《材料成形技術基礎》習題集答案

2022-11-27 22:06:08 字數 3689 閱讀 3404

2-1 判斷題

1.澆注溫度是影響鑄造合金充型能力和鑄件質量的重要因素。提高澆注溫度有利於獲得形狀完整、輪廓清晰、薄而複雜的鑄件。因此,澆注溫度越高越好。

2.合金收縮經歷三個階段。其中,液態收縮和凝固收縮是鑄件產生縮孔、縮松的基本原因,而固態收縮是鑄件產生內應力、變形和裂紋的主要原因。

3.結晶溫度範圍的大小對合金結晶過程有重要影響。鑄造生產都希望採用結晶溫度範圍小的合金或共晶成分合金,原因是這些合金的流動性好,且易形成集中縮孔,從而可以通過設定冒口,將縮孔轉移到冒口中,得到合格的鑄件。  4.為了防止鑄件產生裂紋,在零件設計時,力求壁厚均勻;在合金成分上應嚴格限制鋼和鑄鐵中的硫、磷含量;在工藝上應提高型砂及型芯砂的退讓性。

5.鑄造合金的充型能力主要取決於合金的流動性、澆注條件和鑄型性質。所以當合金的成分和鑄件結構一定時;控制合金充型能力的唯一因素是澆注溫度。

6.鑄造合金在冷卻過程中產生的收縮分為液態收縮、凝固收縮和固態收縮。共晶成分合金於在恆溫下凝固,即開始凝固溫度等於凝固終止溫度,結晶溫度範圍為零。因此,共晶成分合金不產生凝固收縮,只產生液態收縮和固態收縮,具有很好的鑄造效能。

7.氣孔是氣體在鑄件內形成的孔洞。氣孔不僅降低了鑄件的力學效能,而且還降低了鑄件的氣密性。

8.採用順序凝固原則,可以防止鑄件產生縮孔缺陷,但它也增加了造型的複雜程度,並耗費許多合金液體,同時增大了鑄件產生變形、裂紋的傾向。

2-2 選擇題

1.為了防止鑄件產生澆不足、冷隔等缺陷,可以採用的措施有。

a.減弱鑄型的冷卻能力; b.增加鑄型的直澆口高度; c.提高合金的澆注溫度; d.a、b和c; e.a和c。

2.順序凝固和同時凝固均有各自的優缺點。為保證鑄件質量,通常順序凝固適合於,而同時凝固適合於。

a.吸氣傾向大的鑄造合金; b.產生變形和裂紋傾向大的鑄造合金; c.流動性差的鑄造合金;  d.產生縮孔傾向大的鑄造合金。

3.鑄造應力過大將導致鑄件產生變形或裂紋。消除鑄件中殘餘應力的方法是;消除鑄件中機械應力的方法是。

a.採用同時凝固原則; b.提高型、芯砂的退讓性; c.及時落砂;   d.去應力退火。 4.合金的鑄造效能主要是指合金的、和。 a.充型能力;b.流動性;c.收縮;d.縮孔傾向;e.鑄造應力;f.裂紋;g.

偏析;h.氣孔。

15.如圖2-1所示的a、b、c、d四種成分的鐵碳合金中,流動性最好的合金是;形成縮孔傾向最大的合金是;形成縮松傾向最大的合金是。

圖2-1  圖2-2

6.如圖2-2所示應力框鑄件。澆注並冷卻到室溫後,各桿的應力狀態為。若用鋼鋸沿a-a線將φ30杆鋸斷,此時斷口間隙將。斷口間隙變化的原因是各桿的應力,導致φ30杆,φ10杆。

a.增大; b.減小; c.消失; d.伸長; e.縮短;f.不變; g.φ30杆受壓,φ10杆受拉; h.φ30杆受拉,φ10杆受壓。 7.常溫下落砂之前,在圖2-3所示的套筒鑄件中。常溫下落砂以後,在該鑄件中。

a.不存在鑄造應力; b.只存在拉應力; c.存在殘餘熱應力; d.只存在壓應力; e.存在機械應力; f.c和e。

圖2-3

3-1 判斷題

1.用某成分鐵水澆注的鑄件為鐵素體灰口鑄鐵件。如果對該成分鐵水進行孕育處理,可以獲得珠光體灰口鑄鐵,從而提高鑄件的強度和硬度。  2.就ht100、ht150、ht200而言,隨著牌號的提高,c、si和mn含量逐漸增多,以減少片狀石墨的數量,增加珠光體的數量。

23.可鍛鑄鐵的強度和塑性都高於灰口鑄鐵,所以適合於生產厚壁的重要鑄件。

4.孕育處理是生產孕育鑄鐵和球墨鑄鐵的必要工序,一般採用矽的質量分數為75%的矽鐵合金作孕育劑。孕育處理的主要目的是促進石墨化,防止產生白口,並細化石墨。但於兩種鑄鐵的石墨形態不同,致使孕育鑄鐵的強度和塑性均低於球墨鑄鐵。

