鑄造復(fù)習(xí)題全套題目正確答案

1、鑄造工程基礎(chǔ)第一、第二章課外作業(yè)1、 試敘鑄造生產(chǎn)的基本過程答：有兩個(gè)基本過程：充填鑄型和冷卻凝固。這兩個(gè)基本過程可在重力場(chǎng)或其它力的作用下完成。充填鑄型 ( 亦稱澆注 ) 主要是一種運(yùn)動(dòng)速度變化的機(jī)械過程 , 冷卻凝固則為結(jié)晶和組織變化的熱量傳遞過程。2、 鑄造（成形方法）有幾種類型？答：有普通砂型鑄造 、熔模精密鑄造 、壓力鑄造 、差壓鑄造、離心鑄造、擠壓鑄造 、金屬型鑄造 3、 何謂型砂、芯砂、面砂、背砂、濕型、干型、表面干型？答：型砂由原砂、粘結(jié)劑、附加物及水配制而成，用于制造鑄型的砂子。芯砂由原砂、粘結(jié)劑、附加物及水配制而成，用于制造型芯的砂子。面砂特殊配制的在造型時(shí)鋪覆在模樣表面上

2、構(gòu)成型腔表面層的型砂。背砂在模樣上覆蓋在面砂背后，填充砂箱用的型砂。濕型不經(jīng)烘干的粘土砂鑄型稱為濕型。（主要用于中、小件，成本低，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)）干型烘干后的粘土砂鑄型稱為干型。（主要用于大件,重要件,成本高）表面干型只烘干表面一層（一般510mm，大件20mm以上），可用于中大型件，成本介于干型與濕型之間。4、根據(jù)使用的粘結(jié)劑不同，常用的型（芯）砂有那些類型？其中那一類型（芯）砂使用最廣？答：常用的型（芯）砂有粘土型砂（用粘土作粘結(jié)劑）、水玻璃型砂（用水玻璃作粘結(jié)劑）、植物油型砂（用植物油作粘結(jié)劑）、合脂型砂（用合脂作粘結(jié)劑）、樹脂自硬型砂（用樹脂作粘結(jié)劑）。其中粘土型砂使用最廣

3、，目前用于造型的型砂，絕大部份是粘土型砂，至于水玻璃砂、植物油砂、合脂砂、樹脂砂等，一般只用于制造型芯以及有特殊要求的鑄型。 5、石英砂由那幾種礦物組成？其耐火度主要由那一種礦物決定？答：組成：石英、長(zhǎng)石、云母、鐵的氧化物、硫化物和堿金屬氧化物; 石英砂的耐火度主要取決于Sio2的含量，欲使石英砂耐火度高，其Sio2的含量應(yīng)盡可能高，而長(zhǎng)石和云母應(yīng)控制在較低的范圍內(nèi)。6、 石英質(zhì)原砂的基本技術(shù)要求有那些？答：（1）含泥量盡可能低（含泥量高，透氣性差，鑄件易產(chǎn)生氣孔及澆不足等缺陷，且耗費(fèi)粘結(jié)劑多）（2）顆粒度均勻（3）Sio2含量高（Sio2含量愈高，耐火度愈高）（4）應(yīng)為較均勻的單粒砂 7、何

4、謂普通粘土？何謂膨潤(rùn)土？它們性能上有何差別？為什么？各使用在什么場(chǎng)合？答：粘土是巖石經(jīng)過長(zhǎng)期風(fēng)化作用分解和沉積而成。由高嶺石和蒙脫石組成。普通粘土主要含高嶺石類礦物，用符號(hào)N表示。；膨潤(rùn)土主要含蒙脫石類礦物，用符號(hào)P表示。粘潔性：膨潤(rùn)土 普通粘土耐火度：普通粘土 膨潤(rùn)土 。單位晶層結(jié)構(gòu)的不同是導(dǎo)致它們性能差異的主要原因。 粘土砂濕型和粘土砂表面干型一般選用膨潤(rùn)土。粘土砂干型一般選用普通粘土。或者根據(jù)需要，搭配使用。8、 何謂鈉水玻璃模數(shù)？試敘鈉水玻璃模數(shù)調(diào)整的原理。（要求寫出化學(xué)反應(yīng)式）答：模數(shù)（M）是指鈉水玻璃中SiO2和Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比值，它表明水玻璃中SiO2和Na2O的相對(duì)含量關(guān)系

