《工程材料及机械制造基础》部分习题参考答案.docx
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《工程材料及机械制造基础》部分习题参考答案
14、为什么铸造合金常选用接近共晶点的合金?
为什么要进行压力加工的合金常选用单相固溶体成分的合金?
近共晶点的合金熔点低,结晶范围小,铸造性能好。
单相固溶体成分的合金具有良好的塑性和小的变形抗力,可锻性好。
15、何谓α、γ、Fe3C、C、P、A、Ld、(Ld`)?
它们的结构、组织形态、力学性能有何特点?
α为铁素体,Fe3C为渗碳体,C为碳元素,P为珠光体,γ、A为奥氏体,Ld为高莱氏体,(Ld`)为低温莱氏体。
α为体心立方结构,溶碳量低,强度、硬度低,塑性、韧性好。
γ、A是碳在γ—Fe中形成的间隙固溶体,为面心立方结构,溶碳量较大,是高温组织,硬度较低,塑性较高,易于成形。
Fe3C是铁和碳的金属化合物,含碳量6.69%,硬度很高,脆性很大,塑性和韧性几乎为零。
P是铁素体与渗碳体的机械混合物,碳的分数为0.77%,具有良好的力学性能。
Ld是奥氏体与渗碳体的机械混合物,(Ld`)是珠光体与渗碳体的机械混合物,含碳量4.3%,力学性能与渗碳体接近。
16、碳钢与铸铁两者的成分、组织和性能有何差别?
并说明原因。
碳含量小于2.11%是碳钢,大于2.11%是铸铁;碳钢中的碳与铁以金属化合物的形式存在,而铸铁中的碳以游离石墨的形式存在;碳钢的力学性能较好,其硬度、强度随含碳量的增加而增加,塑性、韧性随含碳量的增加而下降,铸铁的力学性能取决于石墨的形状、大小及分布;铸铁的铸造性能优于碳钢;铸铁不能进行压力加工,其焊接性能远不及碳钢。
17、分析碳的质量分数分别为0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓慢冷至室温时的结晶过程和室温组织。
指出这四种成分组织与性能的区别。
碳的质量分数为0.20%、0.60%的铁碳合金均属于亚共析钢,从液态缓慢冷至室温时的结晶过程为:
经过AC线时从液态中结晶出A,经过AE线时全部结晶为A,经过GS线时由于贫碳有F析出,经过PSK线时剩余的A转变为P,室温组织为P+F。
并随碳的质量分数的增加P增加,F减少。
碳的质量成分分别为0.80%、1.0%的铁碳合金均属于过共析钢,从液态缓慢冷至室温时的结晶过程为:
经过AC线时从液态中结晶出A,经过AE线时全部结晶为A,经过ES线时由于富碳有Fe3CⅡ析出,经过PSK线时剩余的A转变为P,室温组织为P+Fe3CⅡ。
并随碳的质量分数的增加Fe3CⅡ增加,P减少。
由于F、P、Fe3CⅡ,的力学性能上的差异,随碳的质量分数的增加铁碳合金的强度和硬度增加,而塑性和韧性下降。
18、渗碳体有哪5种基本形态,它们的来源和形态有何区别?
