809《材料成形原理》 考试大纲

一、考核目标

本《材料成形原理》课程的考试内容包括材料成形原理的基本概念，金属凝 固理论、焊接冶金理论、金属塑性变形原理。要求考生能对液态成形、连接成形、固态塑性成形的基本过程有全面的较深入的理解，掌握其基本原理和规律；掌握 液态金属的结构和性质；掌握液态金属凝固的基本原理，冶金处理及其对产品性能的影响；掌握材料成形中化学冶金基本规律和缺陷的形成机理、影响因素及防止措施；掌握塑性成形过程中的应力与应变的基础理论，金属流动的基本规律及 其应用。

二、考试形式与试卷结构

1、满分 150 分，采用闭卷笔试。

2、题型结构为名词解释、填空题、简答题、计算题和分析论述题。

三、考试内容

3.1 液态成形理论基础

液态金属的结构和性质

材料的固液转变；液态金属的结构与分析；液态金属的性质；液态金属的粘度及其影响因素及其在材料成形中的意义；表面张力的实质及影响表面张力的因素及 其在材料成形中的意义。

液态成形中的流动与传热

液态金属充型能力的基本概念、影响充型能力的因素；凝固过程中的液体流动；凝固过程中的热量传输；铸件凝固方式及其影响因素；铸件的凝固时间计算。

液态金属的凝固形核及生长方式

凝固热力学；均质形核与异质形核的临界半径、形核功、形核率等概念，及其相关公式；液-固界面自由能及界面结构类型、本质及其判据；晶体长大方式。

单相合金与多相合金的凝固

凝固过程溶质再分配的规律；“成分过冷”条件及其对合金凝固组织的影响规律、 单相固溶体合金及多相合金的凝固；共晶组织的分类及特点；非平衡状态下的共晶共生区；离异生长及离异共晶；

铸件凝固组织的形成与控制

铸件宏观凝固组织的特征及形成机理；铸件宏观组织的控制；气孔与夹杂的形成机理及控制；缩孔与缩松的形成原理；化学成分的偏析；应力的形成原因及机理， 控制应力的措施；裂纹分类及影响因素、防止措施。

3.2 连接成形理论基础

焊缝及其热影响区的组织和性能

焊接及其冶金特点；焊缝金属的组织与性能；焊接热影响区的组织与性能。

成形过程的冶金反应原理

成形工艺中的冶金反应特点；液态金属与气体界面的反应；液态金属与熔渣的反应；合金化；工艺条件对冶金反应的影响。

成形缺陷的产生机理及防止措施

内应力；焊接变形；裂纹；焊缝中的气体与夹杂物；焊缝中的化学成分不均匀性。

3.3 金属塑性加工力学基础

应力与应变理论

应力、应变分析。

塑性与屈服准则及本构方程

拉伸图和材料条件应力-应变曲线、真实应力-应变曲线及其在塑性失稳点特性；屈服准则的概念、屈雷斯加（H.Tresca）屈服准则、密塞斯（Von Mises）屈服准则。

金属塑性变形与流动问题

影响金属塑性流动与变形的因素，不均匀变形、附加应力和残余应力。塑性加工中摩擦的分类及机理，摩擦系数及其影响因素，测定摩擦系数的方法。

金属塑性成形解析方法

塑性成形问题的解与简化；主应力法。

四、主要参考书

1．吴树森主编，材料成形原理 第 3 版，机械工业出版社，2019 年