1、第一章金屬材料的性能復習思考題.什么是塑性變形？什么是彈性變形？答：金屬材料在外力作用下，發(fā)生不可逆的永久變形稱為塑性變形。金屬材料在外力作 用下，金屬材料發(fā)生變形，失去外力金屬材料又恢復到原來狀態(tài)的變形叫彈性變形。. 40.2的含意是什么？為什么低碳鋼不用此指標？答：的含意是對于高碳鋼、鑄鐵、銅、鋁等金屬材料，沒有明顯的屈服現(xiàn)象，拉伸 曲線上沒有小鋸齒狀平臺，通常規(guī)定試樣產生0.2%塑性變形時的應力作為其規(guī)定非比例延 伸強度，用/?的2表示。低碳鋼有明顯屈服現(xiàn)象，可以測定其上屈服強度ReH和下屈服強度 ReL，所以不用此指標。.抗拉強度與硬度之間有沒有一定的關系？為什么？答：抗拉強度與硬度之

2、間有一定的關系，低碳鋼：用產2.7HBS、高碳鋼：&e3.8HBS、 合金調質鋼：Rm 4.3HBS 灰鑄鐵：產L0HBS。由于硬度和強度以不同形式反映了材料在 外力作用下抵抗變形和斷裂的能力，故二者之間有一定的關系。.沖擊吸收能量K代表什么指標？為什么K不直接用于設計計算？答：K值是試驗中測定的吸收能量，它反映的是材料在沖擊載荷下彈性變形、塑性變形 和斷裂過程中吸收能量的能力。也就是金屬材料的沖擊韌性。在沖擊能量相對不太大的情況下,金屬材料承受屢次重復沖擊的能力，主要取決于強度, 而不是要求過高的沖擊韌性。即沖擊韌性較低而強度較高的材料壽命較長。因此，用K值 來衡量和設計這些機械零件是不太合

3、適的，一般只用K值作為選擇材料的參考。.某低碳鋼拉伸試樣，直徑為10 mm,原始標距為50 mm,屈服階段拉力值首次下降 前的最大拉力為18 840 N,屈服階段不計初始瞬時效應時的最小拉力為18 740 N,屈服之后、 斷裂前的最大拉力為35 320 N,拉斷后將試樣接起來，標距之間的長度為73 mm,斷口處截 面平均直徑為6.7 mm。問該低碳鋼的Rm, Z?eH , R0 , Z, A各是多少？其硬度大約是多少？188403.14x10?二240 MPa量的碳素結構鋼機械零件以及建筑結構 中的螺紋鋼、工字鋼、槽 鋼，鋼筋等；08優(yōu)質碳素結 構鋼含碳量為0.08% 的優(yōu)質碳素結構鋼含碳量低

4、，塑性、 焊接性好，S, P含量 低，非金屬夾雜物也 較少。常用于沖壓件、焊接 件、強度要求不高的零 件，例如機罩、焊接容器、 墊圈等45優(yōu)質碳素結 構鋼含碳量為0.45% 的優(yōu)質碳素結構鋼含碳量適中，調質 后具有良好的綜合力 學性能。主要用于受力較大的 機械零件，如曲軸、連桿、 齒輪、機床主軸等T8碳素工具鋼含碳量為0.8%的 碳素工具鋼含碳量身，具有較 高的硬度和耐磨性。沖頭木工工具、剪切金 屬用剪刀等Q345低合金高強 度結構鋼屈服強度不小于345 MPa的低合金 高強度結構鋼高強度、高韌性和 良好的焊接性能和冷 成形性能。船舶，鍋爐，壓力容器， 石油儲罐，橋梁，電站設 備，起重運輸機械

