金属工艺学___第五版
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⾦属⼯艺学第五版课后习题详解《⾦属⼯艺》习题答案第⼀篇,第⼀章,P11页3、对于具有⼒学性能要求的零件,为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求,⽽极少标注其他⼒学性能要求?答:硬度是指除了表⾯抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能⼒,反应了⾦属材料综合的性能指标,同时,各种硬度与强度间有⼀定的换算关系,故在零件图的技术条件下,通常只标出硬度要求,其他⼒学性能要求可以按照换算关系获得。
5、下列符号所表⽰的⼒学性能指标名称和含义是什么?答:σb:抗拉强度,材料抵抗断裂的最⼤应⼒。
σs:屈服强度,塑性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒。
σ:条件屈服强度,脆性材料抵抗塑性变形的最⼤应⼒σ-1:疲劳强度,材料抵抗疲劳断裂的最⼤应⼒。
δ:延伸率,衡量材料的塑性指标。
αk:冲击韧性,材料单位⾯积上吸收的冲击功。
HRC:洛⽒硬度,HBS:压头为淬⽕钢球的布⽒硬度。
HBW:压头为硬质合⾦球的布⽒硬度。
第⼀篇,第⼆章,P23页2、⾦属的晶粒粗细对其⼒学性能有什么影响,细化晶粒的途径是是什么?答:⼀般来说,同⼀成分的⾦属,晶粒越细,其强度、硬度越⾼,⽽且塑性和韧性也愈好。
影响晶粒粗细的因素很多,但主要取决于晶核的数⽬,晶核越多,晶核长⼤的余地愈⼩,长成的晶粒越细,主要途径有:1、提⾼冷却速度,增加晶核数⽬;2、添加变质剂(孕育处理),增加外来晶核;3、热处理或塑性加⼯,固态⾦属晶粒细化;4、凝固时震动液体,碎化结晶的枝状晶。
第⼀篇,第三章,P29页3、碳钢在油中淬⽕,后果如何?为什么合⾦钢通常不在⽔中淬⽕?答:由于碳钢的淬透性较差,因此在油中淬⽕时,⼼部冷却速度较慢,可能得不到马⽒体组织,降低了材料的⼒学性能。
对于合⾦钢,其淬透性较好,若在⽔中淬⽕,其整个截⾯将全部变成马⽒体,内应⼒较⼤,容易产⽣变形及开裂。
5、钢锉、汽车⼤弹簧、车床主轴。
发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同?答:钢锉的最终热处理为淬⽕+低温回⽕,其组织为低温回⽕马⽒体,主要提⾼表⾯的硬度及耐磨性。
1、说明σS 、σ0.2 、σb、σ-1 、δ%、αk、45-50HRC、300HBS的名称含义答案:见教材。
45-50HRC表示洛氏硬度为45-50;300HBS表示布氏硬度为300.2、解释应力与应变的概念答:应力:物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。
应变:物体受力产生变形时,体内各点处变形程度一般并不相同。
用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。
为此可在该点处到一单元体,比较变形前后单元体大小和形状的变化。
1、说明晶粒粗细对力学性能的影响。
一般情况下,晶粒越细小,金属材料的强度和硬度越高,塑性和韧性越好。
因为晶粒越小,晶界越多。
晶界处的晶体排列是非常不规则的,晶面犬牙交错,互相咬合,因而加强了金属间的结合力。
工业中常用细化晶粒的方法来提高金属材料的机械性能,称为细晶强化。
晶粒的大小与过冷度和变质处理密切相关:过冷度:过冷度越大,产生的晶核越多,导致晶粒越细小。
通常采用改变浇注温度和冷却条件的办法来细化晶粒。
变质处理:也叫孕育处理。
金属液中晶核多,则晶粒细小。
通常采用浇注前添加变质剂的办法来促进晶核产生,以拟制晶粒长大。
2、你如何理解相与组织,指出Fe -C状态图中的相与组织。
相与组织相是指材料中结构相同、化学成分及性能同一的组成部分,相与相之间有界面分开。
“相”是合金中具有同一原子聚集状态,既可能是一单相固溶体也可能是一化合物;组织一般系指用肉眼或在显微镜下所观察到的材料内部所具有的某种形态特征或形貌图像,实质上它是一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体的总称。
因此,相与组织的区别就是结构与组织的区别,结构描述的是原子尺度,而组织则指的是显微尺度。
合金的组织是由相组成的,可由单相固溶体或化合物组成,也可由一个固溶体和一个化合物或两个固溶体和两个化合物等组成。
第一章(p11)1.什么是应力什么是应变答:应力是试样单位横截面的拉力;应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2.缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不是,塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生,如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便,缺点是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。
