材料成形工藝學(xué)復(fù)習(xí)材料

第一章

1、金屬液態(tài)成形工藝的特點(diǎn)？舉例說(shuō)明這些特點(diǎn)。

（1）適應(yīng)性強(qiáng)：鑄造方法不受零件大小、形狀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度的限制，又可鑄造各種合金。質(zhì)量：小至幾克，大

至數(shù)百噸；尺寸：壁厚從0.5mm到1m左右，長(zhǎng)度從幾毫米到十幾米，鑄造方法有可以適用于各種合金的形成，如

常用的鐵碳合金、銅合金、鎂合金、鋁合金等。

（2）尺寸精度：比鍛件、焊接件的尺寸精度高，更接近于零件的尺寸，可節(jié)約金屬材料和機(jī)械加工工時(shí)。

（例如，精確成形技術(shù)可以節(jié)約金屬材料50—90%,減少機(jī)械加工工時(shí)30-70%）

（3）成本低：鑄件重量一般占機(jī)械裝備總重量的40$-80%,而成本僅占25-30舟。廢舊金屬可以再生利用。

（4）不足：?存在結(jié)構(gòu)缺陷。鑄件一般t且織疏松，晶粒粗大，鑄件內(nèi)部有時(shí)會(huì)出現(xiàn)縮孔、縮松、裂紋和偏析等缺陷，

導(dǎo)致力學(xué)性能降低；

?廢品率高。工序多，每道工序難以精確控制；

?對(duì)周圍環(huán)境污染嚴(yán)重，生產(chǎn)環(huán)境差，勞動(dòng)環(huán)境差、強(qiáng)度高。

第二章

3液態(tài)金屬充型過(guò)程有哪些水利學(xué)特點(diǎn)？

（D多相黏性流動(dòng)。液態(tài)金屬中存在夾雜物（固相）和氣體（氣相），即鋼水中含有夾雜物和氣體。金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)

變成液態(tài)，金屬鍵被部分破壞，原子之間仍然保持一定的結(jié)合力，因此液態(tài)金屬在流動(dòng)過(guò)程中有內(nèi)摩擦阻力，呈現(xiàn)

粘性流動(dòng)的水力學(xué)特點(diǎn)。

（2）不穩(wěn)定流動(dòng)。充型過(guò)程中物理場(chǎng)（溫度、斷面積、流速）在不斷變化，即流路截面、流路方向、流路溫度不

斷變化，

（3）紊流流動(dòng)。在澆注系統(tǒng)中，即使管道直徑D很小，在保證充型的最低流速下，其雷諾數(shù)也大于Re臨。所以金

屬液在澆注系統(tǒng)中的流動(dòng)為紊流流動(dòng)。又由于澆注系統(tǒng)流路回轉(zhuǎn)，使紊流程度加重。

（4）（非封閉流動(dòng)）在“多孔管”中流動(dòng)。澆注系統(tǒng)及鑄型的型腔都具有一定的透氣性，充型過(guò)程金屬液體就像在

“多孔管”中流動(dòng)。

2、分析影響液態(tài)金屬黏性的主要因素是什么？

溫度、合金成分、金屬液純凈度

3、液態(tài)金屬充型過(guò)程水力學(xué)計(jì)算重要性和主要依據(jù)是什么？

?重要性：保證液態(tài)金屬充型過(guò)程中內(nèi)澆道截面一定的流速，充型過(guò)程的分析與計(jì)算，是合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的依據(jù)。

?主要依據(jù)：伯努利方程（能量守恒方程）、奧贊公式。

其中，奧贊公式為：

Fm

內(nèi)2gH均

m充滿鑄型所需金屬液的質(zhì)量；

t一金屬液充滿鑄型的時(shí)間；

U—流動(dòng)系數(shù)；

p一液態(tài)金屬密度；

F內(nèi)一內(nèi)澆道的橫斷面積；

H均一充滿整個(gè)鑄型是的平頭壓力。

意義：是澆注系統(tǒng)水力學(xué)計(jì)算的基本公式，為合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)提供了依據(jù)

