《材料成型》基础知识点
材料成型技术基础

材料成型技术基础材料成型技术是一种将材料加工成所需形状和尺寸的制造方法。
它包括热成型、挤压、压缩成型、注塑成型、吹塑成型和复合成型等多种技术。
下面将对材料成型技术的基础知识进行介绍。
首先是热成型技术。
热成型是利用高温将材料加热到一定温度后,通过压力使其成型的一种方法。
常见的热成型方法有热压成型、热拉伸成型和热吹塑成型。
热成型技术可用于金属材料、塑料、橡胶等。
其次是挤压技术。
挤压是指通过将高温的材料推入压模中,利用模具的形状来使材料成型的一种方法。
挤压技术广泛应用于铝合金、铜合金、塑料等材料的生产。
再次是压缩成型技术。
压缩成型是指将粉末或颗粒材料装入压模中,然后通过压力使其成型。
常用的压缩成型方法有冲压、压铸、注射等。
压缩成型技术适用于金属、陶瓷等材料的制造。
注塑成型技术是指通过将熔融的塑料注入模具中,经过冷却凝固后取出成型的方法。
注塑成型技术广泛应用于塑料制品的生产,如塑料盒、塑料管等。
吹塑成型技术是将加热的塑料吹入空气或气体的膨胀中,通过气流的作用使塑料成型。
吹塑成型技术常用于制造塑料瓶、塑料容器等。
最后是复合成型技术。
复合成型是指将多种材料通过压合、热熔等方法使其粘结在一起的一种方法。
常见的复合成型方法有层压、模压和注射等。
复合成型技术可用于制造复合材料、夹层玻璃等产品。
总之,材料成型技术是一种将材料加工成所需形状和尺寸的制造方法。
不同的成型技术适用于不同的材料和产品,对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
了解和掌握这些基础知识对于进行材料成型工作是至关重要的。
材料成型基础及参考答案

作业1一、思考题1.什么是机械性能?(材料在载荷作用下所表现出来的性能)它包含哪些指标?(强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度)2.名词解释:过冷度(理论结晶温度与实际结晶温度之差),晶格(把每一个原子假想为一个几何原点,并用直线从其中心连接起来,使之构成空间格架),晶胞(在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元),晶粒(多晶体由许多位向不同,外形不规则的小晶体构成的,这些小晶体称为晶粒),晶界(晶粒与晶粒之间不规则的界面),同素异晶转变固溶体(合金在固态下由组元间相互溶解而形成的相),金属化合物(若新相得晶体结构不同于任一组元,则新相师相元间形成的化合物),机械混合物3.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。
4.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5.含碳量对钢的机械性能有何影响? 第38-39页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。
二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标符号名称单位σs屈服强度σb强度极限ε应变 1δ伸展率%HB 布氏硬度HBHRC 洛氏硬度HRCak 冲击硬度σ—1 疲劳强度以相和组织组成物填写简化的铁碳相图此题新增的此题重点L+AL+Fe3CF+ Fe3CF图1--1 简化的铁碳合金状态图三、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晶格,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晶格,性能特点是强度低,塑性不好。
3.渗碳体是铁与碳的金属化合物,含碳量为 6.69 %,性能特点是硬度很高,脆性很差。
4.ECF称共晶转变线,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 。
材料成型内容要点(完整版)

