材料成型重点Word格式文档下载.docx

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10为预防热应力，设计铸件结构尽量使铸件的壁厚均匀，并在铸造工艺上采用同时凝固原则。

11同时凝固原则，是从工艺上采取必要的措施，使铸件各部分冷却速度尽量一致。

具体方法是将浇口开在铸件的薄壁处，以减小该处的冷却速度，而在厚壁处可放置冷铁以加快冷却速度。

同时凝固原则，主要适用于缩孔、缩松倾向较小的灰口铸铁等合金。

12机械应力铸件收缩时受到铸型、型芯等的机械阻碍而引起的应力称为机械应力。

13消除应力，时效处理，分为人工时效和自然时效。

14铸件的变形，厚壁部位受拉应力，有缩短的趋势或向内凹，薄壁部位受压应力，有伸长的趋势或向外凸。

15热裂是凝固末期，金属处于固相线附近的高温下形成的。

热裂纹的形状特征：

裂纹短，缝隙宽，形状曲折，缝内呈氧化色，即铸钢件呈黑色，铝合金呈暗灰色。

防止措施：

合理调整合金成分，合理设计铸件结构，采用同时凝固和改善型砂的退让性。

16冷裂较低温度下形成，此时金属处于弹性状态，铸造应力超过合金的强度极限时产生冷裂。

形状特征：

裂纹细小，呈连续直线状，有时缝内有轻微氧化色。

凡能减小铸造内应力的因素均能防止冷裂。

17合金的吸气性，在熔炼和浇注合金时，合金会吸入大量气体，这种吸收气体的能力成为吸气性。

气孔分侵入气孔、析出气孔、和反应气孔。

18侵入气孔预防措施：

减小型砂的发气量、发气速度，增加铸型、型心的透气性；

或是在铸型表面刷上涂料，使型砂与金属液隔开，防止气体的侵入。

析出气孔预防措施：

减少合金的吸气量。

反应气孔：

清除冷铁、型芯撑的表面油污、锈蚀并保持干燥。

19铸铁含碳量大于2.11%分白口铸铁（碳以渗碳体形式存在）、灰口铸铁（石墨）、麻口铸铁（自由渗碳体和石墨形式混合）。

20灰口铸铁分普通灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁。

普通灰口铸铁，石墨片状，HT100，后面三位数字表示最低抗拉强度。

可锻铸铁石墨团絮状，KT300-06,铁素体可锻铸铁，最低抗拉强度300MPa，最低伸长率6%，KTZ珠光体可锻铸铁。

球墨铸铁石墨球状，QT400-17。

蠕墨铸铁，蠕虫状。

21铸钢含碳量小于2.11%，分碳素铸钢和合金铸钢。

碳素铸钢ZG200~400，第一组数字表示厚度为100mm以下铸件室温时屈服点最小值，第二组表示铸件的抗拉强度最小值。

铸钢的铸造特点：

浇注温度高，易氧化，流动性差、收缩大，铸造困难，容易产生黏砂、缩孔、冷隔、浇不足、变形和裂纹。

为细化晶粒、消除应力、提高铸钢件的力学性能，铸后进行退火或正火热处理。

22铸造方法1砂型铸造2熔模铸造3金属型铸造4压力铸造5离心铸造6实型铸造7低压铸造8挤压铸造

23金属三个变形阶段：

弹性变形阶段、弹塑性变形阶段、塑性变形阶段和断裂阶段。

24塑性变形的实质：

金属的塑性是当外力增大到使金属内部产生的应力超过该金属的屈服点时，使其内部原子排列的相对位置发生变化而相互联系不被破坏的性能。

25单晶体的塑性变形正应力只能使晶体产生弹性变形或断裂，而不能使晶体产生塑性变形。

在切应力作用下产生滑移，滑移是塑性变形的主要形式。

滑移变形是通过晶体中位错的移动来完成的。

26金属的塑性变形对金属组织和性能的影响：

金属的塑性变形由金属内多晶体的塑性变形来实现。

在塑性变形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伸长，晶格与晶粒发生扭曲，同时晶粒破碎。

27金属的塑性变形，分冷变形和热变形。

再结晶温度

28加工硬化随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度升高，塑性和韧性下降的现象。

29产生加工硬化的原因；

一由于经过塑性变形晶体中的位错密度升高，位错移动所需的切应力增大。

二在滑移面上产生许多晶格方向混乱的微小碎晶，它们的晶界是严重的晶格畸变区，这些因素增加了滑移阻力，加大了内应力。

30加工硬化的优缺点:

