材料工程基础总结

1 铝合金强化途径有哪些？答：固溶处理

+时效强化、细晶强化

2.铜合金强化机制主要有几种？

答：固溶强化、时效强化、过剩相强化

3.铝镁合金配料计算？

例1：为了获得以下成分铸造铝合金1Kg，熔炼时应如何配料？

8.0wt%Si，2.8wt%Cu，0.5wt%Mg，0.15wt%Ti，其余为Al；

注：1）可供选择的原材料包括：纯铝，Al-30wt%Si 中间合金，Al-25wt%Cu 中间合金，Al-30wt%Mg 中间合金和Al-10wt%Ti 中间合金；2）不考虑铝、硅和铜元素的烧损；3）镁元素的烧损率为15wt%，钛元素的烧损率为5wt%。

●1000g×8.0%=XAl-30Si×30% ⇒XAl-30Si =266.7g

●1000g×2.8%=XAl-25Cu×25%⇒XAl-25Cu =112g

●1000g×0.5%= XAl-30Mg×30%×(1-15%)⇒

XAl-30Mg =19.6g

●1000g×0.15%=XAl-10Ti×10%×(1-5%) ⇒

XAl-10Ti=15.8g

●1000×(1-0.08-0.028-0.005-0.0015) = XAl +266.7× (1-0.3) -112×(1-0.25)-19.6×(1-0.3)-15.8×(1-0.1) ⇒XAl =

586.9g

例2、为了获得以下成分的铸造镁合金1Kg：熔炼时应如何配料？8.5wt%Al，1.2wt%Zn，1.20wt%Si，0.25wt%Mn，0.15wt%Sr，其余为Mg

注：1）可供选择的原材料包括：纯镁，纯铝，纯锌，Al-30wt%Si 中间合金，Mg-2wt%Mn 中间合金，Mg-10wt%Sr 中间合金；2）不考虑镁、铝、锌、硅和锰元素的烧损；3）Sr 元素的烧损率为15wt%。

1000g×1.20%=X Al-30Si×30% ⇒X Al-30Si =40g

1000g×1.2%=X Zn⇒X Zn=12g

1000g×0.25%=X Mg-2Mn×2%⇒X Mg-2Mn=125g

1000g×0.15%=X Mg-10Sr×10%×(1-15%) ⇒X Mg-10Sr=17.6g

1000g×8.5%=X Al+ X Al-30Si×70%⇒X Al =57g

X Mg =1000-40-12-125-17.6-57=748.4g

1000×(1-1.2%-1.2%-0.25%-0.15%-8.5%) = X Mg + X Mg-2Mn× (1-2%)+ X Mg-10Sr×(1-10%)

⇒X Mg =748.6g

4.为了获得高质量的合金，在合金熔炼时一般要进行哪些工艺处理？

答：变质处理，细化处理，精炼处理。

5.镁合金阻燃抗氧化方法有哪几种？

答：熔剂保护阻燃法、气体保护阻燃法、添加合金元素阻燃法。

6.根据石墨存在形态不同，灰口铸铁可分为哪几种？

答：灰铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁。

7.什么是金属的充型能力？充型能力影响因素有哪些？答：液态金属充满铸型型腔，获得形状

完整、轮廓清晰的铸件的能力称为金属的充型能力

液态金属的充型能力主要取决于金属自身的流动能力，还受外部条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响，是各种因素的综合反映。

8.铸造合金流动性的衡量，测试方法：浇注流动性试样。

答：液态金属自身的流动能力称为“流动性”，是金属的液态铸造成形的性能之一。液态金属流动性用浇注流动性试样的方法来衡量。

9.常用合金中哪些合金流动性最好，哪些流动性最差？答：纯金属和共晶成分的合金流动

性最好，合金的结晶温度区间越宽，流动性越差。

灰铸铁，硅黄铜的流动性最好;合金的结晶、铸钢的流动性最差。

10.在铸件成形过程中，一般要做哪三个收缩阶段

答：液态收缩、凝固收缩、固态收缩。

液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。固

态收缩是铸造应力，变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。

11.什么是同时凝固原则和顺序凝固原则？这两种原则分别适用哪些场合？各需采用什么工艺措施来实现？

答：顺序凝固原则是指采取一定的工艺措施，使铸件上从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的

温度梯度，从而实现由远离冒口的部分向冒口的方向定向地凝固。同时凝固是指采取一些工

艺措施，使铸件各部分温差很小，几乎同时进行凝固。顺序凝固主要用于消除铸造工艺中的缩

孔和缩松，主要通过合理运用冒口或冷铁等工艺措施实

现。

同时凝固主要用于降低铸件产生应力、变形和裂纹的倾向，主要通过合理设置内浇口位置及安

放冷铁等工艺措施实现。

12.分析铸件的热应力分布（拉压应力）和变形趋势

答：薄压厚拉；变形相反。①薄壁、细小部位：冷得快，受压应力（凸出）；

② 厚壁、粗大部位：冷得慢，受拉应力（凹进）。

13.冒口的作用：补缩和排气（冒口的主要作用是补缩铸件。此外还有集渣和通、排气作用）

14.什么是铸件的偏析？

答：铸件截面上不同部位产生化学成分、金相组织不一致、不均匀的现象,称为偏析

15:.何为铸件浇注位置，浇注位置的选择有哪些原则？

答：浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。

原则：铸件的重要表面朝下或处于侧面；

铸件的宽大平面朝下或倾斜浇注；大面积薄壁置于铸型下

部或倾斜,防止浇不足和冷隔缺陷；

铸件的厚大部分应放在分型面附近的上部或侧面，便于补缩

16．常用的特种铸造方法有哪些？答：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、定向结晶铸造等。

17.衡量金属的塑性成形性能，一般从材料的哪两个方面来考虑

答：塑性指标和变形抗力；塑性越高，变形抗力越低，塑性成形性能（可锻性）越好。

18.金属的塑性成形性能主要取决于哪两个方面的因素：答：金属的本

质、变形加工条件（变形温度、变形速度、应力状态）

⑴金属的本质：①化学成分—钢的含碳量越小，塑性成形性越好;钢的合金元素含量越高，塑性成形

性能越差。