金属材料成形基础 2007作业.txt.ppt

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1、金属材料成形基础主讲徐晓峰1.金属结晶时理论结晶温度和实际结晶温度之差称为过冷度。过冷度愈大，则结晶后的晶粒愈细；冷却速度愈小，则过冷度愈小。作业金属材料成形基础作业（1）2.合金的结构有固溶体、金属化合物、机械混合物三种，其中固溶体具有良好的塑性，金属化合物具有高的硬度和脆性。3.细化金属材料的晶粒，可使金属的强度、硬度提高，塑性、韧性提高；在生产中常用的细化晶粒的方法有增大过冷度、变质处理、机械搅拌和振动；压力加工再结晶；热处理。4.材料的常用力学性能指标有那些？若某种材料的零件在使用过程中突然发生断裂，是由于那些力

2、学性能指标不足所造成的？(1)常用力学性能指标有:强度、塑性、刚度、硬度、冲击韧性、疲劳强度。(2)强度、塑性、冲击韧性、疲劳强度。钢号类别适用零件举例质量含碳量成分用途普优高优低中高碳素合金结构工具Q235冲压件15冲压件45轴类60Si2Mn弹簧T8A锉刀9SiCr钻头W18Cr4V铣刀5.填表回答：6.用20钢制成10㎜、标距30㎜的试样作拉伸试验，测得屈服时的拉力为21630N，断裂前的最大拉力为34940N，拉断后测得标距长度为65㎜，断裂处直径为5㎜。试计算σb、σs、δ、ψ的值。7.典型的金属晶体结构有体

3、心立方晶格、面心立方晶格、密排立方晶格。实际金属的缺陷有点缺陷、线缺陷、面缺陷。8.零件的失效形式有哪些？影响失效的基本因素有哪些？（1）断裂、塑性变形、过量弹性变形、磨损、腐蚀等。（2）设计因素、材质因素、工艺因素和安装使用不当。9.什么是同素异晶转变？请绘出纯铁的冷却曲线，并指出同素异晶转变温度和晶格类型。（1）固态下随着温度的变化，金属的晶体结构从一种晶格类型转变为另一种晶格类型的过程。温度℃时间1538℃1394℃912℃体心面心体心10.图1-1所示为部分的铁碳合金状态图，请在右边的T-t图中画出含碳量为0.4

4、5的铁碳合金的结晶过程并标注出各温度段的组织。ESQGC%1147℃1538℃727℃PLA912℃C0.45温度℃TtLL+AA+FF+PA1．铸造合金从液态冷却凝固至室温，其收缩要经历哪几个阶段？导致铸件产生缩孔和缩松的原因是什么?导致铸件产生应力、变形、裂纹的原因又是什么？（1）液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。（2）液态收缩和凝固收缩。（3）固态收缩。金属材料成形基础作业（2）2．液态合金的充型能力是液体金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成形件（铸件）的能力。影响液态合金充型能力的因素有哪些？（2）合

5、金的流动性、浇注条件、铸型充填条件。（1）合金在铸造生产条件下，获得优质铸件的难易程度。（2）流动性和收缩。合金的流动性越好、收缩越小，铸造性能越好。3．什么是合金的铸造性能？衡量合金铸造性能的主要指标是什么？4．影响铸铁组织和性能的因素是什么？现有三根直径分别为10mm、30mm、60mm的灰口铸铁试棒，测得它们的抗拉强度均为200Mpa，问这三根试棒的成分是否相同？牌号是否相同？为什么？1)化学成分和冷却速度。2）牌号相同，成分不同。3）因为铸铁的牌号是用强度表述的，其强度相同即表明其牌号相同。因为影响铸铁组织

6、和性能的因素是化学成分和冷却速度两个因素。试棒的直径不同表明其冷却速度不同，要获得同一强度，必须调整其化学成分，所以成分不同。5．有一测试铸造应力用的应力框铸件，如图1-1所示，凝固冷却后，用钢锯沿A-A线锯断，此时断口间隙的大小会发生什么变化？为什么？1）变大。2）因为凝固冷却后，铸件ф30的粗杆处于拉应力状态，铸件ф10的细杆处于压应力状态。当沿A-A锯断后，粗杆给予细杆的压力被释放，所以断口间隙会变大。6.灰口铸铁的组织和性能决定于什么因素？为什么在灰口铸铁中，碳硅含量越高，则其强度越低？1）灰口铸铁的组织和性能决

7、定于化学成分和冷却速度。2）因为碳、硅含量越高，铸铁中的石墨片就越粗大，石墨数量也越多，对基体的破坏就越严重。同时基体中铁素体的量增加，珠光体的量减少。所以铸铁的强度越低。7．用成分相当于牌号HT200的铁水浇注成如图1-2所示的铸件，该铸件最厚截面为60mm，最薄截面为15mm，试问最厚和最薄截面上的组织是否相同？为什么？1）不同。2）因为铸件壁厚不同，即其冷却速度不同。厚壁处铸件的冷却速度慢，铸铁中的石墨片就粗大，石墨数量也越多，对基体的破坏就越严重。同时基体中铁素体的量增加，珠光体的量减少。薄壁处铸件的冷却速度快，

8、铸铁中石墨片细小，石墨数量较少。同时基体中铁素体的量减少，珠光体的量增多。8.某厂铸造一个ф1500mm的铸铁顶盖，有如图2-3所示两种设计方案，试分析哪种方案易于生产？简述其理由。（a)方案合理。由于铸件的尺寸很大，壁厚较薄，属于大平面结构。铸件上的大平面极易产生浇不足、夹砂、夹渣、气孔等缺陷，图（a）的方案，一方