材料成型技术习题集答案铸造部分.答docx

习题五

班级 姓名 成绩

一、试对轴承盖铸件，选择两个可能的分型面，用符号表示在图上，并比较优缺点，按你认为最好的分型面用符号表示出加工余量，拔模斜度和型芯轮廓，并指出造型方法。

材质：HT150 数量：单件生产

技术要求：保证φ126与φ90、φ74同心

二、如图所示的具有大平面的铸件，有下列几种分型面和浇注位置方案，合理的是（ A ）。

三、下图所示为两种截面形状不同但尺寸基本相等的梁形铸钢件，请回答下列问题：

1.分析它们的纵向变形，并用双点划线表示在图上。 2.为减少变形，应采取的措施有哪些？

四、如图两个尺寸不全相同的轮类灰铸铁件，试分析它们在浇注后的冷却收缩过程中，其轮缘和轮幅处的残余应力状态，并估计其可能产生冷裂的部位。

五、判断下列杠杆类铸件a和b的两种结构哪个合理？并说明原因。

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六、下列零件采用砂型铸造来生产毛坯，标出其分型面；在不改变标定尺寸的前提下，请修改其结构上不合理之处，并简述理由。

1.法兰盘，材料：HT150

2.托架，材料为HT200

七、铸造用浇注系统的组成及其功能是什么？

浇注系统的组成：①外浇口②直浇口③内浇口④横浇口

浇注系统功能：①平稳地将金属液充满型腔，避免冲坏型壁和型芯；②挡住熔渣进入型腔 ③调节铸件的凝固顺序

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习题六

班级 姓名 成绩

一、何谓液态合金的流动性？流动性不好易产生什么缺陷？其影响因素如何？

答：液态合金的流动性－指液态合金充满铸型型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的铸件的能力。

流动性差铸件易产生浇不足、冷隔、气孔和夹杂物等缺陷。灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铸钢的流动性最差。 影响合金流动性的因素：

ⅰ 化学成分 恒温下结晶的纯金属和共晶成分合金，逐层凝固流动阻力小，流动性好。合金结晶温度区间（液相线与固相线之间的垂直距离）越宽，流动性越差；

ⅱ 铸型及浇铸条件 铸型对液态合金的流动阻碍和温度降低（铸型的发气量大，排气能力差，结构复杂，热容量大，导热性好，浇铸系统结构复杂）越大，流动性下降越大。提高浇注温度和浇注速度、增大压力增加流动性。

二、铸件的凝固方式有哪几种？哪种方式的流动性最好？ 答：

铸件的凝固方式：①逐层凝固②糊状凝固（体积凝固）③中间凝固。

逐层凝固的流动性最好。

三、铸造合金的收缩过程有哪几个阶段？液态收缩与凝固收缩阶段容易产生什么缺陷？如何防止？ 答：

铸造合金的收缩过程有：液态收缩；凝固收缩；固态收缩。 液态收缩与凝固收缩阶段易产生缩孔和缩松。 防止缩孔和缩松的方法：①采用顺序凝固②在铸件某些厚大部位增设冷铁③选用近共晶成分或结晶温度范围较窄的合金。

四、何谓铸件的同时凝固原则？通常适用于哪些铸件或哪些铸造合金？具体采用哪些工艺措施来实现同时凝固？

答：实现铸件各部分同步凝固的过程。

适合铸件壁厚均匀、结晶区间宽的铸件或合金。 将内浇口开设在薄壁处；而将冷铁放在厚壁处。

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五、何谓铸造内应力？何谓热裂与冷裂？

答：铸造内应力简称铸造应力，按产生的机理分为收缩应力、热应力和金相组织体积变化产生的相变应力。

热裂：铸件开裂该处表面氧化，呈蓝色，说明在高温下形成，属沿晶开裂。

冷裂：裂纹处表面不氧化或轻微氧化。冷裂是在较低温度下形成，常出现在受拉伸部位，其裂缝细小，呈连续直裂状，缝内干净，有时呈轻微氧化色。

六、试回答下表中问题 合金种类 含碳量 合金组织 灰铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁 共晶 过共晶 过共晶 亚共晶 钢基体 +G片 钢基体 +G球 钢基体 +G虫 钢基体 +G团 钢基体 铸造性能 流动性 好 收缩 小 机械性能 ?b 小 ?% 小 可锻铸铁 铸 钢 亚共析 差 大 大 大 七、何谓石墨化？化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响？ 答：在铸铁中的石墨形成过程——石墨化过程

