材料成型基础大纲

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1、材料成型基础考试知识点（模具塑工）1、液态金属的结构液态金属是由许多“原子集团”组成，其中原子呈与原固体“显微晶体”类似的规则排列。热运动剧烈，原子集团时散时聚，空位较多。可将液态金属的结构总结为：“近程有序，远程无序”+“能量起伏、结构起伏、成分起伏”。液态金属结构特点1）液态金属是由游动的原子集团构成。2）液态金属中的原子热运动强烈，原子所具有的能量各不相同，且瞬息万变，这种原子间能量的不均匀性，成为能量起伏。3）由于液态原子处于能量起伏之中，原子团是时聚时散，时大时小，此起彼伏的，成为结构起伏。4）对于多元

2、素液态金属而言，同一种元素在不同原子团中的分布量不同，也随着原子的热运动瞬息万变，这种现象称为成分起伏。2、液态金属的充形能力和流动性1）充形能力：液态金属充满型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。2）流动性：液态金属本身的流动能力。影响充形能力的因素：液态金属的流动性（金属）、铸型、浇筑条件、铸件结构。3、铸件的凝固方式金属或合金在铸型中凝固时，可以分为三个典型的区域：1）液相区2）固液两相区3）固相区三种凝固方式：逐层凝固、体积凝固、中间凝固1）逐层凝固：铸件凝固过程中，液体和固体之前有明显的界限分开，液

3、体向固体转变。固体逐层加厚，这种方式称为逐层凝固。（纯金属是典型的逐层凝固）2）体积凝固：宽结晶温度范围的合金在凝固过程中，液体和固体之前的凝固区域很宽，甚至贯穿铸件的整个断面，这种方式称为体积凝固。3）中间凝固：介于上两者之前的凝固方式。影响凝固方式的因素：1）结晶温度范围的影响：结晶温度范围增加，凝固由逐层凝固向体积凝固发展；结晶范围范围剑侠，凝固由体积凝固向逐层凝固发展。2）温度梯度的影响：温度梯度增加，凝固向逐层凝固发展；温度梯度减小，凝固向体积凝固发展。4、铸造合金的收缩铸造合金从液态冷却到室温的过程中

4、，其体积和尺寸缩减的现象称为收缩,他主要包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。1）液态收缩：金属在液态时由于温度降低而发生的体积收缩。2）凝固收缩：熔融金属在凝固阶段的体积收缩。液态收缩和凝固收缩是产生缩孔和缩松的基本原因。3）固态收缩：金属在固态时由于温度降低而发生的体积收缩。固态收缩对铸件的形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因。5、缩孔及缩松1）缩孔：由于合金的收缩，在最后凝固部位出现的体积大而集中的孔洞称为缩孔。2）缩松：由于合金的收缩，在最后凝固部位出现的细小而分散的孔洞

5、称为缩松。缩孔、缩松的防止措施1）冒口、补贴和冷铁的应用2）加压补缩6、铸件的热裂和冷裂1）热裂在凝固结束阶段（高温段），在铸件中产生的裂纹称为热裂。%1热裂是铸件生产中最常见的铸造缺陷之一。%1裂纹沿晶粒边界发生和扩展，外形曲折而不规律，表面有氧化的颜色。%1热裂分为外裂和内裂热裂的形状特征：裂纹短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化色。2）冷裂冷裂是铸件处于弹性状态，即在低温时，当应力大于抗拉强度时，形成冷裂。%1冷裂表面光滑，具有金属光泽或轻微氧化色。%1冷裂常出现在铸件受拉伸的部位，尤其是应力集中的地方。%1冷

6、裂纹常常穿过晶界，外形规则。冷裂的形状特征：裂纹细小，呈连续直线状，缝内有金属光泽或轻微氧化色。7、偏析在铸造条件下，想要获得成分完全均匀的铸件（锭）几乎是不可能的，这种化学成分的不均匀现象称为偏析。偏析分为微观偏析和宏观偏析。1）微观偏析%1胞状偏析%1晶界偏析%1枝晶偏析2）宏观偏析宏观偏析不是在晶粒尺度上的偏析，而是在整个铸件的宏观尺度上发生的成分不均匀现象。8、气孔及气孔的形成1）气孔的分类：析出性气孔与反应性气孔2）气体在金属液中以三种方式存在：固浚、形成化合物和气泡（气孔）。9、铸件凝固的三种典型组织

7、1）表面细晶区：当液体金属浇入铸型型腔时，铸件表面温度较低，铸件凝固的温度梯度较大，有利于液态金属原子集团的形核与长大，形成表面细晶区。2）柱状晶区：表面细晶区形成以后，型腔表面温度升高，只有垂直于型壁方向的温度梯度较大，便于液态金属原子的形核与长大，垂直于型壁方向生成柱状晶区。3）内部等轴晶区：表面细晶区和柱状晶区形成以后，铸件内部温度梯度变小，液态金属原子沿各方向自由生长，形成晶粒粗大的等轴晶区。10、砂型铸造：用型砂紧实成型的铸造方法称为砂型铸造。砂型铸造是应用最广泛的一种铸造方法。11、型砂：按一定比例配

8、合的造型材料，经过混制成符合造型，造芯要求的混合料。组成型砂的基本物质：原砂、粘结剂、水和附加物混制而成。12、铸造工艺对铸件结构的要求1）铸件外形应便于取出模型%1避免外侧侧凹%1应尽量使分型面平直%1改进妨碍起模的凸台，凸缘和肋条的结构。2）应使铸件尽可能不用或少用型芯，并有利于型芯的固定和排气3）铸件要有结构斜度13、合金的铸造性对铸件结构的要求1）铸件应有合理的壁