材料成型复习题思考及答案

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材料成型复习题思考及答案《材料成形技术基础》复习思考题第⼀篇铸造1.何谓液态合⾦的充型能⼒?充型能⼒不⾜,铸件易产⽣的主要缺陷有哪些?充型能⼒:液态⾦属充满铸型型腔,获得形状完整、尺⼨精确、轮廓清晰铸件的能⼒。

充型能⼒不⾜,会产⽣浇不⾜、冷隔、⽓孔、夹渣等缺陷。

提⾼充型能⼒的⽅法:1)选择凝固温度范围⼩的合⾦;2)适当提⾼浇注温度、充型压⼒;4)合理设计浇注系统结构;4)铸型预热,合理的铸型蓄热系数和铸型发⽓量;5)合理设计铸件结构。

2.影响液态合⾦充型能⼒的主要因素有哪些?影响液态合⾦充型能⼒的主要因素有:流动性、铸型条件、浇注条件和铸件结构等。

3.浇注温度过⾼或过低,对铸件质量有何影响?浇注温度过低,会产⽣浇不⾜、冷隔、⽓孔、夹渣等缺陷。

浇注温度过⾼,液态合⾦的收缩增⼤,吸⽓量增加,氧化严重,容易导致产⽣缩孔、缩松、⽓孔、粘砂、粗晶等缺陷。

可见,浇注温度过⾼或过低,都会产⽣⽓孔。

4.如何实现同时凝固?⽬的是什么?该原则适⽤于何种形状特征的铸件?铸件薄璧部位设置在浇、冒⼝附近,⽽厚璧部位⽤冷铁加快冷却,使各部位的冷却速度趋于⼀致,从⽽实现同时凝固。

⽬的:防⽌热应⼒和变形。

该原则适⽤于壁厚均匀的铸件。

注意:壁厚均匀,并⾮要求壁厚完全相同,⽽是铸件各部位的冷却速度相近。

5.试述产⽣缩孔、缩松的机理。

凝固温度范围⼤的合⾦,其缩孔倾向⼤还是缩松倾向⼤?与铸铁相⽐较,铸钢的缩孔、缩松倾向如何?产⽣缩孔、缩松的机理:物理机制是因为液态收缩量+凝固收缩量>固态收缩量(或写为:体收缩量>线收缩量);⼯艺原因则是由于补缩不⾜。

凝固温度范围⼤的合⾦,其缩松倾向⼤。

与铸铁相⽐较,铸钢的缩孔、缩松倾向⼤。

6.试述冒⼝与冷铁的作⽤。

冒⼝:补缩、排⽓。

冷铁:调整冷却速度。

7.⼀批铸钢棒料(Φ200×L mm )加⼯:(1)沿其轴线,在⼼部钻Φ80mm 棒料长度为L 1; (2)将其车为Φ80mm L2。

试分析L 、L1、L2是否相等。

材料成型复习题及答案

材料成型复习题及答案

2-1 判断题(正确的画O,错误的画×)1.浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。

提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。

因此,浇注温度越高越好。

(×)2.合金收缩经历三个阶段。

其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。

(O)3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。

铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金,原因是这些合金的流动性好,且易形成集中缩孔,从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。

