材料成型工藝基礎(chǔ) 作業(yè)二、三

9.17作業(yè)簡(jiǎn)述鑄造成型的實(shí)質(zhì)及優(yōu)缺點(diǎn)。答：鑄造成型的實(shí)質(zhì)是：利用金屬的流動(dòng)性，逐步冷卻凝固成型的工藝過(guò)程。優(yōu)點(diǎn)：1.工藝靈活生大，2.成本較低，3.可以鑄出外形復(fù)雜的毛坯缺點(diǎn)：1.組織性能差，2機(jī)械性能較低，3.難以精確控制，鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定4.勞動(dòng)條件太差，勞動(dòng)強(qiáng)度太大。合金流動(dòng)性取決于哪些因素？合金流動(dòng)性不好對(duì)鑄件品質(zhì)有何影響？答：合金流動(dòng)性取決于1.合金的化學(xué)成分2.澆注溫度3.澆注壓力4.鑄型的導(dǎo)熱能力5.鑄型的阻力合金流動(dòng)性不好：產(chǎn)生澆不到、冷隔等缺陷，也是引起鑄件氣孔、夾渣和縮孔缺陷的間接原因。何謂合金的收縮，影響合金收縮的因素有哪些？答：合金的收縮：合金在澆注、凝固直至冷卻到室溫的過(guò)程中體積或縮減的現(xiàn)象影響因素：1.化學(xué)成分2澆注溫度3.鑄件的結(jié)構(gòu)與鑄型條件何謂同時(shí)凝固原則和定向凝固原則？試對(duì)圖1所示階梯型試塊鑄件設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和冒口及冷鐵，使其實(shí)現(xiàn)定向凝固。答：同時(shí)凝固原則：鑄件相鄰各部位或鑄件各處凝固開始及結(jié)束的時(shí)間相同或相近，甚至是同時(shí)完成凝固過(guò)程，無(wú)先后的差異及明顯的方向性，稱作同時(shí)凝固。定向凝固原則：就是在鑄件可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位安放冒口，使鑄件遠(yuǎn)離冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。冒口在左端，冷鐵在左側(cè)兩邊5?怎樣區(qū)別鑄件裂紋的性質(zhì)？用什么措施防止裂紋？答：裂紋可以分為熱裂紋和冷裂紋。熱裂紋的特征是：裂紋短、縫隙寬，形狀曲折，裂紋內(nèi)呈氧化色。防止方法：選擇凝固溫度范圍小，熱裂紋傾向小的合金和改善鑄件結(jié)構(gòu)，提高型砂的退讓。冷裂紋的特征是：裂紋細(xì)小，呈現(xiàn)連續(xù)直線狀，裂縫內(nèi)有金屬光澤或輕微氧化色。防止方法:減少鑄件內(nèi)應(yīng)力和降低合金脆性，設(shè)置防裂肋6?影響鑄鐵中石墨化進(jìn)程的主要因素是什么？相同化學(xué)成分的鑄件的力學(xué)性能是否相同？答：1.主要是化學(xué)成分和冷卻速度。2?不同7?灰鑄鐵最適合鑄造什么樣的鑄件？舉出十種你所知道的鑄鐵名稱及它們?yōu)槭裁床挥脛e的材料的原因。答：發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，缸蓋，剎車盤，機(jī)床支架，閥門，法蘭，飛輪，機(jī)床，機(jī)座，主軸箱原因是灰鑄鐵的性能：［組織］：可看成是碳鋼的基體加片狀石墨。按基體組織的不同灰鑄鐵分為三類：鐵素體基體灰鑄鐵；鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵；珠光體基體灰鑄鐵。［力學(xué)性能］：灰鑄鐵的力學(xué)性能與基體的組織和石墨的形態(tài)有關(guān)?；诣T鐵中的片狀石墨對(duì)基體的割裂嚴(yán)重，在石墨尖角處易造成應(yīng)力集中，使灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性遠(yuǎn)低于鋼，但抗壓強(qiáng)度與鋼相當(dāng)，也是常用鑄鐵件中力學(xué)性能最差的鑄鐵。同時(shí)，基體組織對(duì)灰鑄鐵的力學(xué)性能也有一定的影響，鐵素體基體灰鑄鐵的石墨片粗大，強(qiáng)度和硬度最低，故應(yīng)用較少；珠光體基體灰鑄鐵的石墨片細(xì)小，有較高的強(qiáng)度和硬度，主要用來(lái)制造較重要鑄件；鐵素體一珠光體基體灰鑄鐵的石墨片較珠光體灰鑄鐵稍粗大，性能不如珠光體灰鑄鐵。故工業(yè)上較多使用的是珠光體基體的灰鑄鐵。［其他性能］:良好的鑄造性能、良好的減振性、良好的耐磨性能、良好的切削加工性能、低的缺口敏感性可鍛鑄鐵是如何獲得的？為什么它只適宜制作薄壁小鑄件？答:制造可鍛鑄鐵必須采用碳、硅含量很低的鐵液，以獲得完全的白口組織?？慑戣T鐵件的壁厚不得太厚，否則鑄件冷卻速度緩慢，不能得到完全的白口組織。為什么普通灰鑄鐵熱處理的效果不如球墨鑄鐵好？普通灰鑄鐵常用的熱處理方法有哪些？其目的是什么？答:1.灰鑄鐵組織中粗大石墨片對(duì)基體的破壞作用不能依靠熱處理來(lái)消除或改進(jìn)。