塑性变形含答案

1、第四章 塑性变形（含答案）一、填空题（在空白处填上正确的内容）1、晶体中能够产生滑移的晶面与晶向分别称为 ?口,若晶体中这种晶面与晶向越多，则金属的塑性变形能力越 0答案：滑移面、滑移方向、好（强）2、金属的再结晶温度不仅与金属本身的 :有关，还与变形度有关，这种变形度越大，则再结晶温度越 0答案：熔点、低3、晶体的一部分沿一定晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象称为 o答案：滑移4、由于?口的影响，多晶体有比单晶体更高的塑性变形抗力。答案：晶界、晶粒位向（晶粒取向各异）5、生产中消除加工硬化的方法是 o答案：再结晶退火6、在生产实践中，经冷变形的金属进行再结晶退火后继续升高温度会发生

2、现象。答案：晶粒长大7、金属塑性变形后其内部存在着残留内应力，其中 内应力是产生加工硬化的主 要原因。答案：第三类（超微观）8、纯铜经几次冷拔后，若继续冷拔会容易断裂，为便于继续拉拔必须进行 o答案：再结晶退火9、金属热加工时产生的现象随时被再结晶过程产生的软化所抵消，因而热加工带来的强化效果不显著。答案：加工硬化10、纯铜的熔点是1083C,根据再结晶温度的计算方法，它的最低再结晶温度是 答案：269 C11、常温下，金属单晶体塑性变形方式有 ?口网种。答案：滑移、孚生12、金属产生加工硬化后会使强度 ,硬度;塑性,韧性 答案：提高、提高、降低、降低13、为了合理地利用纤维组织，正应力应纤维

3、方向，切应力应纤维方向。答案：平行（于）、垂直（于）14、金属单晶体塑性变形有 f口网种不同形式。答案：滑移、孚生15、经过塑性变形的金属，在随后的加热过程中，其组织、性能和内应力将发生一系列变化。大致可将这些变化分为?口 o答案：回复、再结晶、晶粒长大16、所谓冷加工是指金属在 以下进行的塑性变形。答案：再结晶温度17、金属塑性变形能产生如下三类内应力： 金属表层与心部变形量不同而造成宏观内应力， 称为;晶粒之间或晶内不同区域之间的变形不均匀形成的微观内应力，称为；因晶格畸变形成的内应力称为 0答案：第一类内应力、第二类内应力、第三类内应力18、晶体的滑动通常是沿一定的晶面和一定的方向进行的

4、，此组晶面称为 ,该方向称为 0答案：滑移面、滑移方向19、与单晶体相比，影响多晶体塑性变形的两个主要因素是 ?口 o答案：晶界、晶粒间位向差20、金属塑性变形能产生如下三类内应力： 金属表层与心部变形量不同而造成宏观内应力， 称为;晶粒之间或晶内不同区域之间的变形不均匀形成的微观内应力，称为;因品格畸变产生的内应力称为 o答案：第一类内应力、第二类内应力、第三类内应力21、纯铜经过几次冷拉后，再进行拉拔时易产生断裂，其原因是产生了 现象。答案：加工硬化22、经冷塑性变形的金属在加热时要发生?口:三个阶段的变化。 答案：回复、再结晶、晶粒长大23、金属热压力加工后会产生纤维组织，纤维组织的性能

5、具有方向性，平行于纤维组织方向的 强度高，垂直于纤维组织方向的 强度高。答案：抗拉、抗弯24、一根冷拉钢丝纯不慎掉入800c的加热炉中，取出时再吊重物发生断裂，其原因是由于发生了 o答案：再结晶25、大多数零件都要进行压力加工，这是因为正确的热加工方法可以改善金属材料的 f 口。答案：组织、性能26、体心立方品格中，原子排列最密的晶面有 个，原子排列最密的方向有 个，所以体心立方品格的滑移系有个。答案：6、2、1227、面心立方晶格中，原子排列最密的晶面有 个，原子排列最密的晶面方向有,所以面心立方晶格的滑移系有个。答案：4、3、1228、金属经塑性变形后，在随后的加热过程中会出现三个阶段的变

6、化。其中 过程由于加热温度较低，对冷塑性变形后材料的力学性能影响不大。答案：回复 二、单项选择（下列题中选项可能多个正确，但只选择其中最佳的一项）1、经塑性变形后，金属的外部形状和尺寸（）。A、不发生变化B 、发生变化C 、可能发生变化，可能不发生变化答案：B2、金属通过热加工后（）。A、改善了组织但未改善性能B 、改善了性能但未改善组织C 、既改善了组织又改善了性能 答案：C3、金属在外力作用下，晶体中的位错发生了一定的位移，从而导致了金属的（）。A、弹性变形B 、塑性变形C 、断裂答案：B4、经塑性变形后，金属的外部形状和尺寸（）。A、不发生变化B 、发生变化C 、可能发生变化，可能不发生