5、。Si(OH)4+2NaOHNa2O·SiO2·H2O+2H2O 降低模數(shù)：加入適量的NaOH水溶液，即增加鈉水玻璃中Na2O的含量。提高模數(shù)：加入適量的鹽酸（HCL）或氯化銨（NH4CL）水溶液，使之與鈉水玻璃中的Na2O發(fā)生中和發(fā)應(yīng)，鈉水玻璃中Na2O的含量就減少了。9、試敘CO2鈉水玻璃砂的硬化機(jī)理。用鈉水玻璃作粘結(jié)劑，通過吹入CO2使鈉水玻璃硬化。從化學(xué)反應(yīng)式:Na2O·MSiO2·nH2O+CO2MSiO·XH2O+ (n-x)H2O+Na2CO3+Q（放熱）可見，由于鈉水玻璃溶液中本身存在著水解反應(yīng)，反應(yīng)生成NaOH，往鈉水玻璃砂中

6、通入CO2氣體，由于CO2是酸性氧化物，CO2就與水解產(chǎn)物NaOH作用生成鹽和水，不斷地將NaOH移去，鈉水玻璃的水解反應(yīng)就不斷地進(jìn)行，生成更多的硅酸分子，硅酸分子間不斷失水縮合，就形成了硅酸溶膠。10、 鑄造生產(chǎn)上使用的有機(jī)粘結(jié)劑分為那幾類？答：分為天然植物類、石油、化工、化工副產(chǎn)品類、合成樹脂類11、以有機(jī)粘結(jié)劑配制的芯砂有何特點(diǎn)？硬化前芯砂具有良好的流動(dòng)性，便于緊實(shí)并獲得輪廊清晰的形狀，硬化后使砂芯具有較高的干強(qiáng)度，在受金屬液高溫作用后，有機(jī)物燃燒，使砂芯的高溫強(qiáng)度和殘留強(qiáng)度大大降低，表現(xiàn)出良好的退讓性和出砂性，燃燒時(shí)產(chǎn)生的CO，H2等還原性氣體，能有效地防止鑄件粘砂，使鑄件表面光潔。1

7、2、制造殼型主要用什么方法？制造殼芯主要用什么方法？答：殼型制造法：翻斗法;殼芯制造法：吹砂法13、覆膜砂混制工藝主要有那三種方法？各種方法的特點(diǎn)如何？答：覆膜砂混制工藝主要有冷法、溫法、熱法三種冷法混制工藝樹脂加入量多，有機(jī)溶劑消耗量大，混砂時(shí)間長(zhǎng)，各批型砂性能不一，成本高，目前已基本不采用此法 。溫法混制工藝介于冷法與熱法之間，一般用于小批量生產(chǎn)。熱法混制工藝 不消耗溶劑，樹脂加入量較少，成本較低，生產(chǎn)率高，適用于大批大量生產(chǎn)。 14、何謂熱（溫）芯盒制芯法？熱（溫）芯盒制芯工藝是在原砂中加入適量的樹脂和催化劑，將混制好的樹脂砂用射芯機(jī)射入加熱的金屬芯盒中，在芯盒的熱作用下樹脂與催化劑反應(yīng)

8、而硬化。這樣經(jīng)過幾秒到1分鐘左右的時(shí)間，即可造出砂芯。 15、自硬冷芯盒法、氣硬冷芯盒法與熱芯盒法相比，有那些特點(diǎn)？自硬冷芯盒法的優(yōu)點(diǎn)： （1）鑄件尺寸精度高 （2）無需加熱硬化，節(jié)約能源 （3）由于所需粘結(jié)劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)少，故降低了成本 （4）勞動(dòng)強(qiáng)度低，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化 （5）舊砂可再生 殼芯法、熱芯盒法，這兩種造芯方法的主要缺點(diǎn)是：能耗高、芯盒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，芯盒制造時(shí)間長(zhǎng)、成本高。此外，制芯過程條件惡劣（高溫、有刺激氣味），因此這兩種制芯方法的應(yīng)用受到了一定的限制。自硬冷芯盒法雖然克服了上述缺點(diǎn)，但這種方法硬化時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)率低。氣硬冷芯盒法由于通入相應(yīng)的氣體，加速了樹脂粘結(jié)劑的硬化，因此是一種適