一次渗碳体是从液体中直接析出,呈长条形;二次渗碳体从奥氏体中析出,沿晶界呈网状;三次渗碳体从铁素体中析出,沿晶界呈小片或粒状;共晶渗碳体是同奥氏体相关形成,在莱氏体中为连续的机体;共析渗碳体同铁素体相关形成,呈交替片状。
19、根据Fe-Fe3C相图,说明产生下列现象的原因。
(1)碳的质量分数为1.0%的钢比碳的质量分数为0.5%的钢硬度高。
(2)低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差。
(3)捆扎物体一般用铁丝,而起重机起吊重物却用钢丝绳。
(4)一般要把钢材加热到高温下(1000~1250℃)进行热轧或锻造。
(5)钢适宜于通过压力成形,而铸铁适宜于通过铸造成形。
(1)钢随碳的质量分数的增加铁素体减少,而渗碳体增加。
渗碳体的硬度比铁素体的硬度高。
(2)低温莱氏体由珠光体和渗碳体组成,珠光体塑性较好,而渗碳体的塑性几乎为零。
(3)捆扎物体需材料有一定的塑性,而起吊重物需材料有一定的强度和硬度。
钢材随碳的质量分数的增加强度、硬度增加,塑性、韧性下降。
(4)把钢材加热到高温下(1000~1250℃),钢为单相奥氏体组织。
其塑性好,变形抗力小。
(5)加热到高温下(1000~1250℃),钢为单相奥氏体组织。
其塑性好,变形抗力小利于压力成形;而钢的流动性差,在冷却的过程中收缩率大,铸造性能比铸铁差。
铸铁结晶温度范围窄,流动性好,在冷却的过程中收缩率小,铸造性能好;但其属于脆性材料,不能压力成形。
第三章金属热处理及表面改性(40)
1、钢的热处理的基本原理是什么?
其目的和作用是什么?
钢的热处理是将钢在固态下、在一定的介质中施以不同的加热、保温和冷却来改变钢的组织,从而获得所需性能的一种工艺。
原理:
同素异构转变;其目的和作用:
充分发挥材料的潜力,提高零件使用性能,延长使用寿命。
改善材料的加工性能。
。
2、什么是连续冷却与等温冷却?
两种冷却方式有何差异?
试画出共析钢过冷奥氏体的这两种冷却方式的示意图,并说明图中各个区域、各条线的含义。
等温冷却:
先将已奥氏体化的钢快冷至A1线以下一定温度,成为过冷奥氏体。
进行保温,使奥氏体在等温下进行组织转变。
转变完后再冷却至室温。
连续冷却:
将已奥氏体化的钢冷却,使其在温度连续下降的过程中发生组织转变。
等温冷却所得组织单一,分为珠光体、贝氏体和马氏体。
连续冷却所得组织不均匀,是几种转变产物的复合。
示意图见书P30、P32。
3、A在等温冷却转变时,按过冷度的不同可以获得哪些组织?
可以获得:
珠光体、索氏体、托氏体(屈氏体)、贝氏体和马氏体。
4、退火的主要目的是什么?
常用的退火方法有哪些?
退火的主要目的
(1)降低钢的硬度,使其易于切削加工;
(2)提高钢的塑性和韧性,以易于切削和冷变形加工;(3)消除钢中的组织缺陷,为热锻、热轧或热处理作好组织准备;(4)消除前一工序中所产生的内应力,以防变形或开裂。
常用的退火方法:
完全退火、等温退火、球化退火(不完全退火)、均匀化退火(扩散退火)、去应力退火和再结晶退火等。
5、完全退火与不完全退火在加热规范、组织转变和运用上有何不同?
为什么亚共析钢一般不采用不完全退火,共析钢不采用完全退火?
完全退火:
将钢加热至Ac3以上30℃—50℃,保温一定时间,缓慢冷却的工艺。
奥氏体转变为珠光体和铁素体。
适用于亚共折成分的中碳钢和中碳合金钢的铸、锻件及热轧型材。
目的:
细化晶粒,消除内应力,降低硬度和改善切削加工性能。
不完全退火:
将钢加热到Ac1以上20℃—30℃,保温后,缓慢冷却的工艺。
适用于。
共析或过共析钢。
使P中的片状Fe3C和网状二次Fe3C球化,转变成球状Fe3C目的:
降低钢的硬度,改善切削加工性,并减少随后淬火时的形变、开裂倾向,为淬火作组织准备。
6、正火与退火的主要区别是什么?
如何选用?
正火的冷却速度比退火稍快,过冷度稍大。
组织较细,强度、硬度较高。
选用:
(1)从切削加工性方面考虑,低碳钢用正火提高硬度,而高碳钢用退火降低硬度,以便于切削加工。
(2)从使用性能上考虑,对零件性能要求不高,可用正火作为最终热处理;当零件形状复杂、厚薄不均时,采用退火;对中、低碳钢,正火比退火力学性能好。
(3)从经济上考虑,正火冷却不占用设备,操作简便,生产周期短,能耗少,故在可能条件下,应优先考虑正火处理。
7、淬火的目的是什么?