7、变化答案：B5、金属塑性变形的基本方式是滑移，滑移是在（）作用下进行的。A、正应力 B 、切应力 C 、交变应力 答案：B6、冷变形后的金属经回复后其内应力（）。A、显著降低B 、显著升高C 、基本不变答案：A TOC o 1-5 h z 7、经冷变形的金属会产生加工硬化现象，加工硬化主要表现为（）。A、强度、硬度降低；塑性，韧性升高B 、强度，硬度升高；塑性，韧性降低C强度、硬度、塑性、韧性均升高 答案：B8、晶粒越细，则金属的强度、硬度越高，塑性、韧性（）。A、越好 B 、越差 C 、不变 答案：A9、经热加工后的金属具有纤维组织，具有纤维组织的金属其性能具有方向性，垂直于纤 维组织的方向

8、（）oA、抗拉强度高B 、抗弯强度高C 、抗剪强度高答案：B10、冷变形后的金属经回复后其内应力（）。A、显著降低B 、显著升高C 、基本不变答案：A11、为了合理利用热加工中产生的纤维组织，零件在使用时应使 （）平行于纤维方向。A、正应力 B 、切应力 C 、弯曲应力 答案：A12、残余应力的存在会使零件在以后的使用中（）。A、产生变形B 、无影响 C 、金属力学性能变好答案：A13、多晶体与单晶体比较，多晶体金属的塑性变形抗力总是（）。A、高 B 、低 C 、相等 答案：A三、是非题（判断下列说法正确与否，正确用，错误用X表示）1、多晶体中的晶界对塑性变形不产生任何影响。（）答案：（X）2

9、、回复处理由于加热温度低，对冷塑性变形后材料的力学性能影响不大。（）答案：（，）3、单晶体塑性变形的基本方式是滑移，即晶体的一部分沿一定晶面与晶向相对于另一部 分发生滑动。（）答案：（，）4、织构使金属的性能出现各向异性，对金属的力学性能、物理性能和拉伸加工工艺有很大的影响。（）答案：（，）5、细化晶粒能提高材料的强度，却降低材料的塑性和韧性。（）答案：（X）6、各种热加工方法只能改善材料的组织，不能改变材料的性能。（）答案：（X）7、生产中消除加工硬化的方法是去应力退火。（）答案：（X）8、影响金属再结晶温度的因素有金属本身的熔点和预先变形度，预先变形度愈大，则再结晶温度愈低。（）答案：（，

10、）9、多晶体金属的塑性变形受到晶界和晶粒间位向差别的影响，与单晶体相比，塑性变形抗力大。（）答案：（，）10、金属塑性变形后内部存在的第三类内应力是产生加工硬化的主要原因。（）答案：（，）11、对冷塑性变形后的金属进行加热，随着温度的升高会产生回复，再结晶及晶粒长大三个阶段的变化。（）答案：（，）12、单晶体塑性变形的基本方式是滑移，即晶体的一部分沿一定晶面与晶向相对于另一部 分发生滑动。（）答案：（，） TOC o 1-5 h z 13、金属经冷变形后会产生加工硬化现象，加工硬化会使金属的塑性和韧性升高。（）答案：（X）14、根据晶体滑移的特点，可将滑移看作是晶体的一部分相对于另一部分的刚性

11、滑动。（）答案：（X）15、经外力作用，金属发生塑性变形；当外力去除后，变形会自动消失。（）答案：（X）16、多晶体中的晶界对塑性变形不产生任何影响。（）答案：（X）17、当金属中的位错密度增大到一定数值时，可使金属的强度提高。（）答案：（，）18、冷塑性变形后，在金属内部会产生内应力。（）答案：（，）19、塑性变形后，由于纤维组织和形变织构的形成，使金属的性能产生各向同性。（）答案：（X）四、问答题（回答下歹I问题，有计算时应列出公式、算式及计算步骤）1、为什么细晶粒的金属材料强度、塑性均比粗晶粒好？答案：相邻晶粒间的互相制约便使滑移不容易发生（1分），细晶体的变形较困难（0.5 分）。细晶

12、粒品界较多，位错运动的阻力较大（1分），从而提高了变形抗力（0.5分）。所以, 晶粒尺寸越小，金属室温强度就越高。（0.5分）晶粒尺寸越小，在一定体积内的晶粒数越多（0.5分），在同样的变形量下，变性分散 在更多晶粒内进行（0.5分），而且每个晶粒的变形也叫均匀，不会产生过分的应力集中， 而导致过早开裂（0.5分）。另外，晶粒越细小，晶界曲折多，不利于裂纹扩展（0.5分），所以断裂前可承受较大 的塑性变形，因而塑性好（0.5分）。2、为什么纯铜、纯铝的塑性比纯铁好？答案：滑移方向对滑移所起的作用比滑移面大（2分）。铜、铝为面心立方晶格（1分）， 有4个滑移方向（1分），而铁是体心立方晶格（1分

13、），滑移只有2个方向（1分）。因此 铜、铝的塑性比铁好。3、已知铜（Cu）的熔点为300c的塑性加工属于冷加工还是热加工？组织和性能与变形前 有怎样的变化？答案：铜的熔点：T熔=1083.45 C +273= 1356.45K; （1 分）最低再结晶温度：T冉=1356.45 X 0.4 =542.58K = 269.58 C ； （ 1 分）铜在300c的塑性加工属于热加工（1分）。由于热加工过程中伴随有冉结晶（1分），其组织和性能与变形前相比差别不大（1分）4、已知铝（M0的熔点为2630C,若将它加热至800c进行轧制，该力工是冷力工还是热 加工？加工后其组织和性能有何变化？答案：钥的熔