《材料成形工艺基础》要点第一章金属的液态成形第一节液态成形理论基础1.三种凝固方式(逐层、糊状、中间)及其影响因素(结晶温度范围、温度梯度)2.合金的流动性及其影响因素(合金成分)a)为什么共晶合金的流动性好?3.合金的充型能力对铸件质量的影响(浇不足、冷隔)4.影响充型能力的主要因素(合金的流动性、浇注条件、铸型条件)5.合金收缩的三个阶段(液态、凝固、固态)6.缩孔、缩松产生的原因、规律(逐层:缩孔;糊状:缩松;位置:最后凝固部位)7.缩孔与缩松防止(定向凝固原则;措施:加冒口、冷铁)8.铸造应力产生的原因和种类(热应力、机械应力或收缩应力)9.热应力的分布规律(厚:拉;薄:压)及防止(同时凝固原则)10.铸造残余应力产生的原因(热应力)及消除措施(时效处理)11.铸件变形与裂纹产生的原因(故态收缩,残余应力)12.变形防止办法(同时凝固;反变形;去应力退火)13.热裂纹与冷裂纹的特征第二节液态成形方法1.常用手工造型方法(五种最基本的方法:整模、分模、活块、挖砂、三箱)的特点和应用(重在应用)2.机器造型:实现造型机械化的两个主要方面(紧砂、起模)3.熔模铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
a)为什么熔模铸件精度高,表面光洁?b)为什么熔模铸造适合于形状复杂的铸件?c)为什么熔模铸造适合于难于加工的合金铸件?4.金属型铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
a)为什么金属型铸件精度高,表面光洁?b)为什么金属型铸造更适合于非铁合金铸件的生产?5.压力铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
6.低压铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
7.离心铸造的原理(理解)、特点(理解)和应用。
第三节液态成形件的工艺设计1.浇注位置的概念及其选择原则(重在理解和应用)2.分型面的选择原则(重在理解和应用)3.铸造成形工艺参数(加工余量、拔模或起模斜度、收缩率)4.铸造工艺图(能用规定的符号和表达方式正确画出)第四节液态成形件的结构设计1.铸件壁厚设计(大于最小壁厚;小于临界壁厚;壁厚均匀;由薄到厚均匀过渡)a)为什么要大于最小壁厚?b)为什么要小于临界壁厚?c)壁厚不均匀会产生什么问题?2.铸件壁间连接(圆角;避免锐角)3.铸件筋条设计(避免十字交叉)4.铸件外形设计和铸件内腔设计(理解;重在应用)5.结构斜度的设计(结构斜度与起模斜度的区别;重在应用)第二章金属的塑性成形第一节塑性成形工艺基础1.常用的六类塑性成形方法(轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻、板料冲压)2.与铸造比较,塑性成形法的最显著的特点(性能好,但形状不能太复杂)3.塑性变形对金属组织和性能的影响(冷变形条件下和热变形条件下;纤维组织及其性能特点)4.金属可锻性的衡量指标(塑性、变形抗力)及影响因素(成分;组织;温度)5.金属加热缺陷(过热、过烧、脱碳、过渡氧化)与碳钢始锻温度(低于固相线200℃)第二节热锻成形工艺1.自由锻基本工序(镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转)2.自由锻件结构工艺性3.模锻的基本原理(理解)及特点4.胎模锻的概念及特点(理解)第三节板料冲压1.两大类基本工序(分离工序和变形工序)2.冲裁的概念;冲裁变形过程(弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段)及冲裁件断面特征(塌角或圆角带;光亮带;断裂带)3.切断的概念4.弯曲变形的特点(内:压;外:拉);弯曲的质量问题(弯裂;回弹);弯裂的防止办法(限制最小弯曲半径;弯曲线与纤维方向垂直);回弹的防止办法(模具角度比弯曲件角度小一个回弹角值)5.拉深的概念;拉深和冲裁工序所使用的凸、凹模之间的区别(间隙大小;圆角)拉深件质量问题(拉裂与起皱)6.拉深系数的概念及计算7.三类冲模的概念四种挤压方式第三章材料的连接成形第一节焊接成形工艺基础1.三大类焊接方法(熔化焊;压焊;钎焊);2.熔焊的冶金特点(理解)及保证焊接质量的基本措施(保护焊接区;渗加合金元素;脱氧脱硫);3.