工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)課課后習(xí)題參考答案

工程材料及成形技術(shù)根底課課后習(xí)題參考答案第一章：1-1 機(jī)械零件在工作條件下可能承受哪些負(fù)荷？這些負(fù)荷對(duì)零件產(chǎn)生什么作用？答：機(jī)械零件在工作條件下可能承受到力學(xué)負(fù)荷、熱負(fù)荷或環(huán)境介質(zhì)的作用〔單負(fù)荷或復(fù)合負(fù)荷的作用。力學(xué)負(fù)荷可使零件產(chǎn)生變形或斷裂；熱負(fù)荷可使零件產(chǎn)生尺寸和體積的改，產(chǎn)生熱應(yīng)，熱疲乏，高溫蠕，隨溫度上升強(qiáng)度降〔塑性、韌性上升，承載力量下降；環(huán)境介質(zhì)可使金屬零件產(chǎn)生腐蝕和摩擦磨損兩個(gè)方面、對(duì)高分子材料產(chǎn)生老化作用。1-3 σs、σ0.2和σb含義是什么？什么叫比強(qiáng)度？什么叫比剛度？答：σs－Ps∕F0,屈服強(qiáng)度，用于塑性材料。σ0.2－P0.2∕F0,產(chǎn)生0.2％剩余塑性變形時(shí)的條件屈服強(qiáng)度料。σb－Pb∕F0,抗拉強(qiáng)度，材料抵抗均勻塑性變形的最大應(yīng)力值。比強(qiáng)度－材料的強(qiáng)度與其密度之比。比剛度－材料的彈性模量與其密度之比。思考１－１、１－２.2-3 晶體的缺陷有哪些？可導(dǎo)致哪些強(qiáng)化？答：晶體的缺陷有：⑴點(diǎn)缺陷——空位、間隙原子和置換原子，是導(dǎo)致固溶強(qiáng)化的主要緣由。⑵線缺陷——位錯(cuò)，是導(dǎo)致加工硬化的主要緣由。⑶面缺陷——晶界，是細(xì)晶強(qiáng)化的主要緣由。2-5 掌握液體結(jié)晶時(shí)晶粒大小的方法有哪些？P101.3.4.2增加過(guò)冷度；⑵參加形核劑〔變質(zhì)處理〔攪拌、振動(dòng)等。2-8 在鐵-碳合金中主要的相是哪幾個(gè)？可能產(chǎn)生的平衡組織有哪幾種？它們的性能有什么特點(diǎn)？答：在鐵-碳合金中固態(tài)下主要的相有奧氏體、鐵素體和滲碳體。可能產(chǎn)生的室溫平衡組〔工業(yè)純鐵〔亞共析鋼珠光體〔共析鋼，珠光體加二次滲碳體〔過(guò)共析鋼，綜合性能好；萊氏體加珠光體加二次滲碳體〔亞共晶白口鑄鐵，萊氏體〔共晶白口鑄鐵，萊氏體加一次滲碳體〔過(guò)共晶白口鑄鐵，硬度高脆性大。思考題鐵-碳合金相圖反映了平衡狀態(tài)下鐵-碳合金的成分、溫度、組織三者之間的關(guān)系，試答復(fù)：⑴隨碳質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的增加，鐵-碳合金的硬度、塑性是增加還是減??？為什么？⑵過(guò)共析鋼中網(wǎng)狀滲碳體對(duì)強(qiáng)度、塑性的影響怎樣？⑶鋼有塑性而白口鐵幾乎無(wú)塑性，為什么？⑷哪個(gè)區(qū)域的鐵-碳合金熔點(diǎn)最低？哪個(gè)區(qū)域塑性最好？*⑸哪個(gè)成分結(jié)晶間隔最??？哪個(gè)成分結(jié)晶間隔最大？