常用的淬火方法有哪几种?
淬火目的:
提高钢的强度、硬度和耐磨性。
方法有:
单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火等。
8、为什么要进行表面淬火?
常用的淬火方法有哪些?
各用在什么场合?
为使零件表面具有高的硬度和耐磨性。
分为感应加热淬火和火焰淬火。
感应加热淬火适宜大批量生产,火焰淬火适宜单件或小批量生产的大型零件和需要局部表面淬火的零件。
9、淬透性与淬硬深度、淬硬性有哪些区别?
影响淬透性的因素有哪些?
淬透性指钢在淬火时获得M的能力,在规定的淬火条件下决定着钢材淬硬深度和硬度分布。
而淬硬深度虽然取决于钢的淬透性,但规定条件改变,淬硬深度改变。
淬硬性是指钢在淬火时所获得的最高硬度,反映钢材在淬火时的硬化能力取决于M的碳的质量分数。
影响淬透性的因素有钢材的化学成分和A化条件(临界冷却速度)。
10、回火的目的是什么?
常用的回火操作有哪些?
试指出各种回火操作得到的组织、性能及运用范围?
回火的目的:
(1)降低脆性;
(2)消除或减少内应力,防止变形和开裂;(3)获得工件所要求的使用性能;(4)稳定组织;
低温回火:
150~250℃。
回火马氏体。
高硬耐磨。
刃具,轴承,冷作磨具等。
中温回火:
350~500℃。
回火屈氏体。
高的屈服极限,弹性极限和韧性。
弹簧,热作磨具。
高温回火(调质处理):
500~650℃。
回火索氏体。
较好的综合机械性能。
连杆,轴,齿轮等。
11、什么是调质?
调质的主要目的是什么?
钢在调质后是什么组织?
调质:
淬火后高温回火。
目的:
使钢得到综合的力学性能。
调质后的组织为索氏体。
12、指出下列工件的淬火及回火温度,并说明回火后获得的组织及其大致硬度。
(1)45钢小轴(要求综合性能)
淬火温度Ac3以上30~50℃,回火温度500~650℃,回火后获得的组织为索氏体,硬度大致为25~30HRC。
(2)60弹簧钢
淬火温度Ac3以上30~50℃,回火温度250~500℃,回火后获得的组织为贝氏体,硬度大致为40~50HRC。
(3)T12锉刀
淬火温度Ac1以上30~50℃,回火温度150~250℃,回火后获得的组织为马氏体,硬度大致为62~65HRC。
13、化学热处理的基本过程是什么?
常用的化学热处理方法有哪些?
其目的是什么?
过程:
奖工件放在一定的活性介质中加热,保温,使介质中的活性原子渗入工件的表层,从而改变表层的化学成分、组织和性能。
常用的化学热处理方法有渗碳、渗氮和碳氮共渗。
目的是使工件心部有足够的强度和韧性,而表面具有高的硬度和耐磨性;提高工件的疲劳强度和表面耐蚀性、耐热性等。
14、渗碳、渗氮的目的是什么?
试述其应用范围。
渗碳的目的:
提高工件表面的硬度、耐磨性和疲劳强度等。
多用于低碳钢和低碳合金钢制成的齿轮、活塞销、轴类零件等重要零件。
渗氮的目的:
提高工件表面的硬度、耐磨性、耐蚀性和疲劳强度等。
常用于在交变应力下工作的各种结构件。
15、机床摩擦片用于传动或主轴刹车,要求耐磨性好。
选用15钢渗碳后淬火,要求渗碳层0.4~0.5mm,淬火后硬度为40~45HRC。
加工工艺路线如下,试说明其中各热处理工序的目的。
下料→机加工→先渗碳后淬火及回火→机加工→回火
渗碳后淬火提高表面的硬度和耐磨性;第一次回火得到回火索氏体,得到所需的力学性能;;第二次回火消除加工硬化和残余应力并使摩擦片定型。
16、金属的氧化处理、磷化处理和钝化处理的目的是什么?
