《材料成型基础》复习题
成型—利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序
一、金属液态成型
1. 何谓铸造**？铸造有哪些特点？试从铸造的特点分析说明铸造是生产毛坯的主要方法？
答：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。
2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右。
3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故铸件成本较低。
缺点1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。2）铸件质量不够稳定。
2. 何谓合金的铸造性能**?它可以用哪些性能指标来衡量**？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？
铸造性能——合金易于液态成型而获得优质铸件的能力。
合金的铸造性能包括金属的流动性、凝固温度范围和凝固特性、收缩性、吸气性等。
3. 什么是合金的流动性**？影响合金流动性的因素有哪些？（P2）
流动性流动性是指熔融金属的流动能力；合金流动性的好坏，通常以“螺旋形流动性试样”的长度来衡量
流动性的影响因素1）合金的种类及化学成分{1、越接近共晶成分，流动性就越好。2、选用结晶温度范围窄的合金，以便获得足够的流动性。}2）铸型的特点3）浇注条件
4. 从Fe－Fe3C相图分析，什么样的合金成分具有较好的流动性**？为什么？
越接近共晶合金流动性越好。
凝固温度范围越窄，则枝状晶越不发达，对金属流动的阻力越小，金属的流动性就越强
5. 试比较灰铸铁、碳钢和铝合金的铸造性能特点。
6. 铸件的凝固方式依照什么来划分？哪些合金倾向于逐层凝固？
1. 合金的凝固方式（1）逐层凝固方式（图1-5a）合金在凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开，这种凝固方式称为逐层凝固。常见合金如灰铸铁、低碳钢、工业纯铜、工业纯铝、共晶铝硅合金及某些黄铜都属于逐层凝固的合金。
2）糊状凝固方式（图1-5c）合金在凝固过程中先呈糊状而后凝固，这种凝固方式称为糊状凝固。球墨铸铁、高碳钢、锡青铜和某些黄铜等都是糊状凝固的合金。
（3）中间凝固方式（图1-5b）大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，称为中间凝固方式。中碳钢、高锰钢、白口铸铁等具有中间凝固方式。
7. 缩孔和缩松是怎样形成的？可采用什么措施防止？
形成缩孔和缩松的主要原因都是液态收缩和凝固收缩所致；防止措施：a）采用定向凝固的原则b）合理确定铸件的浇注位置、内浇道位置及浇注工艺c）合理应用冒口、冷铁和补贴
8. 合金收缩由哪三个阶段组成**？各会产生哪些缺陷？影响因素有哪些？如何防止？
1.液态收缩金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩。
2. 凝固收缩熔融金属在凝固阶段的体积收缩。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。
3. 固态收缩金属在固态时由于温度降低而发生的体积收缩。固态收缩对铸件的形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。
二）影响收缩的因素1. 化学成分不同成分的合金其收缩率一般也不相同。在常用铸造合金中铸钢的收缩最大，灰铸铁最小。
2. 浇注温度合金浇注温度越高，过热度越大，液体收缩越大。
3. 铸件结构与铸型条件铸件冷却收缩时，因其形状、尺寸的不同，各部分的冷却速度不同，导致收缩不一致，且互相阻碍，又加之铸型和型芯对铸件收缩的阻力，故铸件的实际收缩率总是小于其自由收缩率。这种阻力越大，铸件的实际收缩率就越小。
缩孔、缩松的防止措施
9. 何谓同时凝固原则和定向（顺序）凝固原则**？对图1所示阶梯型铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。
凝固的原则同时凝固是指通过设置冷铁、布置浇口位置等工艺措施，使铸件温差尽量变小，基本实现铸件各部分在同一时间凝固
定向凝固，是使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程
采用的是定向凝固，如图
10. 铸造应力有哪几种？如何形成的？如何防止铸造应力、变形和裂纹？
铸造应力在铸件的凝固以及以后的冷却过程中，随温度的不断降低，收缩不断发生，若收缩受阻，铸件内将产生应力，称为铸造应力，这是铸件产生变形或开裂的主要原因，将严重影响铸件的质量。
产生原因：a）热应力铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力。
b）固态相变应力铸件由于固态相变，各部分体积发生不均衡变化而引起的应力。
c）收缩应力铸件在固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇冒口、箱挡等外力的阻碍而产生的应力。
铸造应力的防止和消除措施：a）采用同时凝固的原则b）提高铸型温度c）改善铸型和型芯的退让性d）进行去应力退火
铸件的变形防止：a) 采用反变形法b) 进行去应力退火c) 设置工艺筋铸件裂纹的防止
为有效地防止铸件裂纹的发生，应尽可能采取措施减小铸造应力；同时金属在熔炼过程中，应严格控制有可能扩大金属凝固温度范围元素的加入量及钢铁中的硫、磷含量。
11．灰铸铁最适合铸造什么样的铸件？举出十种你所知道的铸铁件名称及它们为什么不采用别的材料的原因。答：灰铸铁的铸造工艺特点铸造性能好，工艺简单，成品率高。适用于对强度、硬度和耐磨性要求较高的重要铸件，尤其是厚大铸件，如床身、凸轮、凸轮轴、气缸体和气缸套
12．可锻铸铁是如何获得的？为什么它只适宜制作薄壁小铸件？
答：可锻铸铁是白口铸铁通过石墨化或氧化脱碳可锻化处理，改变其金相组织或成分而获得的有较高韧性的铸铁；可锻铸铁的碳、硅质量分数低，熔点比灰铸铁高，凝固温度范围大，故铁液的流动性差，必须适当提高铁液的出炉温度，以防产生冷隔、浇不足等缺陷。同时，可锻铸铁的凝固过程没有石墨化膨胀阶段，体积收缩和线收缩较大，易形成缩孔和裂纹等缺陷在设计铸件时除应考虑合理的结构形状外，在铸造工艺上应采用定向凝固的原则设置冒口和冷铁，适当提高型砂的耐火度，退让性和透气，为挡住熔渣，在浇注系统中应安放过滤网。
13. 什么是手工造型与机器造型**？各有何特点**？应用范围如何？各有哪些常用造型方法？
答：手工造型是全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型操作灵活、适应性广、工艺装备简单、成本低，但其铸件质量差、生产率低、劳动强度大、技术水平要求高，所以手工造型主要用于单件小批生产，特别
是重型和形状复杂的铸件。手工造型方法可分为：两箱造型、三箱造型、脱箱造型、地坑造型、组芯造型
整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活块造型、刮板造型
机器造型是指用机器全部完成或至少完成紧砂操作的造型工序。机器造型铸件尺寸精确、表面质量好、加工余量小，但需要专用设备，投资较大，适合大批量生产。机器造型方法有：压实紧实、高压紧实、震击紧实、震压紧实、微震紧实、抛砂紧实、射压紧实、射砂紧实。
14．什么是特种铸造**？常用有哪些方法**？金属型铸造有何优越性和局限性**？
答：除砂型铸造以外的其他铸造，称特种铸造。金属铸造的特点及应用范围：
1）金属型铸件冷却快，组织致密，力学性能高。2）铸件的精度和表面质量较高3）浇冒口尺寸较小，液体金属耗量减少，一般可节约15%－30%。4）不用砂或少用砂。
金属型铸造的主要缺点是金属型无透气和退让性，铸件冷却速度大，容易产生浇不到、冷隔、裂纹等缺陷。15．试述熔模铸造的主要工序，主要特点及适用范围如何？
主要工序：设计制造压型→蜡模制造→结壳→脱蜡与焙烧→浇注与清理
熔模铸造的主要特点及适用范围
1）铸件的精度和表面质量较高，尺寸公差等级可达IT14-IT11，表面粗糙度Ra值可达12.5mm-1.6mm。
2）适用于各种合金铸件。3）可制造形状较复杂的铸件，铸出孔的最小直径为0.5mm，最小壁厚可达0.3mm。4）工艺过程较复杂，生产同期长，制造费用和消耗的材料费用较高，多用于小型零件（从几十克到几千克），一般不超过25kg。
16．压力铸造工艺有何优缺点？它与熔模铸造工艺的适用范围有何显著不同？
压铸的特点和应用1. 压铸优点：①铸件的尺寸精度最高，表面粗糙度Ra值最小。②铸件强度和表面硬度都较高。③生产效率很高，生产过程易于机械化和自动化。2. 压铸缺点：①压铸时，高速液流会包住大量空气，凝固后在铸件表皮下形成许多气孔，故压铸件不宜进行较多余量的切削加工，以免气孔外露。②压铸黑色金属时，压铸型寿命很低，困难较大。③设备投资大，生产准备周期长
17．什么是离心铸造？它在圆筒形铸件的铸造中有哪些优越性**？
答：将金属液浇进高速旋转的铸型内，使之在离心力作用下充型并凝固的方法，称为离心铸造。
18．试确定下列零件在大量生产条件下，最适宜采用哪几种铸造工艺：缝纫机头：金属型铸造，汽轮机叶片：低压铸造、铝活塞：挤压铸造，大口径铸铁污水管：离心铸造，柴油机缸套：离心铸造，摩托车汽缸体：压力铸造，车床床身：砂型铸造，大模数齿轮滚刀：熔模铸造，汽车喇叭：挤压铸造，家用煤气炉减压阀：壳体铸造。
19. 为什么要规定铸件的最小壁厚值？如何确定最小壁厚？
20. 为什么铸件的重要加工面和主要工作面在铸件中应朝下**？
因为下部及侧面出现的缺陷的可能性少，组织致密。减少产生气孔、夹砂、砂眼、结疤类缺陷
21. 为什么尽量使铸件全部或大部位于同一砂箱内**？
