材料成形工艺基础习题答案.docx

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1、1. 金属材料的机械性能通常用哪几个指标衡量？答：强度、塑性、硬度、冲击韧性、乏累极限等。2. 何谓同素异晶转变，纯铁不同温度下的晶格变更如何？答： 同素异晶转变：金属在固态下，随温度的变更由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异晶转变。纯铁在1538。C结晶为-Fe ,体心立方构造; 温度降到1394。C时，-Fe转变为-Fe,面心立方构造；降到912。C时，-Fe转变为-Fe,为体心立方构造3. 从状态图看含 碳0.4%、0.9%的碳钢在室温下由哪些组织构成？答：0.4%由 铁素体F+珠光体P0.9%由 二次渗碳体Fe3C+珠光体P4. 淬火的目的是什么？答：淬火的主要目的是使奥氏体化后

2、的工年获得尽量多的马氏体或下贝氏体组织，然后配以不同的温度回火获得各种须要的性能。例如：进步钢件的机械性能,诸如硬度、耐磨性、弹性极限、乏累强度等，改善某些特殊钢的物理或者化学性能，如增加磁钢的铁磁性，进步不锈钢的耐蚀性等。5.某弹簧由优质碳素钢制造，应选用什么牌号的钢？应选用怎样的热处理工艺？答： 含碳量在0.6%-0.9%之间，65、70、85、65Mn.65Mn淬火+中温回火6.从以下钢号中，估计出其主要元素大致含量20 45 T10 16Mn 40Cr答：0.2%C 、0.45%C、 1.0%C,Mn0.4%,Si0.35、0.16%C,Mn1.2%-1.6% 、0.4%C，0.8-1

3、.1%Cr7.简述铸造成型的本质及优缺点。答：铸造成型的本质是：利用金属的流淌性，逐步冷却凝固成型的工艺过程。缺点：1.组织性能差，2机械性能较低，3.难以精确限制，铸件质量不够稳定4.劳动条件太差，劳动强度太大。8.合金流淌性取决于哪些因素？合金流淌性不好对铸件品质有何影响？ 合金流淌性不好：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缘由。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10.何谓同时凝固原那么和定向凝固原那么？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

4、凝固原那么：铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及完毕的时间一样或相近，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。 定向凝固原那么：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，冒口本身最终凝固。冒口在左端，冷铁在左侧两边11.怎样区分铸件裂纹的性质？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，形态曲折，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构造，进步型砂的让步 。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略微氧化色。防止方法:削减铸

5、件内应力和降低合金脆性，设置防裂肋12.影响铸铁中石墨化进程的主要因素是什么？一样化学成分的铸件的力学性能是否一样？ 答：1.主要是化学成分和冷却速度。13.灰铸铁最相宜铸造什么样的铸件？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缘由。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，主轴箱缘由是灰铸铁的性能：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：灰铸铁的力学性能及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峻，在石墨尖角处易造成应力集中，使灰铸

6、铁的抗拉强度、塑性和韧性远低于钢，但抗压强度及钢相当，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确定的影响，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。故工业上较多运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？为什么它只相宜制作薄壁小铸件？答：制造可锻铸铁必需承受碳、硅含量很低的铁液，以获得完全的白口组

7、织。可锻铸铁件的壁厚不得太厚，否那么铸件冷却速度缓慢，不能得到完全的白口组织。15.为什么一般灰铸铁热处理的效果不如球墨铸铁好？一般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退或改进。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。16. 进展时效处理，以消退内应力，防止加工后变形；进展软经退火，以消退白口，降低硬度，改善切削加工性能。16. 为什么制造腊模时承受糊状腊料加压成形，而较少承受腊液浇注成型？为什么脱蜡时水温不应到沸点？pa的压力将蜡料压入型内，待凝固成形后取出，修去毛刺。蜡在

8、回收处理时，为了除去杂质和水份，必需加热到蜡的熔点以上，但不能到达水的沸点。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. 消费率高2. 铸件的尺寸精度高，外表粗糙度低，并可干脆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. 便于承受嵌铸法压力铸造的缺点：1.压铸机费用高，压铸型 本钱极高，工艺打算时间长，不相宜单件、不批消费。2.由于压铸型寿命缘由，目前压铸尚不适于铸钢、铸造铁等高熔点合金的铸造。3.由于金属液注入和冷凝速度过快，型腔气体难以 全排出，厚壁处难以进展补缩。压力铸造应