;迅速,因压痕小,不损伤零件,可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头,台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
第五题下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么σb抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂,此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章(p23)(1)什么是“过冷现象”过冷度指什么答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。
(2)金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响细化晶粒的途径有哪些答:金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
第1篇第一章绪论一、填空题1. 金属工艺学是研究金属材料的加工、成形和性能的科学。
2. 金属工艺学的研究对象包括金属材料的加工、成形和性能。
3. 金属工艺学的研究内容包括金属材料的制备、加工、成形和性能评价。
二、选择题1. 金属工艺学的研究对象是()。
A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的成形D. 以上都是答案:D2. 金属工艺学的研究内容包括()。
A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的成形D. 金属材料的性能评价答案:D三、简答题1. 简述金属工艺学的研究内容。
答:金属工艺学的研究内容包括金属材料的制备、加工、成形和性能评价。
具体如下:(1)金属材料的制备:研究金属材料的冶炼、铸造和粉末冶金等制备方法。
(2)金属材料的加工:研究金属材料的切割、变形、热处理等加工方法。
(3)金属材料的成形:研究金属材料的冲压、弯曲、拉伸等成形方法。
(4)金属材料的性能评价:研究金属材料的力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 简述金属工艺学的研究意义。
答:金属工艺学的研究意义如下:(1)提高金属材料的加工效率和质量,降低生产成本。
(2)拓宽金属材料的加工领域,满足不同行业的需求。
(3)推动金属工艺技术的发展,提高金属材料的性能和寿命。
(4)促进金属加工行业的科技进步和产业升级。
第二章金属材料的制备一、填空题1. 金属材料的制备主要包括冶炼、铸造和粉末冶金等。
2. 冶炼是将金属从矿石中提取出来的过程。
3. 铸造是将金属熔化后浇注成一定形状的过程。
二、选择题1. 金属材料的制备方法中,属于热加工工艺的是()。
A. 冶炼B. 铸造C. 粉末冶金D. 以上都是答案:D2. 下列哪种金属材料的制备方法属于热加工工艺()。
A. 钢铁冶炼B. 铝合金铸造C. 钛合金粉末冶金D. 铜合金挤压答案:B三、简答题1. 简述冶炼的过程。
答:冶炼是将金属从矿石中提取出来的过程,主要包括以下几个步骤:(1)选矿:从矿石中分离出有价值的金属矿物。
第一章(p11)1.什么是应力?什么是应变?答:应力是试样单位横截面的拉力;应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2.缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不是,塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生,如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度?库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口布氏硬度法测试简便,缺点是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。
洛氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。
;迅速,因压痕小,不损伤零件,可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头,台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