试述他们在工业上的实际运用情况。
氧化处理目的是:
防止金属腐蚀及机械磨损,装饰产品;消除内应力。
用于精密仪器、仪表、工具、模具。
磷化处理目的是:
使金属表面的吸附性、耐蚀性及减摩性得到改善。
用于钢铁制品油漆层的底层、冷加工过程中的减摩及零件的防锈。
钝化处理的目的是:
提高金属表面耐蚀性及装饰效果。
用于电镀层的处理工艺。
17、电火花表面强化和喷丸表面强化的目的和基本原理是什么?
电火花表面强化的目的:
使金属表面物理和化学性能得到改善。
基本原理:
在电极与工件间接上电源,由于振动器的作用使电极与工件间的放电间隙频繁变化,电极与工件间不断产生火花放电,从而使使电机电极的材料黏结、覆盖在工件上,在工件表面形成强化层。
喷丸表面强化的目的:
提高材料的屈服强度及抗疲劳性能。
基本原理:
将大量高运动的弹丸喷射到工件表面,使其表面产生强烈的塑性变形和压应力从而获得一定厚度的强化层表面》
18、离子注入的基本原理是什么?
试说明离子注入的应用情况。
基本原理:
将工件放入离子注入机中,在几十至几百千伏的电压下,把所需元素的离子注入到工件表面。
应用情况:
提高工件的使用寿命、降低磨损速度和耐蚀能力。
第四章钢铁材料及其用途(P53)
1、碳钢按质量和用途可分为几类?
试举例说明。
按钢中含碳量分为:
低碳钢、中碳钢和高碳钢,低碳钢Wc≤0.25%,中碳钢Wc在0.25%~0.6%之间,高碳钢Wc≥0.6%。
按钢的质量分为:
普通碳素钢,Ws≤0.055%,Wp≤0.045%;优质碳素钢,Ws≤0.040%Wp≤0.040%;高级优质碳素钢,Ws≤0.030%,Wp≤0.035%。
按用途可分为:
碳素结构钢和碳素工具钢,碳素结构钢如15、25、40等,碳素工具如T7、T8等,碳的质量分数一般在0.60%以上。
2、分析说明优质碳素结构钢中,为什么碳的质量分数的差异会造成较大的性能差异?
优质碳素结构钢由F、P、组成,而这两种组元力学性能差异很大,随碳的质量分数的增加F减少,P增加,导致性能的差异。
3、合金钢中经常加入的合金元素有哪些?
这些合金元素对钢的力学性能和热处理工艺有何影响?
合金钢中经常加入的合金元素有锰、硅、铬、镍、钼、钨、钒、钛、硼、磷和稀土等。
这些合金元素对钢的力学性能的作用:
1)固溶强化铁素体;2)第二相强化;3)细晶强化。
对钢的热处理工艺的作用:
1)提高钢的淬透性;2)提高钢的回火稳定性;3)使钢获得特殊性能。
4、什么是合金调质钢?
其主要用途是什么?
其所含主要合金元素有哪些?
合金调质钢:
其碳的质量分数在0.3%~0.6%,经过淬火+高温回火热处理后得到回火索氏体的合金钢。
主要用途:
制造受力复杂,要求具有综合力学性能的重要零件。
所含主要合金元素有:
Cr、Mn、Ni、Mo等。
5、优质碳素钢的牌号是如何规定的?
45钢的化学成分、抗拉强度、屈服强度分别是多少?
优质碳素钢的牌号是两位数,表示该钢号平均的碳的质量分数的百分数。
45钢的化学成分为碳的质量分数在0.42~0.50%之间,Si在0.17~0.37之间,Mn在0.50~0.80之间。
抗拉强度600Mpa,屈服强度355Mpa。
6、什么是合金渗碳钢和合金弹簧钢?