9、宜于高效大批量生產(chǎn)的造芯方法。16、氣化模鑄造的實(shí)質(zhì)及特點(diǎn)是什么？氣化模鑄造的實(shí)質(zhì)及特點(diǎn)：采用泡沫聚苯乙烯模樣代替普通模樣，造好型后不取出模樣就澆入金屬液，在灼熱液體金屬的熱作用下，泡沫塑料模氣化、燃燒而消失，金屬液取代了原來泡沫塑料模所占的空間位置，冷卻凝固后即可獲得所需要的鑄件。（1）鑄件尺寸精度較高；（2）增大了設(shè)計(jì)鑄件的自由度；（3）簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工序，提高了生產(chǎn)率；（4）減少材料消耗，降低了成本。不足之處是模樣易變形，澆注時(shí)產(chǎn)生大量煙氣，影響環(huán)境衛(wèi)生，鑄件較復(fù)雜時(shí)，易出現(xiàn)皺皮等缺陷。 17、試敘氣化模涂料的組成。由耐火粉料、粘結(jié)劑、稠化觸變劑、表面活性劑等組成18試敘熔模鑄造的工藝過程。

10、答：零件圖壓型設(shè)計(jì)及制造壓制熔模及澆口熔模組合浸涂料及撒砂型殼硬化及干燥熔失熔模（脫蠟）型殼熔燒澆 注 19、試敘熔模模料的種類及組成。答：1、蠟基模料：組成：石蠟50%+硬脂酸50%（廣泛使用）2、松香基模料（用于尺寸精度和表面質(zhì)量要求高的產(chǎn)品）組成：松香、川蠟、地蠟、聚乙烯等。3、填料模料：在蠟基或松香基模料中加入充填材料即為填料模料。加入充填材料的目的主要是為了改善蠟?zāi)５男阅埽鐪p少收縮，減少變形等。（常用的固體粉末充填料有：聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙稀醇、合成樹脂、橡膠、尿素、炭黑等）4、水溶性模料（主要用以制作型芯）常用的水溶性模料有：尿素、硝酸鹽、硫酸鹽等。5、系列配合模料： 由專業(yè)模

11、料廠專門生產(chǎn)的模料20、熔模鑄造中型殼干燥及硬化的目的是什么？答：干燥目的是為了使型殼層中高分子聚合物（硅 酸膠體）緩慢地轉(zhuǎn)變?yōu)榫o固的狀態(tài)，從而將粒、粉狀材料結(jié)成一個(gè)整體。硬化的作用是快速地使硅酸膠體轉(zhuǎn)變。 第3章課外作業(yè)1、鑄造工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括那些？應(yīng)遵循那些原則？答：鑄造工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有:1 、鑄造工藝方法的選擇2 、澆注位置的選擇3 、分型面的選擇4 、型芯設(shè)計(jì)原則:1、鑄件應(yīng)有合適的壁厚,且壁厚均勻2、鑄件壁的聯(lián)結(jié)應(yīng)當(dāng)逐漸過渡3、合適的鑄造圓角4、防止鑄件出現(xiàn)裂紋和變形 2、鑄鋼件、灰鐵件、 球墨鑄鐵件、輕合金、錫青銅、磷青銅、鋁青銅澆注系統(tǒng)各有那些特點(diǎn)？答：鑄鋼件澆注系統(tǒng)特

12、點(diǎn) ：熔點(diǎn)高、易氧化、流動(dòng)性差、收縮大 ?；诣F件澆注系統(tǒng)特點(diǎn)：流動(dòng)性好，不易氧化球墨鑄鐵件澆注系統(tǒng)特點(diǎn): 渣多，充型過程要求流動(dòng)平穩(wěn)、通暢輕合金澆注系統(tǒng)特點(diǎn):密度小、熔點(diǎn)低，導(dǎo)熱系數(shù)大，化學(xué)性質(zhì)活潑，易氧化、易吸氣 錫青銅、磷青銅澆注系統(tǒng)特點(diǎn): 結(jié)晶溫度范圍寬，易形成縮松，氧化傾向小鋁青銅澆注系統(tǒng)特點(diǎn):流動(dòng)性好，體收縮大，結(jié)晶溫度范圍窄，易形成集中縮孔，易氧化生成氧化渣3、如下圖所示的球墨鑄鐵件，已知澆注總重為60kg，鑄件為邊長(zhǎng)為200mm的正方形，干型，直澆道高度為350mm，澆口杯高度為50mm。請(qǐng)計(jì)算澆注系統(tǒng)各組元的截面積（即直澆道、橫澆道，內(nèi)澆道的截面積）。已知：鑄件總重量m=60k

