2020年《材料成型工藝基礎(chǔ)(第三版)》部分課后習(xí)題答案

1、材料成型工藝基礎(chǔ)（第三版）部分課后習(xí)題答案 第一章 .合金流動(dòng)性決定于那些因素？合金流動(dòng)性不好對(duì)鑄件品質(zhì)有何影響？ 答：合金的流動(dòng)性是指合金本身在液態(tài)下的流動(dòng)能力。決定于合金的化學(xué)成分、結(jié)晶特性、粘度、凝固溫度范圍、澆注溫度、澆注壓力、金屬型導(dǎo)熱能力。 合金流動(dòng)性不好鑄件易產(chǎn)生澆不到、冷隔等缺陷，也是引起鑄件氣孔、夾渣、縮孔缺陷的間接原因。 .何謂合金的收縮？影響合金收縮的因素有哪些？ 答：合金在澆注、凝固直至冷卻至室溫的過程中體積和尺寸縮減的現(xiàn)象，稱為收縮。影響合金收縮的因素：化學(xué)成分、澆注溫度、鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型條件。 .何謂同時(shí)凝固原則和定向凝固原則？試對(duì)下圖所示鑄件設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和冒口及冷鐵

2、，使其實(shí)現(xiàn)定向凝固。 答：同時(shí)凝固原則：將內(nèi)澆道開在薄壁處，在遠(yuǎn)離澆道的厚壁處出放置冷鐵，薄壁處因被高溫金屬液加熱而凝固緩慢，厚壁出則因被冷鐵激冷而凝固加快，從而達(dá)到同時(shí)凝固。 定向凝固原則：在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位安放冒口，使鑄件遠(yuǎn)離冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章 .試從石墨的存在和影響分析灰鑄鐵的力學(xué)性能和其他性能特征。 答：石墨在灰鑄鐵中以片狀形式存在，易引起應(yīng)力集中。石墨數(shù)量越多，形態(tài)愈粗大、分布愈不均勻，對(duì)金屬基體的割裂就愈嚴(yán)重?；诣T鐵的抗拉強(qiáng)度低、塑性差，但有良好的吸震性、減摩性和低的缺口敏感性，且易于鑄造和切削加工。石墨化不充分易產(chǎn)生白口

3、，鑄鐵硬、脆，難以切削加工；石墨化過分，則形成粗大的石墨，鑄鐵的力學(xué)性能降低。 .影響鑄鐵中石墨化過程的主要因素是什么？相同化學(xué)成分的鑄鐵件的力學(xué)性能是否相同？ 答：主要因素：化學(xué)成分和冷卻速度。 鑄鐵件的化學(xué)成分相同時(shí)鑄鐵的壁厚不同，其組織和性能也不同。在厚壁處冷卻速度較慢，鑄件易獲得鐵素體基體和粗大的石墨片，力學(xué)性能較差；而在薄壁處，冷卻速度較快，鑄件易獲得硬而脆的白口組織或麻口組織。 .什么是孕育鑄鐵？它與普通灰鑄鐵有何區(qū)別？如何獲得孕育鑄鐵？ 答：經(jīng)孕育處理后的灰鑄鐵稱為孕育鑄鐵。 孕育鑄鐵的強(qiáng)度、硬度顯著提高，冷卻速度對(duì)其組織和性能的影響小，因此鑄件上厚大截面的性能較均勻；但鑄鐵塑性

4、、韌性仍然很低。 原理：先熔煉出相當(dāng)于白口或麻口組織的低碳、硅含量的高溫鐵液，然后向鐵液中沖入少量細(xì)狀或粉末狀的孕育劑，孕育劑在鐵液中形成大量彌散的石墨結(jié)晶核心，使石墨化驟然增強(qiáng)，從而得到細(xì)化晶粒珠光體和分布均勻的細(xì)片狀石墨組織。 .為什么普通灰鑄鐵熱處理效果不如球墨鑄鐵好？普通灰鑄鐵常用的熱處理方法有哪些？其目的是什么？ 答：普通灰鑄鐵組織中粗大的石墨片對(duì)基體的破壞作用不能依靠熱處理來消除或改進(jìn)；而球墨鑄鐵的熱處理可以改善其金屬基體，以獲得所需的組織和性能，故球墨鑄鐵性能好。 普通灰鑄鐵常用的熱處理方法：時(shí)效處理，目的是消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工后變形；軟化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削