5、及其他 較高載荷的焊接結構件20Cr合金滲碳鋼含碳量0.20%, 含Cr量小于1.5% 的合金滲碳鋼經滲碳后直接淬火 或滲碳后二次淬火+ 低溫回火?？傻玫奖?層硬度局；而心部韌 性好的力學性能。截面在30 mm2以下載 荷不大的零件，如機床及 小汽車齒輪、活塞銷等20CrMnTi合金滲碳鋼含碳量0.20%, Cr、Mn、Ti含量均 小于1.5%的合金滲 碳鋼汽車、拖拉機截面在 30 mm2以下，承受高速、 中或重載荷以及沖擊、摩 擦的重要滲碳件，如齒 輪、軸、齒輪軸、爪形離 合器、蝸桿等40Cr合金調質鋼含碳量0.40%, 含Cr量小于1.5% 的合金調質鋼調質處理后可獲得 強度、高韌性相結合

6、 的良好綜合力學性 能。汽車后半軸、機床齒 輪、軸、花鍵軸、頂尖套12Crl3不銹鋼含碳量0.12%, Cr含量13%的馬氏 體型不銹鋼具有良好的力學性 能和加工工藝性能， 且具有良好的耐腐蝕 性能。制作抗弱腐蝕性介質、 能承受沖擊載荷的零件， 如汽輪機葉片、水壓機 閥、結構架、螺栓、螺帽 等。60Si2CrA合金彈簧鋼含碳量0.6%,含 Si量2%,含Cr量 小于1.5%的優(yōu)質合 金彈簧鋼適當熱處理后得到 彈性極限和屈服強度 高的性能。具有足夠 的疲勞強度和韌性， 能承受交變載荷和沖 擊載荷的作用。用作承受高應力及 300350C以下的彈簧， 如汽輪機氣封彈簧、破碎 機用彈簧等W18Cr4V

7、高速工具鋼W 含量 14%, Cr 含量4%, V含量小 于1.5%的高速工具 鋼。具有良好的熱硬 性。制造一般高速切削用 車刀、刨刀、鉆頭、銃刀 等。ZGMnl3耐磨鋼Mn含量為13%水韌處理后具有較球磨機的襯板、挖掘機的高鎰耐磨鋼高的耐磨性和耐沖擊 性能。的鏟斗、各種碎石機的鄂 板、鐵道上的道岔、拖拉 機和坦克的履帶板等。HT100灰鑄鐵抗拉強度100 MPa的普通 灰鑄鐵抗拉強度低，具有 良好的減震性和耐磨 性。負荷小、對摩擦、磨損 無特殊要求的零件，例 如：蓋、外罩、油盤、手 輪、支架、底板、重錘等QT600-3球墨鑄鐵抗拉強度 600 MPa,斷后伸 長率3%的球墨 鑄鐵具有較高的強

8、度和 良好的鑄造性能。載荷大、受力復雜的零 件，如汽車、拖拉機曲軸、 連桿、凸輪軸，局部磨床、 銃床、車床的主軸、機床 渦桿、渦輪、軋鋼機軋輻， 大齒輪，氣缸體，橋式起 重機大小滾輪等KTH370-12可鍛鑄鐵抗拉強度 370 MPa,斷后伸 長率12%的黑 心可鍛鑄鐵具有一定沖擊韌性 和耐腐蝕性汽車、拖拉機上的前后 輪殼、差速機殼、轉向節(jié) 殼、制動器等.為什么汽車變速齒輪常采用20CrMnTi鋼制造，而機床上同樣是變速齒輪卻采用45 鋼或40Cr鋼制造？答：20CrMnTi是滲碳鋼，45鋼和40Cr鋼屬于調質鋼，都經適當熱處理后，滲碳鋼與 調質鋼相比，其強硬度和耐磨性高，當然本錢也高。因為汽