成立條件：1.澆注系統(tǒng)內(nèi)充滿流動(dòng)。

2.澆口杯液面保持不變。

3.透氣性好，型腔壓力P杯二P腔。

4.伯努利（能量）方程需滿足，系統(tǒng)為充滿流動(dòng)，澆口杯液面保持不變。

4、什么是液態(tài)金屬充型能力，它與液態(tài)金屬的流動(dòng)性有什么區(qū)別和聯(lián)系？

?液態(tài)金屬充型能力：液態(tài)金屬充滿型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力。

?區(qū)別與聯(lián)系：流動(dòng)性是合金及金屬的流動(dòng)能力，是決定液態(tài)金屬充型能力的內(nèi)因，起主導(dǎo)作用，即流動(dòng)性是充型

能力的量度。而充型能力還受外界條件的影響，鑄型性質(zhì)（導(dǎo)熱能力、溫度），澆注條件（澆注溫度、澆注壓頭），

鑄件結(jié)構(gòu)（熱模數(shù)、復(fù)雜程度）都會(huì)影響金屬液的充型能力。

5、說(shuō)明液態(tài)金屬充型過(guò)程的停止流動(dòng)機(jī)理是什么。

?按結(jié)晶溫度區(qū)間的大小來(lái)劃分：

（1）純金屬、共晶合金和結(jié)晶溫度區(qū)間很窄的合金。結(jié)晶特點(diǎn)是在一定的溫度點(diǎn)開(kāi)始凝固。具有一定過(guò)熱度的液

態(tài)金屬在管道中流動(dòng)，靠近管壁的液態(tài)金屬首先降到凝固溫度并開(kāi)始在管壁上凝固，一般是以柱狀晶組織從管壁向

里推進(jìn)，而中心的過(guò)熱液態(tài)金屬繼續(xù)向前流動(dòng)，并且能夠全部或部分地熔化正在向里生長(zhǎng)的柱狀晶，過(guò)熱度逐漸減

小。當(dāng)流動(dòng)的液態(tài)金屬?zèng)]有過(guò)熱度時(shí)，柱狀晶一直生長(zhǎng)到中心，液態(tài)金屬在流動(dòng)前端的后部被堵塞而停止流動(dòng)。

（2）結(jié)晶溫度區(qū)間寬的合金。結(jié)晶特點(diǎn)是在一定的溫度范圍內(nèi)開(kāi)始凝固。具有一定過(guò)熱度的液態(tài)金屬在管道中流

動(dòng)，不斷接觸管壁的液態(tài)金屬前端首先達(dá)到凝固溫度，并開(kāi)始有部分的固相以枝晶析出。此時(shí)液態(tài)金屬中雖然有部

分固相，但還可以繼續(xù)向前流動(dòng)，但流動(dòng)阻力越來(lái)越大，流動(dòng)速度逐漸減慢。當(dāng)液態(tài)金屬前端區(qū)域的固相析出量在

15-20舟左右時(shí)，在流動(dòng)的前端被堵塞而停止流動(dòng)。（故澆注同樣結(jié)構(gòu)的鑄件，結(jié)晶溫度范圍寬的合金要適當(dāng)提高澆

注溫度，）

（所以，結(jié)論是：純金屬、共晶合金的流動(dòng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，流動(dòng)性好，充型能力強(qiáng)。結(jié)晶溫度范圍較寬的合金流動(dòng)