答：⑴隨碳質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的增加，硬度增加、塑性減小。由于隨碳質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的增加，滲與鐵素體量多少有關(guān)。⑵過(guò)共析鋼中網(wǎng)狀滲碳體對(duì)強(qiáng)度、塑性均降低。由于網(wǎng)狀滲碳體破壞了基體的連續(xù)性導(dǎo)致強(qiáng)度下降。⑶塑性主要與鐵-碳合金中的鐵素體相含量多少有關(guān)，鐵素體相含量越多塑性越好。〔ωc＜2.11％〕鐵素體相含量多形成綜合力學(xué)性能好的珠光體為基體而有塑性，〔ωc＞2.11％〕,滲碳體相含量高形成硬而脆的萊氏體為基體而幾乎沒(méi)有塑性。⑷共晶點(diǎn)成分合金〔ωc﹦4.3％〕奧氏體區(qū)〔GSEJNG〕塑性最好〔面心立方晶格。*⑸C點(diǎn)〔ω＝4.％純鐵F〔c％〕滲碳體Fe3〔﹦6.6％〕的結(jié)晶間隔最小E〔＝2.1％〕成分結(jié)晶間隔最大。 簡(jiǎn)述﹦0.答：ωc﹦０.４％的鋼屬于亞共析鋼，結(jié)晶過(guò)程為：Ｌ→Ｌ﹢Ａ→Ａ→Ａ﹢Ｆ→Ｐ﹢Ｆ思考２－２ ２－４ ２－６其次章：3-1 什么是珠光體、貝氏體、馬氏體？它們的組織及性能有何特點(diǎn)？答：珠光體〔P〕—PSK線〔727℃〕發(fā)生共析轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變產(chǎn)韌性和硬度介于鐵素體和滲碳體之間粒狀珠光體，綜合性能更好。貝氏體〔B〕—從550℃Ms飽和碳的鐵素體和滲碳體的非片層狀混合物組織。按組織形態(tài)不同分羽毛狀的上貝氏體〔B上〔B下過(guò)飽和度大，碳化物彌散度大，綜合性能好。馬氏體〔M〕—Ms-Mf之間低溫轉(zhuǎn)變、非集中型轉(zhuǎn)變的非平衡組織，即過(guò)飽和碳的α固溶體。體心正方晶格，分板條馬氏體〔ω0.2〔ωc＞1.0％，孿晶馬氏體ωc0.2％～1.0％之間為兩者的混合組織。馬氏體的含碳量越多，硬度越高，馬氏體有弱磁性。A→M,體積要膨脹，產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力。８什么是淬火？淬火的目的是什么？常用的淬火方法有哪幾種？說(shuō)明各種淬火方法的優(yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。答：淬火－將鋼加熱到高溫奧氏體化后以大于臨界冷卻速度ＶＫ冷卻獲得馬氏體或貝氏淬火的目的是使鋼獲得高硬度的組織淬火方法有單介質(zhì)淬火、雙介質(zhì)淬火分級(jí)淬火和等溫淬火變形小或韌性高的合金鋼零件。０鋼淬火后為什么肯定要回火？說(shuō)明回火的種類及主要應(yīng)用范圍。答：〔30500MP，放置〔M＋A〕是極端非平衡的亞穩(wěn)定狀態(tài)，有向穩(wěn)不肯定是使用所要求的狀態(tài)。回火的目的：①降低或消退淬火應(yīng)力；②回火的種類及主要應(yīng)用范圍見(jiàn)下表。類別回火溫度/℃組織和硬度/HRC回火目的主要應(yīng)用范圍保持高硬度，高耐磨低溫回火150～250M回，58～64性，消退應(yīng)力，降低脆性量具，滲碳件，外表淬火件，滾動(dòng)軸承等中溫回火350～500T回，35～50獲高的屈服強(qiáng)度和彈性極限熱作模具等高溫回火500～650S回，25～35獲高的綜合機(jī)械性能連桿，軸等思考題１.