9、車在運行過程中對變速齒輪的性能要求比機床高，要求齒輪具備高的耐磨性、疲 勞強度和沖擊韌性，而20CrMnTi在制造齒輪時一般采取滲碳淬火和低溫回火，可使齒輪齒 面具有高硬度、高耐磨性和高的疲勞性能，心部保持良好的強韌性。機床齒輪傳遞動力不大， 轉速中等，工作平穩(wěn)，無強烈沖擊。45或40Cr調質處理后有較高的綜合力學性能，具有一 定的耐磨性，能承受較大的沖擊載荷，可滿足使用要求。.灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵在組織上的根本區(qū)別是什么？答：根本區(qū)別在于：灰鑄鐵中的石墨稱層片狀，球墨鑄鐵中的石墨成球狀，蠕墨鑄鐵中 的石墨成蠕蟲狀，可鍛鑄鐵中的石墨成團絮狀。.為什么一般機器的支架、機床床身常用

10、灰鑄鐵制造？答：因為灰鑄鐵具備以下性能：良好的減振性，可有效降低加工過程中的沖擊對加工質 量的影響。良好的耐磨性，可提高導軌等使用壽命。價格廉價，提高經濟效益。.鋁合金分為兒類？各類鋁合金各自有何強化方法？答：鋁合金依據其成分和工藝性能，可劃分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。變形鋁合金分為防銹鋁合金（LF）、硬鋁合金（LY）、超硬鋁合金（LC）和鍛鋁合金（LD） 四類。變形鋁合金還可進一步劃分成可熱處理強化變形鋁合金和不可熱處理強化變形鋁合金。鑄造鋁合金按成分不同可分為Al-Si, AlCu, AlMg, Al-Zn系四類。鑄造鋁合金和變形鋁合金的界線并非是截然分開的，如鋁硅鑄造合金可軋制成薄

11、板，變 形鋁合金亦可澆注成鑄件。.黃銅屬于什么合金？普通黃銅與特殊黃銅有什么不同？答：黃銅是銅與鋅的合金。黃銅分為普通黃銅和特殊黃銅。普通黃銅是Cu-Zn二元合 金。特殊黃銅是在Cu-Zn二元合金的基礎上再加入AL Sn, Pb, Si, Mn, Ni等一些其他元 素的多元銅合金。（1）普通黃銅。普通黃銅的代號以“黃”字的漢語拼音字頭“H”加上數(shù)字表示，數(shù) 字代表銅的質量分數(shù)；例如H62,表示銅的含量為62%,其余為含鋅量。普通黃銅力學性能與鋅的含量有關。當%n47%時，強度和硬度很低，工業(yè)上無應用價值。普通黃銅可以用來制造散熱器、管材、板材，還可以用來制造汽車、拖拉機上的零件。 例如H68,

12、 H70,塑性好，適于沖壓成形狀復雜的工件，是制造彈殼的最好材料。H62, H59, 適宜熱變形成形，通常是以棒材供應。（2）特殊黃銅。特殊黃銅的牌號以“H +主元素符號+銅的質量分數(shù)+主元素的質 量分數(shù)來表示。如HMn58-2,表示含1=58% ,咻仙=2% ,其余為Zn的特殊黃銅。此外， 對于鑄造生產的黃銅，其代號前需加“鑄”字的漢語拼音字頭“Z”。特殊黃銅按加入的元素不同，分為鉛黃銅、鋁黃銅、硅黃銅、鎰黃銅等；按其生產方法 不同可分為塑性成形黃銅和鑄造黃銅兩種。塑性成形黃銅加入的合金元素較少，塑性好，有 足夠的變形能力?？捎脕碇圃忑X輪、蝸輪、汽車、拖拉機及船舶上的許多零件，鑄造黃銅中 那