時(shí)間相對(duì)較短，流動(dòng)性差，充型能力弱。）

?影響因素：合金本身性能，鑄型條件，澆鑄工藝。

?提高充型能力的措施：

1.合金方面：選擇共晶或結(jié)晶溫度范圍窄的合金、提高液態(tài)金屬的純凈度。

2.鑄型方面：刷保溫涂料。

3.澆注工藝：適當(dāng)提高澆注溫度、調(diào)整澆注位置，提高澆注壓頭。

6、金屬凝固動(dòng)態(tài)曲線有什么意義？

?獲得方法：依據(jù)凝固體斷面上實(shí)際測(cè)得的溫度隨時(shí)間變化曲線，在凝固體斷面上不同位置與時(shí)間的座標(biāo)下，確定

金屬在凝固過(guò)程中典型溫度點(diǎn)（液相溫度，固相溫度，共晶溫度等），把凝固體斷面上實(shí)際測(cè)得的溫度隨時(shí)間變化

曲線上確定的溫度點(diǎn)投影到凝固體斷面上不同位置與時(shí)間的關(guān)系圖中，把不同時(shí)間、不同位置的同一溫度點(diǎn)連接起

來(lái)，即得到金屬凝固動(dòng)態(tài)曲線。

?定義：根據(jù)凝固體斷面各位置的溫度與時(shí)間的關(guān)系曲線，在位置與時(shí)間的坐標(biāo)圖上繪制成的凝固體典型溫度的連

餞圖稱為凝固動(dòng)態(tài)曲線。即把不同時(shí)間，不同位置到達(dá)同一溫度點(diǎn)連接起來(lái)，就得到凝固動(dòng)態(tài)曲線，也就是把TT

曲線轉(zhuǎn)化為了x-t曲線。

?意義〔即可以獲得什么信息）：根據(jù)凝固動(dòng)態(tài)曲線，可以推斷凝固體斷面不同時(shí)刻的凝固狀態(tài)和凝固區(qū)的寬窄（范

圍）。凝固動(dòng)態(tài)曲線可以明確凝固區(qū)間，確定凝固過(guò)程中典型溫度點(diǎn)（液固相溫度），可以知道在某一時(shí)間某個(gè)斷面