試說(shuō)明以下鋼件應(yīng)承受何種退火工藝、退火的目的及退火后的組織：⑴經(jīng)冷軋后的１５鋼鋼板，要求降低硬度；⑵鑄造成形的機(jī)床床身；⑶經(jīng)鍛造過(guò)熱〔晶粒粗大〕的ωｃ﹦０.６０％的鍛件；⑷具有片狀滲碳體組織的Ｔ１２鋼件。正火與退火的主要區(qū)分有哪些？生產(chǎn)中應(yīng)如何選擇？答：⑴再結(jié)晶退火，消退加工硬化；⑵去應(yīng)力退火，消退鑄造應(yīng)力；⑶完全退火，細(xì)化晶粒；⑷球化退火，改善切削加工性能和為最終熱處理作組織預(yù)備。正火與退火的主要區(qū)分是：⑴冷卻速度不同，正火冷卻速度比退火快；⑵退火分相變退火和不相變退火，正火必需加熱到奧氏體區(qū)；⑶組織性能，正火比退火的析出相〔Ｆ、Ｆｅ３Ｃ〕。生產(chǎn)中選擇⑴改善切削加工性能，一般ωｃ＜０.５％的鋼用正火，提高硬度，ωｃ＞０.５％的鋼用退火，降低硬度；⑵消退過(guò)共析鋼網(wǎng)狀二次滲碳體只能用正火用20〔ωc＝0.20％〕鋼進(jìn)展外表淬火和用45〔ωc＝0.45％〕鋼進(jìn)展?jié)B碳處理是否適宜？為什么？答：外表淬火是使外表獲得高硬度高耐磨性的淬火組織而工件內(nèi)部仍保持原有組織與性用于要求能承受肯定沖擊并且外表承受摩擦磨損的零件〔如齒輪的輪齒，機(jī)床的道軌，軸及花鍵軸等。外表淬火只能少量提高外表硬度，件。外表化學(xué)熱處理是通過(guò)轉(zhuǎn)變表層化學(xué)成分來(lái)轉(zhuǎn)變表層組織、性能。同樣獲得“表硬心性能。滲碳用于承受沖擊更大，耐磨性要求更高的零件，用低碳構(gòu)造鋼和低碳合金構(gòu)造鋼。排氣閥、周密機(jī)床絲杠、鏜床主軸等。氮化用中碳合金構(gòu)造鋼〔38CrMoAl。外表形變強(qiáng)化是通過(guò)對(duì)零件外表產(chǎn)生塑性變形，產(chǎn)生加工硬化，提高外表性能，產(chǎn)生特別適用于有缺口。廣泛用于彈簧、齒輪、葉片、飛機(jī)零件等。其他外表處理有高能束外表改性〔激光、電子束、電鍍及化學(xué)鍍、氣相沉積技術(shù)、熱噴涂技術(shù)、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)等。主要目的是對(duì)材料外表進(jìn)展特別的強(qiáng)化或作某些功能處理，以提高外表硬度、耐磨性、耐蝕性、耐熱性，或提高零件的裝飾性，或轉(zhuǎn)變外表的電、磁性能等。外表改性技術(shù)一般不轉(zhuǎn)變基體材料的成分或組織。20鋼進(jìn)展外表淬火不適宜，低碳鋼外表淬火后外表硬度并不高〔50HR，不耐磨；45鋼進(jìn)展?jié)B碳處理以不適宜，中碳鋼滲碳熱處理后心部的韌性不夠，不能承受較大的沖擊。思考３－３３－４ ３－６ ３－７ ３－１１4-2 何謂調(diào)質(zhì)鋼？從鋼號(hào)如何判別是否為調(diào)質(zhì)鋼?合金調(diào)質(zhì)鋼中常參加的合金元素有哪些？為到達(dá)調(diào)質(zhì)鋼相近的強(qiáng)韌性能，還可選用哪些鋼種？