焊接接头的概念(焊缝加热影响区);4.焊接热影响区的概念(焊接过程中,焊缝两侧受焊接热作用而发生组织与性能变化的区域);5.低碳钢焊接热影响区的组成及其特点(熔合区;粗晶,性能差;过热区:粗晶,性能差;正火区:细晶,性能好;部分相变区:性能稍差);6.焊接应力与变形产生的原因(局部加热);7.防止和减少焊接应力的措施(焊前预热;焊接次序;焊后缓冷;焊后去应力退火);8.焊接变形的形式(收缩变形;角变形;弯曲变形;扭曲变形;波浪变形);9.防止和减小焊接变形的措施(刚性固定;反变形;焊接次序;焊前预热;焊后缓冷;矫正);10.焊接缺陷的种类及其检验方法(理解);第二节焊接方法1.焊条的组成及作用(焊芯和药皮;焊芯:作电极和焊缝的填充金属;药皮:稳定电弧燃烧;保护焊接区;渗加合金元素;脱氧脱硫);a)为什么焊条药皮中要加脱氧剂?2.两种重要的焊条(J422、J507);焊条选用原则(重在应用)3.埋弧焊的原理(理解)、特点和应用范围(水平位置焊接长直焊缝;大直径环形焊缝)b)埋弧焊的生产率为什么高于焊条电弧焊?c)埋弧焊与焊条电弧焊相比,为什么可以节省材料?d)埋弧焊为什么不能实现全位置焊接?4.氩弧焊的原理、特点及其应用;5.二氧化碳气体保护焊的原理、特点及其应用(注意与氩弧焊比较理解)e)二氧化碳保护焊时焊丝的成分有何要求,为什么?6.电渣焊的原理(电阻热)及其应用。
材料成型技术基础

材料成型技术基础材料成型技术是指将原材料通过一定的加工方式,制造成为具有特定形状、尺寸和性能的产品的过程。
材料成型技术是现代工业制造的基础,它在各个领域都有着广泛的应用,如汽车、机械、电子、建筑等。
本文将对材料成型技术的基础知识进行介绍。
1. 基本概念材料成型技术包括各种加工方式,如锻造、铸造、挤压、拉伸、滚压、剪切、锯切等。
这些加工方式都是通过对原材料的物理和化学变化,使其得到所需的形状和性能,从而实现产品的制造。
2. 锻造锻造是一种通过对金属材料进行加热和压制,使其改变形状和性能的加工方式。
锻造可以分为自由锻造和模锻造两种。
自由锻造是指将金属材料加热至一定温度后,用锤头或压力机对其进行压制,从而使其改变形状和性能。
模锻造是指将金属材料放入特定的模具中进行加热和压制,从而使其得到所需的形状和性能。
3. 铸造铸造是一种通过将液态金属材料倒入特定的模具中,使其冷却固化后得到所需的形状和性能的加工方式。
铸造可以分为压力铸造和重力铸造两种。
压力铸造是指将液态金属材料通过高压喷射进入模具中,从而得到所需的形状和性能。
重力铸造是指将液态金属材料倒入模具中,通过重力作用使其冷却固化,从而得到所需的形状和性能。
4. 挤压挤压是一种通过将金属材料通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能的加工方式。
挤压可以分为冷挤压和热挤压两种。
冷挤压是指将金属材料在室温下通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能。
热挤压是指将金属材料加热至一定温度后,通过模具中的小孔挤出,从而得到所需的形状和性能。
5. 拉伸拉伸是一种通过将金属材料拉伸,使其改变形状和性能的加工方式。
拉伸可以分为冷拉伸和热拉伸两种。
冷拉伸是指将金属材料在室温下拉伸,从而得到所需的形状和性能。
热拉伸是指将金属材料加热至一定温度后,拉伸,从而得到所需的形状和性能。
6. 滚压滚压是一种通过将金属材料通过辊轮的滚动,使其改变形状和性能的加工方式。
滚压可以分为冷滚压和热滚压两种。
材料成型工艺基础知识点总结

铸造是将液态金属浇注到具有与零件形状及尺寸相适应的铸型空腔中,待冷却凝固后,获得一定形状和性能的零件或毛坯的方法。
优点:成型方便,工艺适应性广;成本低廉,生产周期短。
缺点:劳动强度大,生产条件差,产物污染环境;生产工序较多;铸件质量不稳定,废品率高。
合金铸造性能:合金在铸造生产中获得优质铸件的能力。
1.合金的充型能力:液态合金充满型腔,获得尺寸正确、形状完整、轮廓清晰的铸件的能力,取决于合金的流动性、浇注条件、铸型条件;合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。