所處的凝固狀態(tài)（L相區(qū)、S-L相區(qū)、S相區(qū)），從而合理制定鑄造工藝。

7、金屬凝固方式有哪幾種，影響金屬凝固動(dòng)態(tài)曲線（方式）的因素有哪些？

?凝固方式：由結(jié)晶過(guò)程的固液兩相區(qū)的尺度范圍來(lái)決定，有逐層凝固方式、體積凝固方式、中間凝固方式。

?凝固方式對(duì)凝固過(guò)程的影響：

1.逐層凝固方式對(duì)凝固性能的影響：流動(dòng)性好，充型能力強(qiáng)，容易獲得健全的凝固體；液體補(bǔ)縮好，凝固體的組

織致密，形成縮松的傾向小，形成集中縮孔的傾向大（可用冒口消除）；熱裂傾向小，熱裂是在凝固區(qū)形成的，凝

固區(qū)域窄，晶間不易出現(xiàn)裂紋，即使出現(xiàn)也可以焊合；易產(chǎn)生成分偏析。

2.體積凝固方式對(duì)凝固性能的影響：流動(dòng)性差，不易獲得健全的凝固體；液體補(bǔ)縮能力差，凝固體的組織不致密，

形成縮松的傾向大，形成集中縮孔的傾向??；熱裂傾向大，熱裂是在凝固區(qū)形成的，凝固區(qū)域?qū)挘чg易出現(xiàn)裂紋；

不易產(chǎn)生成分偏析。

3.中間凝固方式對(duì)凝固性能的影響：流動(dòng)性適中；液體有一定補(bǔ)縮能力；有一定的熱裂傾向；成分偏析不嚴(yán)重。

?影響液態(tài)金屬凝固方式的因素：

1.金屬本身的凝固特點(diǎn)凝固溫度范圍（液相線與固相線之間的溫度差），這由金屬或合金的成分所決定。

2.凝固過(guò)程的冷卻條件。凝固體斷面的溫度分布及隨時(shí)間的變化情況。這由合金的熱物理性能、鑄型（或結(jié)晶器）

的熱物理性能及其冷卻強(qiáng)度、凝固體尺寸和結(jié)構(gòu)所決定。

第三章

1、砂型鑄造時(shí)，鑄件鑄型界面存在啾些作用？

（1）熱作用一傳熱，傳質(zhì)。在金屬和砂型之間有熱交換，水分遷移，氣體遷移和元素?cái)U(kuò)散。熱作用使砂型膨脹,

容易使鑄件產(chǎn)生夾砂結(jié)疤缺陷。

（2）機(jī)械作用一沖擊，沖刷，靜壓力。

?如果砂型表層強(qiáng)度不夠，金屬液將沖壞型壁，使鑄件產(chǎn)生砂眼等表面缺陷。

?如果砂型整體強(qiáng)度不夠，型壁在金屬液靜壓力下發(fā)生移動(dòng)，使鑄件產(chǎn)生尺寸誤差（脹箱，肥大）

（3）化學(xué)和物理化學(xué)作用一造型材粕本身，造型材料與液態(tài)金屬發(fā)生化學(xué)和物理化學(xué)反應(yīng)。

?造型材料自身的分解和化學(xué)反應(yīng)，可以改變界面氣氛和壓力，引起鑄件氣孔缺陷。

?金屬液和造型材料起化學(xué)和物理化學(xué)反應(yīng)，可引起鑄件粘砂，表面成分改變，氣孔等缺陷。

2、濕砂型在澆注金屬時(shí)會(huì)發(fā)生何種現(xiàn)象，這些現(xiàn)象對(duì)砂型有何影響，對(duì)鑄件質(zhì)量有何影響？

?濕砂型在澆注金屬時(shí)會(huì)發(fā)生水分遷移，砂型膨脹，產(chǎn)生氣體，化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象。

?水分遷移后，砂型可以分為干砂區(qū)，水分飽和凝聚區(qū)，未凝聚區(qū)和正常區(qū)。水分飽和凝聚區(qū)是一個(gè)高水分、低強(qiáng)

度區(qū)，當(dāng)其抗拉強(qiáng)度較低時(shí)會(huì)使干砂區(qū)脫離砂型而形成鑄件的夾砂結(jié)疤缺陷，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度較低時(shí)會(huì)使干砂區(qū)向砂

型內(nèi)部移動(dòng)形成鑄件的脹砂缺陷，砂型膨脹會(huì)使鑄件產(chǎn)生夾砂結(jié)疤和鼠尾等膨脹類缺陷，澆筑時(shí)產(chǎn)生的氣體會(huì)改變

鑄件砂型表面的氣氛，影響鑄件凝固過(guò)程和鑄件質(zhì)量。如氧化性氣氛利于金屬液向砂型中滲透，易產(chǎn)生粘砂缺陷,

鑄件表面易脫碳，而還原性氣氛可防止化學(xué)粘砂，澆注時(shí)產(chǎn)生的大量氣體還可使鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷，化學(xué)和物理化

學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象可使鑄件產(chǎn)生粘砂缺陷。

3、說(shuō)明夾砂結(jié)疤產(chǎn)生的機(jī)理及主要防止措施。

?產(chǎn)生機(jī)理：澆注過(guò)程中,砂型表面被金屬液烘烤加熱（主要是熱輻射），使砂型里外層產(chǎn)生溫度差，產(chǎn)生水分遷移

現(xiàn)象，形成了干砂區(qū)和水分飽和凝聚區(qū)。由于砂型里外層溫度不同而使各層的膨脹量不同，當(dāng)干砂區(qū)膨脹受阻時(shí)就

形成較大的熱壓應(yīng)力。在這種情況下，干砂區(qū)和水分飽和凝聚區(qū)將產(chǎn)生相對(duì)滑移的趨勢(shì)，當(dāng)水分飽和凝聚區(qū)的抗拉

強(qiáng)度較低時(shí)，干砂區(qū)就會(huì)凸起導(dǎo)致分層，嚴(yán)重時(shí)砂層破裂，金屬液進(jìn)入層間孔隙而形成夾砂缺陷，如果金屬液將凸

起的砂層沖斷，在砂層折斷部位就形成結(jié)疤缺陷。

?主要防止措施:

造型材料方面：G）使用粒度分散的原砂，并控制起SiO2的含量;

（2）使用Na/Ca基膨潤(rùn)土做粘結(jié)劑可以提高熱濕拉強(qiáng)度;

（3）加附加物，如煤粉，渣油；

（4）控制型砂含水量，降低含泥量。

工藝方面：（1）縮短澆注時(shí)間，盡快充型;

（2）合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)和澆注位置，大平面避免平澆;

（3）排氣通暢；

（4）緊實(shí)均勻，不宜過(guò)大。

4、侵入性氣孔的形成條件是什么？防止侵入性氣孔產(chǎn)生的措施有哪些?

