫度，應(yīng)變速率，應(yīng)力狀態(tài)，不均勻變形其它因素（變形狀態(tài)、尺寸、周圍介質(zhì)等）等都對(duì)塑性有影響。

19．              鋼在塑性變形時(shí)變形溫度的變化對(duì)其塑性和力學(xué)性能有什么影響？ 

如圖所示，碳鋼的塑性隨溫度的變化可能有四個(gè)脆性區(qū)，三個(gè)塑性較好的區(qū)域。在區(qū)域Ⅰ中，一般塑性極低，到-200度時(shí)幾乎完全喪失掉塑性。區(qū)域Ⅱ位于200~400動(dòng)態(tài)形  時(shí)效產(chǎn)生的藍(lán)脆區(qū)。區(qū)域Ⅲ位于800~950范圍內(nèi)，這是紅脆區(qū)（熱脆區(qū)），區(qū)域Ⅳ，在這個(gè)溫度區(qū)加熱，金屬可能過(guò)熱或過(guò)燒，削弱了晶界的強(qiáng)度。 

20.超塑性簡(jiǎn)介。 

9．金屬在塑性變形中的組織結(jié)構(gòu)與性能變化 

1． 冷變形使金屬材料的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能發(fā)生什么變化？在實(shí)際生產(chǎn)中采用冷變形有何意義？物理化學(xué)性能有何變化 

金屬材料冷變形后，組織結(jié)構(gòu)上的變化：晶粒被拉長(zhǎng)，形成了纖維組織，夾雜和第二相質(zhì)點(diǎn)成帶狀或點(diǎn)鏈狀分布，也可能產(chǎn)生形變織構(gòu)，產(chǎn)生各種裂紋，位錯(cuò)密度增加，產(chǎn)生胞狀結(jié)構(gòu)，點(diǎn)缺陷核層錯(cuò)等晶體缺陷增多，自由能增大。力學(xué)性能的變化體現(xiàn)在：冷加工后，金屬材料的強(qiáng)度指標(biāo)（比例極限，彈性極限，屈服極限，強(qiáng)度極限，硬度）增加，塑性指標(biāo)（面縮率，延伸率等）降低，韌性也降低了，還可能隨著變形程度的增加二產(chǎn)生力學(xué)性能的方向性。生產(chǎn)上經(jīng)常利用冷加工能提高材料的強(qiáng)度，通過(guò)加工硬化來(lái)強(qiáng)化金屬材料。物理、化學(xué)性能也發(fā)生明顯變化：密度降低，導(dǎo)熱、導(dǎo)電導(dǎo)磁性能降低，化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性降低，溶解性增加。 

2．回復(fù)處理使冷變形后金屬材料的組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能發(fā)生哪些變化？這種變化有何實(shí)際意義？ 

回復(fù)過(guò)程中，金屬會(huì)釋放出冷塑性變形過(guò)程中所貯能量的一部分，殘余內(nèi)應(yīng)力會(huì)降低或消除，電阻率、硬度、強(qiáng)度會(huì)降低，密度、塑性、韌性等會(huì)提高，能夠保持良好的形變強(qiáng)化的效果�；貜�(fù)溫度較低時(shí)，由于塑性變形所產(chǎn)生的過(guò)量空位會(huì)消失，機(jī)械性能變化不大，電阻率有較大程度降低�；貜�(fù)溫度稍高一些時(shí)同一個(gè)滑移面上的異號(hào)位錯(cuò)匯聚而合并消失，降低位錯(cuò)密度，回復(fù)溫度較高時(shí)，不但同一個(gè)滑移面上的異號(hào)位錯(cuò)可以匯聚抵消，而且不同滑移面上的位錯(cuò)也易于攀移和交滑移從而互相抵消或重新排列成一種能量較低的結(jié)構(gòu)，隨著溫度越高，形成多邊形化組織或亞晶�；貜�(fù)退火在生產(chǎn)中的實(shí)際意義主要是用于去內(nèi)應(yīng)力退火，使冷加工的金屬件在基本保持加工硬化的條件下降低其內(nèi)應(yīng)力，避免變形和開裂，改善耐蝕性。