答：調(diào)質(zhì)鋼是指在調(diào)質(zhì)處理〔淬火＋高溫回火〕狀態(tài)下使用的鋼種。一般為中碳構(gòu)造鋼和中碳合金構(gòu)造鋼。從鋼號(hào)判別調(diào)質(zhì)鋼主要從①含碳量的表示方法，必需用兩位數(shù)表示的，說(shuō)明是構(gòu)造鋼；②含碳量的凹凸，必需是中碳鋼范圍，即ωc＝0.25％～0.55％。合金調(diào)質(zhì)鋼中常參加合金元素有:①提高淬透性并產(chǎn)生固溶強(qiáng)化的主加元素Mn、Si、Cr、Ni、B等；②形成穩(wěn)定碳化物，阻擋加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大，起細(xì)晶強(qiáng)韌化作用的輔加元素Ti、V、W、MoMo、W到達(dá)調(diào)質(zhì)鋼相近的強(qiáng)韌性，①局部中碳鋼鋼種〔如45MnV、35MnS〕通過(guò)掌握鍛造工藝參數(shù)直接生產(chǎn)零件，可達(dá)調(diào)質(zhì)的性能；②局部低、中碳鋼鋼種〔如20CrMnTi、20MnV、15MnVB、27SiM、20SiMnMoV等〕處理成低碳馬氏體〔淬火低溫回火〕或下貝氏體〔等溫淬火，可代替調(diào)質(zhì)鋼。﹡４–４性能有何異同處？鋼種高碳刃具鋼鋼種高碳刃具鋼①碳素工具鋼；②低合金熱處理方法①②淬火低溫回火；使用狀態(tài)組織回＋碳淬火性能高硬度，高耐磨性，高的熱硬性，一樣處不同處高碳M①②560含碳量均為高碳；熱處理方法根本相①③化物＋少量殘余奧氏體②刃具鋼有熱硬性要求；滾動(dòng)軸承高碳冷作模具鋼①碳素工①②淬火低溫回火；高碳M回＋碳③高溫淬火化物＋少量殘余奧氏體高強(qiáng)度，高硬度，高耐磨性，肯定鋼有優(yōu)質(zhì)鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼之刃具次回火韌性同；鋼對(duì)抗腐鋼；〔仍是低③使用組織蝕性、抗③高速溫回火〕一樣；壓強(qiáng)度和鋼。④高硬度和接觸疲乏高碳滾動(dòng)軸淬火低溫回極細(xì)的M回＋高耐磨性強(qiáng)度有要承鋼火細(xì)粒狀碳化物要求相求；＋少量剩余奧同。③冷作模具氏體度，高的硬鋼對(duì)淬透性要求較性，肯定的高；④刃具鋼、腐蝕性冷作模具具鋼；510～520℃分，滾動(dòng)②低合金〔仍軸承鋼只工具鋼；是低溫回透性有高級(jí)優(yōu)③高碳高火；質(zhì)鋼一鉻鋼；④空冷淬火種；④空冷淬回火；⑤冷作模具火冷作⑤同高速鋼鋼使用的模具鋼；鋼種類型⑤基體鋼多。４–７ 填寫(xiě)表４–２１.說(shuō)明表中鑄鐵牌號(hào)的了類別、符號(hào)和數(shù)字的含義、組織特點(diǎn)和用途。表４－２１ 鑄鐵牌號(hào)的類別、符號(hào)和數(shù)字的含義、組織特點(diǎn)和用途鑄鐵牌號(hào)符號(hào)和數(shù)字的含義類別組織特點(diǎn)用途HT200HT-200-最低灰口鑄鐵基體〔F﹢P、P〕﹢G主要用于承壓件200MPa片和受力較小的不重要零件KTH350-10KTH-350-最低抗拉強(qiáng)度黑心可鍛鑄鐵基體〔F〕﹢G團(tuán)絮用于外形簡(jiǎn)單、承受肯定沖擊的薄壁件10％.RuT300RuT-蠕墨鑄鐵，300-蠕墨鑄鐵基體﹢G蠕蟲(chóng)用于構(gòu)造簡(jiǎn)單、承受熱循環(huán)載300MPa荷、組織致密、強(qiáng)度要求高的鑄件QT600-3QT-600-最低球墨鑄鐵基體〔P﹢F〕﹢G球用于受力簡(jiǎn)單、抗力強(qiáng)度為對(duì)強(qiáng)度、韌性和600MPa3-最低延耐磨性要求高的3％零件4-8 