第五题下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?σb 抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力. s 屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ0.2 规定残余拉伸强度-1 疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂,此应力称为材料的疲劳强度。
应力它指试样单位横截面的拉力。
aK 冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章(p23)(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么?答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。
(2)金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响?细化晶粒的途径有哪些?答:金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
金属工艺学(机械制造基础)第五版邓文英郭晓鹏主编课后习题答案上编1.确定下列铸件的分型面。
方案I:φ125两圆台凸起妨碍拔模,轴头孔型芯头复杂,安放有困难;底部A处妨碍拔模,有错箱可能;方案IV:两方案均可行,但I方案存在错箱可能。
该零件不算太高,故方案II稍好,从冒口安放来看,II方案容易安放(在中间)。
方案I:分型面为曲面,不利于分型。
方案II:分型面在最大截面处,且为平面,方案可行。
较细,应采用油砂芯为好,干强度高且容易清理,内孔光滑。
2.下列铸件有哪几种分型面?大批量生产中应选哪一种?为什么?应采用方案I,方案II型芯稳定,但φ40凸台妨碍拔模。
I A AIIIIIIIIIIII大批量生产条件中应采用II方案,在一个砂型中同时铸出偶数个铸件,两两相对安放,每两个件用一个型芯,可避免型芯处于悬臂状态。
4 什么是熔模铸造?试述其大致工艺过程。
熔模铸造:用易熔材料制作模样,生产铸件的工艺方法。
工艺过程:制作压型熔化蜡料压制单个蜡模制作型壳(蜡模组浸涂料浆撒石英砂硬化反复多次,再次撒石英砂时颗粒越来越粗)脱蜡烘干,焙烧造型浇注落砂清理(为改善粗晶结构,可进行热处理)14、说明结构斜度、拔模斜度及其区别。
下面铸件结构是否合理?应如何改正?在零件设计中所确定的非加工表面斜度为结构斜度。
而在绘制铸造工艺图中加在垂直分型面的侧面所具有的斜度称为拔模斜度,以使工艺简化和保证铸件质量。
图中铸件之孔和外圆面应具有斜度才合理。
如果外表面加工则在加上加工余量后再加上部分金属使其具有斜度。
17 确定下图铸件的热节部位,在保证尺寸H和孔径的前提下,如何使铸件的壁厚尽量均匀?图a)所示是该铸件热节部位,图b)所示是在保证尺寸H和孔径的前提下,为使铸件的壁厚尽量均匀而进行的修改。
a) 热节示意b) 修改方案19 下图三通铜铸件采用金属型铸造时,哪处结构不合理?请修改之。
该铸件采用金属型铸造时,采用金属型芯则内孔设计不合理,可以设计成垂直径内孔,如果内孔无需加工时,内孔应设计出锥度,有利于抽芯。
1、什么是应力?什么是应变?答:试样单位截面上的拉力,称为应力,用符号 σ表示,单位是 MPa。
试样单位长度上的伸长量,称为应变,用符号 ε表示。
2、画出低碳钢拉伸曲线图,并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点?若没有出现缩颈现象,是否表示试样没有发生塑性变形?答:b 点发生缩颈现象。
若没有出现缩颈现象,试样并不是没有发生塑性变形,而是没有产生明显的塑性变形。
3、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形?怎样判断它的变形性质?答:将钟表发条拉直是弹性变形,因为当时钟停止时,钟表发条恢复了原状,故属弹性变形。
4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点?各适用于何种场合。
下列情况应采用哪种硬度法测定其硬度?答:布氏硬度法:(1)优点:压痕面积大,硬度值比较稳定,故测试数据重复性好,准确度较洛氏硬度法高。
(2)缺点:测试费时,且压痕较大,不适于成品检验。
(3)应用:硬度值 HB 小于 450 的毛坯材料。
洛氏硬度法:(1)优点:设备简单,测试简单、迅速,并不损坏被测零件。
(2)缺点:测得的硬度值重复性较差,对组织偏析材料尤为明显。
(3)应用:一般淬火件,调质件。
库存钢材——布氏硬度锻件——布氏硬度硬质合金刀头——洛氏硬度台虎钳钳口——洛氏硬度。
5、下列符号所表示的力学性能指标的名称、含义和单位是什么?σ:强度,表示材料在外加拉应力的作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力,单位 MPa。
