金属液态成型基础作业
1、试述液态金属的充型能力和流动性之间在概念上的区别，并举例说明。答：
? 液态金属的填充能力：
充满铸型型腔，获得形状完整轮廓清晰的铸件能力。
影响因素：金属液的流动能力、模具性能、铸造条件和铸件结构。？流动性：
液态金属本身的流动能力，与金属本身有关：成分，温度，杂质物理性质。
其流动性是确定的，但填充能力不高。它可以通过改变一些因素来改变。流动性是指在特定条件下的填充能力。
11、四类因素中，在一般条件下，哪些是可以控制的？哪些是不可控的？提高浇
铸造温度会带来什么副作用？
答：一般条件下：合金与铸件结构不可控制，而铸型和浇铸条件可以控制，
铸造温度过高，容易使金属严重吸入氧化，达不到预期效果。
3试述液态金属充型能力与流动性间的联系和区别，并分析充型能力与流动性的影响因素。答：(1)液态金属充型能力与流动性间的联系和区别
液态金属填充型腔并获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，即液态金属填充型腔的能力，简称液态金属填充能力。液态金属本身的流动性称为“流动性”，这是液态金属的工艺特性之一。液态金属的充型能力首先取决于金属本身的流动能力，还受外部条件的影响，如模具性能、浇注条件、铸件结构等因素。它是各种因素的综合反映。在工程应用和研究中，通常是在相同的条件下（如相同的模具性能、浇注系统、浇注过程中控制相同的合金液过热度等）浇注各种合金的流动性试样，合金的流动性用试样的长度表示，合金的填充能力由测量的合金流动性表示。因此，可以认为合金的流动性是一定条件下的填充能力。对于同一种合金，还可以通过流动性试样研究各种铸造工艺因素对其充型能力的影响。（2） 充填量和流动性的影响因素
①合金的化学成分决定了结晶温度范围，与流动性之间存在一定的规律。
一般来说，在流动性曲线上，纯金属、共晶成分和金属间化合物对应的位置流动性最好，流动性随结晶温度范围的增加而降低，在最大结晶温度范围内流动性最差，即，随着结晶温度范围的增加，填充能力越来越差。对于由纯金属、共晶和金属间化合物组成的合金，在固定的凝固温度下，凝固的固体层逐渐从表面向内部推进。固体层内表面相对光滑，对液体的流动阻力小，合金液流动时间长，流动性好，充型能力强。当晶化温度范围较宽的合金在型腔中流动时，在已形成的枝晶与未凝固的液体混合的截面上存在两相区，液态金属的流动性差，填充能力差。② 结晶潜热。
《金属塑性成形原理》习题（2）答案
一、填空题
1. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示：
，则单元内任一点外的应变可表示为 ＝ 。
2. 塑性是指： 在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力 。
3. 金属单晶体变形的两种主要方式有： 滑移 和 孪生 。
4. 等效应力表达式： 。
5.一点的代数值最大的 __
主应力 __ 的指向称为 第一主方向 ， 由 第一主方向顺时针转 所得滑移线即为 线。
6. 平面变形问题中与变形平面垂直方向的应力 σ z = 。
7．塑性成形中的三种摩擦状态分别是： 干摩擦 、边界摩擦 、 流体摩擦 。
8．对数应变的特点是具有真实性、可靠性和 可加性 。
9．就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性 提高 。
10．钢冷挤压前，需要对坯料表面进行 磷化皂化 润滑处理。
11．为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫 添加剂 。
12．材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过 １００％ 的现象叫超塑性。
13．韧性金属材料屈服时， 密席斯（Mises） 准则较符合实际的。
14．硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。
15．塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想塑性材料 。
16．应力状态中的 压 应力，能充分发挥材料的塑性。