?形成條件：在鑄件/砂型界面處，P氣>靜+P阻+P腔。此時(shí)，氣體就會(huì)侵入到金屬液中形成氣泡，隨著金屬液的

凝固，來(lái)不及上浮的氣泡就形成氣孔。（式中P氣為鑄件/砂型界面處氣泡（氣核）的壓力，P靜為界面處氣泡（氣

核）位置的液態(tài)金屬靜壓力，P阻為氣泡（氣核）進(jìn)入液態(tài)金屬中的阻力，P腔為型腔中金屬液面壓力，當(dāng)型腔與

外界相通時(shí)為大氣壓?！?/p>

?防止措施：

1.控制砂型的發(fā)氣性減少發(fā)氣物質(zhì)，減低發(fā)氣溫度。3.降低澆注溫度。

2.增加砂型的透氣性，扎氣眼，設(shè)置排氣道等。

5、什么叫機(jī)械粘砂、化學(xué)粘砂？形成機(jī)理和影響因素是什么？

①機(jī)械粘砂：金屬滲入砂型微孔中，洛砂粒鉤聯(lián)下來(lái)。

?形成機(jī)理：根據(jù)毛細(xì)理論，將型砂表面砂粒間的微孔看成是直徑細(xì)小的毛細(xì)管，金屬液滲入微孔中便形成機(jī)械粘

砂。滲入條件：4>%一—。

?影響因素：（1）金屬液凝固時(shí)間：澆注溫度越高，鑄件熱節(jié)越大，則金屬對(duì)砂型的熱作用時(shí)間越長(zhǎng)（2）砂型特點(diǎn)，

孔尺寸大，激冷能力越弱，蓄熱量越小，發(fā)氣量越小（3）界面特性：金屬液的表面張力及其與砂型的潤(rùn)濕性影響

到粘砂的產(chǎn)生，金屬液潤(rùn)濕砂型，則P臨降低，金屬易于滲入，這是表面張力越大，滲入越深（4）金屬液靜壓力：

砂型某部位的金屬液靜壓力與鑄件高度和澆注位置有關(guān)，金屬液靜壓力大的部位容易產(chǎn)生粘砂。

②化學(xué)粘砂：金屬氧化物滲入砂型微孔中并與砂粒起反應(yīng)。

?形成機(jī)理：化學(xué)粘砂的形成包括兩部分：1.粘砂層的形成；2.粘砂層與鑄件的結(jié)合。高溫氧化生成的氧化鐵構(gòu)成

粘砂層中的金屬氧化層，硅酸鐵等低熔點(diǎn)化合物構(gòu)成了粘砂層中的燒結(jié)層。粘砂層的結(jié)合部位有兩處：鑄件與氧化

層，氧化層與燒結(jié)層。

?影響因素：氧化氣氛和熱作用（氧化層厚度，密度和化學(xué)成分）。

6、濕砂型的型砂要求具備哪些工藝性能，這些性能對(duì)鑄件質(zhì)量有什么影響？

4個(gè)基本性能：濕態(tài)強(qiáng)度，透氣性，流動(dòng)性，可塑性韌性；

1個(gè)綜合性能：干濕程度；

另外還有抗夾砂結(jié)疤能力，抗粘砂能力。

?濕態(tài)強(qiáng)度：過(guò)低時(shí)，在造型、下芯、合箱、搬運(yùn)中可造成砂型破損，在澆注時(shí)砂型表面易被金屬液沖壞、型壁移

