大学金属工艺学机械基础.doc

第一章 铸造工艺基础 1、为什么铸造是毛坯生产中的重要方法? 答：因为铸造具有如下特点：（1）可制成形状复杂的外形和内腔的毛坯。如箱体，汽缸体等。 2）适用范围广，工业上常用的金属材料都可铸造成型且生产批量、铸造尺寸大小不受限制。 3）设备成本低,产品成本低,加工余量小，制造成本低. 2、什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同化学成分的合金为何流动性不同？为什么铸钢的充型能力比铸铁差? 答：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于浇铸出轮廓清晰，簿而复杂的铸件。铸钢和铸铁的化学成分不同，凝固方式不同，具有共晶成分的铸铁在结晶时逐层凝固，已结晶的固体内表面较光滑，对金属液的流动阻力小，故流动性好，充型能力强；而铸钢在结晶时为糊状凝固或中 间凝固，初生的树枝状晶体阻碍了金属溶液的流动，故流动性差，充型能力差，所以铸钢的充型能力比铸铁差。 4、既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？ 答：因为浇注温度过高,铸件易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷，故在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。 5、缩孔和缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？ 答：缩孔和缩松使铸件的力学性能下降，缩松还可使铸件因渗漏而报废。缩孔集中在铸件上部或者最后凝固的部位，而缩松却分布于铸件整个截面。所以，缩孔比缩松较易防止. 6、区分以下名词： 缩孔：呈倒锥形，内腔粗糙，位于铸件上部中心处。 缩松：呈小圆柱形，内腔光滑，位于铸件中心截面处或分布于整个截面。 浇不足：没有获得形状完整的铸件。 冷隔：获得了形状完整的铸件，但铸件最后凝固处有凝固线。 出气口：位于型芯的中心部位，使型芯中的气体逸出。 冒口：位于上砂箱，使金属在浇注时型腔中的气体逸出。 定向凝固：在铸件厚大部位，安放浇口和冒口，使铸件远离冒口处先凝固，尔后是靠近冒 口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。 逐层凝固：纯金属或共晶成分的合金在凝固过程中不存在固、液并存区，当温度下降时固体层不断加厚，液体层不断减少，直至铸件的中心，这种凝固方式称逐层凝固。 7、什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？ 答：定向凝固原则：在铸件厚大部位安放浇口和冒口，使铸件远离冒口处先凝固，尔后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。 实现措施：安放冒口和冷铁。 应用场合：收缩大的合金，如铝青铜、铝硅合金和铸钢件。 同时凝固原则：在铸件薄壁处安放浇口，厚壁处安放冷铁，使铸件各处冷却速度一致,实现同时凝固。 实现措施：浇口开在铸件壁薄处并在铸件壁厚处安放冷铁。 应用场合：灰铸铁、锡青铜等收缩小的合金。 第二章 常用金属铸件的生产 1、试从石墨的存在分析灰铸铁的力学性能和其性能特征。 答：石墨的强度、硬度、塑性很低，石墨分布于金属基体，使金属基体承载的有效面积下降。 灰铸铁中石墨呈片状，尖角处存在应力集中现象。因此，灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性几乎为零。石墨越多，越粗大，分布越不均匀，灰铸铁的力学性能越差。但由于片状石墨的存在使灰铸铁具有如下性能特征：（a）优良的减振性；（b）良好的耐磨性c）小的缺口敏感性；（d）较高的抗压强度 2、影响铸铁石墨化的主要因素是什么？为什么铸铁的牌号不用化学成分来表示？ 答：影响铸铁石墨化的主要因素是：（1）化学成分；（2）冷却速度。 铸铁的化学成分接近共晶成分，但碳在铸铁中的存在形式不同，使铸铁的力学性能也不 相同。在选择铸铁材料时需考虑的是铸铁材料的力学性能。所以，铸铁的牌号用力学性 能来表示，而不用化学成分表示。 7、为什么球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料？球墨铸铁是否可以全部取代可锻铸铁？为什么？ 答：因为球墨铸铁的力学性能几乎与45调质钢的力学性能一致，并且球墨铸铁还可以利用各种热处理改善基体组织，以满不同零件使用性能的要求。所以，球墨铸铁是“以铁代钢”的好材料。 不可以。 因为球墨铸铁的流动性较差，很难制造形状复杂的薄壁小件。 第三章 砂型铸造 2、浇注位置的选择原则是什么？ 答：浇注位置的选择原则是：（1）铸件的重要加工面朝下；（2）铸件的大平面朝下；3）铸件面积较大的薄壁部分置于铸型下部或垂直位置；（4）收缩大的铸件厚壁部分位于铸型上部，以实现定向凝固。 3、铸型分型面的选择原则是什么？ 答：铸型分型面的选择原则是：（1）铸件的最大截面，且最好是平直面 ；（2）尽量使铸件的全部或大部分置于同一个砂箱 （3）尽量使型腔及主要型芯位于下砂箱。 4、铸件的工艺参数包括哪几项内容？ 答：铸件的工艺参数包括（1）铸件的机