材料成型工艺基础 作业二、三

9.17作业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。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。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何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对图1所示阶梯型试块铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。答：同时凝固原则：铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。定向凝固原则：就是在铸件可能出现缩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。冒口在左端，冷铁在左侧两边5•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6•影响铸铁中石墨化进程的主要因素是什么？相同化学成分的铸件的力学性能是否相同？答：1.主要是化学成分和冷却速度。2•不同7•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。为什么普通灰铸铁热处理的效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方法有哪些？其目的是什么？答:1.灰铸铁组织中粗大石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进。而后者的基体为珠光体加铁素体的混合组织，可以通过改善其金属基体，以获得所需的组织和性能。进行时效处理，以消除内应力，防止加工后变形；进行软经退火，以消除白口，降低硬度，改善切削加工性能。9.20作业为什么制造腊模时采用糊状腊料加压成形，而较少采用腊液浇注成型？为什么脱蜡时水温不应到沸点？答:蜡模材料可用石蜡、硬脂酸等配成，在常用的配料中，石蜡和硬脂酸各占50%，其熔点50~60摄氏度，高熔点蜡料中也可加入可熔性塑性。制模时，先将蜡料熔为糊状，然后以0.2〜0.4Mpa的压力将蜡料压入型内，待凝固成形后取出，修去毛刺…蜡在回收处理时，为了除去杂质和水份，必须加热到蜡的熔点以上，但不能达到水的沸点。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:生产率高铸件的尺寸精度高，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、硬度高便于采用嵌铸法压力铸造的缺点: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。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。由于金属液注入和冷凝速度过快，型腔气体难以全排出，厚壁处难以进行补缩。压力铸造应用于:低熔点非铁金属的小型、薄壁、形状复杂件的大量生产熔模铸造应用于:高熔点、难以切削加工的合金钢铸件的成批、大量生产低压铸造的工作原理与压力铸造有何不同？为何铝合金常采用低压铸造？答:1工作原理:将干燥的压缩空气或惰性气体通入盛有金属液的密坩埚中，使金属液在低压体作用下沿升液管上升，经浇道进入铸型型腔；当金属液充满型腔后，保持压力直至铸件完全凝固；然后使坩埚与大气相通，撤销压力，使升液管和浇道中尚未凝固的金属在重力作用下流回坩埚；最后开启上型，由顶杆顶出铸件。2低压铸造具有以下优点：1。通过气压将铝液从保温炉内压铸到模具型腔内，铝液充填型腔的速度可控，充满型腔后继续保持一定压力，使铝液在压力下结晶凝固，故铸件组织致密，无缩松和气孔；2。由于铸件是在压力作用下的从上至下的顺序凝固，故无需冒口，金属利用率高；3。由于是通过气压自动浇注，故易于实现自动化，减轻劳动强度；4。低压铸造的铸件可以进行热处理。鉴于以上优点，故铝合金常用低压铸造。什么是离心铸造？它在圆筒铸件中有哪些优越性？圆盘状铸件及成型铸件应采用什么形式的离心铸造？答：将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使其在离心力作用下充填铸型和凝固而形成铸件的工艺称为离心铸造优点：1.可省去型芯、浇注系统和冒口补缩条件好，铸件组织致密，力学性能好便于“双金属”轴套和轴瓦圆盘状铸件用立式离心铸造，成形铸件采用成形件离心铸造5．浇注位置对铸件品质有何影响？它按照什么原则来选择？答：浇注位置不好会造成铸件产生夹渣、气孔、缩孔，浇不到，冷隔等现象。原则：1.浇注系统与塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的均衡布置；尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间；浇口位置的选择，应避免产生湍流和涡流，即喷射和蛇形流动，并有利于排气和补缩；避免高压融体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移；浇注系统凝料脱出方便可靠，易于塑件分离或切除整修容易，且外观无损伤；熔和缝位置须合理安排，必要时配置冷料井获溢料槽；尽量减少浇注系统的用料量；6•试述结构斜度与起模度的异同点答：相同点：都是便于铸造而设