4-22，指出表中金屬材料的類別、牌號(hào)或代號(hào)的含義、特性和主要用途。4-22金屬材料的類別、牌號(hào)或代號(hào)的含義、特性和主要用途材料牌號(hào)或代號(hào)類別 牌號(hào)或代號(hào)含義 特性用途5A05防銹鋁合金 5-Al-Mg系合金，良好的耐蝕性、A-原始合金，05-產(chǎn)塑性、及低溫韌品代號(hào)。代號(hào)LF5 性。單相固溶體宜作壓力加工、不能熱處理強(qiáng)化。2A12硬鋁合金2-Al-Cu-Mg系合高強(qiáng)度〔σb金，A-原始合金，300MP12-產(chǎn)品代號(hào)。代號(hào)接近高強(qiáng)鋼。LY12熱處理強(qiáng)化，形變強(qiáng)化。H68黃銅H-黃，加工一般黃單相а黃銅，適外形簡(jiǎn)單的深沖銅，Cu-Zn合金，合冷、熱變形加零件，散熱器外ωCu﹦68％，余量Zn。工。殼，裝潢件。HPb60-1特別黃銅H-同上，Pb-合金元比一般黃銅強(qiáng)度一般機(jī)器構(gòu)造零素，鉛黃銅，ωCu高，耐蝕性、耐〔〕﹦60％Pb﹦％，余量鋅。磨性較好。ZAiSi12鑄造鋁硅合金Z-鑄，ωSi﹦12％,余量為鋁。代號(hào)良好的鑄造性能，密度小，耐外形簡(jiǎn)單的零件〔飛機(jī)、儀表的ZL102。蝕、耐熱性及焊零件，抽水機(jī)外接性較好，強(qiáng)度殼〕低，不行熱處理強(qiáng)化。變質(zhì)處理細(xì)化晶粒提高強(qiáng)度。﹡ZCuSn10Pb1鑄造青銅Z-鑄，ωSn﹦10％,ωPb﹦1％,余量銅。ZQSn10-1。鉛改善鑄造性、切削加工性，提高機(jī)械性能和耐軸套等耐磨零件。磨性。﹡ZCuPb30鑄造鉛青銅Z-鑄，ωPb﹦30％,疲乏強(qiáng)度高，導(dǎo)熱性好，低的摩做承受高載荷、高速度及在高溫ZQPb30。擦系數(shù)。下工作的軸承。QBe2鈹青銅Q-青，ωBe﹦2％，余量銅。時(shí)效強(qiáng)化效果極佳，強(qiáng)度、彈性重要的彈簧及彈性元件，耐磨零極高，耐磨、耐蝕、耐低溫性能很好，導(dǎo)電、導(dǎo)熱好，無(wú)磁性，受沖擊無(wú)火花，冷、熱加工性及鑄造性好。思考題2．不銹鋼耐蝕的原理是什么？試比較1Cr13、1Cr18Ni91Cr18Ni9Ti的耐蝕性及強(qiáng)度。實(shí)際使用中該如何選用？答：⑴加ωCr＞12％提高基體的電極電位；⑵形成致密、穩(wěn)定、結(jié)實(shí)的Cr2O3氧化膜，減小或阻斷腐蝕電流；⑶在室溫下形成單相鐵素體或奧氏體蝕。三者含碳量一樣，故耐蝕性1Cr18Ni9Ti＞1Cr18Ni9＞1Cr13，Ti防止晶間腐蝕。強(qiáng)度1Cr13為馬氏體不銹鋼強(qiáng)度高，后二者為奧氏體不銹鋼強(qiáng)度低。實(shí)際使用中按使用時(shí)對(duì)耐蝕性和對(duì)強(qiáng)度的要求選用。