(O)4.为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。

(O)5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。

所以当合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。

(×)6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。

共晶成分合金由于在恒温下凝固,即开始凝固温度等于凝固终止温度,结晶温度范围为零。

因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的铸造性能。

(×)7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。

气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还降低了铸件的气密性。

(O)8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。

(O)2-2 选择题1.为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷,可以采用的措施有(D)。

A.减弱铸型的冷却能力;B.增加铸型的直浇口高度;C.提高合金的浇注温度;D.A、B和C;E.A和C。

2.顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。

为保证铸件质量,通常顺序凝固适合于(D),而同时凝固适合于(B)。

A.吸气倾向大的铸造合金;B.产生变形和裂纹倾向大的铸造合金;C.流动性差的铸造合金;D.产生缩孔倾向大的铸造合金。

材料成形复习试题及答案解析

材料成形复习试题及答案解析

材料成形部分复习题一、液态成形部分(一)填空1、形状复杂、体积也较大的毛坯常用砂型铸造方法。

2、铸造时由于充型能力不足,易产生的铸造缺陷是浇不足和冷隔。

3、液态合金的本身流动能力,称为流动性。

4、合金的流动性越好,则充型能力好。

5、铸造合金的流动性与成分有关,共晶成分合金的流动性好。

6.合金的结晶范围愈小,其流动性愈好7、同种合金,结晶温度范围宽的金属,其流动性差。

8、为防止由于铸造合金充型能力不良而造成冷隔或浇不足等缺陷,生产中采用最方便而有效的方法是提高浇注温度。

9、金属的浇注温度越高,流动性越好,收缩越大。

10、合金的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。

11、合金的液态、凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。

13、同种合金,凝固温度范围越大,铸件产生缩松的倾向大。

14、同种合金,凝固温度范围越大,铸件产生缩孔的倾向小。

15、顺序凝固、冒口补缩,增大了铸件应力的倾向。

16、为防止铸件产生缩孔,便于按放冒口,铸件应采用顺序凝固原则。

17、控制铸件凝固的原则有二个,即顺序原则和同时原则。

18、按铸造应力产生的原因不同,应力可分为热应力和机械应力。

19、铸件厚壁处产生热应力是拉应力。

铸件薄壁处产生热应力是压应力。

20、铸件内部的压应力易使铸件产生伸长变形。

21、铸件内部的拉应力易使铸件产生缩短变形。

23、为防止铸件产生热应力,铸件应采用同时凝固原则。

24、防止铸件变形的措施除设计时使壁厚均匀外,工艺上应采取反变形法。

25、为防止铸件热裂,应控铸钢、铸铁中含 S 量。

26、为防止铸件冷裂,应控铸钢、铸铁中含 P 量。

27、灰铸铁的石墨形态是片状。

28、常见的铸造合金中,普通灰铸铁的收缩较小。

29、可锻铸铁的石墨形态是团絮状。

30、球墨铸铁的石墨形态是球形。

31、常见的铸造合金中,铸钢的收缩较大。

32、手工砂型铸造适用于小批量铸件的生产。

33、形状复杂、体积也较大的毛坯常用砂型铸造方法。

(二)选择1、形状复杂,尤其是内腔特别复杂的毛坯最适合的生产方式是( B )。

材料成型基础复习试题(含答案)

材料成型基础复习试题(含答案)

材料成型基础复习试题(含答案)试卷1⼀、思考题1.什么是机械性能?(材料受⼒作⽤时反映出来的性能)它包含哪些指标?(弹性、强度、塑性、韧性、硬度等)各指标的含意是什么?如何测得?2.硬度和强度有没有⼀定的关系?为什么? (有,强度越⾼,硬度越⾼)为什么?(都反映材料抵抗变形及断裂的能⼒)3.名词解释:过冷度,晶格,晶胞,晶粒与晶界,同素异晶转变,固溶体,⾦属化合物,机械混合物。

4.过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒⼤⼩有什么影响? (冷却速度越⼤过冷度越⼤,晶粒越细。

)5.晶粒⼤⼩对⾦属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的⽅法有哪些? (晶粒越细,⾦属的强度硬度越⾼,塑韧性越好。

孕育处理、提⾼液体⾦属结晶时的冷却速度、压⼒加⼯、热处理等)6.说明铁素体、奥⽒体、渗碳体和珠光体的合⾦结构和机械性能。

7.默绘出简化的铁碳合⾦状态图,并填⼈各区域内的结晶组织。

8.含碳量对钢的机械性能有何影响?⼆、填表说明下列符号所代表的机械性能指标三、填空1. 碳溶解在体⼼⽴⽅的α-Fe中形成的固溶体称铁素体,其符号为F ,晶格类型是体⼼⽴⽅,性能特点是强度低,塑性好。

2. 碳溶解在⾯⼼⽴⽅的γ-Fe中形成的固溶体称奥⽒体,其符号为 A ,晶格类型是⾯⼼⽴⽅,性能特点是强度低,塑性⾼。

3. 渗碳体是铁与碳的⾦属化合物,含碳量为6.69%,性能特点是硬度⾼,脆性⼤。

4. ECF称共晶线线,所发⽣的反应称共晶反应,其反应式是得到的组织为 L(4.3%1148℃)=A(2.11%)+Fe3C 。

5. PSK称共析线线,所发⽣的反应称共析反应,其反应式是A(0.77%727 ℃)=F(0.0218%)+ Fe3C 得到的组织为珠光体。

6. E是碳在γ-Fe中的最⼤溶解度点,P是碳在α-Fe中的最⼤溶解度点, A l线即 PSK ,A3线即 GS , A cm线即 ES 。

7. 45钢在退⽕状态下,其组织中珠光体的含碳量是 0.77% 。

(完整版)材料成型复习思考题(含完整答案版)