σs:屈服强度,指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力,单位MPa。
σb:抗拉强度,指金属材料在拉断前可能承受的最大应力,单位 MPa。
σ0.2:屈服强度,试样在产生 0.2%塑性变形时的应力,单位 MPa。
σ-1:疲劳强度,表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力,单位MPa。
δ:伸长率,试样产生塑性变形而发生破坏是的最大伸长量。
αk:冲击韧性,金属材料在一次性、大能量冲击下,发生断裂,断口处面积所承受的冲击功,单位是 J/cm2HRC:洛氏硬度,无单位。
HBS:布氏硬度,无单位。
表示金属材料在受外加压力作用下,抵抗局部塑性变形的能力。
HBW:布氏硬度,无单位。
1、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响?答:晶粒越细小,σb、HB、αk 越高;晶粒越粗,σb、HB,、αk,、δ 下降。
2、什么是同素异晶转变?试画出纯铁的冷却曲线,并指出室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同?答:随温度的改变,固态金属晶格也随之改变的现象,称为同素异晶转变。
纯铁的冷却曲线如图所示:室温纯铁晶格:面心立方体晶格1100℃纯铁晶格:体心立方晶格5、分析在缓慢冷却条件下,45 钢和T10 钢的结晶过程和室温组织。
答:45 钢结晶过程: L→L+A→A→A+F→P+F室温组织:P+FT10 钢的结晶过程: L→L+A→A→A+ Fe3CⅡ→P+ Fe3CⅡ室温组织:P+ Fe3CⅡ组织名称代表符号含碳量/% 组织类型力学性能特征铁素体 F 0.0218 固溶体 σb、HB 低 αk、δ高奥氏体 A 0.77~2.11 固溶体一定的 σb、HB,较高的 αk、δ渗碳体 Fe3C 6.69 化合物硬而脆,δ≈0珠光体 P 0.77 混合物具有综合力学性能7、仓库中混存了相同规格的 20 钢、45 钢和 T10钢,请提出一种最为简单的区分方法。
答:20 钢、45 钢、T10 钢含碳量不同,硬度不同,故采用测定硬度法加以区别, T10 钢硬度最高,20钢硬度最低。
8、现需制造下列产品,试选用合适的钢号。
答:六角螺钉—— Q235 车床主轴——45 脸盆——Q235 钳工錾子——T10 液化石油气罐——20 钢锉——T10 自行车弹簧——60 门窗合页——Q235 活搬手——T81 、什么是退火?什么是正火?两者的特点和用途有什么不同?答:将钢加热,保温,然后随炉冷却。
将钢加热到 Ac3 以上 30~50℃或 Accm以上 30~50℃,保温后在空气中冷却。
正火和退火的不同点:加热后钢的冷却方式不同。
相同点:将钢加热到奥氏体区,使钢进行重结晶,解决了铸件、锻件晶粒粗大、组织不均匀的问题。
2、亚共析钢的淬火温度为何是Ac3(30~50℃)℃?过低或过高有什么弊端?答:淬火的目的是为了使钢获得高强度和高硬度。
亚共析钢加热到Ac3以上30~50℃,使铁素体充分转变,获得单一奥氏体,若淬火温度低于Ac3 线,存在软组织铁素体,硬度下降;若淬火温度大大高于Ac3线,奥氏体晶粒粗大,淬火后获得粗大的马氏体组织,使σb、HB 下降。
3、碳钢在油中淬火的后果如何?为什么合金钢通常不在水中淬火?答:碳钢在油中淬火,由于淬火冷却速度小于临界冷却速度,故不能获得单一的马氏体组织。
合金钢淬火稳定性高,为了防止淬火变形和开裂,故合金钢一般在油中淬火而不在水中淬火。
4、钢在淬火后为什么要回火?三种类型回火的用途有何不同?汽车发动机缸盖螺钉要采用哪种回火?答:淬火钢回火主要目的是消除淬火应力,降低钢的脆性,防止产生裂纹,同时使钢获得所需的力学性能。
A)低温回火(150~250℃):降低内应力和脆性,获得高硬度,高耐磨性。
(B)中温回火(350~500℃):使钢获得高弹性,高硬度,一定的韧性。
(C)高温回火(500~650℃):使钢获得综合力学性能。
汽车发动机缸盖螺钉承受交变载荷作用,因此需要有较高的σb、HB,、αk,、δ,故采用高温回火。
5、锯条、大弹簧、车床主轴、汽车变速箱齿轮的最终热处理有何不同?最终组织各是什么?答:锯条:淬火后低温回火,组织:M 回大弹簧:淬火后中温回火,组织:T 回车床主轴:淬火后高温回火,组织:S 回汽车变速箱齿轮:渗碳、淬火后低温回火,组织:M 回6、现用 T10钢制造钢挫,请填写工艺路线方框图中热处理工序名称。
答:锻造→球化退火→机加工→淬火→低温回火7、在普通热处理中,加热后进行保温的目的是什么?感应加热表面淬火是否需要保温?化学热处理的保温有何特点?为什么?答:普通热处理中保温的目的:使工件表层和心部的温度一致,使相变充分完成。
感应加热表面淬火不需要保温。
化学热处理保温特点:保温时间较长。