動(dòng)，使鑄件產(chǎn)生砂眼，脹箱和跑火缺陷；過(guò)高時(shí)，砂型的退讓性差，鑄件易產(chǎn)生裂紋，落砂不易，影響鑄件表面質(zhì)

量。

?透氣性：差時(shí)，排氣不利，鑄件產(chǎn)生氣孔、澆不足缺陷，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)嗆火；太好時(shí)，型砂微孔尺寸大，易產(chǎn)生粘

砂和表面粗糙。

?流動(dòng)性：好時(shí)，可形成緊實(shí)度均勻、輪廓清晰、表面光潔的型腔，造型效率高。

?韌性：好時(shí)，型砂起模性好，砂型不易損壞，型腔輪廓清晰，造型效率高。

?干濕程度：太濕時(shí)，易夾砂結(jié)疤，氣孔，澆不足，脹砂；太干時(shí)，易沖砂，砂眼，所以砂型要有適宜的干濕度，

才能減少缺陷。

7、什么叫型砂的最適宜水分？用緊實(shí)率判斷型砂干濕程度有何優(yōu)點(diǎn)？如何測(cè)定緊實(shí)率？

?緊實(shí)率控制在最適宜干濕程度下的型砂水分稱為最適宜水分

?優(yōu)點(diǎn)：（1）緊實(shí)率對(duì)型砂的干濕程度敏感，能夠真實(shí)反映型砂水分的變化，型砂水分增加，緊實(shí)率也增加。

（2）緊實(shí)率可反映型砂成分，型砂中的泥分增加則緊實(shí)率下降。

（3）緊實(shí)率可反映混砂效果，混砂均勻度增加則緊實(shí)率也增加。

（4）緊實(shí)率易于測(cè)試，將測(cè)試裝置安裝在混砂機(jī)上，隨時(shí)調(diào)整型砂水分加入量，實(shí)現(xiàn)型砂性能的在線控制。

?緊實(shí)率是指型砂被緊實(shí)前后的體積變化率。緊實(shí)率二（型砂被緊實(shí)的體積/型砂緊實(shí)前體積）X100%,緊實(shí)率是在

三錘制樣機(jī)上或SYY液壓制樣機(jī)上進(jìn)行測(cè)定，按下式計(jì)算：緊實(shí)率二（緊實(shí)距離h/試樣筒高度H）X100%,由于標(biāo)

準(zhǔn)筒高度HHOOm,所以緊賣率二h%。

8、濕砂型的型砂含有哪些成分？回用砂中為什么要加入新砂、粘土和煤粉？

?濕砂型的型砂中含有有效黏土、有效煤粉、有害成分、泥分。

?對(duì)鑄件性能和型砂的影響：

①有效粘土：其粘結(jié)作用，含量過(guò)高，型砂流動(dòng)性下降，砂型緊實(shí)不均勻；含量不足，則型砂強(qiáng)度不夠，鑄件易產(chǎn)