决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。
合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷,也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。
2.合金的收缩:合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象,分为液态、凝固、固态三个阶段,取决于化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。
缩孔和缩松的防止方法:1.顺序凝固原则:使铸件按递增的温度梯度方向从一个部分到另一个部分依次凝固。
如在铸件可能出现縮孔的热节处安放冒口,使铸件从远离冒口的部位开始凝固,冒口本身最后凝固。
主要适用于纯金属和结晶温度范围窄、靠近共晶成分的合金以及凝固收缩大的合金补缩;2.加压补缩法:压力铸造、离心铸造等。
铸件的固态收缩受到阻碍及热作用,会产生铸造内应力。
1.热应力:由于铸件壁厚不均匀、各部分冷却速度不一致,致使铸件在同一时期内各部分的收缩不一致;先厚-薄+,后厚+薄-。
同时凝固原则:采取必要措施使铸件各部分冷却速度尽量一致,如将内浇道开在薄壁处减速凝固,在远离浇道的厚壁处出放置冷铁加快凝固,从而使铸件各部分冷却速度尽量一致。
主要适用于缩孔、缩松倾向较小的灰口铸铁等合金。
2.机械应力:铸件收缩时受到铸型、型芯等的机械阻碍而引起的应力,通过时效处理(自然~、人工~)来消除。
铸件的变形与防止:设计铸件时尽量使壁厚均匀、形状简单、结构对称:对于重要零件进行去应力退火。
材料成型基础大纲

材料成型基础考试知识点(模具塑工)1、液态金属的结构液态金属是由许多“原子集团”组成,其中原子呈与原固体“显微晶体”类似的规则排列。
热运动剧烈,原子集团时散时聚,空位较多。
可将液态金属的结构总结为:“近程有序,远程无序”+“能量起伏、结构起伏、成分起伏”。
液态金属结构特点1)液态金属是由游动的原子集团构成。
2)液态金属中的原子热运动强烈,原子所具有的能量各不相同,且瞬息万变,这种原子间能量的不均匀性,成为能量起伏。
3)由于液态原子处于能量起伏之中,原子团是时聚时散,时大时小,此起彼伏的,成为结构起伏。
4)对于多元素液态金属而言,同一种元素在不同原子团中的分布量不同,也随着原子的热运动瞬息万变,这种现象称为成分起伏。
2、液态金属的充形能力和流动性1)充形能力:液态金属充满型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。
2)流动性:液态金属本身的流动能力。
影响充形能力的因素:液态金属的流动性(金属)、铸型、浇筑条件、铸件结构。
3、铸件的凝固方式金属或合金在铸型中凝固时,可以分为三个典型的区域:1)液相区2)固液两相区3)固相区三种凝固方式:逐层凝固、体积凝固、中间凝固1)逐层凝固:铸件凝固过程中,液体和固体之前有明显的界限分开,液体向固体转变。
固体逐层加厚,这种方式称为逐层凝固。
(纯金属是典型的逐层凝固)2)体积凝固:宽结晶温度范围的合金在凝固过程中,液体和固体之前的凝固区域很宽,甚至贯穿铸件的整个断面,这种方式称为体积凝固。
3)中间凝固:介于上两者之前的凝固方式。
影响凝固方式的因素:1)结晶温度范围的影响:结晶温度范围增加,凝固由逐层凝固向体积凝固发展;结晶范围范围剑侠,凝固由体积凝固向逐层凝固发展。
2)温度梯度的影响:温度梯度增加,凝固向逐层凝固发展;温度梯度减小,凝固向体积凝固发展。
4、铸造合金的收缩铸造合金从液态冷却到室温的过程中,其体积和尺寸缩减的现象称为收缩,他主要包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。
材料成型技术基础知识点总结

材料成型技术基础知识点总结材料成型技术是指利用压力、温度和时间等因素,通过给予物质以一定的形状,以获得具备特定功能和要求的制品的一种技术方法。
材料成型技术在各个行业的制造过程中起着重要的作用。
下面将对材料成型技术的基础知识点进行总结。