(完整版)材料成型复习思考题(含完整答案版)

《材料成形技术基础》复习思考题第一篇铸造1.何谓液态合金的充型能力?充型能力不足,铸件易产生的主要缺陷有哪些?充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、尺寸精确、轮廓清晰铸件的能力。

充型能力不足,会产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。

提高充型能力的方法:1)选择凝固温度范围小的合金;2)适当提高浇注温度、充型压力;3)合理设计浇注系统结构;4)铸型预热,合理的铸型蓄热系数和铸型发气量;5)合理设计铸件结构。

2•影响液态合金充型能力的主要因素有哪些?影响液态合金充型能力的主要因素有:流动性、铸型条件、浇注条件和铸件结构等。

3•浇注温度过高或过低,对铸件质量有何影响?浇注温度过低,会产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。

浇注温度过高, 液态合金的收缩增大,吸气量增加,氧化严重,容易导致产生缩孔、缩松、气孔、粘砂、粗晶等缺陷。

可见,浇注温度过高或过低,都会产生气孔。

4•如何实现同时凝固?目的是什么?该原则适用于何种形状特征的铸件?铸件薄璧部位设置在浇、冒口附近,而厚璧部位用冷铁加快冷却,使各部位的冷却速度趋于一致,从而实现同时凝固。

目的:防止热应力和变形。

该原则适用于壁厚均匀的铸件。

注意:壁厚均匀,并非要求壁厚完全相同,而是铸件各部位的冷却速度相近。

5•试述产生缩孔、缩松的机理。

凝固温度范围大的合金,其缩孔倾向大还是缩松倾向大?与铸铁相比较,铸钢的缩孔、缩松倾向如何?产生缩孔、缩松的机理:物理机制是因为液态收缩量+凝固收缩量> 固态收缩量(或写为:体收缩量〉线收缩量);工艺原因则是由于补缩不足。

凝固温度范围大的合金,其缩松倾向大。

与铸铁相比较,铸钢的缩孔、缩松倾向大。

6•试述冒口与冷铁的作用。

冒口:补缩、排气。

冷铁:调整冷却速度。

冒口:补缩、排气。

冷铁:调整冷却速度。

7•—批铸钢棒料(①200X L mm),落砂清理后,立即分别进行如下的切削第1页共13页加工:(1) 沿其轴线,在心部钻①80mm 通孔, 加工后棒料长度为L 1; (2) 将其车为①80mm 的轴,车削后的长 度为L2。

材料成型复习题(答案)

材料成型复习题(答案)

材料成型复习题(答案)材料成型复习题(答案)一、1落料和冲孔:落料和冲孔又称冲裁,是使坯料按封闭轮廓分离。

落料是被分离的部分为所需要的工件,而留下的周边是废料;冲孔则相反。

2 焊接:将分离的金属用局部加热或加压,或两者兼而使用等手段,借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的连接起来,形成永久性接头的过程。

3顺序凝固:是采用各种措施保证铸件结构各部分,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,实现由远离冒口的部分最先凝固,在向冒口方向顺序凝固,使缩孔移至冒口中,切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固:是指采取一些工艺措施,使铸件个部分温差很小,几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺4.缩孔、缩松液态金属在凝固过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞称为缩孔,而细法。

二、1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。

2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。

3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。

4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力。

5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工。

6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面。

7、金属材料的可锻性常用金属的塑性指标和变形抗力来综合衡量。

8、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成,其中焊芯的主要作用为作为电源的一个电极,传导电流,产生电弧、熔化后作为填充材料,与母材一起构成焊缝金属等。

9、金属塑性变形的基本规律是体积不变定律和最小阻力定律。

10、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由浇口杯,直浇道,横浇道,内浇道组成。

11、硬质合金是将一些难熔的金属碳化物和金属黏结剂粉末混合,压制成形,并经烧结而形成的一类粉末压制品12、液态金属浇入铸型后,从浇注温度冷却到室温都经历液态收缩,固态收缩,凝固收缩三个互相关联的收缩阶段。

