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金屬工藝學(xué)第五版課后答案-在線瀏覽

2024-09-21 10:36本頁面
  

【正文】 、改善切削加工性能。 中溫回火能保證零件有較高的彈性極限和抗疲勞強(qiáng)度,這時零件的金相組織是回火屈氏體或回火索氏體。 低溫回火所得到的組織是回火馬氏體或回火馬氏體加回火屈氏體。  調(diào)質(zhì)即淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝??傊?,零件處在各種復(fù)合應(yīng)力下工作。尤其是對于重型機(jī)器制造中的大型部件,調(diào)質(zhì)處理用得更多.因此,調(diào)質(zhì)處理在熱處理中占有很重要的位置。  鋸條:退火后加工成型,再淬火+低溫回火端部發(fā)藍(lán)處理(防銹)汽車鋼板彈簧:油淬+中溫回火 其余見教材P35表18發(fā)動機(jī)曲軸:曲軸的熱處理關(guān)鍵技術(shù)是表面強(qiáng)化處理。鍛鋼曲軸則采用軸頸與圓角淬火工藝+回火。如各種箱體、機(jī)床床身、汽缸體、缸蓋等。液態(tài)成型件的大小幾乎不限,其重量可由幾克到幾百噸。對于塑性很差的鑄鐵,液態(tài)成型是生產(chǎn)其毛坯或零件的唯一的方法。液態(tài)成型可直接利用廢機(jī)件和切屑,設(shè)備費(fèi)用較低?! ⊥ǔ5囊簯B(tài)成形方法:  通常分為兩大類:砂型鑄造成形工藝和特種鑄造成形工藝(如:金屬型鑄造、熔模鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、實(shí)型鑄造、離心鑄造等)  金屬鑄造工藝性能主要以何種物理特性來表征?其影響因素如何?請分別予以分析?  金屬鑄造工藝性能主要以液態(tài)金屬的充型能力來表征?!? 合金的流動性是指金屬液的流動能力?!? 鑄型性質(zhì)的影響:   (1)鑄型材料 鑄型的蓄熱系數(shù)大,充型能力越差。 ?。?)鑄型中的氣體   澆注條件的影響  (1)澆注溫度:一般T澆越高,液態(tài)金屬的充型能力越強(qiáng)?!。?)澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,流動阻力大,充型能力差?! 。?)鑄件復(fù)雜程度 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,流動阻力大,充型困難。合金的結(jié)晶溫度范圍愈小,凝固區(qū)域愈窄,愈傾向于逐層凝固;凝固區(qū)域愈寬,愈傾向于糊狀凝固;對于一定成分的合金,結(jié)晶溫度范圍已定,凝固方式取決于鑄件截面的溫度梯度,溫度梯度越大,對應(yīng)的凝固區(qū)域越窄,越趨向于逐層凝固。金屬液態(tài)成形中,其收縮過程分為哪幾個相互聯(lián)系的階段,對鑄件質(zhì)量將產(chǎn)生什么影響?如何防止縮孔和縮松的產(chǎn)生?  金屬從液態(tài)冷卻到室溫,要經(jīng)歷三個相互聯(lián)系的收縮階段:  液態(tài)收縮——從澆注溫度冷卻至凝固開始溫度之間的收縮?! 」虘B(tài)收縮——從凝固完畢時的溫度冷卻到室溫之間的收縮。縮松分為宏觀縮松和顯微縮松兩種。顯微縮松是分布在晶粒之間的微小 孔洞,要用顯微鏡才能看見。