13、么加入了較多的合金元素，使其具有較高的強度和較好的鑄造性能。.什么叫熱固性塑料？什么叫熱塑性塑料？答：熱塑性塑料為線型結構分子鏈，加熱時會軟化、熔融，冷卻時會凝固，變硬。此過 程可以反復進行。典型的品種有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚團胺（尼龍）、 有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）等。這類塑料強度較高，成型工藝性能良好，可反復成型、 再生使用。但耐熱性與剛性較差。熱固性塑料為密網型結構分子鏈，其形成是固化反響的結果。具有線型結構的合成樹脂， 初加熱時軟化、熔融，進一步加熱、加壓或加入固化劑，通過共價交聯(lián)而固化。固化后再加熱， 那么不再軟化、熔融。品種有酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂、不飽和聚

14、酯樹脂、有機硅樹脂等 構成的塑料。這類塑料具有較高的耐熱性與剛性；但脆性大，不能反復成型與再生使用。.何謂復合材料？它有哪些性能特點？答:復合材料是由兩種或兩種以上物理、化學性質不同的物質，經人工合成的多相固體材料。其性能特點是：比模量高、比強度大，具有良好的抗疲勞性能，良好的破斷平安性，優(yōu)良 的高溫性能和良好的減振性。第六章鑄造成形復習思考題.試說明鑄造在機械制造生產中的地位。答：機器零件的生產通常包括制造毛坯和對毛坯的切削加工兩局部。制造毛坯的方法有 鑄造成形、塑性成形和焊接成形等。鑄造成形在機器制造業(yè)中應用極其廣泛，現(xiàn)代各種類型 的機器設備中鑄件所占的比重很大。據統(tǒng)計，在機器設備中鑄件所

15、占的比例很大，如汽車中 鑄件的重量約占2030%,拖拉機中鑄件重量約占5070%以上，機床中鑄件重量約占70 90%,而鑄件本錢僅占機器設備總本錢的2030%。因此，鑄造成形在機械制造生產中，具 有重要的基礎地位。.型砂和芯砂應具有哪些性能？這些性能對鑄件質量有哪些影響？答：型砂是由石英砂、粘結劑（包括粘土、水玻璃和有機樹脂等）和其他附加物按一定 比例配合，經過混制后得到的具有一定性能的混合料。型砂的性能對鑄件質量具有重要影響。 型砂應具備以下主要性能要求。（1）透氣性。假設型砂透氣性差，局部氣體留在金屬液內不能排出，凝固后鑄件便會出 現(xiàn)氣孔缺陷。（2）強度。假設型砂的強度不夠時，容易造成塌箱

16、、沖砂等問題。（3）耐火度。假設型砂的耐火度缺乏，砂粒會粘附在鑄件外表上形成一層硬皮，難清除 干凈，造成切削加工困難，嚴重時可使鑄件報廢。（4）退讓性。假設型砂的退讓性差，鑄件收縮時會受到較大的阻礙，將產生較大的收縮 應力，可能導致鑄件變形或開裂等鑄造缺陷。.簡述各主要造型方法的特點和應用。答：砂型鑄造的造型方法分為手工造型和機器造型兩大類。（1）手工造型。手工造型是傳統(tǒng)的造型方法，緊實型砂、起模、下芯、合型等一系列 過程都由手工完成。手工造型的優(yōu)點是操作靈活、適應性強、生產準備工作簡單。缺點是鑄 件質量很大程度上取決于工人技術水平，不穩(wěn)定；工人的勞動強度大，生產效率低。目前手 工造型主要用于

17、單件、小批量，新產品試制等。（2）機器造型是將造型過程中的填砂、緊實型砂、起模等主要工序實現(xiàn)了機械化。與 手工造型相比，它具有生產率高、鑄型質量好，便于組織自動化流水線生產，工人勞動強度 低等優(yōu)點。但機器造型的設備和工藝裝備費用高、生產準備周期長，因此適用于成批、大量 生產。.以下鑄件在大批量生產時，應選用哪種鑄造方法？（1）鋁活塞；（2）摩托車汽缸體；（3）縫紉機頭；（4）大模數(shù)齒輪銃刀；（5）汽缸套；（6）汽輪機葉片；（7）車床床身；（8）大口徑鑄鐵管答：鋁活塞一金屬型鑄造；摩托車氣缸體一低壓鑄造；縫紉機頭一砂型鑄造；大模數(shù)齒輪鐵刀一熔模鑄造；氣缸套f離心鑄造； 汽輪機葉片f熔模鑄造；車床

