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《材料加工原理》复试大纲
一、该课程的基本内容
材料加工原理复试内容包括金属凝固原理、焊接冶金学、塑性成形原理等基
本知识。
二、课程内容的基本要求
1.金属液态结构
金属的膨胀和熔化,液态金属的结构和液态金属的性质;液态金属的结晶
过程,生核过程,晶体生长界面动力学过程;液态金属的传热、传质和液体流
动的基本概念,液态金属的停止流动的机理及充型能力的计算,影响充型能力
的因素及提高充型能力的措施。
2.合金凝固与控制
铸件的温度场,铸件的凝固方式,金属的凝固方式与铸件质量的关系,铸件的凝固
时间,单相合金的凝固、多相合金的凝固、金属基复合材料的凝固;铸件宏观结晶组织
的形成及其影响因素,铸件结晶组织的控制;铸件在各种非重力条件下的结晶组织的形
成及其影响因素,铸件结晶组织的控制。
3. 铸造过程化学冶金学及铸造缺陷分析
液态金属与气体界面的反应,液态金属与熔渣的反应,液态金属与铸型界面的反应,
合金化等过程的控制;应力、变形与裂纹的温度范围及形成机理,影响应力、变形与裂
纹形成的因素和防止铸件产生应力、变形与裂纹的途径;气体在金属中的溶解和析出,
析出性气孔,反应性气孔;非金属夹杂物的生成,夹杂物的长大、分布和形状;铸造合
金的收缩,铸件的收缩,防止铸件产生缩孔和缩松的途径;微观偏析和宏观偏析。
4. 焊缝及热影响区的组织和性能
焊接及其冶金学特点,熔化焊接头形成过程、焊缝金属的组织和性能特点、
焊接热影响区的组织和性能特点及影响因素。
5. 焊接过程中的化学冶金学
焊接化学各冶金反应区特点,焊接时气体-金属、熔渣-金属反应规律、焊缝
合金化过程、工艺条件对冶金反应的影响;焊接材料基本类型及型号、牌号编制
方法,焊接材料性能、设计及生产制造方法。
6. 焊接缺陷分析与控制
应力、变形产生基本原因、规律及控制措施,焊接裂纹的产生机理、基本特
点、影响因素及控制措施;气孔、夹杂基本类型及其特点,影响气孔形成的因素
及控制措施;宏观偏析、微观偏析产生原因,焊接接头化学不均匀性特点。
7.运动、变形与应力分析
笛卡儿张量的定义及其代数运算;运动的描述张量的概念;应变速率张量、
应变增量张量; 应变分析,位移、位移增量、应变、几何方程;外力、内力、
应力概念;点的应力状态概念、描述方法;斜面应力的确定;应力边界条件;应
力张量定义与性质;应力不变量;主应力图;应力张量分解;应力平衡微分方程;
变形力、平均单位压力概念,应力状态系数;摩擦力对接触应力、流动的影响;
工程法要点;平锤压缩矩形块,平锤镦粗、棒材挤压求解。
8.屈服准则和塑性应力—应变关系
Tresca 与 Mises 屈服条件,二者的差异;加载与卸载准则,加载路径概念;
增量理论与与全量理论;弹性变形及塑性变形时的应力应变特点,塑性变形的增
量理论(流动理论),塑性变形时的全量理论(形变理论)。
9.金属的塑性
金属塑性的概念及测定方法;多晶体塑性变形机构;影响塑性因素、塑性图
及提高塑性途径;塑性变形对金属组织性能的影响;冷、热变形时的纤维组织、
动态回复及动态再结晶;超塑性的概念、分类及产生条件;形变热处理。
三、主要参考书
1.李言祥、吴爱萍,材料加工原理,清华大学出版社,2006

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