2025年大學(xué)大二（材料成型及控制工程）金屬塑性成形原理試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種現(xiàn)象不屬于金屬塑性變形的基本方式？A.滑移B.孿生C.擴(kuò)散D.扭折2.金屬塑性變形時(shí)，隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度和硬度會(huì)：A.降低B.不變C.提高D.先提高后降低3.關(guān)于加工硬化，下列說法正確的是：A.加工硬化不利于金屬的進(jìn)一步加工B.加工硬化可提高金屬的強(qiáng)度和塑性C.加工硬化是由于位錯(cuò)密度降低導(dǎo)致的D.加工硬化可通過再結(jié)晶消除4.金屬在熱加工時(shí)，以下哪種說法是錯(cuò)誤的？A.不會(huì)產(chǎn)生加工硬化B.塑性變形主要以滑移和孿生方式進(jìn)行C.可改善金屬的組織和性能D.熱加工溫度越高越好5.冷變形金屬在加熱時(shí)發(fā)生回復(fù)的主要機(jī)制是：A.位錯(cuò)的重新排列B.晶粒的長大C.新相的形成D.亞晶的合并6.再結(jié)晶溫度與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)？A.金屬的純度B.變形程度C.加熱速度D.金屬的密度7.關(guān)于金屬的超塑性，下列說法錯(cuò)誤的是：A.超塑性變形時(shí)應(yīng)變速率很低B.超塑性變形后無加工硬化現(xiàn)象C.超塑性只在特定溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)D.超塑性與金屬的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)8.金屬塑性成形時(shí)，摩擦系數(shù)的大小對(duì)以下哪個(gè)方面影響最??？A.變形力B.模具磨損C.金屬的流動(dòng)性D.零件的尺寸精度9.下列哪種方法不屬于改善金屬塑性的途徑？A.提高材料純度B.細(xì)化晶粒C.降低變形溫度D.消除殘余應(yīng)力10.金屬塑性成形過程中，應(yīng)力狀態(tài)對(duì)金屬的塑性有重要影響，三向壓應(yīng)力狀態(tài)下金屬的塑性：A.降低B.不變C.提高D.先降低后提高第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每空1分。請(qǐng)?jiān)诖痤}卡相應(yīng)位置上作答。1.金屬塑性變形的基本方式有______和______。2.加工硬化是由于金屬塑性變形時(shí)位錯(cuò)密度______，位錯(cuò)間相互作用增強(qiáng)，導(dǎo)致金屬的強(qiáng)度和硬度______，塑性和韌性______。3.熱加工是指在______再結(jié)晶溫度以上的加工，冷加工是指在______再結(jié)晶溫度以下的加工。4.再結(jié)晶的驅(qū)動(dòng)力是______，再結(jié)晶后金屬的強(qiáng)度和硬度______，塑性和韌性______。5.金屬的超塑性可分為______超塑性和______超塑性。三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。請(qǐng)簡要回答問題，將答案寫在答題卡相應(yīng)位置上。1.簡述滑移和孿生的區(qū)別。2.為什么熱加工能改善金屬的組織和性能？3.影響金屬再結(jié)晶溫度的因素有哪些？4.提高金屬塑性的主要途徑有哪些？四、分析題（共15分）答題要求：本大題共3小題，每小題5分。閱讀以下材料，回答問題。材料：在金屬塑性成形過程中，某零件在冷擠壓加工后出現(xiàn)了尺寸精度超差和表面質(zhì)量不佳的問題。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，主要原因是模具與坯料之間的摩擦力較大。1.摩擦力較大對(duì)零件尺寸精度有何影響？2.摩擦力較大對(duì)零件表面質(zhì)量有何影響？3.如何降低模具與坯料之間的摩擦力？五、綜合題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，回答以下問題。1.某工廠要生產(chǎn)一批形狀復(fù)雜的鋁合金零件，要求零件具有良好的綜合力學(xué)性能。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)合理的加工工藝路線，并說明各工序的作用。2.簡述金屬塑性成形原理在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，并舉例說明。答案：1.C2.C3.A4.D5.A6.D7.D8.C9.C10.C二、1.滑移、孿生2.增加、提高、降低3.再結(jié)晶、再結(jié)晶4.儲(chǔ)存能、降低、提高5.恒溫、相變?nèi)?.滑移是在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿一定的晶面和晶向發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；孿生是在切應(yīng)力作用下，晶體的一部分相對(duì)于另一部分沿一定的晶面和晶向發(fā)生均勻切變，使晶體的取向發(fā)生改變。滑移變形量較大，孿生變形量較小；滑移后晶體取向不變，孿生后晶體取向改變。2.熱加工時(shí)，金屬發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)和再結(jié)晶，消除了加工硬化，細(xì)化了晶粒，改善了金屬的組織和性能；同時(shí)，熱加工還能使金屬中的氣孔、疏松等缺陷焊合，提高金屬的致密度。3.金屬的純度、變形程度、加熱速度、原始晶粒大小等。純度越高，再結(jié)晶溫度越低；變形程度越大，再結(jié)晶溫度越低；加熱速度越快，再結(jié)晶溫度越高；原始晶粒越小，再結(jié)晶溫度越低。4.提高材料純度、細(xì)化晶粒、采用合適的加工工藝、消除殘余應(yīng)力等。四、1.摩擦力較大會(huì)使坯料在變形時(shí)難以均勻流動(dòng)，導(dǎo)致零件尺寸精度超差，如出現(xiàn)尺寸偏差、形狀誤差等。2.摩擦力較大容易使坯料表面產(chǎn)生劃痕、拉傷等缺陷，降低零件表面質(zhì)量。3.可通過改善模具表面粗糙度、采用合適的潤滑劑、優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)等方法降低摩擦力。五、1.工藝路線：坯料準(zhǔn)備→加熱→鍛造→熱處理→機(jī)械加工→表面處理。坯料準(zhǔn)備是為了獲得合格的原材料；加熱使鋁合金達(dá)到合適的鍛造溫度；鍛造改善鋁合金的組織和性能；熱處理進(jìn)一步提高鋁合金的綜合力學(xué)性能；機(jī)械加工保證零件的尺寸精度；表面處理提高零件的耐腐蝕性和美觀度。2.金屬塑性成形原理在實(shí)際生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。