防止错型、飞翅、毛刺等缺陷，保证铸件尺寸的精确
22. 何谓铸造工艺图**？有何用途？
铸造工艺图是表示铸型分型面、浇冒口系统、浇注位置、型芯结构尺寸、控制凝固措施（冷铁、保温衬板）等的图样。指导加工
23．试确定图2所示铸件的浇注位置及分型面。**
图2 铸件
24．浇注系统一般有哪几个基本组元组成**，各组元的作用是什么**？
浇注系统组成：浇口杯：承接来自浇包的金属液减轻金属液对铸型的冲击，阻止熔渣、杂物、气泡等进入直浇道，增加金属液的充型压力等。
直浇道：将来自浇口杯的金属液引入横浇道，保证金属液克服沿程的阻力损失
直浇道窝：缓冲金属液，有助于杂质和气泡上浮至横浇道顶部
横浇道：撇渣
内浇道：将金属液导入型腔控制金属液的速度和方向，调节铸件各部分温宿分布和凝固顺序。
25．什么叫芯头和芯座？它们起什么作用？其尺寸大小是否相同？
26．冒口的作用是什么？简述其设置原则？
27．何谓封闭式、开放式、底注式及阶梯式浇注系统？它们各有什么优点？
28．在方便铸造和易于获得合格逐渐的条件下，图3所示铸件结构有何值得改进之处**？怎样改进**？
图3 设计不良的铸件结构
29. 快速成型技术主要有哪几种？简述其基本原理。
答：1、光固化立体造型2、分层物件制造3、选择性激光烧结4、熔融沉积造型
快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件。由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具
的条件下生成几乎任意复杂的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。
二、金属塑性成型
1. 什么叫金属塑性成型？金属塑性成型的主要生产方式有哪些**？为什么对某些重要的机械零件要进行锻造？（P68）
答：它是在外力的作用下，使金属产生塑性变性，从而加工成所需形状和尺寸的工件的加工方法。
主要生产方式：体积成型：锻造、挤压、轧制、拉拔等。板料成型：冲压。
2. 何谓加工硬化**？在热加工过程中是否也有加工硬化现象产生？（P70）
金属在冷变形时，随变形程度的增加，强度、硬度提高而塑性韧性下降的现象有，但加工硬化会被再结晶消除
3. 何谓再结晶**？它对工件的性能有何影响？（P70）
再结晶：T 再＝0.4T 熔，组织、性能恢复到变形前的水平。影响：消除加工硬化增加金属的塑性
4. 区别冷变形和热变形的界限是什么**？钢在400℃温度下进行加工，是热变形还是冷变形**？
界限是再结晶温度；是冷变形因为他还没有达到再结晶温度
5. 可锻性良好的金属应具有哪些力学性能和组织状态**？哪些工艺条件影响金属的可锻性**？如何影响？（P72-73）
塑性高、变形抗力小则锻造性能好。它决定于金属的本质和变形条件。
变形条件
1．变形温度 变形温度低，金属的塑性差、变形抗力大，不但锻压困难，而且容易开裂。提高金属变形时的温度，可使原子动能增加，原子间的结合力消弱，使塑性提高，变形抗力减小。
2．变形速度 变形速度指单位时间内的变形程度，变形速度低时，金属的回复和再结晶能够充分进行，塑性高、变形抗力小；随变形速度的增大，回复和再结晶不能及时消除冷变形强化，使金属塑性下降，变形抗力增加，锻造性能变差。常用的锻压设备不可能超过临界变形速度。
3．应力状态 采用不同的变形方法，在金属中产生的应力状态是不同的。应力状态对于塑性的影响为：压应力数目越多，塑性越好；拉应力数目越多，塑性越差；应力状态对于变形抗力的影响为：同号应力状态下的变形抗力大于异号状态下的变形抗力。所以，在选择变形方法时，对于塑性高的金属，变形时出现拉应力有利于减少能量消耗；对于塑性低的金属应尽量采用三向压应力以增加塑性，防止裂纹。
6. 钢料加热温度不当时，易产生哪些缺陷**？如何防止？
温度过高时产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷甚至使锻件报废，终锻温度过低，金属的加工硬化严重，变性抗力急剧增加，使加工难于进行，强行锻造，将导致短剑破裂报废。
7. 确定碳钢始锻温度和终锻温度的依据是什么**？
以合金状态图为依据。
8. 什么叫锻造比**？锻粗与拔长时的锻造比如何计算P72？
锻造比是锻造时变形程度的一种表示方式。通常用变形前后的截面比、长度比或高度比来表示。 锻（镦）粗：H H 0，H 0为变形前的高度，H 为变形后的高度 拔长：F F 0，F 0为变形前的横截面积，F 为变形后的横截面积
9. 什么叫自由锻**？其基本工序有哪些**？P76
只用简单的通用性工具，或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件，这种方法称为自由锻。基本工序：拔长、镦粗、冲孔、扩孔、弯曲、切割、扭矩和错移等
10. 常用自由锻设备有哪几种？其工作原理与应用场合有何不同？、
自由锻设备：空气锤、水压机、蒸气－空气锤。
自由锻应用 —— 单件和小批量生产。
11. 什么叫模锻**？与自由锻相比有何优缺点？
模锻——将加热后的坯料放在模膛内受压变形而获得锻件的一种加工方法。
与自由锻相比：
1、 生产率较高，模锻时，金属变形在模膛内进行，故能较快获得所需的形状。
2、 模锻件的尺寸精确，加工余量小；
3、 可以锻造形状比较复杂的锻件；
4、模锻生产比自由锻消耗的金属材料少，切削加工工作量也少，有利于降低生产成本。
应用：中、小型锻件的成批和大量生产，缺点：1）受模锻设备吨位的限制；2）锻模成本高。
问题：小型锻件的中、小批量生产应采用自由锻还是模锻？或其他方法？
胎模锻在自由锻设备上使用非固定模具（胎模）生产模锻件的工艺方法。特点：与自由锻相比：生产率高，精度高（余量小），与模锻相比：成本低（设备、模具）。
12. 锤上模锻时，多模膛模锻的模膛可分为几种？它们的作用是什么？为什么在终锻模膛周围要开设飞边槽？
13. 绘制模锻件图应考虑哪些问题？选择分模面与铸件的分型面有何异同？为什么要考虑模锻斜度和圆角半径？锤上模锻带孔的铸件时，为什么不能锻出通孔？
14. 什么是胎模锻？与自由锻相比有何优缺点**？
在自由锻设备上使用非固定模具（胎模）生产模锻件的工艺方法
与自由锻相比：①操作简便，生产率高；②锻件表面质量好；③力学性能好。
15. 板料冲压与锻造相比有何异同**？
同：都利用外力加压使工件变形
异：锻造是将原材料加热到一定温度然后使用工具锻打成型，是在高温的情况下成型, 可以细化制件中的晶粒。冲压是将原材料用合适的冲压模具冲压成型,在常温下成型，且对厚度有一定要求。
16. 板料冲压有哪些基本工序**？冲压件的材料有什么要求？
冲压基本工序——分离（落料、冲孔、切断等，习惯统称为冲裁）、变形（弯曲、拉深、成型、翻边、收口等、冲压件的形状及尺寸）
对落料件和冲压件的要求
(1)落料件的外形和冲孔件的孔形应简单、对称尽量用圆形、矩形避免长槽或细长悬臂结构。注意排样，提高利用率。
(2)冲裁件的结构尺寸（如孔径、孔距）必须考虑材料的厚度。
(3)冲裁件上的直线与直线、曲线与直线的交界处，均用圆弧连接。最小园角半径如表。对弯曲件的要求曲件形状应尽量对称，弯曲半径大于最小半径。弯曲边H 〉2δ，可以先弯好后再切去。为防止孔变形，孔的位置L>1.5~2δ3、拉深件的要求：外形简单、对称，深度不宜过大。最小许可半径如，否则增加拉深次数和整形工作。
17. 试分析冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命的影响。如何确定冲裁模具中凸凹模的尺寸？
18. 用Φ50mm冲孔模具来生产Φ50mm落料件能否保证冲压件的精度**？为什么？
答：不能。
①落料时以凹模为准计算，凹模刃口的基本尺寸接近落料件的最小极限尺寸，凸模的基本尺寸等于凹模刃
口基本尺寸减去一个最小间隙值。
②冲孔时以凸模为准计算，凸模刃口的基本尺寸接近冲孔件的最大极限尺寸，凹模的基本尺寸等于凸模的
基本尺寸加一个最小合理间隙值。
19. 试比较圆筒形工件拉伸、翻边时变形特点的不同。
20. 挤压零件生产的特点是什么？
坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出，使之横断面积减小、长度增加，成为所需制品的加工方法称为挤压
21. 轧制零件的方法有几种？各有什么特点？
22. 试述几种主要高能高速成形的特点
高速成型的特点模具简单零件精度高表面质量好可提高材料的塑性变形能力利于采用复合工艺方法：爆炸成形电液成形电磁成形
三、金属连接成型
1. 什么是焊接？焊接方法有哪些？各具有什么特点？
焊接：用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。
1．熔化焊电弧焊（手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊）、电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等2．压力焊：电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等
3．钎焊：软钎焊、硬钎焊
2. 什么是焊接电弧**？其形成特点如何？（P123）
焊接电弧：在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象
焊接电弧的稳定燃烧—就是带点粒子产生、运动、复合、产生的动态平衡过程。
3. 焊条的作用是什么**？焊条药皮有何成分功用？（P125）
焊条的作用：焊条芯：焊缝的填充材料—填充焊缝电极传导电流—导电
约皮: 机械保护的作用冶金的作用稳定电弧的作用
4. 下列焊条型号或牌号的含义是什么？E4303；J422；J507。
5. 焊接接头由哪几部分组成**？各部分的组织和性能特点是怎样**？（P126）