9、用于：低熔点非铁金属的小型、薄壁、形态困难件的大量消费熔模铸造应用于：高熔点、难以切削加工的合金钢铸件的成批、大量消费18.低压铸造的工作原理及压力铸造有何不同？为何铝合金常承受低压铸造？答：1工作原理：将枯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；当金属液充溢型腔后，保持压力直至铸件完全凝固；然后使坩埚及大气相通，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；最终开启上型，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，充溢型腔后接着保持确定压力，使铝液

10、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依次凝固，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展热处理。鉴于以上优点，故铝合金常用低压铸造。19.什么是离心铸造？它在圆筒铸件中有哪些优越性？圆盘状铸件及成型铸件应承受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 2.补缩条件好，铸件组织致密，力学性能好“双金属轴套和轴瓦圆盘状铸件用立式离心铸造，成形铸件承受成形件离心铸造20浇注

11、位置对铸件品质有何影响？它根据什么原那么来选择？ 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。原那么：1.浇注系统及塑件一起在分型面上，应有压降、流量和温度分布的平衡布置；2.尽量缩短流程，以降低压力损失，缩短充模时间；3.浇口位置的选择，应防止产生湍流和涡流，即喷射和蛇形流淌，并有利于排气和补缩；4.防止高压融体对型芯和嵌件产生冲击，防止变形和位移；5.浇注系统凝料脱出便利牢靠，易于塑件别离或切除整修简洁，且外观无损伤；6.熔和缝位置须合理支配，必要时配置冷料井获溢料槽；7.尽量削减浇注系统的用料量；答：一样点：都是便于铸造而设计的斜度不同点：构造斜度是产品功能或者外

12、观所须要的，起模斜度也叫拔模斜度，是铸造时为了可以让模具顺当从砂型等拿出来而特意做的斜度。产品设计时可以没有斜度，但在模具设计时要考虑要增加一些斜度以利于拔模。22.什么是最小阻力定律？答：金属受外力作用发生塑性形变时，假设金属质点在几个方向上都可流淌，那么金属质点就优先沿着阻力最小的方向流淌。23.轧材中的纤维组织是怎样形成的？它的存在对制作零件有何利弊？答：1钢锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形态和沿晶界分布的杂质开状将沿着变形方向被拉长，呈纤维形态。其中，纤维状的杂质不能经再结晶而消逝，在塑性变形后被保存下来，这种构造叫纤维组织。2纤维组织的存在使零件分布状况不能通过热处理消

13、退，只能通过不同方向上的锻压成形才能变更。同时，我们也可以利用纤维组织的方向性，加固零件使零件不易被切断。24. 如何进步金属塑性？最常承受的措施是什么？答：进步材料成分和组织的匀整性，合理选择变形温度和应变速率，选择三向压缩性比较强的方式，减小变形的不匀整性，进步材料的纯度。25.两个内径分别为60mm和120mm、高均为30mm的带孔坯料，分别套在直径为60mm的芯轴上扩孔，试用最小阻力定律分析产生什么不现的效果答：直径越小，阻力越大。内径为60mm的带孔坯料受到的阻力较大，扩孔后的效果呈椭圆形，而内径为120mm的带孔坯料受到的阻力较小，根本和原来的形态相像，呈圆形.26. 如何确定模锻

14、件分模面的位置？答：模锻件分模面要保证以下原那么：要保证模锻件能从模膛中取出；按选定的分模面制成锻模后，应使上、下两模沿分模面的模膛轮廓一样；最好把分模面选定在模膛深度最浅的位置处；选定的分模面应使零件所加的敷料最少；最好使分模面为一个平面，上、下锻模的模膛深度根本一样，以便于锻模制造。 27.绘制模锻件图应考虑哪些问题？选择分模面及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？锤上模锻带孔的锻件时，为什么不能锻出通孔？c标注模锻斜度2a. 要保证模锻件能从模膛中取出。b .按选定分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一样。C. 最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处。D .选

15、定的分模面应使零件上所加的敷料最少。 E.最好使分模面为一个平面，上下锻模的模膛深度根本一样。3锻模斜度有利于模锻件从模膛取出，圆角半径便利金属在模膛中流淌，保持金属纤维的连续性，使金属易于充溢模膛，防止锻模开裂，延长锻模的寿命。4不能锻出通孔，不符合模具的设计要求，所以一般不锻出通也，留有连皮。28. 凸、凹模间隙对冲裁件断面品质和尺寸精度有何影响？答：凸凹模间隙过小：冲裁件断面形成第二光亮带，凸凹受到金属挤压作用增大，增加了及凸凹模之间摩擦力，使冲裁件尺寸略有变更，即落料件外形尺寸增大，冲孔件孔腔尺寸缩小，不能从最短途径重合。凸凹模间隙过大：冲裁件切断面的光亮带减小，圆角带及锥度增大，形成