目的:使工件表层增碳,使渗碳层深度增加。
第二章铸造1、为什么铸造是毛坯生产中的重要方法?结合具体示例分析之。
答:因为铸造具有如下特点:(1)可制成形状复杂的外形和内腔的毛坯。
如箱体,汽缸体等。
2)适用范围广,工业上常用的金属材料都可铸造成型且生产批量、铸造尺寸大小不受限制。
3)设备成本低,产品成本低,加工余量小,制造成本低.2、什么是液态合金的充型能力?它与合金的流动性有何关系?不同化学成分的合金为何流动性不同?为什么铸钢的充型能力比铸铁差?答:液态合金充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰铸件的能力,称为液态合金的充型能力。
合金的流动性愈好,充型能力愈强,愈便于浇铸出轮廓清晰,簿而复杂的铸件。
铸钢和铸铁的化学成分不同,凝固方式不同,具有共晶成分的铸铁在结晶时逐层凝固,已结晶的固体内表面较光滑,对金属液的流动阻力小,故流动性好,充型能力强;而铸钢在结晶时为糊状凝固或中间凝固,初生的树枝状晶体阻碍了金属溶液的流动,故流动性差,充型能力差,所以铸钢的充型能力比铸铁差。
3、某定型生产的薄铸铁件,投产以来质量基本稳定,但最近一时期浇不足和冷隔缺陷突然增多,试分析其原因?答:薄铸铁件产生浇不足和冷隔缺陷的主要原因是流动性和浇注条件,在浇注条件保持不变的条件下,铸件浇不足和冷隔缺陷增多,主要是流动性下降造成的,影响合金流动性的的主要因素是合金的化学成分,因此,很可能是坯料的化学成分发生了变化,远离了共晶成分点。
4、既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力,但为什么又要防止浇注温度过高?答:因为浇注温度过高,铸件易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷,故在保证充型能力足够的前提下,浇注温度不宜过高。
5、缩孔和缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松较容易防止?答:缩孔和缩松使铸件的力学性能下降,缩松还可使铸件因渗漏而报废。
缩孔集中在铸件上部或者最后凝固的部位,而缩松却分布于铸件整个截面。
所以,缩孔比缩松较易防止.6、区分以下名词:缩孔:呈倒锥形,内腔粗糙,位于铸件上部中心处。
缩松:呈小圆柱形,内腔光滑,位于铸件中心截面处或分布于整个截面。
浇不足:没有获得形状完整的铸件。
冷隔:获得了形状完整的铸件,但铸件最后凝固处有凝固线。
出气口:位于型芯的中心部位,使型芯中的气体逸出。
冒口:位于上砂箱,使金属在浇注时型腔中的气体逸出。
定向凝固:在铸件厚大部位,安放浇口和冒口,使铸件远离冒口处先凝固,尔后是靠近冒口部位凝固,最后才是冒口本身凝固。
逐层凝固:纯金属或共晶成分的合金在凝固过程中不存在固、液并存区,当温度下降时固体层不断加厚,液体层不断减少,直至铸件的中心,这种凝固方式称逐层凝固。
7、什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?各需用什么措施来实现?上述两种凝固原则各适用于哪种场合?答:定向凝固原则:在铸件厚大部位安放浇口和冒口,使铸件远离冒口处先凝固,尔后是靠近冒口部位凝固,最后才是冒口本身凝固。
实现措施:安放冒口和冷铁。
应用场合:收缩大的合金,如铝青铜、铝硅合金和铸钢件。
同时凝固原则:在铸件薄壁处安放浇口,厚壁处安放冷铁,使铸件各处冷却速度一致,实现同时凝固。
实现措施:浇口开在铸件壁薄处并在铸件壁厚处安放冷铁。
应用场合:灰铸铁、锡青铜等收缩小的合金。
9、某铸件时常产生裂纹缺陷,如何区分其裂纹性质?如果属于热裂,该从那些方面寻找产生原因?答:铸件中裂纹分热裂纹和冷裂纹二种,由于形成温度不同,故形状特征也不同。
热裂纹缝隙宽,形状曲折,缝内呈氧化色;冷裂纹细小,呈连续直线状,缝内呈轻微氧化色。
如果属于热裂纹应采取的措施:(a)降低合金中的硫含量;(b)使用具有共晶成分的合金,使铸件结晶时,固、液二相区间小;(c)提高铸型的退让性。
1、试从石墨的存在分析灰铸铁的力学性能和其性能特征。
答:石墨的强度、硬度、塑性很低,石墨分布于金属基体,使金属基体承载的有效面积下降。
灰铸铁中石墨呈片状,尖角处存在应力集中现象。
因此,灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性几乎为零。
石墨越多,越粗大,分布越不均匀,灰铸铁的力学性能越差。
但由于片状石墨的存在使灰铸铁具有如下性能特征:(a)优良的减振性;(b)良好的耐磨性c)小的缺口敏感性;(d)较高的抗压强度。
2、影响铸铁石墨化的主要因素是什么?为什么铸铁的牌号不用化学成分来表示?答:影响铸铁石墨化的主要因素是:(1)化学成分;(2)冷却速度。
铸铁的化学成分接近共晶成分,但碳在铸铁中的存在形式不同,使铸铁的力学性能也不相同。
在选择铸铁材料时需考虑的是铸铁材料的力学性能。
所以,铸铁的牌号用力学性能来表示,而不用化学成分表示。