而后者的基體為珠光體加鐵素體的混合組織，可以通過(guò)改善其金屬基體，以獲得所需的組織和性能。進(jìn)行時(shí)效處理，以消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工后變形；進(jìn)行軟經(jīng)退火，以消除白口，降低硬度，改善切削加工性能。9.20作業(yè)為什么制造臘模時(shí)采用糊狀臘料加壓成形，而較少采用臘液澆注成型？為什么脫蠟時(shí)水溫不應(yīng)到沸點(diǎn)？答:蠟?zāi)２牧峡捎檬?、硬脂酸等配成，在常用的配料中，石蠟和硬脂酸各?0%，其熔點(diǎn)50~60攝氏度，高熔點(diǎn)蠟料中也可加入可熔性塑性。制模時(shí)，先將蠟料熔為糊狀，然后以0.2?0.4Mpa的壓力將蠟料壓入型內(nèi)，待凝固成形后取出，修去毛刺…蠟在回收處理時(shí)，為了除去雜質(zhì)和水份，必須加熱到蠟的熔點(diǎn)以上，但不能達(dá)到水的沸點(diǎn)。壓力鑄造工藝有何缺點(diǎn)？它熔模鑄造工藝的適用范圍有何顯著不同？答:壓力鑄造的優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)率高鑄件的尺寸精度高，表面粗糙度低，并可直接鑄出極薄件或帶有小孔、螺紋的鑄件鑄件冷卻快，又是在壓力下結(jié)晶，故晶粒細(xì)小，表層緊實(shí)，鑄件的強(qiáng)度、硬度高便于采用嵌鑄法壓力鑄造的缺點(diǎn):壓鑄機(jī)費(fèi)用高，壓鑄型成本極高，工藝準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，不適宜單件、不批生產(chǎn)。由于壓鑄型壽命原因，目前壓鑄尚不適于鑄鋼、鑄造鐵等高熔點(diǎn)合金的鑄造。由于金屬液注入和冷凝速度過(guò)快，型腔氣體難以全排出，厚壁處難以進(jìn)行補(bǔ)縮。壓力鑄造應(yīng)用于:低熔點(diǎn)非鐵金屬的小型、薄壁、形狀復(fù)雜件的大量生產(chǎn)熔模鑄造應(yīng)用于:高熔點(diǎn)、難以切削加工的合金鋼鑄件的成批、大量生產(chǎn)低壓鑄造的工作原理與壓力鑄造有何不同？為何鋁合金常采用低壓鑄造？答:1工作原理:將干燥的壓縮空氣或惰性氣體通入盛有金屬液的密坩堝中，使金屬液在低壓體作用下沿升液管上升，經(jīng)澆道進(jìn)入鑄型型腔；當(dāng)金屬液充滿型腔后，保持壓力直至鑄件完全凝固；然后使坩堝與大氣相通，撤銷壓力，使升液管和澆道中尚未凝固的金屬在重力作用下流回坩堝；最后開啟上型，由頂桿頂出鑄件。2低壓鑄造具有以下優(yōu)點(diǎn)：1。通過(guò)氣壓將鋁液從保溫爐內(nèi)壓鑄到模具型腔內(nèi)，鋁液充填型腔的速度可控，充滿型腔后繼續(xù)保持一定壓力，使鋁液在壓力下結(jié)晶凝固，故鑄件組織致密，無(wú)縮松和氣孔；2。由于鑄件是在壓力作用下的從上至下的順序凝固，故無(wú)需冒口，金屬利用率高；3。由于是通過(guò)氣壓自動(dòng)澆注，故易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度；4。低壓鑄造的鑄件可以進(jìn)行熱處理。鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，故鋁合金常用低壓鑄造。什么是離心鑄造？它在圓筒鑄件中有哪些優(yōu)越性？圓盤狀鑄件及成型鑄件應(yīng)采用什么形式的離心鑄造？答：將液態(tài)金屬澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，使其在離心力作用下充填鑄型和凝固而形成鑄件的工藝稱為離心鑄造優(yōu)點(diǎn)：1.可省去型芯、澆注系統(tǒng)和冒口補(bǔ)縮條件好，鑄件組織致密，力學(xué)性能好便于“雙金屬”軸套和軸瓦圓盤狀鑄件用立式離心鑄造，成形鑄件采用成形件離心鑄造5．澆注位置對(duì)鑄件品質(zhì)有何影響？它按照什么原則來(lái)選擇？答：澆注位置不好會(huì)造成鑄件產(chǎn)生夾渣、氣孔、縮孔，澆不到，冷隔等現(xiàn)象。原則：1.澆注系統(tǒng)與塑件一起在分型面上，應(yīng)有壓降、流量和溫度分布的均衡布置；盡量縮短流程，以降低壓力損失，縮短充模時(shí)間；澆口位置的選擇，應(yīng)避免產(chǎn)生湍流和渦流，即噴射和蛇形流動(dòng)，并有利于排氣和補(bǔ)縮；避免高壓融體對(duì)型芯和嵌件產(chǎn)生沖擊，防止變形和位移；澆注系統(tǒng)凝料脫出方便可靠，易于塑件分離或切除整修容易，且外觀無(wú)損傷；熔和縫位置須合理安排，必要時(shí)配置冷料井獲溢料槽；盡量減少澆注系統(tǒng)的用料量；6?試述結(jié)構(gòu)斜度與起模度的異同點(diǎn)答：相同點(diǎn)：都是便于鑄造而設(shè)