1.材料成型的分类:材料成型可分为热成型和冷成型两类。
热成型是指在高温下进行的成型过程,包括热压、热拉伸、热挤压等。
冷成型是指在常温下进行的成型过程,包括冷弯、冷挤压、冷拔等。
2.材料成型的原理:材料成型的基本原理是通过对材料施加力和热量,使其发生塑性变形,进而得到所需形状和尺寸的制品。
材料成型的力学过程包括拉伸、挤压、弯曲、剪切等。
热量作用主要是为了降低材料的硬度,提高其变形能力。
3.材料成型工艺:材料成型的工艺包括模具设计、加工设备的选择与调试、成型过程的操作等。
模具是材料成型的关键工具,模具的设计要考虑到材料的特性、形状和尺寸的要求。
加工设备的选择与调试要根据材料的成型要求和加工量来确定。
成型过程的操作要严格控制力和热的加工参数,保证制品的质量。
4.材料成型的性能影响因素:材料成型的性能受到许多因素的影响,包括材料的物理和化学性质、成型工艺的参数、设备的性能等。
材料的性能对成型工艺的选择和制品的质量有着重要影响。
成型工艺的参数如温度、压力、速度等也会对成品的性能产生影响。
设备的性能如精度、刚度、压力等也会影响到成型的结果。
5.材料成型的应用:材料成型技术广泛应用于诸多领域,如汽车制造、航空航天、电子、建筑等。
汽车制造中的车身、发动机零部件等都需要经过冲压成型、挤压成型等工艺。
航空航天中的飞机壳体、涡轮叶片等也需要通过成型工艺进行制作。
电子产品中的外壳、散热器等也需要通过成型技术来获得所需的形状。
建筑领域中的钢结构、混凝土构件等亦需要经过成型工艺来生产。
综上所述,材料成型技术是制造过程中不可或缺的一部分。
通过了解材料成型的分类、原理、工艺、性能影响因素和应用,可以更好地理解和应用材料成型技术,提高制品的质量和生产效率。
材料成形技术基础知识总结

第一章绪论1. 现代制造过程的分类:质量增加、质量不变、质量减少2. 质量增加过程:渗碳,渗氮,氰化处理,电镀3. 质量减少过程:切削,切割,电解,落料,冲孔,剪切4. 质量不变过程:锻造,轧制第二章液态材料铸造成形技术过程1. 充型能力: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。
表征方式:最小壁厚2. 充型能力弱:产生浇不足,冷隔,气孔,夹杂,缩孔,热裂等缺陷3. 充型能力取决于:金属自身的流动能力(主要),铸型性质(速度,热交换强度,蓄热系数),浇筑条件(速度温度),铸型结构(折算厚度)4. 金属的流动性:1. 定义:液态金属自身的流动能力2. 测量方法:将金属液浇入螺旋型试样铸型中,表征方式:螺旋线试样长度5. 收缩铸件在液态,凝固和固态冷却过程中所产生的体积和尺寸减小的现象6. 收缩的三个阶段1. 液态凝固阶段表现:腔内液面降低2. 凝固收缩阶段3. 固态收缩阶段表现:铸件外形尺寸减少;是产生拉力、变形、裂纹等缺陷的基本原因凝固:逐层凝固,体积凝固,中间凝固。
7. 铸件的实际收缩1. 铸型表面的摩擦阻力2. 热阻力(壁厚均匀则无3. 机械阻力只受到1,自由收缩否则为受阻收缩8. 缩孔:凝固过程,大而密集的孔洞形成条件:金属在恒温/很窄的温度范围结晶,铸件由表及里逐层凝固原因:金属的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值,且得不到补偿形成部位:铸件最后凝固区域9. 缩松:凝固过程小而分散的孔洞形成条件:结晶温度范围较宽,体积凝固原因:金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩形成部位:铸件壁中心区域厚大部位10. 防止方法:1. 采用顺序凝固即a.合理设计内浇口位置和浇注工艺b.合理应用冒口、冷铁和补贴等技术措施2. 加压补缩11. 铸造应力:铸件在凝固和随后的冷却过程中,固态收缩受到阻碍而引起的内应力分类:热应力【薄壁、细小部位:冷的快,受压应力(凸出);厚壁、粗大部位:冷得慢,受拉应力(凹进)】,相变应力,机械阻碍应力12.减少措施:选弹性模量,收缩系数小;同时凝固;浇冒口,缓冷;选退让性好的砂芯13. 热裂:形状特征:裂缝短,缝隙宽,形状曲折,缝内呈氧化颜色防止措施:改善型砂退让性冷裂:形状特征:裂纹细小,呈连续直线状,缝内有金属光泽或轻微氧化色14. 