2023年河北专升本金属塑性变形原理模拟题及答案

2023年河北专升本金属塑性变形原理模拟题及答案

说明：请在答题纸的相应位置上作答，在其它位置上作答的无效。

一、 填空题 (本大题共 10 个空，每空 3 分，共 30 分。请在答题纸的相应位置上作答。)

1. 变形程度对时间的变化率为________，和主轴方向一致的变形称为________。

2. ________、________和________共同构成了金属塑性加工变形时的热力学条件。

3. 随着晶粒尺寸的减小，金属的屈服极限________ ，脆性转变温度________。

4. 物体变形过程中，引起体积变化的应力分量称为________ ，引起形状变化的应力分量称 为________。

5. ________是指在平面塑性流动区内，通过各点其值等于屈服切应力k 的最大切应力面与流 动平面的交线。

二、单项选择题 (本大题共 10 小题，每小题 5 分，共 50 分。在每小题给出的四个备选项中，

选出一个正确的答案，并将所选项前的字母填涂在答题纸的相应位置上。)

1. 拉拔过程的应力图示为 ( ) 。

A.三向拉应力  B.三向压应力  C.一向压和两向拉  D.一向拉和两向压

2. 下列金属中具有体心立方结构的是 ( ) 。

A.铜  B.铝  C.锌  D.铬

3. 具有面心立方晶格的金属具有 ( ) 个滑移面。

A. 3  B.4  C.6  D.12

4. ( ) 是由于外力作用所引起的应力。

A.工作应力  B.基本应力  C.附加应力  D.残余应力

5. 下列选项中不属于变形及应力不均匀分布的后果的是 ( ) 。

A.使单位变形抗力减小  B.使塑性降低  C.使产品质量降低  D.使技术操作复杂

6. 形变时效是 ( ) 或氮原子向位错中扩散而形成了柯氏气团所引起的现象。

A.硫  B.碳  C.磷  D.氢

7. 主平面上作用的应力称为 ( ) 。

A.正应力  B.切应力  C.主应力  D.临界切应力

8. 下列选项中不属于金属的变形抗力指标的是 ( ) 。

A.比例极限  B.屈服极限  C.硬度  D.延伸率

9. ( ) 是指在加工过程中进行晶粒形核、长大的再结晶过程。

A.静态再结晶  B.静态回复  C.亚动态再结晶  D.动态再结晶

10. 金、银、铜、镍等经较大变形程度的拉拔后，所获得的织构为 ( ) 。

A.<111>和<110>B.<111>和<100>C.<100>和<110>D.<101>和<111>

三、问答题 (本大题共 5 小题，每小题 10 分，共 50 分。请在答题纸的相应位置上作答。)

1. 三种常见晶格的主要滑移面、滑移方向和滑移系各为多少？

2. 动态再结晶、静态再结晶、亚动态再结晶的有何异同？

3. 写出平面变形时应变与位移关系的几何方程。

4. 某条滑移线为直线，沿此滑移线方向各点的速度分量是否为常数？为什么？

5. 写出上界定理的数学表达式，并简述其中各项的物理意义。

四、解释现象 (本大题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分。请在答题纸的相应位置上作答。)

1. 轧件在辊缝中轧出后，向某侧弯曲—— 出现镰刀弯，如图 1 所示。

2. 当用平锤头将一根圆坯锻压成方形件时，发现在方件的横断面上产生了横裂 (如图2 所

示) ，试解释这种现象。

参考答案

一、 填空题 (共 30 分，每空 3 分)

1. 变形速度、主应变 (或主变形) 。

2. 变形程度、变形温度、变形速度。

3. 升高、下降。

4. 球应力分量、偏应力分量。

5. 滑移线。

二、单项选择题 (共 50 分，每小题 5 分. 在每小题给出的四个备选项中，选出一个正确的

答案，并将所选项前的字母填涂在答题纸的相应位置上)

1.D 2.D 3.B 4.B 5.A 6.B 7.C 8.D 9.D 10.B

三、问答题 (共 50 分，每小题 10 分)

1. 三种常见晶格的主要滑移面、滑移方向和滑移系各为多少？

答：面心立方晶格：滑移面{111} ×4 ，滑移方向<110>×3 ，滑移系 12 个。

体心立方晶格：滑移面{110} ×6 ，滑移方向<111>×2 ，滑移系 12 个。

密排六方晶格：滑移面{1000} ×1 ，滑移方向<1120>×3 ，滑移系 3 个。 (错 1 点减 1 分， 全对给 10 分)

2. 动态再结晶、静态再结晶、亚动态再结晶的有何异同？

答：动态再结晶指在加工过程中进行晶粒形核、长大的再结晶过程。 (3 分) 静态再结 晶则指道次间隙或加工变形后发生的晶粒形核和长大的再结晶过程。 (3分) 亚动态再结晶 指在变形刚刚停止时，动态再结晶产生的晶核及未来得及完全长大的晶粒，由于温度较高而 继续长大的再结晶过程。 (4 分)

3. 写出平面变形时应变与位移关系的几何方程。

5. 写出上界定理的数学表达式，并简述其中各项的物理意义。

不等式左边为主动力功率， ( 1 分) 右边第一项为内部塑性变形功率， (1分) 第二项 为内部剪切功率， (1 分) 第三项为摩擦功率， ( 1 分) 第四项为附加外力功率 (1 分)

四、解释现象 (共 20 分，每小题 10 分)

1. 轧件在辊缝中轧出后，向某侧弯曲—— 出现镰刀弯，如图 1 所示。

答：由于轧辊辊缝不平，或坯料厚度不均，则在轧制时，辊缝小或坯料厚的一侧变形大，产 生附加压应力， (5 分) 另一侧变形小，产生附加拉应力，正是这种强迫的“拉齐”作用，使 轧件弯向变形小的一侧。 (5分)

2. 当用平锤头将一根圆坯锻压成方形件时，发现在方件的横断面上产生了横裂 (如图2 所

示) ，试解释这种现象？答：用平锤头锻压圆坯时，由于两侧的圆弧面起到外端的作用，使双鼓形的变形得到抑 制。 (3分) 由于变形的不深透，表层受到附加压应力，而心部变形小受到附加拉应力，当 达到一定程度，就会使心部拉裂。 (4 分) 当翻转 90°锻造时，就会在原有裂纹的垂直方向形成裂纹，即形成十字横裂。 (3分)

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