优点，是强化金属的重要方法之一，尤其是对纯金属及某些不能用热处理方法强化的合金。

缺点,给进一步加工带来困难，且使工件在变形过程中容易产生裂纹，不利于压力加工的进行。

热处理退火消除加工硬化。

31纤维组织：

金属在外力作用下发生塑性变形，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长或压扁，成为条状。

在再结晶时，晶粒恢复为等轴晶粒，而夹杂物依然是条状保留下来，形成纤维组织。

金属力学性能出现方向性，平行纤维组织的方向上，抗拉强度提高，垂直纤维组织方向上，抗剪强度提高。

纤维组织稳定，热处理方法和其他方法均难以消除，只能再通过锻造方法使金属在不同的方向上变形，才能改变纤维组织的方向和分布。

32锻造性能是用来衡量金属材料利用锻压加工方法成型的难易程度，是金属加工性能之一。

用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。

金属的锻造性能主要取决于金属的本质和金属的变形条件。

33加热温度过高，产生氧化、脱碳、过热和过烧。

始锻温度固相线一下100~200度，45钢1200度。

终锻温度高于再结晶温度50~100度，低于再结晶温度时，使合金塑性下降，变形抗力增大，还引起不均匀变形并获得不均匀的晶粒组织，并导致加工硬化，变形抗力大，易产生锻造裂纹，损坏设备与工具。

终锻温度过高，则在随后的冷却过程中晶粒继续长大，得到粗大晶粒组织。

34自由锻造工序1镦粗2拔长3冲孔4扩孔5弯曲6扭转7错移

35终锻模膛设有飞边槽；

容纳多余金属；

飞边槽桥部的高度小，对流向仓部的金属形成很大阻力，迫使金属充满模镗；

飞边槽中形成的飞边能缓和上下模间的冲击，延长模具寿命。

36焊条由焊芯和药皮组成焊芯作用：

起导电和填充焊缝金属的作用，是组成焊缝金属的主要材料，它的化学成分及质量将直接影响焊缝质量药皮作用：

提高电弧燃烧的稳定性；

防止空气对熔化金属的有害作用；

保证焊缝金属的脱氧，去硫和渗入合金元素，提高焊缝金属的力学性能。

37焊接性包括一工艺焊接性；

二使用焊接性。

实际生产中，对于碳钢、低合金钢，常用碳当量估算其焊接性。

第二章

1什么是液态合金的充型能力？

他与合金的流动性有何关系？

不同化学成分的合金为何流动性不同？

为什么铸钢的充型能力比铸铁差？

液态合金的充型能力是指液态合金充满铸型型腔，获得正确尺寸、形状完整、轮廓清晰的铸件能力。

合金流动性越好，液态合金充型能力越强。

不同成分的铸造合金具有不同的结晶特点，对流动性影响不同。

合金结晶去越大，流动性越差。

凡能形成高熔点夹杂物的元素均会降低合金流动性。

液态铸钢充型能力比铸铁差，所以铸钢充型能力比铸铁差

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内应力？

合金的铸造性能主要指合金的充型能力、收受、吸气性等。

铸造性能不良可能会产生孔眼、冷隔、黏砂、夹砂、裂纹、形状尺寸不定等缺陷。

3既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，单为什么又要防止浇注温度过高？

浇注温度过高，会使液态合金的吸气性和总收缩量增大，增加了铸件产生气孔、缩孔等缺陷的可能性，因此在保证流动性的前提下，浇注温度不宜过高。

4什么是顺序凝固原则？

什么是同时凝固原则？

各采取什么措施来实现？

上述两种凝固原则各适用哪种场合？

所谓顺序凝固，就是铸件按递增的温度梯度方向从一个部分一次凝固.