14、点T熔=2630C + 273=2903K; （1分）最低再结晶温度T冉=2903X 0.4 =1161K= 888 C ； （ 1分）轧制温度800c 888 C （1分），这一加工应属冷加工（1分）。因此，加工后组织的主要变化是随变形量增大（0.5分），原来的等轴晶沿变形方向逐渐压扁、拉长，最后变为纤维组织（0.5分）。其性能变化主要是产生“加工硬化” （0.5分）和“各向异性” （0.5分）。5、金属塑性变形造成哪几种残余内应力？残余内应力对机械零件可能产生哪些利弊？答案：可造成第一类内应力（0.5分）、第二类内应力（0.5分）和第三类应力（0.5分）。其中第一类内应力使工件尺寸不稳定（

15、1分）；第二类内应力使金属产生品间腐蚀（1分）；第三类内应力是产生加工硬化的主要原因（1分）。残余应力在一定条件下也可能产生有利的影响，例如对承受弯、扭交变载荷的零件（0.5分），若使其表层存在残余应力，可有效的减少拉应力作用，抑制表层疲劳裂纹的产生与 扩散（0.5分），明显提高金属的疲劳强度（0.5分）。6、判断锡板在室温（15C）加工变形时属于冷加工还是热加工，并指出它的组织和性能会有怎样的变化。（锡的熔点为232C）答案：锡的熔点：T熔=232C + 273= 505K （1分）；最低再结晶温度：T冉=505X0.4 =202271c （ 1分）；显然加工温度15c高于最低再结晶温度，因

16、此该加工属于热加工（1分）。由于变形加工 过程将伴随着再结晶（1分），变形加工后的组织和性能与变形前相比差别不大（2分）7、金属塑性变形对金属的组织和性能有什么影响？答案：金属塑性变形对组织的影响：.晶粒沿变形方向被拉长；（1分）.亚晶粒细化（0.5分），位错密度增高（0.5分）。对性能的影响：.产生加工硬化（1.5分），即强度、硬度增高（0.5）,而塑性、韧性下降（0.5分）.产生各向异性；（0.5分）.产生织构现象；（0.5分）.产生内应力。（0.5分）8、简述金属滑移变形的主要特点。答案：主要特点：滑移只能在切应力作用下发生，临界切应力取决于晶体本质和形变条件（1分）滑移通常沿晶体中原子

17、排列最密的晶面和晶向发生；（1分）滑移时，晶体的一部分相对于另一部分移动的距离为原子间距的整数倍；（1分）滑移的同时必然伴随有晶体的转动。（1分）9、塑性变形后的金属在加热温度较低时将发生回复。在回复过程中将会发生哪些变化？ 答案：在回复阶段，原已变形的组织和性能均无明显变化（2分），仅在晶粒内引起晶格畸变的降低（1分），即内应力有明显降低（1分）。10、什么是加工硬化？简单说明加工硬化现象的利弊。答案：金属材料在塑性变形过程中，随变形量的增加（1分），强度和硬度不断上升（0.5分），而塑性和韧性不断下降（0.5分），这一现象称为加工硬化。加工硬化现象的好处有：.加工硬化是金属材料冷成型加工工

18、艺的保证。（1分）.加工硬化是强化金属的一种方法。（1分）.加工硬化也是工程结构瞬间过载的安全保证，可防止过载引发的塑性变形持续进行。（1分）但是加工硬化也给进一步的加工带来了困难。（1分）11、什么叫再结晶？如何计算工业纯金属的最低再结晶温度？答案：塑性变形后的金属在加热到较高温度时，通过重新生核与长大的过程（1分），使已变形的晶粒变成晶格相同的等轴晶粒的过程称为再结晶（1分）。对于工业纯金属T再=0.4 XT熔（k） （2分）12、已知铝（M。的熔点为2630C,若将它加热至800c进行轧制，该力工是冷力口工还是 热加工？答案：钥的熔点T熔=2630C + 273=2903K; （1分）最

19、低再结晶温度T冉=2903X 0.4 =1161g 888C； （ 1分）轧制温度 800 c 888 C ； （ 1 分）这一加工应属冷加工。（1分）13、低碳钢在冲零件前硬度HB100而冲零件后硬度不均匀，有的地方为 HB100有的地区 为HB150说明其原因。答案：低碳钢冲制零件时，各处的变性量不均匀（2分），加工硬化程度不同（2分）。14、比较纯金属Zn （密排六方）、民-Fe、CuE者塑性的好坏，并分析原因。答案：Cuffl性最女f, a -Fe次之，Zn最差（1分）。a-Fe为体心立方晶格（0.5分），有12个滑移系包含2个滑移方向（0.5分）；Cu为面心立方晶格（0.5分），有12个滑移系包含3个滑移方向（0.5分）；Zn为密排六方晶格（0.5分），仅有3个滑移系（0.5分）。