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《材料加工原理》復試大綱
一、該課程的基本內容
材料加工原理復試內容包括金屬凝固原理、焊接冶金學、塑性成形原理等基
本知識。
二、課程內容的基本要求
1.金屬液態結構
金屬的膨脹和熔化，液態金屬的結構和液態金屬的性質；液態金屬的結晶
過程，生核過程，晶體生長界面動力學過程；液態金屬的傳熱、傳質和液體流
動的基本概念，液態金屬的停止流動的機理及充型能力的計算，影響充型能力
的因素及提高充型能力的措施。
2．合金凝固與控制
鑄件的溫度場，鑄件的凝固方式，金屬的凝固方式與鑄件質量的關系，鑄件的凝固
時間，單相合金的凝固、多相合金的凝固、金屬基復合材料的凝固；鑄件宏觀結晶組織
的形成及其影響因素，鑄件結晶組織的控制；鑄件在各種非重力條件下的結晶組織的形
成及其影響因素，鑄件結晶組織的控制。
3. 鑄造過程化學冶金學及鑄造缺陷分析
液態金屬與氣體界面的反應，液態金屬與熔渣的反應，液態金屬與鑄型界面的反應，
合金化等過程的控制；應力、變形與裂紋的溫度范圍及形成機理，影響應力、變形與裂
紋形成的因素和防止鑄件產生應力、變形與裂紋的途徑；氣體在金屬中的溶解和析出，
析出性氣孔，反應性氣孔；非金屬夾雜物的生成，夾雜物的長大、分布和形狀；鑄造合
金的收縮，鑄件的收縮，防止鑄件產生縮孔和縮松的途徑；微觀偏析和宏觀偏析。
4. 焊縫及熱影響區的組織和性能
焊接及其冶金學特點，熔化焊接頭形成過程、焊縫金屬的組織和性能特點、
焊接熱影響區的組織和性能特點及影響因素。
5. 焊接過程中的化學冶金學
焊接化學各冶金反應區特點，焊接時氣體-金屬、熔渣-金屬反應規律、焊縫
合金化過程、工藝條件對冶金反應的影響；焊接材料基本類型及型號、牌號編制
方法，焊接材料性能、設計及生產制造方法。
6. 焊接缺陷分析與控制
應力、變形產生基本原因、規律及控制措施，焊接裂紋的產生機理、基本特
點、影響因素及控制措施；氣孔、夾雜基本類型及其特點，影響氣孔形成的因素
及控制措施；宏觀偏析、微觀偏析產生原因，焊接接頭化學不均勻性特點。
7.運動、變形與應力分析
笛卡兒張量的定義及其代數運算；運動的描述張量的概念；應變速率張量、
應變增量張量； 應變分析，位移、位移增量、應變、幾何方程；外力、內力、
應力概念；點的應力狀態概念、描述方法；斜面應力的確定；應力邊界條件；應
力張量定義與性質；應力不變量；主應力圖；應力張量分解；應力平衡微分方程；
變形力、平均單位壓力概念，應力狀態系數；摩擦力對接觸應力、流動的影響；
工程法要點；平錘壓縮矩形塊，平錘鐓粗、棒材擠壓求解。
8.屈服準則和塑性應力—應變關系
Tresca 與 Mises 屈服條件，二者的差異；加載與卸載準則，加載路徑概念；
增量理論與與全量理論；彈性變形及塑性變形時的應力應變特點，塑性變形的增
量理論（流動理論），塑性變形時的全量理論（形變理論）。
9.金屬的塑性
金屬塑性的概念及測定方法；多晶體塑性變形機構；影響塑性因素、塑性圖
及提高塑性途徑；塑性變形對金屬組織性能的影響；冷、熱變形時的纖維組織、
動態回復及動態再結晶；超塑性的概念、分類及產生條件；形變熱處理。
三、主要參考書
1.李言祥、吳愛萍，材料加工原理，清華大學出版社，2006
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