材料成型基础复习题

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1、材控08－1，2《材料成型基础》复习题成型—利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序一、金属液态成型1.何谓铸造**？铸造有哪些特点？试从铸造的特点分析说明铸造是生产毛坯的主要方法？答：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右。3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故铸件成本较低。缺点

2、1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。2）铸件质量不够稳定。2.何谓合金的铸造性能**?它可以用哪些性能指标来衡量**？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？铸造性能——合金易于液态成型而获得优质铸件的能力。合金的铸造性能包括金属的流动性、凝固温度范围和凝固特性、收缩性、吸气性等。3.什么是合金的流动性**？影响合金流动性的因素有哪些？（P2）流动性流动性是指熔融金属的流动能力；合金流动性的好坏，通常以“螺旋形流动性试样”的长度来衡量流动性的影响因素1）合金的种类及化学成分{1、越接近共晶成分

3、，流动性就越好。2、选用结晶温度范围窄的合金，以便获得足够的流动性。}2）铸型的特点3）浇注条件4.从Fe－Fe3C相图分析，什么样的合金成分具有较好的流动性**？为什么？越接近共晶合金流动性越好。凝固温度范围越窄，则枝状晶越不发达，对金属流动的阻力越小，金属的流动性就越强5.试比较灰铸铁、碳钢和铝合金的铸造性能特点。6.铸件的凝固方式依照什么来划分？哪些合金倾向于逐层凝固？1.合金的凝固方式（1）逐层凝固方式（图1-5a）合金在凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开，这种凝固方式称为逐层凝固。常见合金如灰铸铁、低碳钢、工业纯铜、工业纯铝、共晶铝硅合金及

4、某些黄铜都属于逐层凝固的合金。2）糊状凝固方式（图1-5c）合金在凝固过程中先呈糊状而后凝固，这种凝固方式称为糊状凝固。球墨铸铁、高碳钢、锡青铜和某些黄铜等都是糊状凝固的合金。（3）中间凝固方式（图1-5b）大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，称为中间凝固方式。中碳钢、高锰钢、白口铸铁等具有中间凝固方式。7.缩孔和缩松是怎样形成的？可采用什么措施防止？形成缩孔和缩松的主要原因都是液态收缩和凝固收缩所致；防止措施：a）采用定向凝固的原则b）合理确定铸件的浇注位置、内浇道位置及浇注工艺c）合理应用冒口、冷铁和补贴8.合金收缩由哪三个阶段组成**？各会产生哪些缺

5、陷？影响因素有哪些？如何防止？1.液态收缩金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩。2.凝固收缩熔融金属在凝固阶段的体积收缩。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。3.固态收缩金属在固态时由于温度降低而发生的体积收缩。固态收缩对铸件的形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。二）影响收缩的因素1.化学成分不同成分的合金其收缩率一般也不相同。在常用铸造合金中铸钢的收缩最大，灰铸铁最小。2.浇注温度合金浇注温度越高，过热度越大，液体收缩越大。3.铸件结构与铸型条件铸件冷却收缩时，因其形状、尺寸的不同，各部分的冷却速度不同，导致收缩

6、不一致，且互相阻碍，又加之铸型和型芯对铸件收缩的阻力，故铸件的实际收缩率总是小于其自由收缩率。这种阻力越大，铸件的实际收缩率就越小。缩孔、缩松的防止措施9.何谓同时凝固原则和定向（顺序）凝固原则**？对图1所示阶梯型铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。凝固的原则同时凝固是指通过设置冷铁、布置浇口位置等工艺措施，使铸件温差尽量变小，基本实现铸件各部分在同一时间凝固定向凝固，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采用的是定向凝固，如图10.铸造应力有哪几种？如何形成的？如何防止铸造应力、变形和裂纹？铸造应力在铸件的凝固以及以后的冷却过程中，随温

7、度的不断降低，收缩不断发生，若收缩受阻，铸件内将产生应力，称为铸造应力，这是铸件产生变形或开裂的主要原因，将严重影响铸件的质量。产生原因：a）热应力铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力。b）固态相变应力铸件由于固态相变，各部分体积发生不均衡变化而引起的应力。c）收缩应力铸件在固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇冒口、箱挡等外力的阻碍而产生的应力。铸造应力的防止和消除措施：a）采用同时凝固的原则b）提高铸型温度c）改善铸型和型芯的退让性d）进行去应力退火铸件的变形防止：a)采用反变形法b)进行去应力退火c)设置工艺筋铸件裂纹的防止为有效地防止铸件

8、裂纹的发生