材料成形基础复习题答案

材料成形基础复习题答案

材料成形基础复习题答案一、选择题1. 材料成形过程中,下列哪个因素不是影响材料成形质量的主要因素?A. 材料的化学成分B. 成形温度C. 成形速度D. 操作者的技术水平答案:D2. 金属材料在成形过程中,以下哪个现象不属于金属塑性变形的范畴?A. 冷轧B. 热处理C. 拉伸D. 压缩答案:B二、填空题1. 材料成形的方法主要有_______、_______、_______等。

答案:铸造、锻造、挤压2. 材料成形过程中,温度对材料的塑性变形能力有显著影响,一般来说,温度升高,材料的_______增加。

答案:塑性三、简答题1. 简述材料成形过程中常见的几种缺陷及其产生的原因。

答案:材料成形过程中常见的缺陷包括裂纹、气泡、夹杂等。

裂纹产生的原因可能是材料内部应力过大或成形温度不适宜;气泡产生的原因可能是材料内部气体过多或成形过程中气体排出不充分;夹杂产生的原因可能是原材料中含有杂质或成形过程中材料表面污染。

2. 材料成形过程中,如何控制成形件的尺寸精度?答案:控制成形件的尺寸精度可以通过以下方法:首先,选择合适的成形工艺和参数,如成形速度、温度等;其次,采用高精度的模具和设备;再次,进行成形过程中的在线监测和调整;最后,进行成形后的尺寸检验和修正。

四、计算题1. 已知一块钢板的厚度为10mm,宽度为1000mm,长度为2000mm,若通过冷轧工艺将其厚度减小到8mm,求冷轧后的钢板长度。

答案:首先,根据体积守恒原理,冷轧前后钢板的体积不变。

设冷轧后钢板的长度为L',则有:\[ 10mm \times 1000mm \times 2000mm = 8mm \times 1000mm\times L' \]\[ L' = \frac{10mm \times 2000mm}{8mm} = 2500mm \]五、论述题1. 论述材料成形技术在现代制造业中的应用及其重要性。

答案:材料成形技术是现代制造业的基础,广泛应用于汽车、航空航天、建筑、电子等多个领域。

材料成形技术基础复习思考题-塑性成形部分-题

材料成形技术基础复习思考题-塑性成形部分-题

《材料成形技术基础》总复习思考题一、基本概念加工硬化、轧制成形、热塑性成形、冷塑性成形、变形速度、塑性变形能力(可锻性)、自由锻造、模型锻造、敷料(余块)、锻造比、镦粗、拔长、冲孔、落料、拉深、拉深系数、反挤压成形、正挤压。

二、是非判断1、塑性是金属固有的一种属性,它不随变形方式或变形条件的变化而变化。

()2、对于塑性较低的合金材料进行塑性加工时拟采用挤压变形方式效果最好。

()3、自由锻是生产单件小批量锻件最经济的方法,也是生产重型、大型锻件的惟一方法。

()4、锻件图上的敷料或余块和加工余量都是在零件图上增加的部分,但两者作用不同。

()5、模膛深度越深,其拔模斜度就越大。

()6、对正方体毛坯进行完全镦粗变形时,可得到近似于圆形截面的毛坯。

()7、对长方体毛坯进行整体镦粗时,金属沿长度方向流动的速度大于横向流动的速度。

()8、塑性变形过程中一定伴随着弹性变形。

()9、金属在塑性变形时,压应力数目越多,则表现出的塑性就越好。

()10、金属变形程度越大,纤维组织越明显,导致其各向异性也就越明显。

()11、金属变形后的纤维组织稳定性极强,其分布状况一般不能通过热处理消除,只能通过在不同方向上的塑性成形后才能改变。

()12、材料的变形程度在塑性加工中常用锻造比来表示。

()13、材料的锻造温度范围是指始锻温度与终锻温度之间的温度。

()14、加热是提高金属塑性的常用措施。

()15、将碳钢加热到250℃后进行的塑性变形称为热塑性变性。

()16、自由锻造成形时,金属在两砧块间受力变形,在其它方向自由流动。

()17、镦粗、拔长、冲孔工序属于自由锻的基本工序。

()18、模锻件的通孔可以直接锻造出来。

()19、可锻铸铁可以进行锻造加工。

()20、始锻温度过高会导致锻件出现过热和过烧缺陷。

()21、热模锻成形时,终锻模膛的形状与尺寸与冷锻件相同。

()22、金属的锻造性与材料的性能有关,而与变形的方式无关。

()23、模锻件的精度取决于终锻模膛的精度。

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《材料成形技术基础》复习思考题第一篇铸造1.何谓液态合金的充型能力?充型能力不足,铸件易产生的主要缺陷有哪些?充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、尺寸精确、轮廓清晰铸件的能力。