13、g 鑄件邊長(zhǎng)=200mm H杯=50mm H直=350mm澆注時(shí)鑄件高度C=200mm，內(nèi)澆道以上的鑄件高度P=90mm提示：（1）球墨鑄鐵的密度 =7.8kg·cm-3（2）S1值的選擇鑄件種類或工藝要求大型復(fù)雜鑄件高應(yīng)力及大型球鐵件防止侵入氣孔和嗆火一般灰鑄鐵件厚壁小件、球鐵小件，防止縮孔縮松鑄鋼件S1值0.71.01.01.31.72.03.04.01.31.5（3）、鑄鐵及鑄鋼的流量系數(shù)值種 類鑄 型 阻 力大中小濕 型鑄 鐵0.350.420.50鑄 鋼0.250.320.42干 型鑄 鐵0.410.480.60鑄 鋼0.300.380.50解：（1）S阻=（2）計(jì)算充填時(shí)

14、間：根據(jù)=S1 *公式計(jì)算已知m=60 取=邊長(zhǎng)/2= 200/2=100S1按表（2）選取，取S1=3.5；63.6（S）（3）求流量系數(shù)值按表（3）選取 =0.6（4）計(jì)算平均壓頭H均 已知 H杯=50mm=5cm H直 =350mm=35cm C=200mm=20cm P=90mm=9cm根據(jù) H均=Ho P2/2C公式有： H均=Ho P2/2C=(5+35)-92/(2×20)=38(cm)（6）計(jì)算阻流截面積S阻據(jù) S阻= 公式有S阻=0.00742（7）分別求出直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道的截面積內(nèi)澆道截面積S內(nèi)：對(duì)于封閉式澆注系統(tǒng)，S內(nèi)=S阻=0.0074cm2

15、選取S直：S橫：S內(nèi)=1：0.9：0.8的比例關(guān)系，即得： 直澆道截面積S直：S直/ S內(nèi)=1/0.8 S直=1/0.8× S內(nèi)=0.0093 (cm2) 橫澆道截面積：S橫： S橫/ S內(nèi)= 0.9/0.8 S橫=0.9/0.8 × S內(nèi)=0.0083 (cm2)答：S內(nèi) = 0.0074(cm2) ；S橫 = 0.0083(cm2) ；S直 = 0.0093(cm2). 第四章 課外作業(yè)1. 碳在鑄鐵中的存在形式有哪幾種？答：1、固溶于金屬基體2、以化合狀態(tài)(Fe3C）存在。（條件是：冷卻速度快）3、以結(jié)晶狀態(tài)（石墨）存在。（條件是：緩慢冷卻）2. 何謂碳當(dāng)量？何謂共晶

16、度？答：1）、為了定量分析如Si和P對(duì)鐵碳合金相圖形狀的影響，將這些元素的量折算成碳的增減，稱之為碳當(dāng)量。2）、鑄鐵的實(shí)際含碳量和共晶點(diǎn)的實(shí)際含碳量的比值稱為共晶度。3. 何謂鑄鐵的一次結(jié)晶？何謂鑄鐵的二次結(jié)晶？答：鑄鐵的一次結(jié)晶是指鑄鐵由液態(tài)到固態(tài)的凝固結(jié)晶過程。鑄鐵除了一次結(jié)晶以外，還有二次結(jié)晶，鑄鐵凝固結(jié)束后，在固態(tài)下繼續(xù)冷卻到室溫的過程中，鑄鐵的組織還要發(fā)生一系列的相變，這稱為二次結(jié)晶4、以含碳量為W=2.4%,W=4.26%,W=4.49%三種合金為例（見Fe-C雙重相圖），在緩慢冷卻的條件下，試分析它們的一次結(jié)晶過程。答：1、W=2.4%的合金為亞共晶鑄鐵:其結(jié)晶的第一階段為初生奧

17、氏體的析出，第二階段為剩余鐵水的共晶結(jié)晶。形成奧氏體和石墨組成的共晶團(tuán)2、W=4.26%的合金為共晶鑄鐵： 只有共晶結(jié)晶，形成奧氏體和石墨組成的共晶團(tuán)。3、W=4.49%的合金為過共晶鑄鐵：結(jié)晶的第一階段為一次石墨的析出，第二階段是剩余鐵水的共晶結(jié)晶。形成奧氏體和石墨組成的共晶團(tuán)5、 何謂孕育處理？答：在鐵液中加入少量材料，促使形成結(jié)晶核心以改善金屬組織和性能的方法。6、 常用的球化處理方法有那幾種？答：有沖入法、壓力加鎂法、轉(zhuǎn)包法 、型內(nèi)球化法7、 鑄鐵常見的基體組織有那幾種？答：石墨化退火鐵素體為主的基體組織（F85%）（鐵素體球鐵，高塑性韌性）正火珠光體為主的基體組織（P85%）（珠光體