焊接接头的组成：、焊缝区（熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。属于铸造组织）；熔合区是焊缝和母材金属的交界区是焊缝向热影响区过渡的区域。（强度、塑性、韧性极差，是裂纹和局部脆断的发源地。）；焊接热影响区（焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，其组织和性能发生变化的区域）
减小和消除焊接热影响区的方法①小电流、快速焊接采用先进的焊接方法③焊前预热、焊后热处理（正火）焊接接头形式有对接、搭接、角接和T形接头
6. 常见焊接缺陷有哪几种**？其中对焊接接头性能危害最大的为哪几种**？（P150-151）
焊缝常见缺陷1、焊瘤；2、夹渣；3、裂纹；4、气孔；5、咬边；6、未焊透。
裂纹危害最大（百度来的答案）
7. 产生焊接应力与变形的原因是什么？焊接过程中和焊后的焊缝区纵向受力是否一样？清除和防止焊接应力有哪些措施？
焊接应力与变形产生的根本原因是：焊件(工件）在焊接过程中受到局部加热和快速冷却。
8. 说明埋弧自动焊、电渣焊**、CO2焊、氩弧焊点基本过程、特点和应用范围。
答：电渣焊→利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热，同时加热熔化焊丝和金属母材的焊接方法；焊接热源：电阻热；保护介质：液态熔渣
特点：1）大厚度工件可一次焊成。2）生产率高，成本低。3）焊接质量好。不易产生夹渣、气孔等缺陷。
4）热影响区大。—焊后热处理。
应用：①适用于碳钢、合金钢、不锈钢等材料；②适用于厚大工件。厚度大于40mm的大型结构件。9. 什么是金属的焊接性？钢材的焊接性主要决定于什么因素？
金属材料的焊接性指被焊金属采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。焊接性①工艺焊接性：焊接接头产生工艺缺陷的倾向。尤其指出现各种裂纹的可能性②使用焊接性：焊接接头在使用中的可靠性。包括力学性能及其它特殊性能影响焊接性的因素1）焊接方法2）焊接材料3）焊件化学成分4）工艺参数
10. 下列金属材料焊接时主要问题是什么？常用什么焊接方法和焊接材料？
普通低合金钢；中碳钢；珠光体耐热钢；奥氏体不锈钢；铝及铝合金；铜及铜合金；钛及钛合金
低碳钢的焊接焊接性良好。中碳钢：C<0.25~0.60% CE <0.4% 焊接性由良好CE =0.4%~0.60% 较差问题：焊缝区易产生热裂纹热影响区易产生冷裂纹
措施：焊前预热（150~250 ℃），焊后缓冷选用低氢型焊条焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊
高碳钢：C>0.60%焊接性差。问题：焊缝区易产生热裂纹热影响区易产生冷裂纹
措施：焊前预热（250~350 ℃），焊后缓冷。选用低氢型焊条焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊避免选用高碳钢作为焊接结构件。焊补
普通低合金结构钢低强度普通低合金结构钢：σs<400MPaCE <0.4% 16Mn、09Mn2Si 焊接性良好
高强度普通低合金结构钢：CE <0.4%~0.5%σs>400Mpa15MnVN，18MnMoNb 14MnMoV焊接性较差
焊前预热（150~250 ℃），焊后缓冷；选用低氢型焊条；焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。
马氏体钢的焊接：焊接性很差，易产生冷裂。焊前预热，焊后缓冷。常用氩弧焊、埋弧焊
铁素体钢的焊接：焊接性较差。焊前低温预热，常用钨极氩弧焊、手弧焊。奥氏体钢的焊接：焊接性好。适用多种焊接方法
焊接常用保护措施：焊前预热（150~250 ℃），焊后缓冷；选用低氢型焊条；焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。
1. 铝及铝合金的焊接特点1）易氧化；2）易产生气孔；3）易变形开裂4）接头易软化；焊接方法氩弧焊、气焊、钎焊、电阻焊
铜及铜合金的焊接特点1）难熔合2）易氧化3）易产生气孔4）易变形开裂焊接方法氩弧焊、气焊、钎焊、碳弧焊。
11.碱性焊条与酸性焊条有何不同？应如何选择**？
酸性焊条：在熔渣中以酸性氧化物为主（TiO2、SiO2、Fe2O3）酸性焊条适用一般的结构构件；碱性焊条：在熔渣中以碱性氧化物为主（K2O、Na2O、CaO、MnO）碱性焊条焊成的焊缝金属含氢量很低，抗裂性及强度好，适于焊接重要的结构钢或合金结构钢；
电焊条的选用：（1）根据被焊工件的强度选用（2）根据被焊工件的化学成分选用（3）根据被焊工件工作条件和结构选用（4）根据实际生产状况选用
12. 如图4所示的三种焊件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请加以改正。**
图4 焊件的焊缝布置
四、非金属材料的成型
1. 塑料由什么组成？常用的工程塑料中，哪些是热塑性塑料**？哪些是热固性塑料**？
塑料的组成：①树脂: 塑料的主要组分②填充剂（填料）: 提高塑料的力学、电学性能或降低成本等。③增塑剂: 提高塑料的可塑性和柔软性；④稳定剂: 提高塑料对热、光、氧等的稳定性，延长使用寿命。⑤增色剂: 赋予塑料制品各种色彩；⑥润滑剂: 提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱模能力，同时可使制品光亮美观。
⑦固化剂: 与树脂发生交联反应，使受热可塑的线型结构变成热稳定好的体型结构。⑧其他: 还有发泡剂、催化剂、阻燃剂等
热塑性塑料受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形,包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。
热固性塑料在加热、加压并经过一定时间后即固化为不溶、不熔的坚硬制品，不可再生。具有更好耐热性和抗蠕变能力,包括有酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、有机硅树脂等。
2. 塑料有哪些成型方法**？各适于成型哪一类制品**？
成型方法：注射成型，除氟塑料外几乎所有的热塑性塑料都可用来注射成型，成型三维复杂塑料制品；
模压成型法（压制成型）：主要用于热固性塑料制品的生产。适用于形状复杂或带有复杂嵌件的制品，但生产率低、模具成本较高。其制品主要用作机械零部件、电器绝缘件和日用品等，汽车配电盘、电器开关、餐具等挤出成型：挤出成形的生产效率高，可自动化连续生产，一般使用热塑性塑料作原料。成型管材、板材、薄膜和中空制品。
吹塑成形（中空成型）成型工业生产及日常生活中使用的化学品包装容器、便携式工具箱，生活塑料瓶等3. 注射成形主要用于哪类塑料的成型**？一般有哪几个工艺步骤**？
注射成型主要用于热塑性塑料。能生产形状复杂、薄壁、嵌有金属或非金属的塑料制品
工艺步骤加料→塑化→充模→保压→倒流→冷却→脱模
4. 橡胶的组成是什么？有什么用途？为什么要硫化？
5. 为什么橡胶在成形前要进行塑炼**？橡胶有哪些成型方法**？
为什么要塑练？降低它的弹性，增加其可塑性，并且获得适当的流动性，以满足混炼、压延、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵制造等各种工艺加工过程要求
塑练：强迫生胶反复通过两个转速不同的滚筒之间的间隙，使之在强剪切力作用下长分子链被切断，相对分子量减小，从而流动性增加（即塑性增加）的工艺过程。塑炼一般在螺杆式塑炼机或两辊式塑炼机上进行。
橡胶的成型方法：①压延②注射法③挤出④裁断⑤硫化
6. 胶粘剂的组成是什么？试述粘接工艺过程。
7. 陶瓷粉末的制备方法分为哪几类？简述各分类方法的基本原理。各有何优缺点？
8. 陶瓷有哪些成型方法？
9. 陶瓷为什么要烧结？其原理是什么？
五、材料成型工艺的选择及检验
1. 什么是毛坯？合理选择毛坯有何重要性？毛坯选择包括什么内容？
1零件毛坯类型（1）按用途分：结构毛坯、工具毛坯、其它毛坯。（2）按加工方法分：型材、铸件、锻件、冲压件、焊接件、冷挤压件、粉末冶金件。
2. 常用零件毛坯类型有哪几种**？其选择原则有哪些？
零件毛坯类型
（1）按用途分：结构毛坯、工具毛坯、其它毛坯。
（2）按加工方法分：型材、铸件、锻件、冲压件、焊接件、冷挤压件、粉末冶金件。
毛坯选择的原则 1.零件的使用性能及质量要求2.材料的工艺性能{①材料的工艺性对毛坯选择的影响②零件的结构、形状与尺寸大小对毛坯生产方法选择的影响③零件性能的可靠性对毛坯选择的影响④零件生产的批量对毛坯选择的影响}3.选材经济合理性4.生产条件（可行性）
3. 为什么轴杆类零件一般采用锻件，而机架类零件多采用铸件？
4. 为什么齿轮多用锻件**？而带轮、飞轮多用铸件**？
因为齿轮的作用是传动，工作时要受到很大的压力，摩擦力，弯曲应力还会受到冲击、振动，所以要求齿轮要有高硬度、高耐磨性、较高的耐磨性、较强的强度和韧度，锻件适合这方面要求。而带轮、飞轮受力不大工作环境要求不需要太严格的，为减少加工成本，所以选择铸件
5．材料的力学性能是否是决定其成形工艺的唯一因素？简述理由。
6．某厂要大量生产六角螺栓、螺母、垫圈、木螺钉、铁钉，各应选用什么成形工艺？
7．试为汽车驾驶室中的方向盘选择三种材料及成形工艺，并进行比较。
8．试为下列齿轮选择材料及成形方法：
①承受冲击的高速重载齿轮，Φ200mm，批量2万件；锻造20Cr
②不承受冲击的低速中载齿轮，Φ250mm，批量50件；
③小模数仪表用无油润滑小齿轮，Φ30mm，批量3000件；
④卷扬机大型人字齿轮，Φ1500mm，批量5件；铸件
⑤钟表用小模数传动齿轮，Φ15mm，批量10万件。冲压件
材料成型基础模拟练习题
一、填空题（每空0.5分）
1. QT400-15表示名称为球墨铸铁的材料，其中两组数字分别表示最低抗拉强度和最低断后伸长率，其石墨形态为球状。
2. 自由锻的基本工序有拔长、镦粗、冲孔、扩孔等。