充型能力不足,会产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。

提高充型能力的方法:1)选择凝固温度范围小的合金;2)适当提高浇注温度、充型压力;4)合理设计浇注系统结构;4)铸型预热,合理的铸型蓄热系数和铸型发气量;5)合理设计铸件结构。

2.影响液态合金充型能力的主要因素有哪些?影响液态合金充型能力的主要因素有:流动性、铸型条件、浇注条件和铸件结构等。

3.浇注温度过高或过低,对铸件质量有何影响?浇注温度过低,会产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。

浇注温度过高,液态合金的收缩增大,吸气量增加,氧化严重,容易导致产生缩孔、缩松、气孔、粘砂、粗晶等缺陷。

可见,浇注温度过高或过低,都会产生气孔。

4.如何实现同时凝固?目的是什么?该原则适用于何种形状特征的铸件?铸件薄璧部位设置在浇、冒口附近,而厚璧部位用冷铁加快冷却,使各部位的冷却速度趋于一致,从而实现同时凝固。

目的:防止热应力和变形。

该原则适用于壁厚均匀的铸件。

注意:壁厚均匀,并非要求壁厚完全相同,而是铸件各部位的冷却速度相近。

5.试述产生缩孔、缩松的机理。

凝固温度范围大的合金,其缩孔倾向大还是缩松倾向大?与铸铁相比较,铸钢的缩孔、缩松倾向如何?产生缩孔、缩松的机理:物理机制是因为液态收缩量+凝固收缩量>固态收缩量(或写为:体收缩量>线收缩量);工艺原因则是由于补缩不足。

凝固温度范围大的合金,其缩松倾向大。

与铸铁相比较,铸钢的缩孔、缩松倾向大。

6.试述冒口与冷铁的作用。

冒口:补缩、排气。

冷铁:调整冷却速度。

7.一批铸钢棒料(Φ200×L mm )加工:(1)沿其轴线,在心部钻Φ80mm 棒料长度为L 1; (2)将其车为Φ80mm L2。

试分析L 、L1、L2是否相等。

L 1>L>L 28.试举例分析影响铸铁力学性能的主要因素。

提示:基体组织;G 的形状和大小。

①基体组织为F 时,塑性、韧性较好,但强度、硬度较低。

基体组织为P 时,塑性、韧性较低,但强度、硬度较高。

基体组织为F+P 时,铸铁力学性能介于以上两种情况之间。

②G 从片状→团絮状→球状,力学性能逐渐上升。

G 由大变小,以及G 均布时,则力学性能↑。

9.试述孕育铸铁的生产原理。

与普通HT 相比:在力学性能上孕育铸铁有何特点?常用于什么场合?生产原理:改善普通灰铸铁可从两方面考虑,基体由F →P ;G 由粗大→细小、均布。

孕育铸铁的强度较高,力学性能对璧厚的敏感性小,常用于静载下有较高强度的铸件,以及璧厚较大的中、小型铸件。

10.试分析:工艺上可采取哪些措施控制石墨化倾向?石墨化倾向对灰口铸铁的组织和力学性能会产生哪些影响?控制碳当量;热处理:G 化退火以及正火。

石墨化倾向大,石墨较粗大,灰口铸铁的基体组织倾向于形成F ,故强度、硬度较低。

反之则倾向于形成P ,故强度、硬度较高。

11.试述铸造中常用的孕育剂、球化剂。

球墨铸铁在球化处理后,为何还要进行孕育处理?孕育剂:75硅铁。

球化剂:稀土镁合金(RE-Mg)。

孕育处理可以促进石墨化倾向,还可使石墨球圆整、细化。

12.简述QT的铸造工艺特点。

成分接近共晶点,流动性好,但在铸型刚度较小时(也即退让性较好时),铸件容易产生缩孔、缩松等缺陷。

生产球铁件,铸型刚度较小时,采用冒口和冷铁,顺序凝固原则/定向凝固原则;铸型刚度很好时,不用冒口和冷铁,同时凝固原则。

容易产生夹渣和皮下气孔。

球铁的出炉温度高于1400℃。

13.试从以下几个方面比较球铁和可铁:C、Si含量;生产方法;力学性能;适用范围。

可铁:C、Si含量较低,生产时先获得白口,且多采用定向凝固原则(∵无G析出,体收缩大,缩孔、缩松倾向大),再经高温G化退火得到,力学性能较低,适用于受力较小的曲轴、连杆等。