思考 4-1第三章5-1熱固性與熱塑性塑料的區(qū)分和特點(diǎn)大致有哪些?分別簡(jiǎn)述你常用〔或常接觸〕的三種熱固性與熱塑性塑料的特性及用途。區(qū)分〔含支鏈型分子構(gòu)造；②受熱軟化可再生。熱固性塑料①體網(wǎng)型分子構(gòu)造；②固化后不溶、不熔，不行再生。特點(diǎn)料的特性及用途見(jiàn)下表：種類材料名稱主要特性主要用途熱塑性塑料聚乙烯〔PE〕薄膜、甁類、電絕緣和電絕緣性能極好，無(wú)毒無(wú)在＜80℃下使用。人工關(guān)節(jié)、防彈衣、小齒輪等。聚甲基丙烯酸甲酯防彈玻璃、飛機(jī)窗玻璃、風(fēng)擋、透亮的裝〔7～18〔可飾面板、儀表板、容器、燈罩、光盤(pán)、光澆鑄成形等，染色性很好；纖、眼鏡、假牙、工但外表硬度較低而耐磨性較藝美術(shù)品等。差。聚四氟乙烯〔PTFEF4〕〔－26℃～25℃長(zhǎng)期使用，耐不粘鍋、不粘油的抽化劑，化學(xué)穩(wěn)定性高，摩擦耐強(qiáng)腐蝕場(chǎng)合設(shè)備襯水最小。無(wú)毒、無(wú)味、不燃，塑料中密度最大〔2.18g人工心臟，人工食道cm3。等。熱固性塑料酚醛樹(shù)脂〔PF〕原料價(jià)格廉價(jià)，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)燈頭、開(kāi)關(guān)、插座、鍋勺手把，粘接劑，涂料，火箭、宇宙飛性好〔耐酸不太耐堿，耐熱船外殼的耐燒蝕保護(hù)層材料。和低燃燒毒性，制品硬而耐磨，但性能較脆，顏色單調(diào)。環(huán)氧塑料〔EP〕膠粘劑，配制防腐材耐化學(xué)腐蝕〔特別是堿，耐料，制模具等。良。有機(jī)硅塑料〔SI〕溫性〔－10～300℃用于高頻絕緣件，耐熱件，防潮零件等。好的耐大氣老化性及生理惰性。思考5-35-4依據(jù)以下零件的性能要求及技術(shù)條件，試選擇熱處理工藝方法并說(shuō)明理由。①用4552～56HRC,硬化1mm。②用20CrMnTi58～63HRC,0.8mm。③用65Mn5mm38～40HRC，回火屈氏體組織。④用HT200答：①預(yù)先熱處理正火，最終熱處理調(diào)質(zhì)加軸頸局部外表淬火低溫回火。調(diào)質(zhì)使整體獲性。②預(yù)先熱處理正火，最終熱處理滲碳淬火低溫回火。滲碳使外表為高碳鋼，淬火低溫回火獲得高硬度，高耐磨性。③淬火中溫回火，獲得回火屈氏體，具有高彈性。④去應(yīng)力退火，消退鑄造應(yīng)力。汽車、拖拉機(jī)變速箱齒輪多用滲碳鋼制造，而機(jī)床變速箱齒輪又多承受調(diào)質(zhì)鋼制造，緣由何在？答：汽車、拖拉機(jī)變速箱齒輪承受沖擊力較大，多用滲碳鋼制造經(jīng)滲碳淬火低溫回火后后使用。思考題﹡1.。①直徑30mm、要求良好綜合力學(xué)性能的傳動(dòng)軸，材料用20鋼，熱處理技術(shù)條件：40～45HRC。②轉(zhuǎn)速低、外表耐磨及心部強(qiáng)度要求不高的齒輪，材料用45滲碳＋淬火，58～62HRC。③彈簧〔直徑Φ15m，材料用455～60HR。④機(jī)床床身，材料用QT400-15，承受正熾熱處理。⑤外表要求耐磨的凸輪，選用4560～63HRC?！