3. 在亚共析碳钢中，钢的力学性能随含碳量的增加其强度提高而塑性下降，这是由于平衡组织中碳元素增多而铁元素减少的缘故。
二、选择题（每空1分）
1.当浇注具有圆柱形内腔的铸件时，用（C）可省去型芯。
ａ、压力铸造；ｂ、熔模铸造；ｃ、离心铸造
2. 区别冷变形和热变形的依据是（c）。
a、变形时是否有加热；
b、变形温度的高低；
c、变形后是否有加工硬化组织。
3. 随温度下降从奥氏体中析出的渗碳体称为（b），从铁素体中析出的渗碳体称为（c）。
a、一次渗碳体；
b、二次渗碳体；
c、三次渗碳体。
4. 常温下金属的晶粒越细，则力学性能是（a）。
a、强度越高，塑性越好；
b、强度越高，塑性越差；
c、强度越低，塑性越差。
5. 金属型铸造适用于（a）生产。
ａ、大批、大量；ｂ、小批量；
ｃ、成批、大量、也可单件。
三、名词解释（每题3分）
1. 铸造工艺图→铸造工艺图是表示铸型分型面、浇冒口系统、浇注位置、型芯结构尺寸、控制凝固措施（冷铁、保温衬板）等的图样
2. 焊接性→指被焊金属采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。
3. 铸造→熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造
4. 加工硬化→金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象
四、判断题（每题1.5分）
1．接近共晶成分的合金，流动性最好。（对）
2．由于可锻铸铁的塑性比灰铸铁好，所以是可以锻造的铸铁。（错）
3. 砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造、压力铸造相比，大批生产时压力铸造的生产率最高。（错）4．承受重载荷的重要零件，例如轴、齿轮、连杆等大多采用锻件毛坯。（对）
5. 灰铸铁通过球化退火可以转变为球墨铸铁。（错）
6. 在室温下进行金属变形加工，称为冷加工。（错）
七、问答题及改错题
材料成型基础习题集 一.解释名词 1.开放式浇注系统：浇口的总截面积大于直浇口的截面积的浇注系统。合金在直浇口中不停 留而直接进入铸型的浇注系统。该浇注系统流动性好，但缺乏挡渣作用。 2.封闭式浇注系统：浇口的总截面积小于直浇口的截面积的浇注系统。直浇口被合金灌满而 使渣漂浮在上部，具有较好的挡渣作用，但影响合金的流动性。 3.顺序凝则：通过合理设置冒口和冷铁，使铸件实现远离冒口的部位先凝固，冒口最后凝固 的凝固方式。 4.同时凝则：通过设置冷铁和补贴使铸件各部分能够在同一时间凝固的凝固方式。 5.孕育处理：在浇注前往铁水中投加少量硅铁、硅钙合金等作孕育剂，使铁水产生大量均匀 分布的晶核，使石墨片及基体组织得到细化。 6.可锻铸铁：是白口铸铁通过石墨化退火，使渗碳体分解而获得团絮状石墨的铸铁。 7.冒口：是在铸型储存供补缩铸件用熔融金属的空腔。 8.熔模铸造：用易熔材料如蜡料制成模样，在模样上包覆若干层耐火涂料，制成型壳，熔出 模样后经高温焙烧，然后进行浇注的铸造方法。 9.离心铸造：使熔融金属浇入绕水平轴、倾斜轴或立轴旋转的铸型，在惯性力的作用下，凝 固成形的铸件轴线与旋转铸型轴线重合的铸造方法。 10.锻造比：即锻造时变形程度的一种表示方法，通常用变形前后的截面比、长度比或高度比 来表示。 11.胎模锻造：是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法。 12.拉深系数：指板料拉深时的变形程度，用m=d/D表示，其中d为拉深后的工件直径，D 为坯料直径。 13.熔合比：熔化焊时，母材加上填充金属一起形成焊缝，母材占焊缝的比例叫熔合比。 14.焊缝成形系数：熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比值 （φ=B／H）。 15.氩弧焊：是以氩气作为保护气体的气体保护电弧焊。 16.电渣焊：是利用电流通过液体熔渣产生的电阻热做为热源，将工件和填充金属熔合成焊缝 的垂直位置的焊接方法。 17.点焊：是利用柱状电极在两块搭接工件接触面之间形成焊点而将工件焊在一起的焊接方 法。 18.冷裂纹敏感系数：依据钢材板厚、焊缝含氢量等重要因素对焊接热影响区淬硬性的影响程 度。 二.判断正误 1、垂直安放的型芯都要有上下型芯头. （√） 2、熔模铸造不需要分型面. （√） 3、型芯烘干的目的主要是为了提高其强度. （√） 4、确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝上. （╳） 改正：确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝下. 5、钢的碳含量越高,其焊接性能越好. （╳） 改正：钢的碳含量越高,其焊接性能越差. 6、增加焊接结构的刚性,可减少焊接应力. （√）
材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案 第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 ②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝则和定向凝则？ 答：①同时凝则：将浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离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 ⑴.试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果没球墨铸铁好？普通灰铸铁常用热处理方法有哪些？目的是什 么？ 答：①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进；而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法：时效处理，目的是消除应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。 第三章 ⑴．为什么制造蜡模多采用糊状蜡料加压成形，而较少采用蜡液浇铸成形？为什么脱蜡时水温不应达到沸点？ 答：蜡模材料可用石蜡、硬脂酸等配成，在常用的蜡料中，石蜡和硬脂酸各占50%，其熔点为50℃~60℃，高熔点蜡料可加入塑料，制模时，将蜡料熔为糊状，目的除了使温度均匀外，对含填充料的蜡料还有防止沉淀的作用。
2-1 判断题（正确的画O，错误的画×） 1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（×） 2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（O） 3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（O） 4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（O） 5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×） 6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。（×） 7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。（O） 8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（O） 2-2 选择题 1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。 A．减弱铸型的冷却能力；B．增加铸型的直浇口高度； C．提高合金的浇注温度；D．A、B和C；E．A和C。 2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（D），而同时凝固适合于（B）。 A．吸气倾向大的铸造合金；B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； C．流动性差的铸造合金；D．产生缩孔倾向大的铸造合金。 3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（D）；消除铸件中机械应力的方法是（C）。 A．采用同时凝固原则；B．提高型、芯砂的退让性； C．及时落砂；D．去应力退火。 4．合金的铸造性能主要是指合金的（B）、（C）和（G）。 A．充型能力；B．流动性；C．收缩；D．缩孔倾向；E．铸造应力；F．裂纹；G.偏析；H.气孔。
