材料成型工艺基础习题解答

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1、第一章金属材料与热处理1、常用的力学性能有哪些？各性能的常用指标是什么？答：刚度：弹性模量E强度：屈服强度和抗拉强度塑性：断后伸长率和断面收缩率硬度：冲击韧性：疲劳强度：2、4、金属结晶过程中采用哪些措施可以使其晶粒细化？为什么？答：过冷细化：采用提高金属的冷却速度，增大过冷度细化晶粒。变质处理：在生产中有意向液态金属中加入多种难溶质点（变质剂），促使其非自发形核，以提高形核率，抑制晶核长大速度，从而细化晶粒。7、9、什么是热处理？钢热处理的目的是什么？答：热处理：将金属材料或合金在固态范围内采用适当的方法

2、进行加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得所需要性能的一种工艺。热处理的目的：强化金属材料，充分发挥钢材的潜力，提高或改善工件的使用性能和加工工艺性，并且可以提高加工质量、延长工件和刀具使用寿命，节约材料，降低成本。第二章铸造成型技术2、合金的铸造性能是指哪些性能，铸造性能不良，可能会引起哪些铸造缺陷？答：合金的铸造性能指：合金的充型能力、合金的收缩、合金的吸气性；充型能力差的合金产生浇不到、冷隔、形状不完整等缺陷，使力学性能降低，甚至报废。合金的收缩合金的吸气性是合金在熔炼和浇注时吸入气体的能力，气体在

3、冷凝的过程中不能逸出，冷凝则在铸件内形成气孔缺陷，气孔的存在破坏了金属的连续性，减少了承载的有效面积，并在气孔附近引起应力集中，降低了铸件的力学性能。6、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹？防止裂纹的主要措施有哪些？答：热裂是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温下形成的。在金属凝固末期，固体的骨架已经形成，但树枝状晶体间仍残留少量液体，如果金属此时收缩，就可能将液膜拉裂，形成裂纹。冷裂是在较低温度下形成的，此时金属处于弹性状态，当铸造应力超过合金的强度极限时产生冷裂纹。防止措施：热裂——合理调整合金成分，合理设计铸

4、件结构，采用同时凝固原则并改善型砂的退让性。冷裂——对钢材材料合理控制含磷量，并在浇注后不要过早落砂。凡能减少铸造内应力的因素，均能防止冷裂。7、铸件的气孔有哪几种？析出气孔产生的原则是什么？下列情况咯容易产生那种气孔：化铝时铝料油污过多、起模时刷水过多、春砂过紧、型芯撑有锈。11、金属型铸造和型砂铸造相比，在生产方法、造型工艺和铸件结构方面有和特点？适用何种铸件？为什么金属型未能取代砂型铸造？13、在设计铸件的外形和内腔时，应考虑哪些问题？答：外形：1、避免不必要的曲面和侧凹，减小分型面和外部型芯；2、分

5、型面应尽量平直；3、凸台、筋条的设计应便于造型；4、铸件应有合适的结构斜度。内腔：1、尽量不用或少用型芯；2、应使型芯安放稳定，排气畅通和清砂方便。3、大件和形状复杂件可采用组合结构。第三章压力加工成型技术1、塑性变形的实质是什么？材料在塑性变形后组织和性能会发生什么变化？答：塑性变形的实质是金属在外力作用下，发生不能自行恢复其原形和尺寸的变形。在塑性变形的过程中，金属的结晶组织将发生变化，晶粒沿变形最大的方向延长，晶格和晶粒发生扭曲，同时晶粒破碎。2、什么叫加工硬化现象？试分析它在生产中的利与弊.答：金属

6、材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。加工硬化给金属件的进一步加工带来困难。如在冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬以致轧不动，因而需在加工过程中安排中间退火，通过加热消除其加工硬化。又如在切削加工中使工件表层脆而硬，从而加速刀具磨损、增大切削力等。但有利的一面是，它可提高金属的强度、硬度和耐磨性，特别是对于那些不能以热处理方法提高强度的纯金属和某些合金尤为重要。3、在1000摄氏度时拉制钨丝和在400摄氏度时锻造45钢，是热变形还是冷变形？为什么？4、纤维组织是怎么形成的？怎样合理利

7、用它？用什么样的加工方法可以改变纤维组织？答：金属在外力作用下发生塑性变形时，晶粒沿变形方向伸长，分布在晶界上的夹杂物也沿着金属的变形方向被拉伸或压扁，成为条状。在再结晶时，金属晶粒恢复为等轴晶粒，而夹杂物依然呈条状保留下来，这样就形成了纤维组织（锻造流线）。6、始锻温度过高或终锻温度过低在铸造时会引起什么后果？写出45钢的锻造温度范围.答：始锻温度过高（不出现过热和过烧的前提下）可使金属的塑性提高，变形抗力下降，终锻温度过低，除了使合金塑性下降、变形抗力增大之外，还会引起不均匀变形并获得不均匀的晶粒组织。

8、45钢锻造温度范围800——1250.12、间隙对冲裁件断面质量有何影响？间隙过小会对冲裁产生什么影响？答：间隙过大时，剪裂纹比正常间隙时远离凸模刃口，材料收拉伸力较大，光亮带变小，毛刺、塌角、斜度也都增大，间隙太小时，凸模刃口附近的裂纹比正常间隙向外错开一段距离，这样，上下裂纹中间的材料随着冲裁过程的进行被第二次剪切，并在断面上形成第二光亮带，毛刺也增大。在冲裁过程中，间隙越小，会使凸模与被冲的孔之见，凹模与落