机械制造技术基础第2章复习思考题答案

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1、第二章习题与答案2-1.简述铸造的优点和我国铸造业存在的问题，以及未来发展的趋势？铸造具有以下优点：1.可铸造出形状复杂的铸件,特别是具有形状复杂内腔的铸件；2.铸件的重量几乎不受限制，可以从几克到数百吨；3.铸造所用的原材料來源方便，报费的机件及切屑均可经回收处理后可重新使用；且铸造不需用昂贵的设备，故铸件的成本较低。4.适用范围广，工业上常用的金属均可用铸造的方法制成零件。5.铸件的形状与零件接近，因而切削量较小，节省金属材料及加工的工时。我国的铸造业还存在以下问题，有待解决：1.铸造企业厂点多，产量低下；2.铸造件工艺水平低，铸件的质量差；3.能耗

2、和原材料消耗高。4.环境污染严重、作业环境恶劣。我国铸造业的发展趋势：1•发展数值模拟、物理模拟及专家系统，使铸造技术由“经验”走向“定量”。2.以强韧化、轻量化、精密化和高效化为特点，开展铸铁新材料、新工艺的研究。3.为提高产品质量和生产率，增强我国工业产品在国际市场上的竞争能力，开展铸造过程自动化、柔性生产单元和系统及集成制造技术的研究。4.激励开展有潜在应用前景的铸铁技术应用基础理论的研究。5.大力发展提供铸铁工艺材料及辅料的专业化、现代化的企业。6.发展绿色集约化铸造，加大治理铸造过程对环境污染的力度，加强对铸造材料的再生和回用。2-2.什么是合

3、金的铸造性能？它包含哪些内容？铸造合金在铸造过程中呈现出的工艺性能，称为铸造性能。合金的铸造性能主要指流动性、收缩性、偏析、吸气等。2-3.简述铸件的凝固方式，及其影响因素？液态合金在铸型中的凝固过程就是铸件的成形过程。铸件的凝固方式通常分为三种：逐层凝固、糊状凝固和中间凝固。影响凝固方式的主要因素为合金的凝固区的宽窄，凝固区越宽则越趋向于糊状凝固，反之趋向于逐层凝固。影响合金凝固区宽窄的因素有：（1）合金的结晶温度范围，合金的结晶温度范围愈小,凝固区域愈窄，愈倾向于逐层凝固。（2）铸件的温度梯度：在合金结晶温度范I韦I已定的前提下，凝固区域的宽窄取决与

4、铸件内外层之间的温度差。若铸件内外层之间的温度差由小变大，则其对应的凝固区由宽变窄。2-4.何谓液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？影响合金流动性的因素主要有哪些？液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的铸件的能力，称为充型能力。液态合金的流动性越好，越容易浇铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件即充型能力越好；影响合金流动性的因素：（1）化学成分纯金属和共晶成分的合金，由于是在恒温下进行结晶，液态合金从表层逐渐向中心凝固，固液界面比较光滑，对液态合金的流动阻力小，同时共晶成分合金的凝固温度低，可获得较大的过热度，推迟了合金的凝固，故流动性最

5、好;其它成分的合金是在一定温度范围内结晶的，由于初生树枝状晶体与液体金属两相共存，粗糙的固液界面使合金的流动阻力加大，合金的流动性大大下降，合金的结晶温度区间越宽，流动性越差。（2）铸型及浇注条件铸型的结构越复杂、导热性越好，合金的流动性越差。提供合金的浇注温度和浇注速度，以及增大静压头的高度会使合金的流动性增加。2-5.何谓合金的收缩？合金的收缩分为儿个阶段？液态合金在凝固和冷却过程屮，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。合金的收缩要经历如下三个的阶段：（1）液态收缩液态收缩是指液态合金从浇注温度冷却到凝固开始温度之间产生的体积收缩，此时的收缩表现为型

6、腔内液面的降低。液态合金的过热度越大，则液态收缩也越大。（2）凝固收缩凝固收缩是指合金从凝固开始温度冷却到凝固终止温度之间产生的体积收缩，在一般情况下，这个阶段仍表现为型腔内液面的降低。（3）固态收缩固态收缩是指合金从凝固终止温度冷却到室温Z间产生的体积收缩。2-6.合金的收缩性对铸件质量的影响主要表现在那儿个方面？简述其原因和防止措施？铸件在凝固和冷却过程屮，体积和尺寸减小的现象称为收缩。金属从浇注温度冷却到室温要经历液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。合金的收缩对铸件质量的影响主要表现在两方面：（1）缩松和缩孔在液态收缩和凝固收缩阶段，如果液态

7、收缩和凝固收缩所缩减的体积得不到补足，则在铸件的最后凝固部位会形成一些孔洞。按照孔洞的大小和分布，可将其分为缩孔和缩松两类。（2）铸造应力铸造应力是铸件在固态收缩时受到阻碍而引起的内应力，是产生铸件变形和热裂的主要原因。影响缩孔和缩松形成的因素铸造合金的液态收缩愈大，则形成缩孔的倾向愈大；合金的结晶温度范围愈宽，凝固收缩愈大，则形成缩松的倾向愈大。1)2)向。3)4)合金成分。浇注条件。合金成分不同，其结晶温度范围就不同，形成缩孔和缩松的倾向也不同。适当提高浇注温度，放慢浇注速度，均有利于补缩，减小形成缩孔的倾增大铸型的冷却能力，可减小凝固区域宽度，从而

8、减小缩松的倾向。避免厚大壁，消除热节。铸型条件。铸件结构。防止缩松和缩孔产生的措