生沖砂，夾砂結(jié)疤缺陷。

②有效煤粉：可有效防止粘砂，夾砂結(jié)疤，并可改善鑄件表面光潔度，使型砂的透氣性，流動(dòng)性卻韌性有所下降。

③有害成分：失效黏土使砂粒鮑化，使砂粒密度變小，適宜含水量增大，不易產(chǎn)生夾砂結(jié)疤，但易造成粘砂，影響

鑄件表面質(zhì)量，還會(huì)使型砂的強(qiáng)度和透氣性下降。

④泥分；含量高，型砂透氣性和耐火性下降，含水量增大，易造成氣孔和粘砂缺陷；含量低，有效粘土和煤粉減少，

型砂強(qiáng)度下降，易夾砂結(jié)疤和砂眼。

?型砂經(jīng)過(guò)澆注，型腔的表面層受到金屬的強(qiáng)烈熱作用，型砂的成分將發(fā)生變化，如黏土和煤粉的燒損、泥分的增

加等。圻以，型砂每回用一次或幾次，就要補(bǔ)加一定量的新砂、黏土和煤粉，以保證型砂性能不變，也就是要控制

型砂成分。另外，補(bǔ)加一定量新砂可以防止砂粒過(guò)度新化，補(bǔ)加一定量煤粉保證有效煤粉含量，同理，補(bǔ)加粘土是

為了保證有效粘土含量。

9、酸催化樹脂自硬砂有何特點(diǎn)？使用何種樹脂和催化劑？如何控制自硬砂的硬化速度和硬化強(qiáng)度？

（此題要求把硬化曲線完全記下來(lái)，并能自己理解說(shuō)出來(lái)）

?酸催化樹脂自硬砂是指原砂（或再生砂）以吠喃樹脂或熱固性酚醛樹脂為黏結(jié)劑，在相應(yīng)的酸性催化劑作用下，

在室溫下自行硬化成形的一類型（芯）砂，其基本特點(diǎn)為：

（1）硬化過(guò)程無(wú)需加熱，常溫固化，同時(shí)可采用木質(zhì)或塑料芯盒和模板；

（2）砂型易潰散，強(qiáng)度高；（3）可造型又可制芯；

（4）鑄件的尺寸精度高，表面質(zhì)量好；

（5）樹脂和催化劑價(jià)格貴，對(duì)原砂質(zhì)量要求高，成本高；

（6）舊砂容易再生回用，利于成本低；

（7）受環(huán)境溫度，濕度影響大，工藝控制要求比較嚴(yán)格；

（8）適合單件小批量生產(chǎn)中大件；

（9）生產(chǎn)中易產(chǎn)生刺激性氣體，要注意勞動(dòng)保護(hù)。

?樹脂：味喃樹脂或熱固性酚醛樹脂；催化劑：酸性催化劑，常用的有：對(duì)甲苯磺酸，苯磺酸，磷酸和乙酸乙酯等

顯性催化劑。

?從以下方面控制自硬砂的硬化速度和硬化強(qiáng)度

（D原砂的性能：原砂需干、凈、圓、需酸值低，可以使硬化速度保證的前提下，有較高的硬化強(qiáng)度；

（2）樹脂和催化劑：樹脂含N量不同，其高溫性能也不同，樹脂的黏度不同會(huì)影響硬化過(guò)程，催化劑的酸性越強(qiáng)，

硬化反應(yīng)越快，但終強(qiáng)度也越低，加入量不足，硬化慢，強(qiáng)度低；過(guò)高又會(huì)使樹脂膜焦化，強(qiáng)度明顯下降。

（3）環(huán)境的溫度和濕度：溫度高硬化反應(yīng)快，強(qiáng)度不高；濕度高，反應(yīng)慢。

（4）根據(jù)硬化特性曲線，希望可使用時(shí)間較長(zhǎng)，起模時(shí)間要短。所以要合理選擇原砂，加入適量樹脂和適合的催

化劑及用量，在環(huán)境溫度和濕度適宜時(shí)盡量縮短混砂時(shí)間，從而控制硬化速度和硬化強(qiáng)度。

第四章

1、連鑄坯的主要缺陷有哪些？

?表面缺陷：表面裂紋、氣孔、夾雜、振痕、凹陷、成分偏析。

?內(nèi)部缺陷：裂紋、中心縮孔、縮松、夾渣、氣孔、偏析。

2、影響連鑄坯表面質(zhì)■的因素是什么？

結(jié)晶器的傳熱性、結(jié)晶器的振動(dòng)、保護(hù)渣等狀態(tài)，結(jié)晶器的倒錐度、結(jié)晶器內(nèi)形成的初凝坯殼的狀態(tài)。

（若是,可影響內(nèi)部質(zhì)量，則為：主要考慮結(jié)晶器外，特別是二冷段的工序）

防止措施：

?表面：1.控制結(jié)晶器的傳熱，使初凝固殼厚度均勻

2.控制結(jié)晶器震動(dòng)，震動(dòng)痕跡太重會(huì)引起表面橫裂紋，采用小幅高頻振動(dòng)