16、厚而大的拉长毛剌，同时翘曲现象严峻，尺寸有所变更，落料件外形尺寸缩小，冲孔件内腔尺寸增大。凹凸模间隙合理：冲裁件断面光良带占板厚的1/21/3，圆角带、断裂带和锥度均很小，零件尺寸几乎及模具一样。29. 翻边件的凸缘高度尺寸较大，而一次翻边实现不了时，应实行什么措施？答：可承受先拉深、后冲孔、再翻边的工艺来实现。30. 辊锻及模锻相比有什么优缺点？答：辊锻比模锻的优点：a设备简洁，吨位小，投资少；b振动小，噪声低，劳动条件好，消费率高，易于实现机械化和自动化；c模具价格低廉，加工简洁；d锻件力学性能好；e材料利用率高。缺点：锻件尺寸精度不高，可锻造形态简洁。31. 挤压零件消费的特点是什么？答

17、：a.可进步金属抷料的塑性；b.可挤压出各种形态困难、深孔、薄壁、异形截面的零件；c.零件精度高，外表粗糙度低；d.挤压变形后零件内部的纤维组织是连续的，根本沿零件外形分布而不被切断，进步了零件力学性能。32. 轧制零件的方法有几种？各有什么特点？答：有四种。纵轧：轧辊轴线及抷料轴线相互垂直；横轧：轧辊轴线及抷料轴线相互平行；斜轧：轧辊轴线及抷料轴线相交成确定角度；楔横轧：利用轧辊轴线及轧件轴线平行，轧辊的辊面上镶有楔形凸棱、并作同向旋转的平行轧辊对沿轧辊轴向送进的坯料进展轧制的成型工艺。 33.什么是焊接？焊接的工艺如何分类？答：焊接的本质就是通过加热或加压或两者并用使材料两个别离外表的原子

18、到达晶格间隔 ，借助原子的结合及扩散而获得不行拆接头的工艺方法。根据实现原子结合根本途径不同，焊接工艺的分类为：熔焊、压焊、钎焊及封粘答：熔焊的本质是小熔池熔炼及冷凝，是金属熔化及结晶的过程。当温度到达材料熔点时，母材和焊丝形成熔池，熔池四周母材受到热影响，组织和性能发生变更形成热影响区，热源移走后熔池结晶成柱状晶。35.什么是焊接性？怎样评定或推断材料的焊接性？答：金属材料的焊接性，是指被焊金属承受确定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及构造形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料在确定的焊接工艺条件下，表现出“好焊和“不好焊的差异。就是指评定其焊接接头产生焊接缺陷的倾向，为制定合理的

19、焊接工艺规程(WPS)供应支持。以钢材为例，主要是以材料的化学成分为根据进展间接评定的“碳当量法和以接头抗裂性试验为根据的干脆试验法。36.焊接接头由哪几部分组成，各部分主要性能特点是？影响焊接接头性能的主要因素？答：焊接接头由焊缝区和热影响区组成。焊缝：晶粒以垂直熔合线的方向熔池中心生长为柱状树枝晶，低熔点物将被推向焊缝最终结晶部位，形成成分偏析区。热影响区:熔合区，成分不均，组织为粗大的过热组织或淬硬组织，是焊接热影响区中性能很差的部位；过热区，晶粒粗大，塑性差，易产生过热组织，是热影响区中性能最差的部位；正火区，正火区因冷却时奥氏体发生重结晶而转变为珠光体和铁素体，所以晶粒细小，性能好；

20、部分变相区，存在铁素体和奥氏体两相，晶粒大小不均，性能较差。焊接热影响区是影响焊接接头性能的关键部位。焊接接头的断裂往往出如今热影响区，尤其是熔合区及过热区。3.影响因素：A 焊剂及焊丝 B 焊接方法 C 焊接工艺参数 D 熔合比 E 焊后热处理37常用无损检测焊缝的方法有哪几种？分述其原理和适用范围。答：磁粉检验、着色检验、超声波检验、射线和射线检验。 磁粉检验原理是在焊件上外加一磁场，当磁力线通过完好的焊件时，磁力线是匀整的直线。当焊件有缺陷存在时，磁力线就会发生弯曲在焊缝外表撒上铁粉时，磁扰乱部位的铁粉就吸附在裂缝缺陷之上，其它部位的铁粉那么不吸附。故可通过焊缝上铁粉吸附状况，推断焊缝中