名词解释： 1.降解:聚合物在成型、贮存或使用过程中，因外界因素如物理的（热、力、光、电、超声波、核辐射等），化学的（氧、水、酸、碱、胺等）及生物的（霉菌、昆虫等）等作用下所发生的聚合度减少的过程。 2.比热容单位质量材料升高1度时所需的热量,单位KJ/Kg.K 3.表观密度指料粒在无外压力下包含空隙时的密度 4.解取向:在热的作用下取向的大分子链趋向紊乱无序的自发过程称为解取向。 5.拉伸取向:大分子链、链段等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的取向。 6.偶联剂:增强塑料中，能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质. 偶联剂分子是一类多官能团物质，它的一端可与无机物表面的化学基团反应，形成牢固的化学键合，另一端则有亲有机物的性质，可与有机物分子反应或物理缠绕，从而把两种性质不同的材料牢固结合起来。 7.抗静电剂:是一类能够降低塑料表面电阻率,增大漏电速率,使静电不能在塑料表面积累的化合物. 8.注射速率:指注射机单位时间内的最大注射量,是螺杆的横截面积与其前进速度的乘积. 9.挤出胀大:亦称出口膨胀，是指塑料熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象。 10压延效应:是将接近粘流温度的物料通过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压或延展作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。 1.熔点Tm 是指结晶性聚合物中大分子链从有序状态转变到无序粘流态所需要的温度。 2结晶度 不完全结晶的高聚物中晶相所占的质量分数或体积分数。 3.取向 高聚物分子和某些纤维状填料，在成型过程中由于受到剪切流动（剪切应力）或受力拉伸时而沿受力方向作平行排列的现象。 4.等规度 聚合物中等规异构体所占比例称为等规指数，又称等规度。 5固化速率:是热固性塑料成型时特有的也是最重要的工艺性能.它衡量热固性塑料成型时化学反应的速度 等规指数：聚合物中等规异构体所占的比例。 比热容：单位质量材料升高1℃时所需要的热量，单位为KJ/Kg?K。 熔体质量流动速率：在一定的温度和载荷下，熔体每10分钟从标准的测定仪所挤出的物料质量，单位g/10min。 热塑性塑料：加热时可以变软以至熔融流动并可塑制成一定形状，冷却后固化定
填空题 1．常用毛坯的成形方法有铸造、、粉末冶金、、、非金属材料成形和快速成形. 2.根据成形学的观点,从物质的组织方式上,可把成形方式分为、、 . 1．非金属材料包括、、、三大类. 2．常用毛坯的成形方法有、、粉末冶金、、焊接、非金属材料成形和快速成形作业2 铸造工艺基础 2-1 判断题（正确的画O，错误的画×） 1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。（×） 2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。（O） 3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。（O） 4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。（O） 5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。（×） 6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。（×）7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。（O） 8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。（O） 2-2 选择题 1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（D）。 A．减弱铸型的冷却能力； B．增加铸型的直浇口高度； C．提高合金的浇注温度； D．A、B和C； E．A和C。 2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（D），而同时凝固适合于（B）。 A．吸气倾向大的铸造合金； B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金； C．流动性差的铸造合金； D．产生缩孔倾向大的铸造合金。 3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（D）；消除铸件中机械应力的方法是（C）。 A．采用同时凝固原则； B．提高型、芯砂的退让性； C．及时落砂； D．去应力退火。 4．合金的铸造性能主要是指合金的（B）、（C）和（G）。 A．充型能力；B．流动性；C．收缩；D．缩孔倾向；E．铸造应力；F．裂纹；G.偏析；H.气孔。
《材料成形技术基础》考试样题答题页 （本卷共10页） 三、填空（每空0.5分，共26分） 1.( ) ( ) ( ) 2.( ) 3.( ) ( ) 4.( ) 5.( ) ( )6.( ) ( )7.( ) ( )8.( ) ( )9.( ) 10.( )11.( )12.( ) ( ) 13.( ) ( )14.( )15.( ) 16.( ) ( )17.( ) ( ) 18.( )19.( )20.( ) ( ) 21.( ) ( )22.( )23.( ) 24.( )25.( ) ( )26.( ) ( )27.( ) ( )28.( ) 29.( ) ( )30.( )31.( ) ( ) ( )32.( ) ( )
四、综合题（20分） 1、绘制图5的铸造工艺图（6分） 修 2、绘制图6的自由锻件图，并按顺序选择自由锻基本工序。（6分） 自由锻基本工序： 3、请修改图7--图10的焊接结构，并写出修改原因。 图7手弧焊钢板焊接结构（2分）图8手弧焊不同厚度钢板结构（2分） 修改原因：焊缝集中修改原因：不便于操作 图9钢管与圆钢的电阻对焊（2分）图10管子的钎焊（2分） 修改原因：修改原因：
《材料成形技术基础》考试样题 （本卷共10页） 注：答案一律写在答题页中规定位置上，写在其它处无效。 一、判断题（16分，每空0.5分。正确的画“O”，错误的画“×”） 1．过热度相同时，结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。这是因为在结晶时，结晶温度范围大的合金中，尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。F 2．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。T 3．HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁，随着牌号的提高，C、Si含量增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。 4．缩孔和缩松都是铸件的缺陷，在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。T 5．铸件铸造后产生弯曲变形，其原因是铸件的壁厚不均匀，铸件在整个收缩过程中，铸件各部分冷却速度不一致，收缩不一致，形成较大的热应力所至。T 6．影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件
名称: 2015秋高分子材料成型原理期末复习资料 第一章 一、选择题 1、( B )属于化学合成高分子。 a、甲壳素 b、聚乳酸 c、淀粉 d、细菌纤维素 2、( D )属于高性能纤维。 a、粘胶纤维 b、聚酯纤维 c、聚丙烯腈纤维 d、碳纤维 3、( D )属于功能纤维。 a、粘胶纤维 b、聚酯纤维 c、聚丙烯腈纤维 d、导电纤维 第二章 一、选择题 1、“溶解度参数相近原则”适用于估计( B )的互溶性。 A、非极性高聚物与极性溶剂 B、非极性高聚物与非极性溶剂 C、极性高聚物与极性溶剂 D、极性高聚物与非极性溶剂 2.纤维素黄酸酯-氢氧化钠水溶液体系的平衡相图具有( C )特征,( )温度有利于纤维素黄酸酯溶解度的提高。 a、下临界混溶温度升高 b、上临界混溶温度升高 c、下临界混溶温度降低 d、上临界混溶温度降低 二、简答题 1、简述聚合物熔融的主要方法。 2、简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。 答:(1)装在机筒外壁的加热器,使能量在机筒沿螺槽深度方向自上而下传导。 (2)随着螺杆的转动,筒壁上的熔膜被强制刮下来移走,而使熔融层受到剪切作用,使部分机械能转变为热能。 3、简述选择聚合物溶剂的基本原则。 答:聚合物溶剂的选择原则: (1)聚合物与溶剂的极性相近 规律相似相溶:聚合物与溶剂的极性越接近,越容易互溶。 (2)溶度参数理论 对于非极性聚合物尽可能找到聚合物溶度参数δ相近的非极性溶剂对于极性较高或者易形成氢键的聚合物或者溶剂,只有当聚合物与溶剂的δd、δp、δh分别接近时才能很好地混溶。 (3)高分子-溶剂相互作用参数(哈金斯参数)…Χ1 Χ1越小,溶剂的溶解能力越大,一般Χ1＜0、5为良溶剂。 4、聚氯乙烯的溶解度参数δ值与氯仿与四氢呋喃接近,但为什么四氢呋喃能很好地溶解聚氯乙烯而氯仿不能与聚氯乙烯混溶? 第三章 一、选择题 1.在聚合物物理改性的混合过程中,其混合机理不包括( B )作用。 a、剪切 b、弯曲 c、拉伸 d、分流、合并与置换 二、简答题 1、简述混合过程的三种基本运动形式及其聚合物加工中的作用。 2.根据Brodkey混合理论,聚合物共混体系与聚合物—添加剂体系涉及的混合机理有何差别? 3、简述分散混合过程中发生的作用。