18、床身一砂型鑄造；大口徑鑄鐵管一離心鑄造。.什么是合金的流動性？為什么應盡量選擇共晶成分或結晶溫度范圍摘要的合金作為 鑄造合金？答：液態(tài)合金本身的流動能力，稱為合金的流動性。共晶成分或結晶間隔窄的合金，按逐層凝固方式結晶，結晶前沿比擬平滑，對金屬的流 動阻力小，流動性好。流動性好的合金，充填鑄型的能力強。在相同的鑄造工藝條件下，流 動性好的鑄造合金，有利于充滿鑄型，可得到形狀、尺寸準確，輪廓清晰的致密鑄件；有利 于使鑄件在凝固期間產生的縮孔得到合金液的補縮;有利于使鑄件在凝固末期受阻而出現(xiàn)的 熱裂得到合金液的充填而彌合。.鑄件產生縮孔和縮松的原因是什么？防止產生縮孔的主要工藝措施有哪些？答：合金

19、的液態(tài)收縮和凝固收縮是鑄件產生縮孔和縮松缺陷的基本原因?；緱l件是逐 層凝固。為了防止鑄件產生縮孔缺陷，鑄造工藝中常采取定向凝固的方法對鑄件進行有效補縮。 所謂定向凝固就是在鑄件上可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位，通過安放冒口或冒口加冷鐵的組合, 使鑄件遠離冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后冒口凝固。按照這樣的凝固 順序，后凝固部位液態(tài)合金的補充先凝固部位的收縮，前邊的總收縮最后集中到冒口中形成 縮孔。冒口是鑄件之外的局部，去除后便得到了致密的鑄件。.“定向凝固原那么”和“同時凝固原那么”分別可以防止哪種鑄造缺陷？各需采取哪些工藝 措施才能實現(xiàn)？答：定向凝固原那么解決的是縮孔、縮松缺陷；同時

20、凝固原那么解決的是鑄造應力缺陷。定向凝固就是在鑄件上可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位，通過安放冒口或冒口加冷鐵的組合， 使鑄件遠離冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后冒口凝固。同時凝固原那么是將內澆道設置在薄壁部位，澆入鑄型中的金屬液都從這里流過，薄壁部 位鑄型被加熱的時間長，溫度高于其它部位，并且這里液態(tài)合金的溫度也高于其它部位，因 此減緩了薄壁局部的冷卻速度。在最厚大部位設置一個冷鐵，加速了厚壁局部的冷卻速度， 因此使鑄件各部位實現(xiàn)了同時凝固。.“高溫出爐、低溫澆注”具體是指什么？答：高溫出爐是為了使液態(tài)合金中的渣、氣等在澆包中有充分的上浮排除時間，有利于 提高鑄件的力學性能。低溫澆注是為

21、了減少液態(tài)收縮，盡量減少縮孔和縮松。.什么是鑄件的熱裂和冷裂？它們各自的產生條件是什么？應如何防止？答：根據鑄件裂紋產生的原因和溫度范圍，分為熱裂和冷裂兩種。熱裂是在凝固的末期，固相線附近出現(xiàn)的。此時，由于鑄件中結晶的骨架已經形成并開 始收縮，但晶粒間還有一定量的液態(tài)合金，合金的強度和塑性極低，收縮稍受阻礙即可開裂。熱裂是鑄鋼件、可鍛鑄鐵件和某些有色合金鑄件中最常見的鑄造缺陷。其特征是：斷面 嚴重氧化，無金屬光澤，裂口沿晶粒邊界產生和開展，外觀形狀不規(guī)那么。冷裂是鑄件處于彈性狀態(tài)時，鑄造應力超過合金的強度極限時產生的。其特征是：外形 呈連續(xù)直線狀或圓滑曲線，而且常常是穿過晶粒延伸到整個斷面，裂

