2023年硕士研究生入学考试自命题考试大纲

 

考试科目代码：[813]

 

考试科目名称：材料成型原理

 

一、考核目标

 

《材料成形原理》考试大纲适用于报考湖南理工学院材料成型及控制工程类专业硕士研究生入学考试。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、考试时间180分钟，满分150分，采用闭卷笔试。

 

2、题型结构为名词解释、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，2017年