材料成型复习题(答案) 一、 1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。 2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的 结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。 3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺 同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺 4．缩孔、缩松液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。 5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。 直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。 6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。 模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。 7.钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。 8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。 9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。 二、 1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。 2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。 3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。 4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力。 5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工。 6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面。 7、金属材料的可锻性常用金属的塑性指标和变形抗力来综合衡量。 8、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成，其中焊芯的主要作用为作为电源的一个电极，传导电流，产生电弧、熔化后作为填充材料，与母材一起构成焊缝金属等。 9、金属塑性变形的基本规律是体积不变定律和最小阻力定律。 10、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由浇口杯，直浇道，横浇道，内浇道组成。 11、硬质合金是将一些难熔的金属碳化物和金属黏结剂
《材料成型基础》复习题 成型—利用局部变形使坯料或半成品改变形状的工序 一、金属液态成型 1. 何谓铸造**？铸造有哪些特点？试从铸造的特点分析说明铸造是生产毛坯的主要方法？ 答：熔炼金属，制造铸型，并将熔融金属浇入铸型，凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法，称为铸造1）可以生产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、床身、机架等。 2）铸造生产的适应性广，工艺灵活性大。工业上常用的金属材料均可用来进行铸造，铸件的重量可由几克到几百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右。 3）铸造用原材料大都来源广泛，价格低廉，并可直接利用废机件，故铸件成本较低。 缺点1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，因此，铸件的力学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。2）铸件质量不够稳定。 2. 何谓合金的铸造性能**?它可以用哪些性能指标来衡量**？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？ 铸造性能——合金易于液态成型而获得优质铸件的能力。 合金的铸造性能包括金属的流动性、凝固温度范围和凝固特性、收缩性、吸气性等。 3. 什么是合金的流动性**？影响合金流动性的因素有哪些？（P2） 流动性流动性是指熔融金属的流动能力；合金流动性的好坏，通常以“螺旋形流动性试样”的长度来衡量 流动性的影响因素1）合金的种类及化学成分{1、越接近共晶成分，流动性就越好。2、选用结晶温度范围窄的合金，以便获得足够的流动性。}2）铸型的特点3）浇注条件 4. 从Fe－Fe3C相图分析，什么样的合金成分具有较好的流动性**？为什么？ 越接近共晶合金流动性越好。 凝固温度范围越窄，则枝状晶越不发达，对金属流动的阻力越小，金属的流动性就越强 5. 试比较灰铸铁、碳钢和铝合金的铸造性能特点。 6. 铸件的凝固方式依照什么来划分？哪些合金倾向于逐层凝固？ 1. 合金的凝固方式（1）逐层凝固方式（图1-5a）合金在凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开，这种凝固方式称为逐层凝固。常见合金如灰铸铁、低碳钢、工业纯铜、工业纯铝、共晶铝硅合金及某些黄铜都属于逐层凝固的合金。 2）糊状凝固方式（图1-5c）合金在凝固过程中先呈糊状而后凝固，这种凝固方式称为糊状凝固。球墨铸铁、高碳钢、锡青铜和某些黄铜等都是糊状凝固的合金。 （3）中间凝固方式（图1-5b）大多数合金的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，称为中间凝固方式。中碳钢、高锰钢、白口铸铁等具有中间凝固方式。 7. 缩孔和缩松是怎样形成的？可采用什么措施防止？ 形成缩孔和缩松的主要原因都是液态收缩和凝固收缩所致；防止措施：a）采用定向凝固的原则b）合理确定铸件的浇注位置、内浇道位置及浇注工艺c）合理应用冒口、冷铁和补贴 8. 合金收缩由哪三个阶段组成**？各会产生哪些缺陷？影响因素有哪些？如何防止？ 1.液态收缩金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩。 2. 凝固收缩熔融金属在凝固阶段的体积收缩。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的基本原因。 3. 固态收缩金属在固态时由于温度降低而发生的体积收缩。固态收缩对铸件的形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。 二）影响收缩的因素1. 化学成分不同成分的合金其收缩率一般也不相同。在常用铸造合金中铸钢的收缩最大，灰铸铁最小。 2. 浇注温度合金浇注温度越高，过热度越大，液体收缩越大。 3. 铸件结构与铸型条件铸件冷却收缩时，因其形状、尺寸的不同，各部分的冷却速度不同，导致收缩不一致，且互相阻碍，又加之铸型和型芯对铸件收缩的阻力，故铸件的实际收缩率总是小于其自由收缩率。这种阻力越大，铸件的实际收缩率就越小。 缩孔、缩松的防止措施 9. 何谓同时凝固原则和定向（顺序）凝固原则**？对图1所示阶梯型铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。
第一篇 金属铸造成形工艺 一.掌握铸造定义与实质及其合金的铸造性能。 A铸造：将熔融金属浇入铸型型腔， 经冷却凝固后获得所需铸件的方法。 B铸造实质：液态成形。 C合金：两种或两种以上的金属元素、或金属与非金属元素（碳）熔和在一起，所构成具有金属特性的物质。 D合金的铸造性能：是指合金在铸造过程中获得尺寸精确、结构完整的铸件的能力，流动性和收缩性是合金的主要铸造工艺特性。 二.掌握合金的充型能力及影响合金充型能力的因素。 A合金的充型能力：液态合金充满铸型，获得轮廓清晰、形状准确的铸件的能力。 B影响合金充型能力的因素： （1）铸型填充条件 a. 铸型材料； b. 铸型温度； c. 铸型中的气体 （2）浇注条件 a. 浇注温度（T） T 越高（有界限），充型能力越好。 b. 充型压力 流动方向上所受压力越大， 充型能力越好。 （3）铸件结构
结构越复杂，充型越困难。 三.掌握合金收缩经历的三个阶段及其铸造缺陷的产生。 A合金的收缩：合金从浇注、凝固、冷却到室温，体积 和尺寸缩小的现象。 B合金收缩的三个阶段： （1）液态收缩 合金从 T浇注→ T凝固开始 间的收缩。 （2）凝固收缩 合金从 T凝固开始→T凝固终止 间的收缩。 液态收缩和凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松缺陷的基本原因。 （3）固态收缩（易产生铸造应力、变形、裂纹等。） 合金从 T凝固终止→T室 间的收缩。 四.了解形成铸造缺陷（缩孔，缩松）的主要原因及其防止措施。 A产生缩孔和缩松的主要原因：液态收缩 和 凝固收缩 导致。 B缩孔形成原因：收缩得不到及时补充； 缩松形成原因：糊状凝固，被树枝晶体分隔区域难以实现补缩。 C缩孔与缩松的预防： （1）定向凝固，控制铸件的凝固顺序； （2）合理确定铸件的浇注工艺 五.掌握铸件产生变形和裂纹的根本原因。 铸件产生变形和裂纹的根本原因：铸造内应力（残余内应力） 六.掌握预防热应力的基本途径。 预防热应力的基本途径：缩小铸件各部分的温差，使其均匀冷却。借助于冷铁使铸件实现同时凝固。
（ . . , [ ' 《材料成形技术基础》考试样题答题页 （本卷共10页） 三、填空（每空分，共26分）
1.( ) ( ) ( ) 2.( ) 3.( ) ( ) 4.( ) 5.( ) < ( )6.( ) ( )7.( ) ( )8.( ) ( )9.( ) 10.( )11.( )12.( ) ( ) 13.( ) ( )14.( )15.( ) 16.( ) ( )17.( ) ( ) 18.( )19.( )20.( ) ( ) 21.( ) ( )22.( )23.( ) 24.( )25.( ) ( )26.( ) — ( )27.( ) ( )28.( ) 29.( ) ( )30.( )31.( ) ( ) ( )32.( ) ( ) 四、综合题（20分） 1、绘制图5的铸造工艺图（6分） 修 2、绘制图6的自由锻件图，并按顺 序选择自由锻基本工序。（6分） ·