22、口處外表干凈，具有金 屬光澤或呈輕微氧化色。冷裂往往出現(xiàn)在鑄件受拉伸的部位，特別是應力集中的地方。.什么是鑄件的結構斜度？它與起模斜度有何不同？圖6-45中的鑄件結構是否合理? 如不合理如何改進？圖6-45題圖答：鑄件的結構斜度，是在鑄件的結構設計時，在垂直于分型面的直壁上設計出來的斜 度。直壁高度越小，角度越大。鑄件的結構斜度與起模斜度不容混淆。前者，是零件結構的一局部；后者，是在繪制鑄 造工藝圖時，在垂直于分型面的外表上設置的斜度。這個鑄件的結構設計不合理。鑄件上與分型面垂直的外壁沒有設計出結構斜度，不便于 起模。上外表的孔壁雖然設計了結構斜度，但方向搞反了。改成反斜度，也就是變成上小下口

23、大，便于起模，也便于用砂跺來成形孔，降低生產本錢。.圖6-46中的鑄件結構有何缺點？應該如何改進？答：鑄件上的凸臺是孤立的，在造型時或者采用活塊造型，或者增加一個外砂芯，使鑄 造工藝復雜，生產本錢提高。不合理。將鑄件上的凸臺上延到與分型面相連接，那么造型時就沒有這些麻煩了。簡化了造型工藝, 結構就合理了。.為什么鑄件要設計出結構圓角？圖6-47中鑄件的哪些圓角不合理？應如何改進？答：鑄件的結構圓角，也就是在鑄件壁的轉角處設計成圓角連接。采用直角連結存在如 下問題：（1）直角連接處會形成金屬的積聚，易產生縮孔、縮松；（2）在載荷的作用下，直 角連接處的內側易產生應力集中；（3）在合金結晶過程中，

24、沿著散熱反方向形成垂直于型壁 的柱狀晶，在轉角處的對角線上形成整齊的分界線，削弱轉角處的力學性能。當鑄件采用圓角結構時，可以有效克服上述缺點。另外，鑄造圓角還可防止金屬液流將 型腔尖角沖毀，以及美化鑄件外形和防止劃傷人體等。鑄件的分型面盡量平直圖6-47所示鑄件上的圓角設計不合理。鑄件的上外表有圓角，不是最大截面。假設將分型面設置在上外表，那么要挖砂造型。假設采 用與上外表相符合的曲面，那么會給制作模樣和造型都帶來很多麻煩。因此不合理。合理的設計是將鑄件上外表的圓角去掉，改為把與上外表垂直的直壁設計成結構斜度, 保證上外表為最大截面，這樣分型面就可以設置在上外表，結構就合理了。.鑄件、模樣、零

25、件三者在尺寸上有何關系？并分析這種尺寸關系的原因。答：鑄件的尺寸加上該鑄造合金的線收縮量即為模樣的尺寸。零件的尺寸加上切削加工 余量即為鑄件的尺寸。.為什么空心球難以鑄造？應采用什么措施才能將空心球鑄造出來？試用圖表示。答：因為空心球的空心是封閉的，如不采取特殊工藝措施，是沒方法鑄出的。鑄造時，可預先設計出工藝孔，等鑄出鑄件后，再想方法將工藝孔堵住，就得到了空心 孔了。kz 枷.某廠批量生產一種薄壁灰鑄鐵件，投產以來質量基本穩(wěn)定，但最近突然出現(xiàn)澆缺乏、 冷隔等缺陷增多的現(xiàn)象，試分析其原因。答：鑄件出現(xiàn)澆缺乏、冷隔缺陷，可能有以下一些原因：(1)化學成分控制可能出現(xiàn)偏差，比方有利于提高合金流動性

