材料成形工艺学上课后习题.docx

《材料成形工艺学上课后习题.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、东北大学材料成形工艺学上复习题成型1204班内部参考1.金属液态成型工艺特点：1适应性强。铸造方法不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制，又可铸造各种合金2尺寸精度高。节约金属材料和机械加工工时3成本低。4废旧金属可以再生利用。5存在结构缺陷。铸件一般组织疏松，晶粒粗大，铸件内部有时会出现缩孔、缩松、裂纹和偏析等缺陷，导致力学性能降低6废品率高。工序多，每道工序难以精确控制7对周围环境污染严重，生产环境差，劳动环境差、强度高2.液态金属充型过程有哪些水力学特点？1多相黏性流动。钢水中含有夹杂物和气体2不稳定流动。充型过程中物理场（温度、断面积、流速）在不断变化3紊流流动。Re>

2、>Re临，流路方向变化，紊流流动4在“多孔管”中流动。浇注系统和铸型的型腔有透气性，像“多孔管”，液体在“多孔管”中流动5.奥赞公式的意义和成立条件是浇注系统水力学计算的基本公式，为合理设计浇注系统提供了依据成立条件：1浇注系统内充满流动2浇口杯液面保持不变3透气性好，4需满足伯努利（能量）方程6.液态金属充型能力，它与液态金属流动性有什么区别和联系？充型能力：液态金属充满型腔，获得完整形状、轮廓清晰的铸件的能力流动性：即合金金属的流动能力，是决定液态金属充型能力的内因，起主导作用，即流动性是充型能力的量度。而充型能力还受外界条件的影响，铸型性质、浇注条件、铸型（件）结构也可以

3、影响金属液的充型能力7.液态金属充型过程停止流动机理是？1对纯金属、共晶合金、窄结晶间隔的合金，靠近管壁的液态金属首先凝固，一般以柱状晶组织向管壁内推进，而中心的过热金属可以继续向前流动，而且可以全部或部分熔化正在生长的柱状晶，当液态金属的过热度散尽，柱状晶生长到中心，中间卡死，液态金属停止流动2对于有一定结晶温度范围的合金，他们在一定的范围内结晶，不断接触管壁的液态金属前端首先到达凝固温度，并有部分枝晶析出。随着枝晶的增多，流动的阻力越来越大，流速越来越慢，到某一程度后，前端阻塞，液态金属停止流动。影响因素：合金本身性能，铸型条件，浇铸工艺8.金属凝固动态曲线的意义是什么？把

4、不同时间，不同位置到达同一温度点连接起来，就得到凝固动态曲线凝固动态曲线可以明确凝固区间，确定凝固过程中典型温度点（液固相温度）可以知道在某一时间某个断面所处的凝固状态（L、SL、S），从而合理制定铸造工艺。逐层凝固：流动性好，易于获得健全的凝固体。液体补缩性好，凝固的的组织致密，形成集中缩孔的倾向大，热裂倾向小，气孔倾向小，应力大，宏观偏析严重体积凝固：中间凝固：6东北大学材料成形工艺学上复习题成型1204班内部参考三砂两孔缺陷的特点，形成机理，影响因素，防止措施：夹砂结疤、鼠尾：鼠尾：型壁表面呈带状翘起，翘起砂层未破裂；沟槽：型壁表面呈带状凸起，凸起砂层未破裂；夹砂：型壁表

5、面呈带状凸起后砂层破裂，但未折断；结疤：型壁表面呈带状凸起破裂后折断。形成机理：浇筑过程中，砂型表面被金属液烘烤使砂型里外层产生温度差，产生水分迁移现象，形成了干砂区和高湿度低强度的水分饱和凝聚区，由于砂型里外层温度不同而使砂型各层的膨胀量不同，当表面烘干层膨胀受助时就会形成较大的热压应力。当干砂区的热压应力大于水分饱和凝聚区的剪切应力时，干砂区边缘翘起而形成鼠尾缺陷；当水分饱和凝聚区热湿拉强度较低时，干砂区就会凸起导致分层，严重时砂层破裂金属液进入层间孔隙而形成夹砂缺陷，如果金属液将凸起的砂层冲断，在砂层折断部位就形成结疤缺陷，漂走的砂块还可能形成砂眼和表面砂孔缺陷等。影响因

6、素：干砂区的热应力越小，水分饱和凝聚区的抗拉强度越大，越容易产生防止措施：造型材料方面：1使用粒度分散的原砂2使用Na/Ca基膨润土做粘结剂可以提高热湿拉强度3使用能提高砂型热湿拉强度，降低表面烘干层热压应力的附加物，如煤粉，渣油4控制型砂含水量，降低含泥量.工艺方面：1缩短浇注时间，使金属液尽快充满型腔2合理设计浇注系统和浇注位置，避免局部型壁烘烤时间过长和过热3排气通畅4紧实度均匀，不宜过大粘砂：（机械/化学粘砂）特点：砂粒或含砂物质粘附在铸件表面难以清除形成机理：机械粘砂：根据毛细理论，将型砂表面砂粒间的微孔看成是直径细小的毛细管，金属液渗入微孔中便形成机械粘砂。形成条件

7、：P金〉P临=P气-P腔-P毛（2ocosO/r）影响因素：机械粘砂：1金属液凝固时间2砂型特点，孔尺寸大，激冷能力越弱，蓄热量越小，发气量越小，越容易产生机械粘砂3界面特性,控制界面气氛可以改变金属液对砂型的润湿性4金属液静压力：砂型某部位的金属液静压力与铸件高度和浇注位置有关，金属液静压力大的部位容易产生粘砂防止措施：1缩小砂型孔隙：使用细沙或刷涂料，提高紧实度2缩短金属液对砂型的热作用时间：适当降低浇注温度，使用激冷材料3加附加物改善界面润湿条件型砂中加入受热时可生成不被金属液润湿的材