3.選擇高性能的保護(hù)渣，均勻分布在液體上生成渣膜，可以減少氣孔、夾雜

4.優(yōu)化結(jié)晶器的倒錐度，改善內(nèi)壁鍍層，也可改為弧形壁適應(yīng)鑄坯形狀

5.采用電磁攪拌，減少氣孔夾雜

6.采用軟接觸電磁連鑄，有效防止振痕和裂紋

?內(nèi)部：1.控制二冷段傳熱，使鑄坯凝固處于均勻，較弱的冷卻狀態(tài)，盡可能獲得等軸晶

2.盡量降低中間包澆鋼的過(guò)熱度

3.加強(qiáng)對(duì)鋼水的保護(hù)，防止二次氧化和污染

4.連鑄機(jī)運(yùn)行正常，拉坯速度要控制好

5.采用電磁攪拌

3、影響連鑄坯中心偏析、中心裂紋、中心縮松的主要因素是什么？（就是在問(wèn)影響內(nèi)部質(zhì)■的因素是什么）

主要考慮結(jié)晶器外，特別是二冷段的工序。二次水冷溫度差、鋼包中鋼水溫度。

4、電磁攪拌技術(shù)對(duì)連鑄坯質(zhì)量有什么影響？

?結(jié)晶器采用電磁攪拌：促進(jìn)鋼水的運(yùn)動(dòng)，加速結(jié)晶器內(nèi)外傳熱，消除了初生坯殼局部生長(zhǎng)不均勻的現(xiàn)象，并促進(jìn)

夾雜物上浮，防止裂紋、凹陷等缺陷的產(chǎn)生，對(duì)連鑄坯的表面及皮下質(zhì)量有著良好的作用。而且還可以提高鑄坯等

軸晶率和減輕鑄坯的中心偏析。

?二冷段采用電磁攪拌：凝固界面前沿鋼水運(yùn)動(dòng)快，這種強(qiáng)烈的運(yùn)動(dòng)沖刷使枝晶的生長(zhǎng)受到抑制，因此由于冷卻不

均勻形成的枝晶快速生長(zhǎng)搭橋現(xiàn)象消除了，“小鑄錠”現(xiàn)象也隨之消除，內(nèi)部縮孔縮松偏析也就不存在了。

?凝固末端電磁攪拌：可以改善大方坯中心區(qū)域的V形偏析和中心縮松。

總之，在電磁攪拌作用下，無(wú)論是結(jié)晶器內(nèi)，二冷區(qū)及二冷末端，都起到促進(jìn)鑄坯內(nèi)鋼液的流動(dòng)，因此加強(qiáng)

了鑄坯的熱交換，使傳熱和傳質(zhì)屢屢發(fā)生了很大變化，是凝固的最終組織的得到了改善。

5、金屬型鑄造有何優(yōu)越性，為什么不能廣泛取代砂型鑄造？

?優(yōu)點(diǎn)：

1.鑄件的機(jī)械性能比砂型鑄件高。

2.鑄件的精度和表面鑄造等級(jí)較高，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定。

3.鑄件的工藝出品率高，一般可節(jié)約液體金屬15%-3%o

4.鑄造不用砂或少用砂，節(jié)省造型材料，減少砂處理，改善勞動(dòng)條件。

5.生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化。

6.鑄造工序簡(jiǎn)單，產(chǎn)生缺陷的因素減少。

?缺點(diǎn)：1.金屬型制造負(fù)責(zé)，成本高，必須保證有足夠的壽命。2.金屬型不透氣，激冷能力強(qiáng)，易產(chǎn)生澆不足，鑄

鐵件白口等缺陷。3.金屬型無(wú)退讓性，阻礙鑄件收縮，易產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，及時(shí)出型和拔芯。4.金屬型鑄造是

工藝過(guò)程需要嚴(yán)格控制5.生產(chǎn)的鑄件結(jié)構(gòu)，總量，尺寸受到限制。

6、為什么用金屬型生產(chǎn)鑄鐵件