26、的碳、硅含量偏低，或 降低合金流動性的硫含量偏高。(2)熔煉工藝可能出現(xiàn)問題，如合金氧化嚴重，渣量偏多等。(3)澆注溫度可能過低，導致充型能力缺乏。.為什么要規(guī)定鑄件最小壁厚？灰鑄鐵件的壁厚過大或局部過薄會出現(xiàn)哪些問題？答：每種鑄造合金都有其適宜的壁厚，選擇得當，既能保證鑄件的力學性能，又能防止 某些鑄造缺陷的產生。如果鑄件的壁厚太厚，那么容易在中間出現(xiàn)縮孔縮松缺陷。但鑄件的壁厚不能太薄，否那么 容易出現(xiàn)澆缺乏和冷隔缺陷。.用內接圓法確定圖6-48中鑄件的熱節(jié)部位。在保證尺寸H的前提下，如何使鑄件 的壁厚盡量均勻？圖6-48題圖答:縮松圖6-52題圖.鑄造技術開展的新成果對你有何啟示？答：針對

27、鑄造中存在的問題，如：鑄造成形的工藝過程比擬復雜，有的還難以精確控制； 鑄件內部晶粒粗大、組織不均勻、不致密，導致同一材質鑄件的力學性能比鍛件的低；有些結 構的鑄件，即使嚴格控制，也很難防止縮孔、縮松等。鑄造新技術都有了比擬好的解決方案。如鑄造成形數(shù)值模擬技術，就是利用計算機仿真技術，對鑄造過程進行數(shù)值模擬，如 通過對溫度場、流動場、應力場等進行數(shù)值模擬，來預測可能產生的鑄造缺陷和部位，進而 優(yōu)化鑄造工藝設計。這，大大縮短了新產品的開發(fā)周期，降低了試制本錢。再比方半固態(tài)金屬鑄造技術，就是利用機械力、或電磁力的攪拌作用來細化晶粒，利用 壓力充型和凝固來消除縮孔和縮松，從而得到了晶粒細小、組織致密

28、的高質量鑄件的技術。第七章鍛壓成形復習思考題.什么是鍛壓成形？答：鍛壓成形是在外力作用下使金屬坯料產生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸 和力學性能的毛坯或零件的加工方法。.加工硬化對工件性能及加工過程有什么影響？答：金屬經過冷塑性變形其內部組織的晶格扭曲，晶粒破碎，使得進一步滑移困難，改 變了其力學性能。隨變形程度增大，金屬的強度和硬度上升，而塑性和韌性下降，這種現(xiàn)象 稱為加工硬化。加工硬化現(xiàn)象在工業(yè)生產中具有重要的意義。生產上常用加工硬化來強化金 屬，提高金屬的強度、硬度及耐磨性。尤其是純金屬、某些銅合金及鑲鋁不銹鋼等難以用熱 處理強化的材料，加工硬化更是唯一有效的強化方法。加工硬化也有

29、其不利的一面。在冷軋薄鋼板、冷拔細鋼絲及深拉工件時，由于產生加工硬 化，金屬的塑性降低，進一步冷塑性變形困難，故必須采用中間熱處理來消除加工硬化現(xiàn)象。.纖維組織對金屬材料有什么影響？纖維組織的存在使金屬的力學性削弱還是加強？ 舉例說明生產中如何合理利用纖維組織？答：鑄錠經塑性變形后，各晶粒沿變形方向伸長，當變形程度很大時，多晶體晶粒顯著 地沿同一方向拉長，這種被拉長的呈纖維狀的晶粒組織，稱為纖維組織。由于纖維組織的形成，使得金屬材料出現(xiàn)各向異性。在縱向（平行纖維方向）上塑性和 韌性增加；橫向（垂直纖維方向上）的數(shù)值那么降低。纖維組織不能用熱處理方法消除，只能 用塑性成形工藝使其合理分布，使零件