球铁:C、Si含量较高,生产时需经球化、孕育处理,力学性能较高,适用于受力较大的曲轴、连杆等。

注意:承受冲击、形状复杂的薄璧小件时选择KTH.14.试分析比较普通灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁的化学成分、组织和性能特点。

普通灰铸铁和球墨铸铁的成分均接近共晶成分,而可锻铸铁的碳当量低。

它们的基体可以是F,也可以是P,或F+P。

普通灰铸铁的强度低;KT和QT的强度较高,且具有一定的塑性和韧性,其中QT的强度最高。

15.试从力学性能、铸造工艺性能两个方面比较铸铁和铸钢,并叙述铸钢的应用范围。

铸铁铸造工艺性能较好,铸钢力学性能较好。

铸钢的应用范围:形状复杂难以用压力加工或切削的方法成形;力学性能要求较高,不能采用铸铁。

16.试述铸钢生产的一般特点。

铸钢的铸造性能差,易产生浇不足、气孔、缩松、缩孔、裂纹、夹渣和粘砂等缺陷。

常采用以下措施:(1) 铸型应具备高的耐火度、透气性、合理的紧实度。

(2) 合理选用凝固原则(一般,定向/顺序凝固;复杂件,复合凝固) 。

(3) 必须热处理。

退火适于≥0.35%C或结构特别复杂的铸钢件;正火适于<0.35%C的铸钢件。

17.合理选择浇注位置与合理选择分型面,两者的目的是否相同?选择浇注位置的目的是减少铸造缺陷,保证铸件的质量;选择分型面的目的是便于起模,简化铸造工艺。

可见,两者的目的是不同的。

18.模样、铸件(毛坯)、零件三者在尺寸、形状、结构上有何区别?19.试述起模斜度与结构斜度的作用和区别。

铸造斜度分为结构斜度和拔模斜度两种。

它们的作用主要都是便于起模。

为了便于从铸型中取出模型,凡垂直于分型面的铸件壁应具有一定的倾斜度;为从芯盒中取出型芯的方便,铸件上相应的部位亦应由一定的倾斜度。

区别:结构斜度是在铸件结构设计阶段,在铸件非加工表面设置的;拔模斜度是铸造工艺设计阶段,在制造模型与芯盒时,在铸件加工表面设置的。

起模斜度影响因素1.模样材料:金属模↓,木模↑。

2.造型方法:机器造型α,较小。

3.起模高度:h↑,α↓。

(注意,与模锻斜度不同)4.所处位置:内壁,α较大20.在铸造中,什么是叫芯头和芯座?它们的尺寸大小是否相同?芯头是指砂芯的外伸部分,是型芯的定位、支撑和排气结构。

芯头如图所示。

芯头有垂直和水平芯头两种。

芯座是指铸型中专为放置芯头的空腔。

芯头和芯座尺寸主要有芯头长度L (高度H )、芯头斜度α、芯头与芯座装配隙s 等。

尺寸可参照教材。

要点:① 整体造型(而且为手工造型之挖砂造型);② 在球状型芯上、下设置两个芯头。

注意:从此题可以看出芯头的作用为定位、支撑、排气和便于清理铸件。

21.人们常在铸件上设置加强肋并且在有孔的部位设置凸台。

这样做的目的是什么?加强肋的厚度是否应大于或等于被加强壁的厚度?在铸件上常设置加强肋并且在有孔的部位设置凸台。

设置加强肋的目的是:①避免增加铸件壁厚;②保证铸件刚度。

设置凸台的目的是减小璧厚,使璧厚尽量均匀。

加强肋的厚度应小于被加强壁的厚度。

22.试分析铸造应力的产生机理及防治措施。

铸造应力主要有热应力和收缩应力(或机械应力)两种。

热应力是因为铸件璧厚不均匀,各部分冷却速度不同,导致在同一时期铸件各部分收缩不一致而引起的应力。

(内因) 防止:同时凝固原则、去应力退火(人工时效)、反变形。

收缩应力(或机械应力)是因为合金的线收缩受到铸型、型芯、浇冒口系统的机械阻力而引起的内应力。

(外因)防止:提高铸型以及型芯的退让性、去应力退火(人工时效)。

注意教材中相关内容。

23.什么是定向凝固原则?其目的是什么?具有何种形状特征的铸件宜采用定向凝固?设计这类铸件时,应如何使其壁厚分布合理?所谓顺序凝固/定向凝固,是使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程。