不蛑刑己辖饦?gòu)造鋼〕20〔低碳鋼〕不對(duì)，強(qiáng)度不夠，要求40～45HRC〔25～35HRC改進(jìn)：40Cr〔D0＝2～40mm，85523035HR。②〔或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼16200HB20～280HBS，外表淬火低溫回火后外表硬度為50～55HRC。材料選用是可以的，但滲碳＋淬火不對(duì)，本錢(qián)太高。改進(jìn)：材料用45鋼，正火＋外表淬火＋低溫回火，心部硬度160～200HBS50～55HRC。③分析：彈簧應(yīng)選高碳構(gòu)造鋼或中碳合金構(gòu)造鋼及高碳合金構(gòu)造鋼，淬火＋中溫回火，35～50HRC45〔中碳構(gòu)造鋼〕不對(duì)，彈性極限低，55～60HRC火才能到達(dá)且太脆。改進(jìn)：材料選65Mn〔15m835445～50HRC。④機(jī)床床身，受壓且要求消振性好，鑄鐵受壓性能都好，但消振性灰鑄鐵最好，灰鑄鐵是機(jī)床床身的首選材料。材料用QT400-15不對(duì)。 改進(jìn)：材料用HT200即可。⑤外表要求耐磨的凸輪，應(yīng)選中碳構(gòu)造鋼或中碳合金構(gòu)造鋼，正火或調(diào)質(zhì)，外表淬火＋低溫回火。 改進(jìn)：材料用45鋼，正火＋外表淬火＋低溫回火，58～62HRC。第四章7-1﹡鑄造的成形原理是什么？這種成形原理有什么特點(diǎn)？答：鑄造的成形原理是“液態(tài)成形”—馬上金屬液注入鑄型型腔中，冷卻凝固后獲得所需的鑄件。特點(diǎn)有：①適應(yīng)性很廣，工藝敏捷性大〔合金種類、外形、大小、生產(chǎn)批量等幾乎不受限制。②本錢(qián)較低，原輔材料廣泛〔鑄件與零件外形相像、尺寸相近，降低成形和加工本錢(qián)。缺點(diǎn)是：鑄造工藝過(guò)程較繁雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，易產(chǎn)生鑄造缺陷〔縮孔、縮松、氣孔、夾渣、變形等；鑄件品質(zhì)不夠穩(wěn)定，性能比鍛造低得多，對(duì)環(huán)境有污染，勞動(dòng)環(huán)境較差。7-3何謂合金的鑄造性能？假設(shè)合金的鑄造性能不好，會(huì)引起哪些鑄造缺陷？答：合金的鑄造性能—是指合金材料對(duì)肯定鑄造工藝的適應(yīng)程度即獲得外形完整、輪廓到合格鑄件的后果。7-6鑄造應(yīng)力有哪幾種？從鑄件構(gòu)造和鑄造技術(shù)兩方面考慮，如何減小鑄造應(yīng)力、防止鑄件變形和裂紋？答：鑄造應(yīng)力主要有熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力兩類。從鑄件構(gòu)造和鑄造技術(shù)兩方面考慮，減小鑄造應(yīng)力，防止鑄件變形的措施有：⑴對(duì)體收縮小的合金，鑄造工藝上承受“同時(shí)凝固原⑶承受反變形法減小變形；⑷去應(yīng)力退火。防止裂紋的措施：⑴良好的型砂〔芯砂〕的退讓性；⑵限制S、P7-10﹡其應(yīng)用的局限性為何？答：熔模鑄造與砂型鑄造相比：①鑄件精度高，外表質(zhì)量好；②可制造外形簡(jiǎn)單鑄件；③鑄造合金種類不受限制；④生產(chǎn)批量根本不受限制。