3．  結(jié)晶和晶粒長(zhǎng)大的組織性能變化和意義。

再結(jié)晶從形成無(wú)畸變的晶核開始，逐漸長(zhǎng)大成位錯(cuò)密度很低的等軸晶粒，當(dāng)變形基體全部消耗完即進(jìn)入晶粒長(zhǎng)大階段。再結(jié)晶蝕消除加工硬化的重要軟化手段，再結(jié)晶還是控制晶粒大小、形態(tài)、均勻程度獲得或避免晶粒擇優(yōu)取向的重要手段。

4．  影響再結(jié)晶的主要因素：溫度、變形程度、微量溶質(zhì)原子、彌散相顆粒

5．  影響再結(jié)晶后晶粒大小的主要因素：變形量、退火溫度。

6．  熱變形的優(yōu)缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：（1）變形抗力低，能耗少；（2）熱加工時(shí)在加工硬化的同時(shí)也存在回復(fù)和再結(jié)晶的軟化過(guò)程，使塑性變形容易進(jìn)行；（3）不易產(chǎn)生織構(gòu)；（4）不需要中間退火，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，降低成本；（5）通過(guò)控制熱加工過(guò)程，改變金屬材料的組織結(jié)構(gòu)以滿足性能需要。

不足：（1）對(duì)過(guò)薄或過(guò)細(xì)的工件由于散熱快，保持熱加工溫度困難；（2）熱加工后工件表面不如冷加工生產(chǎn)的光潔，尺寸也不如冷加工的精確；（3）熱加工后產(chǎn)品組織、性能不如冷加工的均勻；（4）熱加工金屬材料的強(qiáng)度比冷加工低；（5）某些金屬材料不適合熱加工。 

7． 請(qǐng)分析高碳鋼在熱變形時(shí)，網(wǎng)狀碳化物形成的原因，網(wǎng)狀組織對(duì)材料性能有什么影響？如何控制其形成？ 

高碳鋼軋前加熱溫度一般都高于ACM線，加熱時(shí)碳化物幾乎全部溶解到奧氏體區(qū)內(nèi)，在軋后奧氏體狀態(tài)下的冷卻過(guò)程中，二次滲碳體析出并在奧氏體晶界形成網(wǎng)狀炭化物，對(duì)材料的使用壽命影響很大，嚴(yán)重的降低其強(qiáng)度很韌性，在軋制生產(chǎn)中，采用降低終軋溫度，在850度左右終軋，通過(guò)形變破碎碳化物，隨后快速冷卻到700度以下，就可以消除或減少網(wǎng)狀碳化物。 

8．  加工變形后的組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 

（1）改造鑄態(tài)組織（2）細(xì)化晶粒和破碎夾雜物（3）熱變形中形成纖維組織（4）形成帶狀組織（5）形成網(wǎng)狀組織 

9．  金屬在熱變形過(guò)程中的特點(diǎn)。 

熱變形比較的特點(diǎn)是加工硬化與軟化同時(shí)進(jìn)行，熱加工過(guò)程中的回復(fù)和再結(jié)晶一般可分五種形態(tài)：動(dòng)態(tài)回復(fù)、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶及亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。 

（1）       奧氏體熱加工過(guò)程中的組織結(jié)構(gòu)變化 

（2）       奧氏體在熱加工間隔時(shí)間內(nèi)及熱加工后發(fā)生的變化 

（3）      回復(fù)與再結(jié)晶的速率及再結(jié)晶后的晶粒大小 

10．              請(qǐng)分析靜態(tài)再結(jié)晶、亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶所發(fā)生的條件，形成的晶粒結(jié)構(gòu)及對(duì)消除變形金屬的加工硬化各有什么特點(diǎn)。 

靜態(tài)再結(jié)晶：只有當(dāng)變形量  大于靜態(tài)再結(jié)晶臨界變形量，小于動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的臨界變形量  時(shí)，在熱加工后的間隙時(shí)間內(nèi)才可能發(fā)生靜態(tài)再結(jié)晶，形成新的低位錯(cuò)密度的再結(jié)晶晶粒，熱加工產(chǎn)生的加工硬化可全部消除。 

亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶：發(fā)生在熱加工后的間隙時(shí)間內(nèi)，  大于  ，利用奧氏體已經(jīng)形成的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶核心，但還沒(méi)有進(jìn)行動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的核心作為自己的核心，可以全部消除加工硬化。 

動(dòng)態(tài)再結(jié)晶：當(dāng)變形量大于  時(shí)才能發(fā)生，富集了新的位錯(cuò)，仍有較高的位錯(cuò)密度或亞晶， 

仍然存在著一定的加工硬化，不能消除全部的加工硬化。

10.材料的各向異性 

1．  織構(gòu)：塑性變形后晶面及晶向優(yōu)先平行于某個(gè)方向或某個(gè)平面的現(xiàn)象稱為擇優(yōu)取向，具有擇優(yōu)取向的金屬多晶體組織就叫織構(gòu)。

2．  織構(gòu)度：某種織構(gòu)組分的晶粒數(shù)與總晶粒數(shù)的百分比，或某種織構(gòu)組分的晶體體積與總晶體體積的百分比，大者為強(qiáng)織構(gòu)或主織構(gòu)，小者為次織構(gòu)或弱織構(gòu)。

3．  形變織構(gòu)。拉拔織構(gòu)、壓縮織構(gòu)、軋制織構(gòu)、形變織構(gòu)的形成。

4．  再結(jié)晶織構(gòu)。

5．  織構(gòu)的應(yīng)用。

11.固態(tài)塑性成形時(shí)的應(yīng)力分析與應(yīng)變分析 

1．  研究金屬塑性成形力學(xué)的假設(shè)和近似：材料是各向同性的均勻連續(xù)體；體積力位零；變形體在外力作用下處于平衡狀態(tài)；初始應(yīng)力為零；體積不變假設(shè)。

2．  應(yīng)力是指由外力引起的物體內(nèi)部單位截面面積上的內(nèi)力；點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)是指受力物體內(nèi)某一點(diǎn)各個(gè)截面上所作用應(yīng)力的變化情況。一般來(lái)說(shuō)過(guò)一點(diǎn)任意截面上都作用由正應(yīng)力和切應(yīng)力，如果在某一截面上，切應(yīng)力為零，則該截面稱為主平面，主平面上的正應(yīng)力稱為主應(yīng)力，主平面的法線方向稱為主方向。

3．  應(yīng)力狀態(tài)的特征方程。

4．  應(yīng)力簡(jiǎn)圖是采用主坐標(biāo)系定性描敘一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的一種簡(jiǎn)化幾何圖形。按主應(yīng)力的存在情況和方向，可能的應(yīng)力簡(jiǎn)圖共有9種，其中單向應(yīng)力狀態(tài)兩種，兩向應(yīng)力狀態(tài)三種三向應(yīng)力狀態(tài)四種。

5． 主應(yīng)力簡(jiǎn)圖有幾種形式？如何應(yīng)用？ 

主應(yīng)力簡(jiǎn)圖有九種形式，其中單向應(yīng)力狀態(tài)兩種，兩向應(yīng)力狀態(tài)三種，三向應(yīng)力狀態(tài)四種。根據(jù)主應(yīng)力簡(jiǎn)圖，可以定性的比較某一種材料在采用不同的塑性成形方法進(jìn)行加工時(shí)該種材料塑性和變形抗力的差異。

6．  應(yīng)力偏張量和應(yīng)力球張量。

7． 為什么說(shuō)應(yīng)力張量與坐標(biāo)的選擇無(wú)關(guān)？應(yīng)力張量不變量在應(yīng)用上有何意義？ 

雖然在不同的坐標(biāo)系下，表示該點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的九個(gè)應(yīng)力分量也是不同的，即各個(gè)應(yīng)力分量是隨坐標(biāo)的變化而改變，但過(guò)一點(diǎn)相互垂直的三個(gè)坐標(biāo)面上的九個(gè)應(yīng)力分量作為一個(gè)整體用來(lái)表示一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)的這個(gè)物理量與坐標(biāo)選擇無(wú)關(guān)，這個(gè)物理量通常稱為應(yīng)力張量。對(duì)于一個(gè)確定的應(yīng)力狀態(tài)，只能有一組主應(yīng)力的數(shù)值，當(dāng)坐標(biāo)的方向改變時(shí)，應(yīng)力張量的分量將發(fā)生改變，但主應(yīng)力的數(shù)值并未發(fā)生變化，因此，特征方程式                          的系數(shù)          應(yīng)該是單值的，是不隨坐標(biāo)而變化的。