自由锻基本工序： 3、请修改图7--图10的焊接结构，并写出修改原因。 、 图7手弧焊钢板焊接结构（2分）图8手弧焊不同厚度钢板结构（2分） 修改原因：焊缝集中修改原因：不便于操作 ~ 图9钢管与圆钢的电阻对焊（2分）图10管子的钎焊（2分） 修改原因：修改原因： 《材料成形技术基础》考试样题 （本卷共10页） 注：答案一律写在答题页中规定位置上，写在其它处无效。 一、判断题（16分，每空分。正确的画“O”，错误的画“×”） 1．( 结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合2．过热度相同时，
金流动性好。这是因为在结晶时，结晶温度范围大的合金中，尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。F 3．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。T 4．HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁，随着牌号的提高，C、Si含量增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。 5．缩孔和缩松都是铸件的缺陷，在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。T 6．铸件铸造后产生弯曲变形，其原因是铸件的壁厚不均匀，铸件在整个收缩过程中，铸件各部分冷却速度不一致，收缩不一致，形成较大的热应力所至。T 7．影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。F 8．制定铸造工艺图时，铸件的重要表面应朝下或侧立，同时加工余量应大于其它表面。T 9．铸造应力包括热应力和机械应力，铸造应力使铸件厚壁或
第一章铸造 1.铸造：将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。 2.充型：溶化合金填充铸型的过程。 3.充型能力：液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力。 4.充型能力的影响因素： 金属液本身的流动能力（合金流动性） 浇注条件：浇注温度、充型压力 铸型条件：铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构 流动性是熔融金属的流动能力，是液态金属固有的属性。 5.影响合金流动性的因素： （1）合金种类：与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关。 （2）化学成份：纯金属和共晶成分的合金流动性最好； （3）杂质与含气量：杂质增加粘度，流动性下降；含气量少，流动性好。 6.金属的凝固方式： ①逐层凝固方式 ②体积凝固方式或称“糊状凝固方式”。 ③中间凝固方式 7.收缩：液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。 收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。 8.合金的收缩可分为三个阶段：液态收缩、凝固收缩和固态收缩。 液态收缩和凝固收缩，通常以体积收缩率表示。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。 合金的固态收缩，通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。 9.影响收缩的因素 （１）化学成分：碳素钢随含碳量增加，凝固收缩增加，而固态收缩略减。 （２）浇注温度：浇注温度愈高，过热度愈大，合金的液态收缩增加。 （３）铸件结构：铸型中的铸件冷却时，因形状和尺寸不同，各部分的冷却速度不同，结果对铸件收缩产生阻碍。 （4）铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力 10.缩孔及缩松：铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞，按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。 缩孔的形成：主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶，铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。 缩松的形成：主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中，是被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。 合金的液态收缩和凝固收缩越大，浇注温度越高，铸件的壁越厚，缩孔的容积就越大。 缩松大多分布在铸件中心轴线处、热节处、冒口根部、内浇口附近或缩孔下方。
材料成型设备复习题参考答案 第二章 2-1、曲柄压力机由那几部分组成？各部分的功能如何？ 答：曲柄压力机由以下几部分组成：1、工作机构。由曲柄、连杆、滑块组成，将旋转运动转换成往复直线运动。2、传动系统。由带传动和齿轮传动组成，将电动机的能量传输至工作机构。3、操作机构。主要由离合器、制动器和相应电器系统组成，控制工作机构的运行状态，使其能够间歇或连续工作。4、能源部分。由电动机和飞轮组成，电动机提供能源，飞轮储存和释放能量。5、支撑部分。由机身、工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。 6、辅助系统。包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。提高压力机的安全性和操作方便性。 2-5装模高度的调节方式有哪些？各有何特点？P19 三种调节方法有：1、调节连杆长度。该方法结构紧凑，可降低压力机的高度，但连杆与滑块的铰接处为球头，且球头和支撑座加工比较困难，需专用设备。螺杆的抗弯性能亦不强。2、调节滑块高度。柱销式连杆采用此种结构，与球头式连杆相比，柱销式连杆的抗弯强度提高了，铰接柱销的加工也更为方便，较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。3、调节工作台高度。多用于小型压力机。 2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。P20-21 压塌式过载保护装置结构简单，制造方便，价格低廉，但在设计时无法考虑它的疲劳极限，可能引起提前的剪切破坏，或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下，降低设备使用效率。压塌块破坏后还需要更换，降低了生产效率。同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机，用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。 液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机，其特点是过载临界点可以准确地设定，且过载后设备恢复容易。
一、 1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。 2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的 连接起来，形成永久性接头的过程。 3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺 同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺 4．缩孔、缩松液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。 5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。 直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。 6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。 模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。 7.钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。 8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。 9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。 二、 1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。 2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。 3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。 4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力。 5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工。 6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面。 7、金属材料的可锻性常用金属的塑性指标和变形抗力来综合衡量。 8、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成，其中焊芯的主要作用为作为电源的一个电极，传导电流，产生电弧、熔化后作为填充材料，与母材一起构成焊缝金属等。 