21、缺陷的所在位置和大小。深度不超过6mm。 将焊件外表打磨到12. 5m，用清洗剂除去杂质污垢。先涂一层浸透剂，浸透剂呈红色，具有很强的浸透性能，可通过焊件外表渗人缺陷内部。特殊钟以后，将外表的浸透剂擦掉，再一次清洗，而后涂一层白色的显示剂，借助毛细作用，缺陷处的红色浸透即显示出来，可用410倍放大镜形象地看出裂纹等外表缺陷位置及形态。外表12. 5m，环境温度15以上。 超声波的频率在20 000 Hz以上，具有能透入金属材料深处的特性，而且由一种介质进入另一种介质界面时，在界面发生反射波。因此检验焊件时，无缺陷处在荧光屏上可看到有规律的始波和底波。假设焊接接头内部存在缺陷，介于始涉及底波之间

22、将另外产生脉冲反射波。根据脉冲反射波形的相对位置及形态，即可推断缺陷的位置、种类和大小。焊件厚度无上限，下限应大于8mm。射线检验 X射线和射线都是电磁波，都能不同程度地透过金属，当经过不同物质时，射线会引起不同程度的衰减，从而使在金属另一面的照相底片得到不同程度感光。假设焊缝中有未焊透、裂缝、气孔及夹渣，那么通过缺陷处的射线衰减程度小。因此，相应部位的底片感光较强，底片冲出后，就在缺陷部位上显示出明显可见的黑色条纹和斑点。150KV的X光机可检验厚度不大于25mm，250KV的X光机不超过60mm；射线镭、钴可检测60150mm，铱192可检测1.060mm。38、什么是合成树脂？什么是塑料

23、？为什么塑料能得到日益广泛的应用答：合成树脂是人工合成的一类高分子聚合物。塑料是以合成树脂或自然树脂为原料，在确定温度和压力下可塑制成形的高分子材料。塑料以其密度小、比强度大、比刚度大、耐腐蚀、耐磨、绝缘、减摩、自光滑性好、易成形、易复合等优良的性能在机械制造、轻工、包装、电子、建筑、汽车、航天及航空领域得到广泛的应用。39、什么是热塑性塑料和热固性塑料？两者在本质上有何不区分？答：热塑性塑料就是受热时呈熔融状态，可反复成型加工的塑料；热固性塑料受热或者其它条件下固化，具有不熔特性的塑料。 热固性塑料是线性分子构造，后者是网状构造40、试述热塑性塑料的状态及加工的关系？答：处于玻璃态的树脂是坚

24、硬的固体，在外力作用下有确定的变形，且变形是可逆的，不宜进展大变形量的加工，但可进展车、铣、钻、刨等切削加工。高弹态的树脂是类似橡胶状态的弹性体，其变形能显著增加，但变形仍具有可逆性。在这种状态下，可进展真空成形、压延成形、中空成形等。粘流态具有成形加工的不行逆性。在这种状态下可进展注射、吹塑、挤出等成形加工。41、简述注射成型塑件的影响因素。42.何谓粉末冶金？粉末冶金的主要工序有哪些？答：粉末冶金是以金属粉末为原料，通过成形、烧结和必要的后续处理，制取金属材料和制品的工艺。主要工序：粉料制备、成形、烧结以及烧结后的处理等工序。43.粉末冶金模具主要有哪几种类型？答：根据用处可分：压模、精整模、复压模、锻模、挤压模、热压模等静压模，粉浆浇铸模，松浆烧结模等按制作材料分：钢模、硬质合金模、石墨模、塑料橡皮模和石膏模等。44、常见粉末冶金材料有哪些？并指出以下牌号的含义：YG6X，YT14，YW1答：材料有：1.粉末冶金减摩材料 2.粉末冶金铁基构造材料 3.粉末冶金摩擦材料 YG6X: Co：6% YT14: WC: 78% TiC 14% Co 8%YW1: WC 15% TiC 62% TaC 1% Mo 10% Ni 12%