缺點(diǎn)是工序繁雜，生產(chǎn)周期長(zhǎng)本錢(qián)較高，鑄件不宜太大、太長(zhǎng)，一般＜25Kg。主要用于生產(chǎn)汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的葉片，泵的葉輪，切削刀具及中、小型零件粒細(xì)，力學(xué)性能好；③可一型多鑄，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，且節(jié)約造型材料。但缺點(diǎn)有金屬型的制造本錢(qián)高，用于大批量生產(chǎn)，不宜生產(chǎn)大型〔300mm8K、外形簡(jiǎn)單和薄壁鑄件；冷卻快，鑄鐵件外表易產(chǎn)生白口，切削加工困難；受金屬型材料熔點(diǎn)的限制，熔點(diǎn)高的合金不適用，用于銅合金、鋁合金鑄件大批量生產(chǎn)。壓力鑄造與砂型鑄造相比：①尺寸精度高，外表質(zhì)量好；②可壓鑄薄壁、外形簡(jiǎn)單及很合金、鋁合金、鎂合金和銅合金等鑄件。離心鑄造與砂型鑄造相比：①不用型芯即可鑄出中空鑄件；②離心力提高金屬充填鑄型和夾雜等缺陷的概率較??；④節(jié)約金屬〔無(wú)澆注系統(tǒng)和冒口。缺點(diǎn)是鑄件的內(nèi)外表上尺寸不準(zhǔn)確，質(zhì)量較差；易產(chǎn)生成分〔密度〕偏析。主要用于鑄鐵管、汽缸套、銅套、雙金屬軸承、無(wú)縫管坯、造紙機(jī)滾筒等。思考7-7 7-108-2為什么金屬材料的固態(tài)塑性成形不像鑄造那樣具有廣泛的適應(yīng)性？備肯定的塑性且有外力作用其上。金屬材料的固態(tài)塑性成形受到內(nèi)、外兩方面因素的制約，內(nèi)因指金屬本身能否進(jìn)展固態(tài)塑性變形和可形變的力量大小條件〔溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)等〕的影響。故金屬材料的固態(tài)塑性變形不如鑄造成形那樣具有廣泛的適應(yīng)性，不能壓力加工脆性材料〔鑄鐵、鑄鋁合金等〕和外形特別簡(jiǎn)單〔尤其是內(nèi)腔外形簡(jiǎn)單〕或體積特別大的毛坯或零件，此外，壓力加工設(shè)備和模具投資較大。8-5提高金屬材料可鍛性最常用且有效的方法是什么？為何這樣？答：提高金屬材料可鍛性最常用且有效的方法是提高塑性變形溫度。隨溫度上升，金屬材料的塑性〔δ、ψ〕增加，變形抗力降低。﹡8-9以下圖示零件〔圖8.77、圖8.78、圖8.79〕2大批量的鍛造生產(chǎn)毛坯，試解答：⑴依據(jù)生產(chǎn)批量選擇鍛造方法。⑵由選取的鍛造方法繪制出相應(yīng)的鍛造過(guò)程圖〔鍛件圖。⑶確定所選鍛造過(guò)程的工序，并計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸。答：⑴單件小批量鍛造生產(chǎn)均選自由鍛、成批量鍛造生產(chǎn)均選模鍛、大批量鍛造生產(chǎn)分別選輥環(huán)軋制、齒輪齒形軋制和楔橫軋。⑵、⑶ 略。8-10落料或沖孔與拉深過(guò)程凹、凸模構(gòu)造及間隙Z答：落料或沖孔與拉深過(guò)程凹、凸模構(gòu)造在于落料或沖孔的凹、凸模有銳利