吸气性:金属在熔炼过程中会溶解气体(主要H2、N2、O2)15. 吸气过程:气分子撞击金属液表面,高温而离解为原子,吸附在金属表面,扩散到内部16. 偏析:铸件凝固后,截面上不同部位,以至于晶粒内部产生化学成分不均匀的现象宏观偏析:成分不均匀现象表现在较大尺寸范围,分类:正偏析(k>1),逆偏析(k<1)k:溶质平衡分配系数(固相溶质/液相溶质)微观偏析:微小范围内的化学成分不均匀,分类:晶内偏析(消除:扩散退火,均匀化退火)和晶界偏析(细化晶粒)17. 气孔分类:侵入气孔:砂型或型芯中的挥发物挥发生成析出气孔:溶解于金属液的气体因溶解度下降析出反应气孔:化学反应产生的气体18. 浇注系统结构和功能1. 结构:浇口杯,直浇道,横浇道,内浇道2. 功能:连接型腔浇包,平稳导入液态金属;挡渣及排除腔中气体;调节温度分布控制凝固顺序;合理地充满铸型19. 冒口定义:储存金属液补偿铸件收缩,防止缩松缩孔。
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《材料成型》基础知识点
1.简述铸造生产中改善合金充型能力的主要措施。
(1)适当提高浇注温度。
(2)保证适当的充型压力。
(3)使用蓄热能力弱的造型材料。
如砂型。
(4)预热铸型。
(5)使铸型具有良好的透气性。
2.简述缩孔产生的原因及防止措施。
凝固温度区间小的合金充满型腔后,由于逐层凝固,铸件表层迅速凝固成一硬壳层,而内部液体温度较高。
随温度下降,凝固层加厚,内部剩余液体由于液态收缩和补充凝固层的凝固收缩,体积减小,液面下降,铸件内部产生空隙,形成缩孔。
措施:(1)使铸件实现“定向凝固”,按放冒口。
(2)合理使用冷铁。
3.简述缩松产生的原因及防止措施。
出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件中,被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。
措施:(1)、尽量选用凝固区域小的合金或共晶合金。
(2)、增大铸件的冷却速度,使铸件以逐层凝固方式进行凝固。
(3)、加大结晶压力。
(不清楚)
4.缩孔与缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松较容易防止?
缩孔和缩松使铸件的有效承载面积减少,且在孔洞部位易产生应力集中,使铸件力学性能下降;缩孔和缩松使铸件的气密性、物理性能和化学性能下降。
缩孔可以采用顺序凝固通过安放冒口,将缩孔转移到冒口之中,最后将冒口切除,就可以获得致密的铸件。
而铸件产生缩松时,由于发达的树枝晶布满了整个截面而使冒口的补缩通道受阻,因此即使采用顺序凝固安放冒口也很无法消除。
5.什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?各需采用什么措施来实现?上述两种凝固
原则各适用于哪种场合?
定向凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,使铸件上远离冒口的部位先凝固然后是靠近冒口的部位凝固,最后才是冒口本身的凝固。
同时凝固,就是采取必要的工艺措施,使铸件各部分冷却速度尽量一致。
实现定向凝固的措施是:设置冒口;合理使用冷铁。
它广泛应用于收缩大或壁厚差较大的易产生缩孔的铸件,如铸钢、高强度铸铁和可锻铸铁等。
实现同时凝固的措施是:将浇口开在铸件的薄壁处,在厚壁处可放置冷铁以加快其冷却速度。
它应用于收缩较小的合金(如碳硅质量分数高的灰铸铁)和结晶温度范围宽,倾向
于糊状凝固的合金(如锡青铜),同时也适用于气密性要求不高的铸件和壁厚均匀的薄壁
6.铸造应力有哪几种?形成的原因是什么?
铸造应力有热应力和机械应力两种。
热应力是铸件在凝固和冷却过程中,由于铸件的壁厚不均匀、各部分冷却速度不同,以至在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。
机械应力是铸件在冷却过程中因固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的应力。
7.铸件热应力分布规律是什么?如何防止铸件变形?