8．  等效應(yīng)力：在塑性理論中，為了使不同應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度效應(yīng)能進(jìn)行對(duì)比，引入了等效應(yīng)力的概念，也稱應(yīng)力強(qiáng)度或廣義應(yīng)力，用  表示，

9． 等效應(yīng)力有什么特點(diǎn)？如何應(yīng)用？ 

等效應(yīng)力具有如下特點(diǎn)，（1）等效應(yīng)力是一個(gè)不變量（2）等效應(yīng)力在數(shù)值上等于單向均勻拉伸（或壓縮）時(shí)的拉伸（或壓縮）方向上的應(yīng)力，即                             

（3）等效應(yīng)力不是作用在某一個(gè)特定平面上的應(yīng)力，因此，不能在某一個(gè)平面上表示出來(lái)（4）等效應(yīng)力可以理解為一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)中應(yīng)力偏張量的綜合作用。 

為了使不同應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)度效應(yīng)能進(jìn)行對(duì)比引入了等效應(yīng)力的概念。

10．              應(yīng)力莫爾圓。應(yīng)力莫爾圓使一點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)的幾何表示方法，由應(yīng)力莫爾圓可以確定點(diǎn)在各個(gè)不同平面上的應(yīng)力值，并且能直觀有效的說(shuō)明某些事實(shí)和方程式。

11．              工程應(yīng)變和對(duì)數(shù)應(yīng)變。

12．試論述真應(yīng)變與工程應(yīng)變的特點(diǎn)。 

(1)工程應(yīng)變不能反映變形的實(shí)際情況（2）真應(yīng)變具有可加性，而工程應(yīng)變不具有可加性（3）真應(yīng)變?yōu)榭杀葢?yīng)變，工程應(yīng)變?yōu)椴豢杀葢?yīng)變（4）工程應(yīng)變計(jì)算簡(jiǎn)單。 

13．變?cè)隽颗c應(yīng)變速率

14．應(yīng)變的連續(xù)方程與體積不變條件。

12.固態(tài)塑性成形時(shí)的屈服準(zhǔn)則與應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系

1．  屈服準(zhǔn)則：描述不同應(yīng)力狀態(tài)下變形體內(nèi)某點(diǎn)由彈性狀態(tài)進(jìn)入并使塑性變形狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行所必須遵守的條件，又稱塑性條件或屈服條件。

2．  簡(jiǎn)單拉伸實(shí)驗(yàn)

3．  π平面

4．  屈雷斯加屈服準(zhǔn)則。

5．  米塞斯屈服準(zhǔn)則。

6．  兩個(gè)屈服準(zhǔn)則的比較。

7．  塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。

8．  增量理論

9．  全量理論

10．              等效應(yīng)力-等效應(yīng)變曲線

11．              塑性變形時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系有何特點(diǎn)？ 

在塑性變形范圍內(nèi)，應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系使非線性的，應(yīng)變不能由應(yīng)力唯一確定，而是與變形歷史有關(guān)，這使由于隨著變形的發(fā)生與發(fā)展，材料原有的組織和性能也隨之發(fā)生變化，而且塑性變形是永久變形，每一微小階段的塑性變形所導(dǎo)致的組織和性能變化都要保留下來(lái)，并影響下一階段的變形過(guò)程，因此，各個(gè)微小變形階段的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系都是不同的。 