9、金属塑性变形的基本规律是体积不变定律和最小阻力定律。 10、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由浇口杯，直浇道，横浇道，内浇道组成。 11、硬质合金是将一些难熔的金属碳化物和金属黏结剂粉末混合，压制成形，并经烧结而形成的一类粉末压制品 12、液态金属浇入铸型后，从浇注温度冷却到室温都经历液态收缩，固态收缩，凝固收缩三个互相关联的收缩阶段。 13、按照熔炉的特点，铸造合金的熔炼可分为冲天炉熔炼、电弧炉熔炼、感应电炉熔炼、坩埚炉熔炼等。 14、金属粉末的制备方法主要有矿物还原法、电解法、雾化法、机械粉碎法、研磨法等。 15、焊接过程中对焊件进行了局部不均匀加热，是产生焊接应力和变形的根本原因。 16、根据钎料熔点不同，钎焊可分为硬钎焊和软钎焊两大类，其温度分界为450℃。 17、固态材料的连接可分为永久性，非永久性两种。 18、铸造成型过程中，影响合金收缩的因素有金属自身的成分、温度、相变和外界阻力。 19、金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性，其评定的方法有碳当量法、冷裂纹敏感系数法。 20、按金属固态成形的温度将成形过程分为两大类其一是冷变形过程，其二是热变形过程，它们以金属的再结晶温度为分界限。 21、模锻时飞边的作用是强迫充填，容纳多余的金属，减轻上模对下模的打击，起缓冲作用。 三、 1、板料加工技术过程中冲裁凸、凹模和拉深凸、凹模有何不同。
7.简述铸造成型的实质及优缺点。 答：铸造成型的实质是：利用金属的流动性，逐步冷却凝固成型的工艺过程。优点：1.工艺灵活生大，2.成本较低，3.可以铸出外形复杂的毛坯 缺点：1.组织性能差，2机械性能较低，3.难以精确控制，铸件质量不够稳定4.劳动条件太差，劳动强度太大。 8.合金流动性取决于哪些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：合金流动性取决于 1.合金的化学成分 2.浇注温度 3.浇注压力 4.铸型的导热能力5.铸型的阻力 合金流动性不好：产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣和缩孔缺陷的间接原因。 9.何谓合金的收缩，影响合金收缩的因素有哪些？ 答：合金的收缩：合金在浇注、凝固直至冷却到室温的过程中体积或缩减的现象 影响因素：1.化学成分 2 浇注温度 3.铸件的结构与铸型条件 11.怎样区别铸件裂纹的性质？用什么措施防止裂纹？ 答：裂纹可以分为热裂纹和冷裂纹。 热裂纹的特征是：裂纹短、缝隙宽，形状曲折，裂纹内呈氧化色。 防止方法：选择凝固温度范围小，热裂纹倾向小的合金和改善铸件结构，提高型砂的退让。 冷裂纹的特征是：裂纹细小，呈现连续直线状，裂缝内有金属光泽或轻微氧化色。 防止方法:减少铸件内应力和降低合金脆性，设置防裂肋 13.灰铸铁最适合铸造什么样的铸件？举出十种你所知道的铸铁名称及它们为什么不用别的材料的原因。 答：发动机缸体，缸盖，刹车盘，机床支架，阀门，法兰，飞轮，机床，机座，主轴箱 原因是灰铸铁的性能：[组织]：可看成是碳钢的基体加片状石墨。按基体组织的不同灰铸铁分为三类：铁素体基体灰铸铁；铁素体一珠光体基体灰铸铁；珠光体基体灰铸铁。 [力学性能]：灰铸铁的力学性能与基体的组织和石墨的形态有关。灰铸铁中的片状石墨对基体的割裂严重，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度与钢相当，也是常用铸铁件中力学性能最差的铸铁。同时，基体组织对灰铸铁的力学性能也有一定的影响，铁素体基体灰铸铁的石墨片粗大，强度和硬度最低，故应用较少；珠光体基体灰铸铁的石墨片细小，有较高的强度和硬度，主要用来制造较重要铸件；铁素体一珠光体基体灰铸铁的石墨片较珠光体灰铸铁稍粗大，性能不如珠光体灰铸铁。故工业上较多使用的是珠光体基体的灰铸铁。 [其他性能]：良好的铸造性能、良好的减振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性 14.可锻铸铁是如何获得的？为什么它只适宜制作薄壁小铸件？ 答：制造可锻铸铁必须采用碳、硅含量很低的铁液，以获得完全的白口组织。 可锻铸铁件的壁厚不得太厚，否则铸件冷却速度缓慢，不能得到完全的白口组织。 17. 压力铸造工艺有何缺点？它熔模铸造工艺的适用范围有何显著不同？ 答：压力铸造的优点： 1.生产率高 2.铸件的尺寸精度高，表面粗糙度低，并可直接铸出极薄件或带有小孔、 螺纹的铸件 3.铸件冷却快，又是在压力下结晶，故晶粒细小，表层紧实，铸件的强 度、硬度高 4.便于采用嵌铸法 压力铸造的缺点： 1.压铸机费用高，压铸型成本极高，工艺准备时间长，不适宜单件、不批生产。 2.由于压铸型寿命原因，目前压铸尚不适于铸钢、铸造铁等高熔点合金的铸造。
1.1 1.常用的力学性能判据各用什么符号表示？它们的物理含义各是什么？ 塑性，弹性，刚度，强度，硬度，韧性 1.2 金属的结晶：即液态金属凝固时原子占据晶格的规定位置形成晶体的过程。 细化晶粒的方法：生产中常采用加入形核剂、增大过冷度、动力学法等来细化晶粒，以改善金属材料性能。 合金的晶体结构比纯金属复杂，根据组成合金的组元相互之间作用方式不同，可以形成固溶体、金属化合物和机械混合物三种结构。 固溶强化：通过溶入某种溶质元素形成固溶体而使金属的强度、硬度升高的现象。1.3 铁碳合金的基本组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体和莱氏体 1.4 钢的牌号和分类 影响铸铁石墨化的因素主要有化学成分和冷却速度 1.5 塑料即以高聚物为主要成分，并在加工为成品的某阶段可流动成形的材料。 热塑性塑料：即具有热塑性的材料，在塑料整个特征温度范围内，能反复加热软化和反复加热硬化，且在软化状态通过流动能反复模塑为制品。 热固性塑料：即具有热固性的塑料，加热或通过其他方法，能变成基本不溶、不熔的产物。 橡胶橡胶是可改性或已被改性为某种状态的弹性体。 1.6 复合材料：由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。 通常是其中某一组成物为基体，而另一组成物为增强体，用以提高强度和韧性等。 1.8工程材料的发展趋势 据预测，21世纪初期，金属材料在工程材料中仍将占主导地位，其中钢铁仍是产量最大、覆盖面最广的工程材料，但非金属材料和复合材料的发展会更加迅速。 今后材料发展的总趋势是：以高性能和可持续发展为目标的传统材料的改造及以高度集成化、微细化和复合化为特征的新一代材料的开发。 2.0材料的凝固理论 凝固：由液态转变为固态的过程。 结晶：结晶是指从原子不规则排列的液态转变为原子规则排列的晶体状态的过程。 粗糙界面：微观粗糙、宏观光滑； 将生长成为光滑的树枝； 大部分金属属于此类 光滑界面：微观光滑、宏观粗糙； 将生长成为有棱角的晶体； 非金属、类金属（Bi、Sb、Si）属于此类 偏析：金属凝固过程中发生化学成分不均匀的现象 宏观偏析通常指整个铸锭或铸件在大于晶粒尺度的大范围内产生的成分不均匀的现象2.1 铸件凝固组织：宏观上指的是铸态晶粒的形态、大小、取向和分布等情况，铸件的凝固
陕西工学院考试试卷（B）标准答案 一、填空题（每空2分，共40分） 1．液态金属本身的流动能力主要由液态金属的成分、温度和杂质含量等决定。2．液态金属或合金凝固的驱动力由过冷度提供。 3．晶体的宏观生长方式取决于固液界面前沿液相中的温度梯度，当温度梯度为正时，晶体的宏观生长方式为平面长大方式，当温度梯度为负时，晶体的宏观生长方式为树枝晶长大方式。 5．液态金属凝固过程中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流。6．液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为热过冷。 7．铸件宏观凝固组织一般包括表层细晶粒区、中间柱状晶区和内部等轴晶区三个不同形态的晶区。 8．内应力按其产生的原因可分为热应力、相变应力和机械应力三种。9．铸造金属或合金从浇铸温度冷却到室温一般要经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。 10．铸件中的成分偏析按范围大小可分为微观偏析和宏观偏析二大类。 二、下列各小题均有多个答案，选择最适合的一个填于横线上（每空1分，共9分）。 1.塑性变形时，工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响大于工件表面的粗糙 度对摩擦系数的影响。
Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于； 2.塑性变形时不产生硬化的材料叫做Ａ。 Ａ、理想塑性材料；Ｂ、理想弹性材料；Ｃ、硬化材料； 3.用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称为 Ｂ。 Ａ、解析法；Ｂ、主应力法；Ｃ、滑移线法； 4.韧性金属材料屈服时，Ａ准则较符合实际的。 Ａ、密席斯；Ｂ、屈雷斯加；Ｃ密席斯与屈雷斯加；5.塑性变形之前不产生弹性变形（或者忽略弹性变形）的材料叫做Ｂ。 Ａ、理想弹性材料；Ｂ、理想刚塑性材料；Ｃ、塑性材料； 6.硫元素的存在使得碳钢易于产生A。 Ａ、热脆性；Ｂ、冷脆性；Ｃ、兰脆性； 7.应力状态中的B应力，能充分发挥材料的塑性。 Ａ、拉应力；Ｂ、压应力；Ｃ、拉应力与压应力； 8.平面应变时，其平均正应力 ｍB中间主应力 ２。 Ａ、大于；Ｂ、等于；Ｃ、小于； 9.钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 B 。 Ａ、提高；Ｂ、降低；Ｃ、没有变化； 三、判断题（对打√，错打×，每题1分，共7分） 1．合金元素使钢的塑性增加，变形拉力下降。（X ）