同时凝固时指铸件不按温度梯度同时凝固。

在铸件可能出现缩孔的热节处，通过增设冒口或冷铁等措施来实现顺序凝固，顺序凝固适用于必须补缩的场合，即适用于纯金属和结晶温度范围窄、靠近共晶成分的合金，也适用于凝固收缩大的金属补缩。

同时凝固的具体方法是将浇口开在铸件所谓薄壁处以减小该处的冷却速度，而在厚壁处可放置冷铁一加快其冷却速度，它主要适用于缩孔、缩松倾向较小的灰口铸铁等合金。

铸件在凝固后继续冷却过程中产生的固态收缩收到阻碍及热作用

5铸件产生铸造应力的主要原因是什么？

如何减小或消除铸造内应力？

铸造内应力，它是铸件长生变形和裂纹的主要原因。

可以通过采用同时凝固原则来消除热应力，采用时效处理来消除机械应力

6什么是铸件热裂纹和冷裂纹？

防止裂纹的主要措施有哪些？

热烈是金属凝固末期，金属处于固相线附近高温下形成的。

在金属凝固末期，固体骨架已经形成，但树状晶体人残留少量液体，此时合金如果收缩，就可能将液膜拉裂，形成裂纹。

合理调整合金成分，合理设计铸件结构，采用同时凝固原则，改善型砂退让性可避免热裂纹。

冷裂纹在较低温度下形成，此时金属处于弹性状态，当铸造应力超过合金强度极限时产生冷裂纹。

严格控制含磷量，在浇注后不要过早落砂克避免冷裂纹

7铸件的气孔有哪几种？

析出气孔产生的原则是什么？

铸件的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔。

溶解于金属液中的气体在冷却和凝固过程中，由于气体的溶解度下降而从合金中析出，在铸件中形成的气孔称为析出气孔

10下列铸件大批量生产时采用什么铸造方法？

铝合金活塞砂型铸造缝纫机头机械或砂型铸造汽轮机叶片金属铸造发动机钢背铜套离心铸造车床床身砂型铸造煤气管道离心铸造齿轮滚刀熔膜铸造

第四章

1铸铁焊补时易产生的缺陷：

（1）易产生白口组织。

（2）易产生裂纹。

（3）易产生气孔。

2铸铁焊补方法：

焊条电弧焊，气焊，钎焊，细丝CO2焊等。

常用焊条电弧焊。

3焊补铸铁常用的焊条有：

铸铁芯铸铁焊条，钢芯石墨化铸铁焊条，镍基铸铁焊条和铜基铸铁焊条。

4焊接应力的形成原因：

焊接过程中对焊件进行局部的不均匀加热，是产生焊接应力的根本原因。

另外，焊缝金属的收缩和金属组织的变化以及焊件的刚性约束都会引起焊接应力的产生。

5消除和防止焊接应力的措施:

（1）在设计焊接结构时，应选用塑性好的材料，避免焊缝密集交叉，焊缝截面过大以及焊缝过长。

（2）在施焊中要选择正确的焊接次序，以防止焊接应力及裂纹。

（3）焊前对焊件进行预热是防止焊接应力的最好工艺措施，这样可减弱焊件各部分温差，从而显著减小焊接应力。

（4）焊接中采用小能量焊接方法或对红热状态的焊缝进行锤击，亦可减小焊接应力。

（5）消除焊接应力最有效的方法是焊接后进行应力退火，即加热到500——600左右保温冷却至室温。

6几种常见的变形形式及原因：

（1）收缩变形：

焊接后由焊缝的纵向和横向收缩引起，

（2）角变形:

V型坡口对接焊后，焊缝横截面形状上下不对称，由焊缝横向收缩不均引起。

（3）弯曲变形：

T型梁焊接时，焊缝布置不对称，由焊缝纵向收缩引起。

（4）扭曲变形：

工字梁焊接时，由于焊接顺序和焊接方向不合理引起结构上出现扭曲。

（5波浪边形:

薄板焊接时，由于焊接应力局部较大使薄板局部失稳而引起。

7防止焊接变形措施：

（1）焊接变形的主要原因是焊接应力，预防焊接应力的措施对防止焊接变形是十分有效的。

（2）合理设计焊件结构可有效防止焊接变形，（3）在焊接工艺上，对于不同的变形形式也可采取不同的措施防止焊接变形。

另外，合理的焊接次