2025年大学大二（材料成型及控制工程）金属塑性成形原理基础试题及答案.doc

2025年大学大二（材料成型及控制工程）金属塑性成形原理基础试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第 I 卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 以下哪种现象不属于金属塑性变形的基本方式？
A. 滑移
B. 孪生
C. 扩散
D. 扭折
2. 金属塑性变形时，其内部的应力状态通常是：
A. 三向等拉
B. 三向等压
C. 两向拉一向压
D. 两向压一向拉
3. 关于滑移系，下列说法正确的是：
A. 滑移系越多，金属的塑性越好
B. 滑移系越少，金属的塑性越好
C. 滑移系与金属塑性无关
D. 以上说法都不对
4. 金属在热加工时，其动态回复和动态再结晶的主要作用是：
A. 提高强度
B. 降低硬度
C. 细化晶粒
D. 增加韧性
5. 冷加工金属在加热时发生回复、再结晶和晶粒长大的过程，其中再结晶完成后：
A. 强度硬度升高，塑性韧性降低
B. 强度硬度降低，塑性韧性升高
C. 强度硬度不变，塑性韧性升高
D. 强度硬度降低，塑性韧性不变
6. 影响金属可锻性的因素不包括：
A. 化学成分
B. 变形温度
C. 变形速度
D. 金属颜色
7. 锻造时，坯料的始锻温度和终锻温度主要取决于：
A. 金属的熔点
B. 金属的再结晶温度
C. 金属的导热性
D. 金属的密度
8. 以下哪种锻造设备适用于生产大型锻件？
A. 空气锤
B. 摩擦压力机
C. 水压机
D. 曲柄压力机
9. 金属塑性成形过程中摩擦的作用不包括：
A. 影响金属的流动
B. 降低模具寿命
C. 提高变形抗力
D. 改善金属表面质量
10. 对于金属塑性成形中的应力应变分析，以下说法错误的是：
A. 主应力方向与主应变方向一致
B. 塑性变形时体积不变
C. 应力球张量不产生塑性变形
D. 应变偏张量产生塑性变形

第 II 卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共15分）
答题要求：本大题共5小题，每空1分。

1. 金属塑性变形的基本方式有______和______。
2. 滑移的实质是______沿着______的相对移动。
3. 金属的可锻性常用______和______来综合衡量。
4. 热加工是指在______再结晶温度以上的加工，冷加工是指在______再结晶温度以下的加工。
5. 锻造比是衡量锻造过程中______的指标，其计算方法有______和______两种。

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每题5分。

1. 简述金属塑性变形的实质。
2. 说明影响金属塑性变形时滑移的主要因素。
3. 分析热加工对金属组织和性能的影响。
4. 简述锻造比的意义及对锻件质量的影响。

四、论述题（共15分）
答题要求：本大题共1小题，15分。

阅读以下材料：在金属塑性成形过程中，常常会遇到各种质量问题，如裂纹、折叠、流线分布不合理等。这些问题不仅影响锻件的外观质量，还可能降低其力学性能。请结合金属塑性成形原理，论述如何通过合理控制工艺参数来避免这些质量问题的产生。

五、案例分析题（共20分）
答题要求：本大题共2小题，请根据所给案例回答问题，每题10分。

案例：某工厂在锻造一批轴类零件时，发现部分零件出现了内部裂纹。经过分析，发现锻造温度控制不当，始锻温度过高，终锻温度过低。

1. 请分析锻造温度控制不当导致零件内部裂纹的原因。
2. 针对该问题，提出改进措施。

答案：
一、选择题
1. C
2. D
3. A
4. C
5. B
6. D
7. B
8. C
9. D
10. A

二、填空题
1. 滑移、孪生
2. 位错、滑移面
3. 塑性、变形抗力
4. 再结晶、再结晶
5. 变形程度、拔长比、镦粗比

三、简答题
1. 金属塑性变形的实质是晶体内部原子的相对位移，通过滑移和孪生等方式，使晶体产生永久变形。
2. 影响滑移的主要因素有：晶体结构、滑移系、位错密度、温度、应力状态等。
3. 热加工对金属组织和性能的影响主要有：细化晶粒、改善铸态组织缺陷、形成纤维组织、提高力学性能等。
4. 锻造比的意义在于反映锻造过程中金属的变形程度。合适的锻造比可使锻件内部组织致密，力学性能提高；过大的锻造比可能导致锻件出现锻造缺陷，降低质量。

四论述题（略，需结合原理阐述避免质量问题的措施）

五、案例分析题
1. 锻造温度控制不当，始锻温度过高会使金属晶粒粗大，塑性降低；终锻温度过低，金属变形抗力增大，且在低温下变形易产生内应力，导致零件内部出现裂纹。
2. 改进措施：严格控制锻造温度范围，确保始锻温度和终锻温度在合适区间；加强温度监测，及时调整加热和冷却速度；优化锻造工艺，合理安排变形量和变形顺序。