目的:减少缩孔、缩松倾向。

通过在铸件不同部位放置冷铁、冒口,可实现顺序凝固/定向凝固。

铸件壁厚应合理分布:使铸件向一个方向逐渐均匀增厚。

24.试分析:为何铸件的壁厚既不能过大,也不能过薄?影响铸件壁厚的因素有哪些?⑴璧厚既不能过大,也不能过小,因为,过大 储热量大 V 冷↓↓ 合金液充型能力↓;过小V 冷↑↑,灰口铸铁的表位易产生白口组织。

⑵影响铸件壁厚的因素:①液态合金的充型能力。

铸造工艺上,规定了最小允许壁厚。

推荐了“临界壁厚” ≈ 3⨯最小允许壁厚。

②铸件的刚度。

增加铸件的刚度不能单靠增加壁厚,常常需要合理地设计铸件的截面形状。

如加强肋(肋板的厚度,应小于被加强壁的厚度)。

晶粒粗大;G 化倾向↑基体中F 体↑,P 体量↓加强肋,又称拉肋,防变形肋(提高刚度嘛)。

强,行(形),发啦!除了加强肋外,铸肋还有一类,称为割肋,又称收缩肋,防裂肋,以及激冷肋。

为便于记忆,用“收割机”“割裂”,这两类铸肋,也即加强肋和割肋,它们的厚度都小于铸件的壁厚。

注意:热裂是在凝固后期、接近固相线的高温形成的。

线收缩,也即固态收缩也是从凝固后期、接近固相线的高温开始的,而不是液态金属完全变为固态才开始的!!!第二篇金属压力加工1.为何承受重载、冲击的齿轮通常均采用锻造的方法制坯?(提示:三化)材料组织细密化、成分均匀化、锻造流线分布合理化。

2.试述如何利用下列物理现象来提高工件的力学性能:冷变形硬化;回复;再结晶。

冷变形硬化:提高强度、硬度和耐磨性,特别是对于塑性好,且不能用热处理强化的金属尤为重要;回复:消除应力,冷卷弹簧的去应力退火(250~300℃);再结晶:消除冷变形硬化,多次拉深中间的再结晶退火。

3.何谓锻造比?压力加工时,为什么要选择合适的锻造比?锻造比:评价锻造过程中金属材料变形程度的参数。

Y,恒大于1。

Y反映了锻件变形程度与锻件力学性能之间的关系。

Y↑,内部孔隙被焊合——组织细密化偏折的碳化物、树枝晶被打碎——成分均匀化。

Y↑↑,锻造流线形成——各向异性组织细密化达到极限,力学性能不能进一步↑因此,要选择适当的锻造比。

4.如何评价金属材料的锻造性能?试分析加热温度、变形速度和应力性质对钢的锻造性能的影响。

锻造性能评价指标:塑性和变形抗力。

A.加热温度开始T℃↑材料的锻造性能↑T℃↑↑两种情况过热——晶粒粗大(纠正方法:正火)过烧——局部可切除,大面积则锻件报废可见,过热和过烧是锻件加热时可能出现的缺陷,但过热可以修复,过烧却不能修复。

B.变形速度两对矛盾综合作用:内能散失——累积、加工硬化——再结晶变形速度较小时,锻造性能↓;变形速度超过临界值后,锻造性能↑C.应力状态(1)对塑性的影响:压应力数目↑塑性↑——阻碍微裂纹产生、扩展拉应力数目↑塑性↓——促使微裂纹扩展(2)对变形抗力的影响压应力数目↑,变形抗力↑拉应力数目↑,变形抗力↓参见补充课件。

5试分析金属塑性变形的基本规律及其应用(1)体积不变条件:塑性变形前后体积不变,ε1+ε2+ε3 = 0应用:计算坯料质量和各种工序间的尺寸。

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