  5.灰口鑄鐵於組織中存在著大量片狀石墨,因而抗拉強度和塑性遠低於鑄鋼。但是片狀石墨的存在,對灰口鑄鐵的抗壓強度影響較小,所以灰口鑄鐵適合於生產承受壓應力的鑄件。

3-2 選擇題

1.鑄鐵生產中,為了獲得珠光體灰口鑄鐵,可以採用的方法有。

a.孕育處理;b.適當降低碳、矽含量;

c.提高冷卻速度;d.a、b和c;e.a和c。  2.htl00、kth300-06、qt400-18的力學效能各不相同,主要原因是它們的不同。

a.基體組織; b.碳的存在形式; c.石墨形態; d.鑄造效能。

3.灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、鑄鋼三者鑄造效能的優劣順序;塑性的高低順序為。

a.zg>qt>ht;b.ht>qt>zg;c.ht>zg>qt;d.qt>zg>ht。

4.冷卻速度對各種鑄鐵的組織、效能均有影響,其中,對影響最小,所以它適於生產厚壁或壁厚不均勻的較大型鑄件。

a.灰鑄鐵; b.孕育鑄鐵; c.可鍛鑄鐵; d.球墨鑄鐵。 5.牌號ht150中的「150」表示( a  )。

a.該牌號鑄鐵標準試樣的最低抗拉強度不低於150mpa;b.該牌號鑄鐵的含碳量為%;c.該牌號鑄鐵標準試樣的最低屈服強度不低於150mpa;d.該牌號鑄鐵件的最低抗拉強度不低於150mpa;e.該牌號鑄鐵的含碳量為%。

3-3 應用題

1.用碳的質量分數為%,矽的質量分數為%的鐵水澆注如圖3-1所示的階梯形鑄件。試問在五個不同厚度截面上各應得到何種組織?

3鐵水成分不變,欲在壁厚40mm的截面上獲得珠光體灰口鑄鐵,需採取什麼措施

圖3-1

鐵素體灰口鑄鐵鐵素體+珠光體灰口鑄鐵珠光體灰口鑄鐵珠光體灰口鑄鐵麻口鑄鐵 f+g  f+p+g   p+g  p+g  p+g+fe3c

採取的措施:壁厚40mm處加冷鐵

2.一批鑄件,經生產廠家檢驗,力學效能符合圖紙提出的ht200的要求。使用者驗收時,在同一鑄件上壁厚為18、26、34mm處分別取樣檢測。測得18mm處σb=196mpa;26mm處σb=171mpa;35mm處σb=162mpa。

據此,使用者認為該鑄件不合格,理是:

1)鑄件力學效能σb低於200mpa,不符合ht200要求;  2)鑄件整體強度不均勻。

試判斷使用者的意見是否正確。為什麼鑄件上18mm處的抗拉強度比26、35mm處高?鑄鐵牌號是否為ht200?

使用者的意見不正確,鑄件上18mm處的抗拉強度比26、35mm處高,是於鑄件上18mm處的冷卻速度快,根據各壁厚處的效能與國家標準對比,鑄鐵牌號是為ht200。

3.用不同成分鐵水分別澆注φ20mm、φ30mm、φ40mm三組試棒,測得它們的抗拉強度均為200mpa,試分析各組試棒的牌號和定性確定c、si的含量高低,將結果填入表作2-1。

表2-1 φ20mm φ30mm φ40mm 試棒 ht150 ht200 ht250 牌號 c、si的含量高中低  4-1 判斷題

1.芯頭是砂芯的乙個組成部分,它不僅能使砂芯定位、排氣,還能形成鑄件內腔。

2.機器造型時,如零件圖上的凸台或筋妨礙起模,則繪製鑄造工藝圖時應用活塊或外砂芯予以解決。   3.若砂芯安放不牢固或定位不準確,則產生偏芯;若砂芯排氣不暢,則易產生氣孔;若砂芯阻礙鑄件收縮,則減少鑄件的機械應力和熱裂傾向。

4.制定鑄造工藝圖時,選擇澆注位置的主要目的是保證鑄件的質量,而選擇分型面的主要目的是在是保證鑄件的質量的前提下簡化造型工藝。

5.澆注位置選擇的原則之一是將鑄件的大平面朝下,主要目的是防止產生縮孔缺陷。

44-2 選擇題

1.如圖4-1所示的零件採用砂型鑄造生產毛坯。與圖中所示的ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ分型方案相適應的造型方法分別為、、、。其中較合理的分型方案是。

a. 整模造型;b.分模造型;c.活塊造型;d.挖砂造型; e.三箱造型。

圖4-1

2.如圖4-2所示的具有大平面鑄件的幾種分型面和澆注位置方案中,合理的是。

圖4-25

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