一、考核目標

本《材料成形原理》課程的考試內容包括材料成形原理的基本概念，金屬凝 固理論、焊接冶金理論、金屬塑性變形原理。要求考生能對液態成形、連接成形、固態塑性成形的基本過程有全面的較深入的理解，掌握其基本原理和規律；掌握 液態金屬的結構和性質；掌握液態金屬凝固的基本原理，冶金處理及其對產品性能的影響；掌握材料成形中化學冶金基本規律和缺陷的形成機理、影響因素及防止措施；掌握塑性成形過程中的應力與應變的基礎理論，金屬流動的基本規律及 其應用。

二、考試形式與試卷結構

1、滿分 150 分，采用閉卷筆試。

2、題型結構為名詞解釋、填空題、簡答題、計算題和分析論述題。

三、考試內容

3.1 液態成形理論基礎

液態金屬的結構和性質

材料的固液轉變；液態金屬的結構與分析；液態金屬的性質；液態金屬的粘度及其影響因素及其在材料成形中的意義；表面張力的實質及影響表面張力的因素及 其在材料成形中的意義。

液態成形中的流動與傳熱

液態金屬充型能力的基本概念、影響充型能力的因素；凝固過程中的液體流動；凝固過程中的熱量傳輸；鑄件凝固方式及其影響因素；鑄件的凝固時間計算。

液態金屬的凝固形核及生長方式

凝固熱力學；均質形核與異質形核的臨界半徑、形核功、形核率等概念，及其相關公式；液-固界面自由能及界面結構類型、本質及其判據；晶體長大方式。

單相合金與多相合金的凝固

凝固過程溶質再分配的規律；“成分過冷”條件及其對合金凝固組織的影響規律、 單相固溶體合金及多相合金的凝固；共晶組織的分類及特點；非平衡狀態下的共晶共生區；離異生長及離異共晶；

鑄件凝固組織的形成與控制

鑄件宏觀凝固組織的特征及形成機理；鑄件宏觀組織的控制；氣孔與夾雜的形成機理及控制；縮孔與縮松的形成原理；化學成分的偏析；應力的形成原因及機理， 控制應力的措施；裂紋分類及影響因素、防止措施。

3.2 連接成形理論基礎

焊縫及其熱影響區的組織和性能

焊接及其冶金特點；焊縫金屬的組織與性能；焊接熱影響區的組織與性能。

成形過程的冶金反應原理

成形工藝中的冶金反應特點；液態金屬與氣體界面的反應；液態金屬與熔渣的反應；合金化；工藝條件對冶金反應的影響。

成形缺陷的產生機理及防止措施

內應力；焊接變形；裂紋；焊縫中的氣體與夾雜物；焊縫中的化學成分不均勻性。

3.3 金屬塑性加工力學基礎

應力與應變理論

應力、應變分析。

塑性與屈服準則及本構方程

拉伸圖和材料條件應力-應變曲線、真實應力-應變曲線及其在塑性失穩點特性；屈服準則的概念、屈雷斯加（H.Tresca）屈服準則、密塞斯（Von Mises）屈服準則。

金屬塑性變形與流動問題

影響金屬塑性流動與變形的因素，不均勻變形、附加應力和殘余應力。塑性加工中摩擦的分類及機理，摩擦系數及其影響因素，測定摩擦系數的方法。

金屬塑性成形解析方法

塑性成形問題的解與簡化；主應力法。

四、主要參考書

1．吳樹森主編，材料成形原理 第 3 版，機械工業出版社，2019 年