铸件薄壁处受压应力,厚壁处受拉应力。
(1)减小铸造应力。
合理设计铸件的结构,铸件尽量形状简单、对称、壁厚均匀。
采用同时凝固的工艺。
铸件时效处理。
(2)反变形法。
8.试从铸造性能、机械性能、使用性能等方面分析形状复杂的车床床身采用普通灰口铸铁
的原因。
普通灰口铸铁铸造性能好,流动性好,适宜铸造形状复杂的铸件。
车床床身使用时只承受压应力,不承受冲击,普通灰口铸铁可以满足要求。
普通灰口铸铁具有较好的减震性、耐磨性,缺口敏感性小,切削加工性好。
9.简述影响石墨化的主要因素。
(1)化学成分:碳形成石墨,又促进石墨化。
Si强烈促进石墨化,S阻碍石墨化,P、Mn影响不显著。
(2)冷却速度:缓冷时,石墨可顺利析出。
反之,则易产生白口。
10.何谓铸件的浇注位置?其选择原则是什么?
浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的空间位置。
原则:(1)铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。
(2)铸件大平面应朝下。
(3)面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置。
(4)易缩孔件,应将截面较厚的部分置于上部或侧面,便于安放冒口。
11.何为铸型的分型面?其选择原则是什么?
分型面是指铸型组元之间的结合面。
应使造型工艺简化。
应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱中,以保证的铸件精度。
应尽量使型腔和主要芯处于下型,以便于造型、下芯、合箱及检验铸件的壁厚。
12.普通压铸件能否热处理?为什么?
普通压铸件不能热处理
由于充型速度快,型腔中的气体难以排出,压铸件易产生皮下气孔。
若铸件进行热处理,则气孔中气体产生热膨胀压力,可能使铸件表面起泡或变形。
13.为什么用金属型生产灰铸铁件常出现白口组织?生产中如何预防和消除白口组织?
金属型浇注铸铁件出现白口组织的原因是金属型导热能力强,铸件冷却速度快。
预防:铸件壁厚不宜过薄(一般应大于15mm);
金属型应保持合理的工作温度(预热铸型);
采用碳、硅的质量分数高的铁水(两者之和不小于6%);
对铁液进行孕育处理。
消除:利用出型时铸件的自身余热及时进行退火。
14.为什么要规定铸件的最小壁厚?灰铸铁件的壁厚过大或局部过薄会出现哪些问题?
铸件壁太薄,金属液注入铸型时冷却过快,很容易产生冷隔、浇不足、变形和裂纹等缺陷。
为此,对铸件的最小壁厚必须有一个限制。
灰铸铁件壁厚过大,容易引起石墨粗大,使铸件的力学性能下降;还会造成金属的浪费。
灰铸铁件的壁厚局部过薄,除产生冷隔、浇不足、变形和裂纹等缺陷外,还会形成白口组织。
15.铸件壁间转角处为何要设计结构圆角?
直角连接处形成金属积聚,而内侧散热条件差,较易产生缩松和缩孔;
在载荷作用下,直角处的内侧易产生应力集中;
直角连接时,因结晶的方向性,在转角的分角线上形成整齐的分界面,分界面上集中了许
多杂质,使转角处成为铸件的薄弱环节。
圆角连接可美化铸件外形,避免划伤人体;
内圆角可防止金属液流将型腔尖角冲毁。
16.解释铸锭锻造后力学性能提高的原因。
由于塑性变形及再结晶,改变了粗大、不均匀的铸态组织,获得细化了的再结晶组织;
将铸锭中的气孔、缩松等压合在一起,使金属更加致密。
17.简述化学成分和金相组织对金属可锻性的影响。
纯金属的可锻性比合金好;碳钢的含碳量越低,可锻性好;钢中有形成碳化物的元素时,可锻性显著下降。
纯金属及固溶体的可锻性好,碳化物的可锻性差;铸态铸状组织和粗晶结构的可锻性不如晶粒细小而均匀的组织。
18.什么是金属的可锻性?可锻性以什么来衡量?简要叙述影响可锻性的因素。
金属的锻造性是衡量材料经受压力加工时的难易程度的一种工艺性能。
锻造性的好坏,常用金属的塑性和变形抗力两个指标来衡量。
塑性高,变形抗力低,则锻造性好;反之,则锻造性差。
金属的锻造性取决于金属的本质和变形条件。