自学考试《金属工艺学》专项练习题及答案

自学考试《金属工艺学》专项练习题及答案

　　1、既然提高浇注温度可以提高液态金属的充型能力，但为何要防止浇注温度过高? P34

　　浇注温度过高时，一方面铸件易产生缩孔、缩松、气孔，铸件粘砂严重;另一方面铸件的冷却速度下降，导致晶粒粗大，使铸件机械性能下降。

　　浇注温度过高、过低常出现哪些铸造缺陷?

　　(1)浇注温度过高：易产生氧化、气孔、缩孔、晶粒粗大等缺陷。

　　(2)浇注温度过低：易产生冷隔、浇不足等缺陷。

　　2.合金的流动性与充型能力有何关系?为什么共晶成分的金属流动性比较好?

　　合金的流动性好，则充型能力就高。

　　共晶成分合金的是恒温结晶，结晶是从表层向中心逐层凝固，凝固层表面较光滑，对

　　尚未凝固的金属的流动阻力小，故流动性好;

　　共晶成分时，熔点低，因而流动性好。

　　3、简述铸造生产中改善合金充型能力的主要措施。

　　(1)适当提高浇注温度。

　　(2)保证适当的充型压力。

　　(3)使用蓄热能力弱的造型材料。如砂型。

　　(4)预热铸型。

　　(5)使铸型具有良好的透气性。

　　4、简述缩孔产生的原因及防止措施。

　　凝固温度区间小的合金充满型腔后，由于逐层凝固，铸件表层迅速凝固成一硬壳层，而内部液体温度较高。随温度下降，凝固层加厚，内部剩余液体由于液态收缩和补充凝固层的凝固收缩，体积减小，液面下降，铸件内部产生空隙，形成缩孔。

　　措施：(1)使铸件实现“定向凝固”，按放冒口。

　　(2)合理使用冷铁。

　　5、简述缩松产生的原因及防止措施。

　　出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件中，被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。

　　措施：(1)、尽量选用凝固区域小的合金或共晶合金。

　　(2)、增大铸件的冷却速度，使铸件以逐层凝固方式进行凝固。

　　(3)、加大结晶压力。

　　6.缩孔与缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松较容易防止?

　　缩孔和缩松使铸件的有效承载面积减少，且在孔洞部位易产生应力集中，使铸件力学

　　性能下降;缩孔和缩松使铸件的气密性、物理性能和化学性能下降。

　　缩孔可以采用顺序凝固通过安放冒口，将缩孔转移到冒口之中，最后将冒口切除，就可

　　以获得致密的铸件。而铸件产生缩松时，由于发达的树枝晶布满了整个截面而使冒口的

　　补缩通道受阻，因此即使采用顺序凝固安放冒口也很无法消除。

　　7.什么是定向凝固原则?什么是同时凝固原则?各需采用什么措施来实现?上述两种凝固

　　原则各适用于哪种场合?

　　定向凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，使铸件上远离冒口的部位先凝固然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。

　　同时凝固，就是采取必要的工艺措施，使铸件各部分冷却速度尽量一致。

　　实现定向凝固的措施是：设置冒口;合理使用冷铁。它广泛应用于收缩大或壁厚差较大的易产生缩孔的铸件，如铸钢、高强度铸铁和可锻铸铁等。

　　实现同时凝固的措施是：将浇口开在铸件的薄壁处，在厚壁处可放置冷铁以加快其冷却

　　速度。它应用于收缩较小的合金(如碳硅质量分数高的灰铸铁)和结晶温度范围宽，倾向

　　于糊状凝固的合金(如锡青铜)，同时也适用于气密性要求不高的铸件和壁厚均匀的薄壁

　　8.铸造应力有哪几种?形成的原因是什么?

　　铸造应力有热应力和机械应力两种。

　　热应力是铸件在凝固和冷却过程中，由于铸件的壁厚不均匀、各部分冷却速度不同，以至在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。

　　机械应力是铸件在冷却过程中因固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的应力。

　　9、铸件热应力分布规律是什么?如何防止铸件变形?

　　铸件薄壁处受压应力，厚壁处受拉应力。

　　(1)减小铸造应力。

　　合理设计铸件的结构 ，铸件尽量形状简单、对称、壁厚均匀。

　　采用同时凝固的工艺。

　　铸件时效处理。

　　(2)反变形法。

　　10.试从铸造性能、机械性能、使用性能等方面分析形状复杂的车床床身采用普通灰口铸铁

　　的原因。

　　普通灰口铸铁铸造性能好，流动性好，适宜铸造形状复杂的铸件。

　　车床床身使用时只承受压应力，不承受冲击，普通灰口铸铁可以满足要求。

　　普通灰口铸铁具有较好的减震性、耐磨性，缺口敏感性小，切削加工性好。