12．常用的兩個(gè)屈服準(zhǔn)則有何區(qū)別？ 

（1）在兩個(gè)屈服準(zhǔn)則中，拉伸屈服應(yīng)力與剪切屈服應(yīng)力具有固定的關(guān)系，即屈雷斯加屈服準(zhǔn)則：    和米塞斯屈服準(zhǔn)則：    （2）屈雷斯加屈服準(zhǔn)則中的比較大切應(yīng)力是用比較大和比較小主應(yīng)力來(lái)表示的，而主應(yīng)力是與坐標(biāo)的選擇無(wú)關(guān)的，米塞斯屈服準(zhǔn)則則是用應(yīng)力偏張量的第二不變量來(lái)表示的，因此，兩種屈服準(zhǔn)則均與坐標(biāo)的選擇無(wú)關(guān)（3）在屈雷斯加屈服準(zhǔn)則中，只考慮了比較大和比較小主應(yīng)力對(duì)屈服有影響，沒(méi)有考慮中間主應(yīng)力對(duì)屈服的影響，而米塞斯屈服準(zhǔn)則由于考慮了中間主應(yīng)力對(duì)屈服的影響，因此與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的吻合程度比屈雷斯加屈服準(zhǔn)則的好；（4）在主應(yīng)力空間中，屈雷斯加屈服準(zhǔn)則為一與三個(gè)坐標(biāo)軸等傾斜的六棱柱面，在π平面上為一正六邊形，稱為屈雷斯加六邊形，米塞斯屈服準(zhǔn)則在主應(yīng)力空間為一與三個(gè)坐標(biāo)軸等傾斜的圓柱面，在π平面上為一個(gè)圓，稱為米塞斯圓（5）在主應(yīng)力順序已知時(shí)，屈雷斯加屈服準(zhǔn)則是主應(yīng)力分量的線性函數(shù)，使用起來(lái)非常方便，在工程設(shè)計(jì)中常被采用，而米塞斯屈服準(zhǔn)則顯得復(fù)雜，但是，當(dāng)不知道主應(yīng)力順序時(shí)，屈雷斯加屈服準(zhǔn)則為六次方程，顯然比米塞斯屈服準(zhǔn)則復(fù)雜的多。 

13．常用的屈服準(zhǔn)則有哪兩種？在什么狀態(tài)下兩個(gè)屈服準(zhǔn)則相同？在什么狀態(tài)下差別較大？ 

常用的屈服準(zhǔn)則有屈雷斯加和米塞斯屈服準(zhǔn)則，兩個(gè)準(zhǔn)則在單向應(yīng)力狀態(tài)下相同，在純剪切應(yīng)力狀態(tài)下差別比較大 

14．              比較增量理論與全量理論的特點(diǎn)。 

增量理論中應(yīng)用比較廣泛的有列維—米塞斯理論和普郎特—?jiǎng)谒估碚摗?/span> 

（1）      列維—米塞斯理論建立在以下四個(gè)假設(shè)條件基礎(chǔ)之上的 

 ⅰ假設(shè)材料位剛塑性材料，即彈性應(yīng)變?cè)隽课涣�，塑性�?yīng)變?cè)隽烤褪强偟膽?yīng)變?cè)隽?/span> 

ⅱ材料符合米塞斯屈服準(zhǔn)則，即 

ⅲ在每一加載瞬時(shí)，應(yīng)力主軸與應(yīng)變?cè)隽恐鬏S重合。 

ⅳ材料在塑性變形過(guò)程中滿足體積不變條件，即應(yīng)變?cè)隽繌埩烤褪菓?yīng)變?cè)隽科珡埩俊?/span> 

全量理論，在塑性變形時(shí)，只有滿足簡(jiǎn)單加載條件時(shí)，才可以建立全量應(yīng)變與應(yīng)力之間的關(guān)系。所謂簡(jiǎn)單加載，是指載加載過(guò)程中，所有的外力從一開始就按同一比例增加，為了建立全量理論，需提出以下幾點(diǎn)假設(shè)，即ⅰ應(yīng)力主方向與應(yīng)變主方向是重合的，應(yīng)力莫爾圓與應(yīng)變莫爾圓相似；ⅱ塑性變形時(shí)體積保持不變ⅲ應(yīng)力偏量分量與應(yīng)變偏量分量成比例ⅳ等效應(yīng)力是等效應(yīng)變的函數(shù)，而這個(gè)函數(shù)對(duì)于每個(gè)具體材料都應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定，即

