金属学与热处理课后答案.pdfVIP

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思考题与习题

3-1铸造生产具有哪些优点和缺点？

答：由于铸造成形是由液态凝结成固态的过程，故铸造生产具有以下特点。

1）成形方便

铸造成形方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制，铸件的尺寸可大可小，可获得形

状复杂的机械零件。因此，形状复杂或大型机械零件一般采用铸造方法初步成形。在各种

批量的生产中，铸造都是重要的成形方法。

2）适应性强

铸件的材料可以是各种金属材料，也可以是高分子材料和陶瓷材料。

3）成本较低

由于铸造成形方便，铸件毛坯与零件形状相近，能节省金属材料和切削加工工时；铸

造原材料来源广泛，可以利用废料、废件等，节约国家资源；铸造设备通常比较简单，价

格低廉。因此，铸件的成本较低。

4）铸件的组织性能较差

一般条件下，铸件晶粒粗大（铸态组织），化学成分不均，因此，受力不大或承受静载

荷的机械零件，如箱体、床身、支架等常用铸件毛坯。

3-2金属的铸造性能包括哪些方面？

答：金属在铸造过程中所表现出来的性能统称为金属的铸造性能，主要是指流动性、

收缩性、偏析和吸气性等。

3-3试述砂型铸造的工艺过程。

答：根据零件图的形状和尺寸，设计制造模样和芯盒；制备型砂和芯砂；用模样制造

砂型；用芯盒制造型芯；把烘干的型芯装入砂型并合型；熔炼合金并将金属液浇入铸型；

凝固后落砂、清理；检验合格便获得铸件。

3-4为了保证铸件质量，在设计和制造模样及芯盒时应注意哪些问题？

答：1）选择分型面：分型面是铸型组之间的接合面，一般情况下，也就是模样的分模

面。选择分型面时，应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合

理安置。例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。因为铸造时，铸件上表面容

易产生气孔、夹渣等缺陷，而铸件下面的质量较好。

2）起模斜度：为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，在平行于起模方向的

模样上或芯盒壁上应有一定的斜度，一般模样斜度为1°~3°，金属模样斜度为0.5°~1°。

3）铸造圆角：为了减少铸件裂纹，并为了造型、制芯的方便，应将模样及型芯盒的交

角处做成圆角。

4）收缩量：不同金属材料的收缩量各不相同，一般是采用专用的收缩尺计量。例如灰

铸铁的收缩率为1%；铸钢是1.5％~2.0%；铝合金是1.0％~1.5%。

5）机械加工余量：凡经机械加工的部分，都应在模样上增加加工余量。余量的大小应

根据铸件的要求来定。

6）芯头：型腔中需要安放型芯时，为了便于安置，模样和芯盒上都需要考虑设置芯头。

3-5如何选择铸造砂型的分型面？

答：选择分型面时，应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等

的合理安置。例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。因为铸造时，铸件上表

面容易产生气孔、夹渣等缺陷，而铸件下面的质量较好。

3-6型砂和芯砂的主要成分是什么？具有哪些性能？

答：型（芯）砂是由原砂、黏结剂、附加材料、旧砂和水等混合搅拌而成。

型砂和芯砂的性能应满足下列要求：①可塑性；②强度；③耐火度；④透气性；⑤退

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让性。

3-7典型的浇注系统由哪几部分组成？各部分有何作用？

答：典型的浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道等组成。

浇口杯为开口较大的漏斗形，用来将来自浇包的金属引入直浇道，液态金属在浇口杯

内有短暂的停留，使得上浮的熔渣不致流入型腔，缓和冲击，分离熔渣。直浇道为一圆锥

形垂直通道，引导液态金属流入型腔，利用其高度使金属液产生一定的静压力，来控制金

属液流入铸型的速度和提高充型能力。横浇道分配金属液进入内浇道，它的断面一般为梯

形，并设在内浇道之上，起到挡渣的作用。内浇道是引导金属液进入型腔的部分，其作用

是控制金属液的流速和流向，调整铸件各部分的温度分布。

3-8什么是合金的流动性？影响流动性的因素有哪些？

答：金属的流动性是指液态合金的流动能力。

影响流动性的因素如下：①合金成分；②浇注温度；③浇注压力；④铸型。

3-9铸件为什么会产生缩孔和缩松？影响铸件收缩的主要因素有哪些？