17．平面应变时，其平均正应力m 等于 中间主应力2。
18．钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性 降低 。 19．材料经过连续两次拉伸变形，第一次的真实应变为1＝０.1，第二次的真实应变为2＝０.25，则总的真实应变＝ 0.35 。
20．塑性指标的常用测量方法 拉伸试验法与压缩试验法 。
21．弹性变形机理 原子间距的变化；塑性变形机理 位错运动为主。
第六章 金属的液态成型
一、合金充型能力及其影响因素
液态合金充满铸型型腔，并获得形状完整、轮廓清晰、尺寸准确的铸件的能力。
影响因素：合金的流动性、浇注温度、铸型特点
二、合金流动性及其影响因素及灰口铸铁、球墨铸铁、铸钢及铝合金的流动性比较（简答题）
合金的流动性是指液态合金自身的流动能力，流动性好的合金充型能力强。
1、合金的种类，不同合金，其浇注温度和凝固温度范围均不相同。
2、合金的成分，不同成分的铸造合金主要是由于其结晶特点的不同而影响其流动性的。
灰口铸铁流动性最好，铝合金居中，铸钢最差。
三、合金的收缩、分类及导致的缺陷 （填空）
液态合金在液态、凝固态和固态过程中所发生的体积和尺寸减小的现象叫做收缩。
液态收缩：金属液温度下降，液面降低，液态金属体积减小。（与浇注温度有关）
凝固收缩：液态金属凝固，体积显著减小。（与合金结晶的温度范围有关）
固态收缩：固态金属继续冷却，体积减小。一般直接表现为铸件外型尺寸的变小。
液态收缩和凝固收缩形成铸件的缩孔和缩松，固态收缩使铸件产生内应力、变形和裂纹。
四、缩孔与缩松形成原因及其防止
浇入铸型的液态合金在凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩所缩减的体积得不到补充，在铸件最后凝固的部位会形成空洞，容积大而集中的是缩孔，容积小而分散的是缩松。
1、合理选择铸造合金。采用接近共晶成分或结晶温度范围窄的合金。
2、合理选用凝固原则。采用“顺序凝固”或“同时凝固”原则，在铸件最后凝固地方，设置冒口来补缩
五、铸造内应力种类、产生原因及预防和消除
热应力：由于铸件壁厚不均，各部分的冷却速度不同而导致各部分收缩不一致引起的铸件内部应力。
机械应力：铸件冷却到弹性状态后，由于受到铸型、型芯和浇、冒口等的机械阻碍而产生的铸件内部应力。一般都是拉应力。
1、采用“同时凝固”原则
2、改善铸型、型芯的退让性，合理设置浇、冒口等；
3、采用能自由收缩的铸件结构（形状简单，壁厚均匀）；
1、液态金属黏性的本质是什么？A
A、金属液体原子间结合力的大小 B、金属液体密度的大小
C、金属材料熔点的大小 D、金属材料的化学成分
2、关于黏度对铸件成型过程的影响哪个说法是错误的？C
A、黏度大将影响到金属的充型 B、黏度大，对流小，易产生偏析、夹杂物等
C、黏度大，夹杂物易上浮，排渣好 D、黏度大，液态金属流动阻力大。
3、下列哪种缺陷与液态金属充型能力差无关？B
A、浇不足 B、偏析 C、砂眼 D、夹砂
4、关于对液态金属充型能力的影响哪个说法是正确的？D
A、金属的密度大，流动性差 B、铸型的温度高，流动性差
C、浇注的温度高，流动性差 D、铸件结构复杂，流动性差
5、使用下列哪种铸型，铸件冷却最快？C
A、砂型铸型 B、金属型铸型 C、水冷金属型铸型 D、石膏型铸型
6、下列哪种凝固方式不会内产生分散性缩松现象？A
A、逐层凝固 B、中间凝固 C、体积凝固 D、前三种都会
7、下列哪种晶粒具有明显的各向异性？B
A、中心等轴晶 B、柱状晶 C、表面细等轴晶 D、前三种都有
8、铸件的三个晶区中，哪种晶区容易产生缩孔和缩松？C
A、表面细晶区 B、柱状晶区C、中心等轴区 D、三种都容易产生
9、在凝固过程中，向液态金属中添加少量其他物质促进形核、抑制生长，达到细化晶粒目的方法属于下列哪种？D
A、控制力学条件细化晶粒 B、控制浇注工艺细化晶粒
C、动态细化晶粒 D、孕育变质处理细化晶粒
10、下列哪种浇注工艺方法会得到粗壮的柱状晶？A
A底注式 B单孔中心顶注式 C单孔靠壁型顶注式 D 6孔靠壁型顶注式
11、如图所示是下列哪种定向凝固方式？C
A、快速凝固法B、液态金属冷却法C、发热剂法D、深过冷定向凝固法