5、加工性能。 第三章 為什么制造蠟?zāi)６嗖捎煤隣钕灹霞訅撼尚?，而較少采用蠟液澆鑄成形？為什么脫蠟時(shí)水溫不應(yīng)達(dá)到沸點(diǎn)？ 答：蠟?zāi)２牧峡捎檬灐⒂仓岬扰涑?，在常用的蠟料中，石蠟和硬脂酸各?0%，其熔點(diǎn)為5060，高熔點(diǎn)蠟料可加入塑料，制模時(shí)，將蠟料熔為糊狀，目的除了使溫度均勻外，對(duì)含填充料的蠟料還有防止沉淀的作用。 蠟在回收處理時(shí)，為除去雜質(zhì)和水分，必須加熱到蠟的熔點(diǎn)以上，但不能達(dá)到水的沸點(diǎn)。壓力鑄造工藝有何優(yōu)缺點(diǎn)？它與熔模鑄造工藝的適用范圍有何顯著不同？ 答：壓力鑄造的優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和半自動(dòng)化；鑄件的尺寸精度高，表面粗糙度低，可直接鑄出極薄件或帶有小孔、螺紋的鑄件；鑄件冷卻快，晶

6、粒細(xì)小，表層緊密，強(qiáng)度、硬度高；便于采用嵌鑄法。 缺點(diǎn)：壓鑄機(jī)費(fèi)用高，壓鑄型制造成本極高，工藝準(zhǔn)備時(shí)間長，不宜單件、小批量生產(chǎn)；尚不適用于鑄鋼、鑄鐵等高熔點(diǎn)合金的鑄造；由于金屬液注入和冷卻速度過快，型腔氣體難以完全排出，厚壁處難以進(jìn)行補(bǔ)縮，故壓鑄件內(nèi)部常存在氣孔、縮孔和縮松。適用范圍：壓力鑄造在汽車、拖拉機(jī)、航空、儀表、紡織、國防等工業(yè)部門中已廣泛應(yīng)用于低熔點(diǎn)非金屬的小型。薄壁、形狀復(fù)雜的大批量生產(chǎn)；而熔模鑄造則適用于航天飛行器、飛機(jī)、汽輪機(jī)、泵、汽車、拖拉機(jī)和機(jī)床上的小型精密鑄件的復(fù)雜刀具生產(chǎn)。低壓鑄造的工作原理與壓力鑄造有何不同？為何鋁合金常采用低壓鑄造？答：低壓鑄造是介于金屬型鑄造和壓力

7、鑄造之間的一種鑄造方法，它是在0.020.07MPa的低壓下經(jīng)金屬液注入型腔，并在壓力下凝固成形而獲得鑄件的方法。 低壓鑄造的澆注壓力和速度便于調(diào)節(jié)，可適應(yīng)不同材料的鑄型，同時(shí)，充型平穩(wěn)，對(duì)鑄件的沖擊力小，氣體較易排除，尤其能有效克服鋁合金針孔缺陷。 什么是離心鑄造？它在圓筒形鑄件中有哪些優(yōu)越性？圓盤狀鑄件及成形鑄件應(yīng)采用什么形式的離心鑄造？ 答：將液態(tài)金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使其在離心力作用下充填鑄型和凝固而形成鑄件的工藝稱為離心鑄造。 優(yōu)點(diǎn)：a.可省去型心，澆注系統(tǒng)和冒口;b.補(bǔ)縮條件好，鑄件組織致密，力學(xué)性能好。圓盤狀鑄件用立式離心鑄造，成形鑄件采用成形件的離心鑄造。 第四章 試述分型面與分模面的概念。分模兩箱造型時(shí)，其分型面是否就是其分模面？答：分型面是指兩半鑄型或多個(gè)鑄型相互接觸、配合的表面。分模面是分模時(shí)兩箱的接觸面。 分模兩箱造型時(shí)，其分型面不一定是分模面。 .澆注位置對(duì)鑄件的品質(zhì)有什么影響？應(yīng)按什么原則來選擇？ 答：澆注位置不當(dāng)會(huì)造成鑄件產(chǎn)生夾渣、氣孔等缺陷或澆不到、冷隔缺陷。 澆注位置的選擇應(yīng)以保證鑄件品質(zhì)為主，兼顧造型、下芯、合箱及清理操作便利等方面，切不可以犧牲鑄件品質(zhì)來滿足操作便利。 第五章 試述結(jié)構(gòu)斜度與起模斜度的異同點(diǎn)。 答：相同點(diǎn)：都是便于鑄