常用的钢种有哪些?
合金渗碳钢:
Wc在0.15~0.25%,热处理方式渗碳后淬火加低温回火,常用钢种20Cr、20CrMnSi。
合金弹簧钢:
碳的质量分数在0.5~0.85%之间,经淬火、中温回火后使用的钢种,,常用钢种65Mn、50CrV。
7、试述不锈钢、耐热钢以及耐磨钢的主要合金元素。
不锈钢主要合金元素:
Cr、Ni、Ti。
耐热钢合金元素:
Cr、Si、Al。
耐磨钢合金元素:
Mn。
9、指出下列合金钢的类别、用途和各合金元素的质量分数及主要作用。
(1)40CrNiMo——合金调质钢,用作制造综合力学性能良好的零件,各合金元素的质量分数均小于1.5%。
(2)60Si2Mn——合金弹簧钢,用作制造弹性极限和疲劳极限要求高的零件,Si质量分数为2%,Mn质量分数均小于1.5%。
(3)9SiCr——低合金工具钢,用作制造手工工具量具等,各合金元素的质量分数均小于1.5%。
(4)Cr12MoV——高合金工具钢,用作制造刀具,Cr质量分数为12%,Mo、V质量分数均小于1.5%。
(5)37CrNi3——合金调质钢,用作制造综合力学性能良好的零件,Cr质量分数均小于1.5%,Ni质量分数为3%,
10、灰口铸铁可分哪几类?
影响其组织和性能的因素有哪些?
分为:
灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁特、蠕墨铸铁。
影响其组织的因素主要是工艺方法(在浇注前加入硅铁)。
影响其性能的因素有:
基体组织,石墨的形态、数量、大小和分布。
11、试述灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁的主要用途?
并说明为什么石墨的差异会带来性能上的差异?
灰铸铁因石墨的存在,如同在钢的机体上分布有无数的孔洞,石墨的形态、数量、大小和分布,决定其性能,石墨片越多越粗大,分布越集中,影响越大;
12、三块形状和颜色完全相同的铁碳合金,分别为15钢、60钢和白口铸铁,用什么简便方法可迅速区分它们?
用划痕法比较它们的硬度,硬度从低到高分别为15钢、60钢和白口铸铁。
13、灰铸铁中石墨是以什么形态存在于钢的基体上?
对铸铁的使用性能有何影响?
灰铸铁中石墨以片状存在于钢的基体上,因石墨的力学性能较低,如同在钢的机体上分布有无数的孔洞,致使灰铸铁的抗拉强度、塑性、韧性比钢低得多。
14、什么是石墨化过程?
影响石墨化过程的因素主要有哪些?
石墨化过程:
碳以石墨的形式析出的过程。
即铸铁中石墨形成的过程。
影响石墨化过程的因素主要有:
化学成分和冷却速度。
15、灰铸铁按基体组织的差异可分为哪三种?
性能上有何差异?
按基体组织的差异可分为:
铁素体灰铸铁、珠光体灰铸铁和珠光体-铁素体灰铸铁。
珠光体灰铸铁力学性能最好,珠光体-铁素体灰铸铁次之,铁素体灰铸铁性能最差。
17、如何使铸铁中的石墨的形态成团絮状形式存在?
可锻铸铁是否可锻?
用碳、硅含量较低的铁液浇注成白口铁铸件,再经过长时间的高温退火形成。
不可锻。
18、如何通过“球化处理”使铸铁中石墨以球状形态存在?
球墨铸铁常用的热处理工艺有哪些?
在浇注前向铁液中加入适量的球化剂和孕育剂,使碳呈球状析出。
球墨铸铁常用的热处理工艺——回火。
19、什么是合金铸铁?
耐蚀铸铁主要添加了哪些合金元素?
向铸铁中加入某些合金元素,从而获得具有特殊性能的铸铁。
耐蚀铸铁主要添加了Al、Si、Cr等合金元素。
第六章失效及选材(P79)
4、零件的使用要求包括哪些?
