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材料成型工艺学（一）复习思考题 什么是砂型的紧实度？紧实度对铸件的质量有什么影响？ 紧实度：也就是砂型的密度。 1)紧实度不足则砂型松软，金属液易渗入型砂的空隙，造成铸件表面粘砂、表面粗糙、砂型的变形或胀大，而且铸件易产生缩松和缩孔。 2)紧实度大则型砂的退让性不好，透气性差，铸件易产生裂纹和气孔等缺陷。 通常用湿型进行大量、成批生产的条件下，液态金属的静压力大多低于1kpa。因此，一般将湿型的紧实度控制在1.6g/cm3左右是合适的。 什么叫粘砂，什么是机械粘砂？什么是化学粘砂？ 粘砂：是一种铸造缺陷，它表现为铸件部分或整个表面上夹持有型砂或者粘附有一层难于清除的含砂物质。分为机械粘砂和化学粘砂 机械粘砂：是金属液渗入到型砂的孔隙中形成的机械混合物，是一种铸造缺陷。当金属渗入深度大于砂粒半径时则形成粘砂。 化学粘砂：金属氧化物（主要是氧化铁－FeO）与造型材料相互作用的产物为化学粘砂。（金属-铸型界面产生的氧化性气氛将导致金属形成氧化物。） 什么是气孔？气孔的分类？对铸件质量的影响？ 气孔：出现在铸件内部或表层，截面形状呈圆形、椭圆形、腰圆形、梨形或针头状，孤立存在和成群分布的孔洞。形状如针头的气孔称为针孔，一般分散分布在铸件内部或成群分布在铸件表层。气孔通常与夹杂物和缩松同时存在，是铸件中最常见的而且对铸件性能危害最大的缺陷。 气孔分类： 1）卷入气孔：在浇注、充型过程中因气体卷入金属液中而在铸件内形成的气孔。 卷入气孔一般为孤立的大气孔，圆形或者椭圆形，位置不定，一般在铸件的上部。 2）侵入气孔：由型、芯、涂料、芯撑、冷铁产生的气体侵入铸件而形成的气孔。侵入气孔多呈梨形或椭圆形，位于铸件表层或近表层，尺寸较大，孔壁光滑，表面常有氧化色。 3）反应气孔：由金属液与砂型、砂芯在界面上，或由金属液内部某些成分之间发生化学反应而形成的成群分布的气孔。 反应气孔分内生式和外生式两种。 内生式：金属元素与金属液中化合物或化合物之间反应产生的气孔： [C]+FeO—[Fe]+CO [C]+[O]—CO FeO+C—CO+Fe 外生式：金属与型砂、砂芯、冷铁等外部因素发生化学反应，产生气体，形成气泡而产生的气孔。 Fe+H2O—FeO+H2 反应性气孔通常为针孔，位于铸件表层的反应气孔通常称为表面针孔或皮下气孔（表面下1-2mm,直径1-3mm,长2-10mm），形状呈针头状或细长腰圆形。 4）析出气孔：由溶解在金属液中的气体在铸件成形过程中析出而形成的气孔。 析出气孔多呈细小的圆形、椭圆形或针头形，成群分布在铸件的整个断面或局部区域内，孔壁光亮。 气孔对铸件质量的影响 弥散孔，气密性↓ 2 破坏金属连续性 3 较少承载有效面积 4 气孔附近易引起应力集中，机械性能↓ αk σ-1 ↓ 则：v2v1, 可使P2P1，流体呈正压流动； 3）蛇形直浇道则使h1-2,增大，保证P2P1； 4）设直浇道窝 作用：① 缓和金属液的冲击；② 缩短高度紊流区，使金属液平稳导入横浇道； ③ 改善横浇道内的压力分布，使内浇道流量均匀； ④ 有利于夹渣和气泡上浮至横浇道顶部。 直浇道窝的深度：为一个横浇道的高度或等于直浇道的直径。 直浇道窝的直径：为2个横浇道的宽度。 25. 横浇道的作用是什么？横浇道起挡渣作用的条件是什么？ 作用：1）将金属液均匀、平稳地引入内浇道；2）挡渣，又称撇渣道。 横浇道起挡渣作用的条件：1）横浇道必须呈充满状态；2）液流的紊流搅拌作用小；3）液流速度小于临界悬浮速度；4）横浇道有合理的长度和高度，即L横/h横≥5-6，h横/h内≥5-6；5）末端要延长，结构设计要合理。 26. 内浇道的作用是什么？在内浇道--横浇道的连结上需要注意什么问题？ 内浇道的作用： 1）调节铸型、铸件的温度分布和凝固顺序； (温差：顶注310℃，底注慢浇220℃，底注快浇80℃，阶梯式浇注25℃） 2）控制充型速度和方向，改善流量分布； 3）协助横浇道挡渣。 内浇道与横浇道的搭接： 1）交接角应大于90度。 交接角：横浇道中液流方向与内浇道中液流方向间的夹角。 2）搭接方式 ①封闭式浇注系统：内浇道应该设置在横浇道的底部，且底面与横浇道的底面应在同一平面上； ②开放式浇注系统：内浇道应该设置在横浇道的顶部，底面与横浇道的顶面应在同一平面上，内浇道与横浇道的搭接长度小于内浇道的高度，搭接面积略大于内浇道的截面积。 夹杂进入型腔的或然率=（内-横搭接面积）/横浇道顶面总面积 什么是“封闭式”、“开放式”浇注系统？分别说明其优缺点和应用场合？ .封闭式浇注系统：浇注系统的阻流断面为内浇道的浇注系统。（表达式： ∑F直≥∑F横≥∑F内 或 ∑F直≤∑F横≥∑F内 或 ∑F横≥∑F内 阻流断面：