30、具有較好的力學性能。其原那么是：使零件工作時承受正應力的方向與纖維方向重合。切應力方向與纖維方向垂 直。最好是纖維的分布與零件的外形輪廓相符合，而不被切斷。.如圖7-54所示的鋼制掛鉤，擬用鑄造、鍛造、板料切割這三種工藝制造。試問用哪 種工藝制得的掛鉤承載力最大？為什么？圖7-54鋼制掛鉤答：用鍛造方法生產的掛鉤承載最大。因為鍛造方法可使晶粒細化、組織致密，同時 纖維組織分布和掛鉤輪廓一致。而鑄造方法晶粒粗大，不均勻，還可能存在一些鑄造缺陷， 板料切割會使纖維組織被切斷。.某廠生產直徑f l 10 mm、高20 mm的齒輪毛坯，現(xiàn)提出三種制坯方案： 用直徑f 110mm的棒料直接下料，得到高2

31、0mm的毛坯；用厚20mm的板料通過氣割下料，得 到直徑f 110 mm的毛坯， 用直徑f 90 mm棒料進行適當長度的下料,經鍛粗后制得毛坯。 請問哪種方法最正確？并簡述理由。答：用f 90mm棒料下料適當長度經徽粗后而得毛坯方法最合適，因為徽粗方法可使晶 粒細化、組織致密，且纖維不會被切斷。而其它兩種方法會使纖維組織被切斷，且沒有進一 步細化晶粒過程。.冷變形和熱變形有何區(qū)別？試述它們各自在生產中的應用。答：金屬在不同溫度下變形后的組織和性能不同，因此塑性變形又分為冷變形和熱變形。金屬在再結晶溫度以下的塑性變形叫冷變形。冷變形中位錯密度上升，發(fā)生加工硬化， 使金屬的強度、硬度提高，塑性和韌

32、性降低。冷變形能使金屬獲得較高的尺寸精度和外表質 量。冷變形工藝在工業(yè)生產中應用也很廣泛，如板料沖壓、冷擠壓、冷鍛和冷軋等。金屬在再結晶溫度以上的塑性變形叫熱變形。熱變形中再結晶軟化占優(yōu)勢，完全消除 了加工硬化效應，使金屬的塑性顯著提高，變形抗力顯著降低，可用較小的能量獲得較大的 變形量。熱變形工藝在工業(yè)生產中廣泛應用，如熱鍛、熱軋、熱擠壓等。.鉛在室溫下的變形、鴇在的950C的變形分別屬于什么變形？并簡述理由。答:鉛在室溫下的變形屬熱變形:T變=20 + 273 = 293K, T再=0.4x(327.5 + 273) = 240.2K , 因為T變T再，故是熱變形。鴇在950C的變形屬于冷

33、變形，因為：T變=950 + 273 = 1223K, T再=0.4x(3390+ 273) = 1465.2 K,因為再，故是冷變形。8,什么是金屬的可鍛性？影響可鍛性的因素有哪些？答：金屬材料的可鍛性是指其經受塑性成形加工的難易程度，可用金屬材料的塑性和變 形抗力來衡量。塑性愈大，變形抗力愈小，金屬的可鍛性愈好。金屬的可鍛性，一般取決于 金屬的本質和塑性成形的條件。金屬本質又包括金屬的成分、組織；塑性成形的條件又包括IlSoIlSo18740=239 MPa3.14x TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 10? AI2O3等非金屬夾雜物的形式存在，它們會使鋼的塑 性，沖擊韌性和疲勞強度下降。.合金鋼中經常加入的合金元素主要有哪些？對鋼的性能有哪些影響？答：合金鋼中經常加入的合金元素有：錦、硅、銘、銀、鑰、鴇、鈦、硼、鋁等。合金元素的加入會對合金起到固溶強化，穩(wěn)定組織、細化晶粒的作