以车床主轴为例说明其使用要求。
包括力学性能、工作温度、工作介质及其它特殊性能。
车床主轴:
1)受弯曲、扭转。
2)承受的应力和冲击不大,运转平稳。
3)滑动轴承、锥孔、外圆锥面处应有一定的耐磨性。
5、试确定下列齿轮的材料,并确定热处理方式。
(1)承受冲击的高速齿轮:
选用20CrMnTi钢。
锻造后正火,机加工后进行渗碳+高频淬火+低温回火,以提高表面硬和耐磨性。
(2)小模数表用无润滑小齿轮:
选用45,调质。
(3)农用受力小、无润滑大型直齿圆柱齿轮:
选用QT500-7,正火。
6、分析断裂韧度在选材中的意义。
断裂韧度是材料抵抗裂纹扩展的能力。
一般零件在制造过程中都会或多或少的存在某种缺陷和裂纹,有的重要零件或生产周期长、生产成本高的零件,为保证安全及减少废品率,应选择断裂韧度好的材料。
7、今有一储存液化气的压力容器,工作温度为-196℃,试回答下列问题,并说明理由。
(1)低温压力容器要求材料具有哪些力学性能?
低温下保持一定的韧性和强度,以满足容器的使用要求。
(2)在下列材料中选择何种材料较为合适?
低温合金高强度钢:
奥氏体不锈钢:
变形铝合金;黄铜;钛合金;工程塑料。
选择低温合金高强度钢(奥氏体不锈钢、变形铝合金),因此压力容器为低温压力容器,在-196℃时要承受一定压力,需材料在低温下具有较高的强度和韧性,低温合金高强度钢(奥氏体不锈钢)具有这种性能。
。
第七章铸造(P109)
5、生产上经常采用哪些方法来确定缩孔的位置?
合理的安置冒口和冷铁的位置,使铸件按预定方向顺序凝固。
9、球墨铸铁在化学成分、力学性能和铸造工艺方面有何特点?
化学成分:
wc=3.7~4.0%.Wsi=2.0~2.8%、wMn=0.6~0.8%,ws<0.04%,wP<0.1%,wRe=0.03~0.05%。
力学性能:
抗拉强度、塑性、韧性、疲劳强度较高。
铸造性能良好,在浇注前需向铁液中加入适量的球化剂和孕育剂,使碳呈球状析出。
10、分析如图7-49所示的槽型铸件的热应力形成过程,标出最终热应力状态,并用虚线画出铸件的变形方向。
在固态收缩过程中,由于下部温度下降得快,上部与下部收缩不均匀,所以产生热应力。
最终热应力为上拉下压。
变形方向为沿对称轴向上凸。
11、铸造工艺图包括哪些内容?
试确定如图7-50所示的机床床身的分型面和浇注位置,并说明原因。
铸造工艺图包括:
铸件的浇注位置,分型面,型芯的数量、形状及固定方法,加工余量,起模斜度、收缩率,浇注系统,冒口,冷铁的尺寸及布置,砂箱形状及尺寸等。
12、图7-51所示的三种铸件应采用何种手工造型方法?
试确定它们的分型面和浇注位置。
13、熔模铸造有何优缺点?
和实型铸造相比有哪些不同?
优缺点:
(1)可生产形状复杂及薄壁铸件;(2)铸件尺寸精度高、表面质量好;(3)适应性广;(4)工艺过程复杂、不易控制,生产周期长,铸型的制造费用高,铸件不宜太大。
与实型铸造相比,工艺较复杂,需要两次造型,两次浇注,且不易控制;使用和消耗的材料较贵。
15、离心浇注有何优缺点?
主要适用于哪些场合
优点:
工艺简单,铸件组织致密,无缩孔、气孔、夹渣等缺陷,力学性能好,便于铸造“双金属”铸件,铸造合金的种类不受限制。
缺点:
铸件内表面质量差,孔的尺寸不易控制。
主要适用于大批量生产灰铸铁及球墨铸铁管、汽缸套及滑动轴承等中空件,也可浇注刀具、齿轮等成形铸件。
16、在大批量生产时,铝活塞、照相机机身、机床机身、大直径铸铁管、汽轮机叶片和薄壁波导管最适宜采用哪一种铸造方法?