15．              等效應(yīng)力—等效應(yīng)變單一曲線假設(shè)在應(yīng)用上有什么意義？舉例說(shuō)明。 

等效應(yīng)力—等效應(yīng)變單一曲線假設(shè)可以采用比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)確定材料的等效應(yīng)力與等效應(yīng)變曲線，利用單向拉伸或壓縮實(shí)驗(yàn)                                  所得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線就是等效應(yīng)力—等效應(yīng)變曲線。 

13.固態(tài)塑性成形解析方法 

1． 何謂平面應(yīng)變問(wèn)題？寫出其應(yīng)力平衡微分方程式及屈服準(zhǔn)則。 

當(dāng)變形體內(nèi)各點(diǎn)的位移分量與某一坐標(biāo)軸無(wú)關(guān)，并且沿該坐標(biāo)軸方向上的位移分量為零時(shí)，則將這一變形過(guò)程稱為平面應(yīng)變問(wèn)題。 

平面應(yīng)變狀態(tài)下的應(yīng)力平衡微分方程為：

附：其它的一些考題 

2． 何謂凝固時(shí)間？簡(jiǎn)述一種計(jì)算凝固時(shí)間的方法？ 

鑄件的凝固時(shí)間是指從液態(tài)金屬充滿鑄型后至凝固完畢所需要的時(shí)間。平方根定律計(jì)算法：鑄型單位面積在t時(shí)間內(nèi)鑄件凝固厚度 為： 

3． 何謂鑄造合金的收縮？它主要經(jīng)歷幾個(gè)階段？ 

鑄件在液態(tài)、凝固態(tài)和固態(tài)的冷卻過(guò)程中所發(fā)生的體積減小現(xiàn)象稱為收縮，它要經(jīng)歷液態(tài)收縮階段、凝固收縮階段、固態(tài)收縮階段。 

4． 減小鑄造應(yīng)力的措施有哪些？ 

(1)選擇彈性模量和收縮系數(shù)小的合金材料（2）減小砂型的緊實(shí)度或在型砂中加入適量的木屑、焦碳，在鑄件厚實(shí)部分放置冷鐵或和蓄熱系數(shù)大的型砂，或進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，將型殼在澆注前預(yù)熱到600~900度（3）內(nèi)澆口和冒口的位置應(yīng)有利鑄件各部分溫度的均勻分布及阻力比較小的要求。（4）鑄件壁厚差要盡可能的小，厚薄壁連接處要合理的過(guò)度，熱節(jié)要小而分散。 

5． 影響形核的因素有哪些？ 

形核溫度，形核時(shí)間，形核基底的數(shù)量，接觸角θ。 

6． 何謂液態(tài)金屬的充型能力？為什么要提高液態(tài)金屬的充型能力？ 

液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得形狀完整，輪廓清晰的鑄件的能力，稱為液態(tài)金屬充型能力。為了防止?jié)膊蛔愫屠涓羧毕�，提高鑄件的質(zhì)量 

7． （2005新增）主應(yīng)力，簡(jiǎn)單加載條件，應(yīng)變幾何方程，應(yīng)力狀態(tài)，描述點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)，為什么？何謂π平面？π平面？有什么特點(diǎn)？塑性加工提出什么假設(shè)和忽略，塑性變形與彈性變形各有什么特點(diǎn)？怎樣從相變理論理解液態(tài)金屬結(jié)晶過(guò)程中的生核生長(zhǎng)機(jī)理。 

8． 介紹一下壓力加工的各種方法。 

在軋機(jī)上旋轉(zhuǎn)的軋輥之間改變金屬的斷面形狀和尺寸，同時(shí)控制其組織狀態(tài)和性能的固態(tài)成形加工方法稱為軋制。 

用錘擊或壓制的方法對(duì)坯料施加壓力，使之產(chǎn)生塑性變形的固態(tài)成形加工方法稱之為鍛造。 

在壓力機(jī)上用凹槽和凸模將金屬薄板成形為具有立體造型和符合質(zhì)量要求制件的固態(tài)成形加工方法稱為板料成形。 

用擠壓桿將放在擠壓筒中的坯料壓出擠壓�？锥�成形的材料固態(tài)成形加工方法稱為擠壓。 

坯料靠拉力通過(guò)錐形模孔使斷面縮小以獲得尺寸精確，表面光潔制品的固態(tài)成形加工方法稱為拉拔。