18、球鐵，高強(qiáng)度）等溫淬火貝氏體的基體組織（超高強(qiáng)度，較好的塑性韌性） 8、 何謂鑄鐵的共析轉(zhuǎn)變？答：當(dāng)鑄鐵冷卻到狀態(tài)圖的共析線以下，并具有一定過冷度時(shí)，即開始共析轉(zhuǎn)變。過飽和的奧氏體析出共析石墨并轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體或珠光體。到底轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體呢？還是轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w呢？主要取決于鑄鐵的冷卻速度。9試述為什么工業(yè)上使用的鋁-硅合金（含Si量超過4% ）要進(jìn)行變質(zhì)處理。答：鑄造Al-Si合金性能優(yōu)越，用量極廣，但當(dāng)含Si量超過4% 時(shí)，它的Si相會(huì)呈粗片狀或針狀分布，影響到合金的機(jī)械性能，通常，抗拉強(qiáng)度b不超過140MPa，延伸率小于3因此需要進(jìn)行變質(zhì)處理，提高其機(jī)械性能。10 鑄造鋁合金如何分類？答1.鑄造鋁

19、硅合金2.鑄造鋁銅合金3. 鑄造鋁鎂合金4. 鑄造鋁鋅合金11 鑄造銅合金如何分類？答：（一）鑄造青銅 包括：1. 鑄造錫青銅2. 鑄造鋁青銅3. 鑄造鉛青銅（二）鑄造黃銅 包括：1. 鑄造普通黃銅2. 鑄造特殊黃銅12 含錫量對(duì)錫青銅機(jī)械性能有何影響？答：當(dāng)Wsn56%時(shí)，隨著含錫量的增加,抗拉強(qiáng)度 b增加，伸長(zhǎng)率增加；當(dāng)Wsn56%時(shí)，隨著含錫量的增加,抗拉強(qiáng)度 b增加，伸長(zhǎng)率降低；當(dāng)Wsn 20%時(shí)，隨著含錫量的增加,抗拉強(qiáng)度 b降低，伸長(zhǎng)率降低13 試比較錫青銅和鋁青銅的性能及應(yīng)用。答：錫青銅的性能及應(yīng)用：耐磨性好（有耐磨銅合金之稱），在大氣、海水及低濃度的堿性溶液中抗腐蝕性能極高（比

20、純銅、黃銅都高.但錫青銅存在枝晶間的分散性縮孔，致密性差，在高壓下容易滲漏,故不宜制作氣密性要求高的零件) 。常用于制作海上船舶和礦山機(jī)械的耐磨件。鋁青銅的性能：(1）高的機(jī)械性能（不僅強(qiáng)度高，塑性也高，高于錫青銅一倍以上，與鑄鋼相當(dāng)或超過鑄鋼）（2）優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性（比錫青銅更耐腐蝕）（3）高的致密性（錫青銅存在枝晶間的分散性縮孔，致密性差，在高壓下容易滲漏）（4）由于不含錫，成本低. 14 復(fù)合材料如何定義？復(fù)合材料如何分類？金屬基復(fù)合材料由什么組成？答：復(fù)合材料的定義：將兩種或兩種以上性質(zhì)截然不同的物質(zhì)加以優(yōu)化組成的新材料。復(fù)合材料有很多種分類方法，如按性能分（分為常用復(fù)合材料和先進(jìn)復(fù)合

21、材料）、按用途分（分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料）、還有按基體材料分類。按基體材料分類，可分為：1.聚合物基復(fù)合材料聚合物基復(fù)合材料（以有機(jī)聚合物如熱固性樹脂、熱塑性樹脂、橡膠等為基體）2.金屬基復(fù)合材料（以鋁、鎂、鈦、鋼鐵等金屬為基體）3.無機(jī)非金屬基復(fù)合材料（以陶瓷材料如氮化物、碳化物、硼化物、硅化物等為基體） 金屬基復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)體兩部分組成15 指出各類金屬的熔煉設(shè)備是什么。答：1、鑄鐵：沖天爐2.鑄鋼 ：電弧爐，感應(yīng)電爐 ，真空電爐 ，等離子爐，電渣爐 3.有色金屬：電阻坩鍋爐，焦炭坩鍋爐 ，煤氣坩鍋爐，焦炭反射坩鍋爐，柴油坩鍋爐16 各類金屬精煉的主要內(nèi)容（目的）是什么？ 答：1、鑄鐵：脫硫 2、鑄鋼：脫磷，脫碳 ，脫硫，脫氧 3、鑄造非鐵合金：1