铝活塞、汽轮机叶片适宜采用反压铸造;照相机机身适宜采用压力铸造;机床机身适宜采用砂型铸造;大直径铸铁管、薄壁波导管适宜采用离心铸造
18、为什么要设计铸件的结构圆角?
图7-52铸件的结构设计是否合理?
如不合理,在不改变分型面和浇注位置的前提下加以修改。
为便于造型,避免铸件在尖角处产生裂纹和应力集中,避免因尖角在浇注时造成冲砂、砂眼和黏砂等缺陷。
图7-52铸件的结构设计不合理,孔不应该有上部圆角,或者不铸出孔。
19、指出如图7-53所示铸件结构不合理之处,并加以改正。
20、为什么要设计铸件的结构斜度?
铸件的结构斜度与起模斜度有何异同?
为方便起模和避免损坏砂型。
铸件的结构斜度是从使用角度考虑设计的,而起模斜度是考虑铸造工艺要求附加的,如铸件的结构斜度大于起模斜度,可不在考虑与起模斜度。
第八章压力加工(151)
1、常用的金属压力加工方法有哪些?
各有何特点?
(1)轧制:
使金属坯料通过一对回转轧辊间的空隙产生变形。
(2)挤压:
使金属坯料从挤压模的模孔中挤出而变形。
(3)拉拔:
将金属坯料从拉拔模的模孔中拉出而变形。
(4)自由锻:
将金属坯料放在上下砧板间受冲击力或压力而变形。
(5)模锻:
将金属坯料放在模锻模膛内受冲击力或压力而变形。
(6)板料冲压:
利用冲模,使金属板料产生分离或变形。
2、为什么弹簧丝都采用冷拉、冷卷成形?
在拉制过程中为什么被拉过模孔而截面缩小的钢丝其截面不会再缩小,也不会被拉断?
冷拉簧丝在冷拉过程中受挤压,表面形成压应力,有利于提高疲劳强度。
弹簧主要受剪应力,而冷拉簧丝纤维组织沿轴向分布,垂直于剪应力方向,有利于承受剪应力。
冷卷成形是为了保持冷拉簧丝的特点。
被拉过模孔而截面缩小的钢丝其截面不会再缩小,也不会被拉断,是因为在模孔的挤压下,金属发生冷变形,,材料的强度、硬度提高,塑性和韧性下降的原因。
3、纤维组织是如何形成的?
它的存在有何利弊?
设计零件时如何合理利用纤维组织?
通过热变形时材料内部的夹杂物及其他非基体物质,沿塑性变形方向形成纤维组织。
它使材料顺纤维方向的强度、塑性和韧性增加,垂直纤维方向的同类性能下降,力学性能出现各向异性。
设计零件时应使纤维组织沿拉最大正应力方向,而最大剪应力垂直于纤维方向,并尽可能使纤维方向沿零件的轮廓分布而不被切断。
4、何谓冷变形和热变形?
纯铅丝和纯铁丝反复折弯会发生什么现象?
为什么?
材料在再结晶温度以下变形称为冷变形,反之为热变形。
纯铅丝和纯铁丝反复折弯会发生加工硬化(即强度、硬度增加,塑性、韧性下降)现象。
这是因为金属在外力作用下产生塑性变形,晶体与晶体间发生位移,使位错阻力增加所至。
5、何谓金属的可锻性?
影响可锻性的因素有哪些?
金属的可锻性(锻造性能):
是衡量材料压力加工难易程度的工艺性能。
包括塑性和变形抗力。
影响可锻性的因素有:
(1)金属的化学成分;
(2)金属的组织结构;(3)变形温度;(4)变形速度;(3)应力状态。
6、为什么锻件的力学性能常优于铸件?
因为热变形可使金属的致密度提高,细化组织,提高其力学性能。
7、为什么重
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