(1)化学成分 1)碳和硅。碳和硅是强烈促进石墨化元素,铸铁中碳和硅的含量越高,就越容易充分进行石墨化。由于共晶成分的铸铁具有最佳的铸造性能。因此,将灰铸铁的碳当量均配制到4%左右。 2)锰。锰是阻止石墨化的元素,但锰与硫化合成硫化锰,减弱了硫的有害作用,结果又间接促进石墨化的作用。故铸铁中有适量的锰是必要的。 3)硫。硫是强烈阻碍石墨化的元素,它不仅强烈地促使白口化,而且还会降低铸铁的流动性和力学性能,所以硫是有害元素,必须严格控制其含量。 4)磷。磷是弱促进石墨化的元素,同时能提高铁液的流动性,但磷的含量过高会增加铸铁的脆性,使铸铁在冷却过程中易开裂,、所以也应严格控制其含量。 (2)冷却速度

生产实践证明,在同一成分的铸铁件中,其表面和薄壁部分易出现白口组织,而内部和厚壁处则容易进行石墨化。由此可见,冷却速度对石墨化的影响很大。冷却速度越慢,原子扩散时间充分,也就越有利于石墨化的进行。冷却速度主要决定于浇注温度、铸件壁厚和铸型材料。

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八、何谓硅铝明？它属于哪一类铝合金？为什么硅铝明具有良好的铸造性能？在变质处理前后其组织及性能有何变化？这类铝合金主要用在何处？

答：铝硅铸造合金又称为硅铝明，由于含硅量为17%附近的硅铝明为共晶成分合金，具有优良的铸造性能。

在铸造缓冷后,其组织主要是共晶体(α十Si),其中硅晶体是硬化相,并呈粗大针状,会严重降低合金的力学性能,为了改善铝硅合金性能,可在浇注前往液体合金中加入含钠的变质剂,纳能促进硅形核,并阻碍其晶体长犬,使硅晶体成为极细粒状均匀分布在铝基体上。钠还能使相图中共晶点向右下方移动,使变质后形成亚共晶组织。变质后铝合金的力学性能显著提高。

一般用来制造质轻、耐蚀、形状复杂及有一定力学性能的铸件,如发动机缸体、手提电动或风动工具(手电钻)以及仪表外壳。同时加入镁、铜的铝硅系合金(如ZL108),在变质处理后还可进行固溶处理+时效,使其具有较好耐热性和耐磨性,是制造内燃机活塞的材料。

九、何谓黄铜和青铜？并说明铜合金H90、H62、ZQSn6—6—3的意义。 答：

黄铜：以Zn为唯一或主要合金元素的铜合金。

青铜：除了以Zn为主加元素的铜合金外，其余铜合金统称青铜。

H90：铜合金中黄铜，H为黄汉字的第一个拼音字母，90表示铜的含量为0.90％。 H62：铜合金中黄铜，H为黄汉字的第一个拼音字母，62表示铜的含量为0.62％。

十、说明下列合金牌号是什么材料，后面数字是什么含义？ 1. HT250： 2.QT400-15： 3.KTZ550—04： 4.RaT300： 5.ZG45：

答：HT250为灰铸铁 σb≥250Mpa用于制造内燃机汽缸、活塞、油缸、泵体、划线平台、皮带轮和化工容器等。

QT400—15 为球墨铸铁 σb≥420Mpa，断后伸长率δ≥15% ，用于制造柴油机曲轴、凸轮轴、阀体、传动轴、螺旋伞齿轮等。

KTZ550—04为珠光体可锻铸铁，σb≥550Mpa，断后伸长率δ≥4%，用于制造各种管接头、低压阀门及汽车、拖拉机、农机零件等。

RaT300为蠕墨铸铁，σb≥300Mpa，用于生产汽缸盖、钢锭模、液压阀、制动盘、钢珠研磨盘等。

ZG45为铸造45钢。

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