顯微縮松 難以完全避免,對于一般鑄件多不作為缺陷對待;但對氣密性、力學(xué)性能、物理性能 或化學(xué)性能要求很高的鑄件,則必須設(shè)法減少。逐層凝固合金(純金屬、共晶合金或窄結(jié)晶溫度范圍合金)的縮孔傾向大,縮松傾向?。缓隣钅痰暮辖鹂s孔傾向雖小,但極易產(chǎn)生縮松?!】s孔和縮松的防止:實(shí)現(xiàn)“順序凝固”使鑄件從遠(yuǎn)離冒口的部分到冒口之間建立一個遞增的溫度梯度,凝固從遠(yuǎn)離冒口的部分開始,逐漸向冒口方向順序進(jìn)行,最后是冒口本身凝固。(2)鑄造應(yīng)力、變形和裂紋(見下一題)何謂鑄件熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力?它們對鑄件質(zhì)量將產(chǎn)生什么影響?如何防止鑄件變形?  鑄件的固態(tài)收縮受到阻礙而引起的應(yīng)力,稱為鑄造應(yīng)力。鑄件冷卻至室溫后,這種熱 應(yīng)力依然存在 ,故又稱為殘余應(yīng)力。鑄造應(yīng)力的存在會帶來一系列不良影響,諸如使鑄件產(chǎn)生變形、裂紋 ,降低承載能力,影響加工精度等。為此,應(yīng)將內(nèi)澆道開設(shè)在薄壁處,在厚壁部位安放冷鐵,使鑄件各部分溫差很小,同時進(jìn)行凝固,由此熱應(yīng)力 可減小到最低限度。 ,及早落砂、打箱以消除機(jī)械阻礙,將鑄件放入保溫坑中緩冷,都可減小鑄造應(yīng)力。 ?、坭T件產(chǎn)生熱應(yīng)力后,可用自然時效、人工時效等方法消除?;铱阼T鐵碳大部或全部以自由狀態(tài)片狀石墨存在,斷口呈灰色?;铱阼T鐵因石墨存在,具有良好鑄造性能、切削加工性好,減震性、減磨性好?!≡杏T鐵將如何生產(chǎn)?孕育鑄鐵有何組織和性能特點(diǎn)?   孕育鑄鐵生產(chǎn):在澆注前向鐵液中加入少量孕育劑(如硅鐵和硅鈣合金),形成大量的、高度彌散的難熔質(zhì)點(diǎn),成為石墨的結(jié)晶核心,促進(jìn)石墨的形核,得到細(xì)珠光體基體和細(xì)小均勻分布的片狀石墨。 孕育鑄鐵組織和性能特點(diǎn):組織是細(xì)珠光體基體和細(xì)小均勻分布的片狀石墨;性能特點(diǎn):強(qiáng)度和韌性都優(yōu)于普通灰鑄鐵,而且孕育處理使得不同壁厚鑄件的組織比較均勻,性能基本一致?! ¤T鐵石墨化的意義是什么?影響鑄鐵石墨化的因素有哪些?(1)鑄鐵石墨化的意義:石墨化可將高硬度、性脆的白口鑄鐵轉(zhuǎn)化為具有較高強(qiáng)度及其他性能的灰鑄鐵、球鐵、可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵。實(shí)踐證明,鑄鐵化學(xué)成分、鑄鐵結(jié)晶的冷卻速度及鐵水的過熱和靜置等諸多因素都影響石墨化和鑄鐵的顯微組織?!。?)球墨鑄鐵有何組織和性能特點(diǎn)?組織:珠光體+球狀石墨或鐵素體+球狀石墨;即P + F少+G球 或F + P少+G球性能:具有優(yōu)良機(jī)械性能,球鐵的強(qiáng)度和韌性比其他鑄鐵高?! Ρ确治鲨T鋼和球墨鑄鐵在力學(xué)性能、鑄造性能、生產(chǎn)成本以及應(yīng)用上的區(qū)別。但球墨鑄鐵具有更高的屈服強(qiáng)度和較好的疲勞強(qiáng)度,其屈服強(qiáng)度最低為40k,而鑄鋼的屈服強(qiáng)度只有36k。由于球墨鑄鐵的球狀石墨微觀結(jié)構(gòu),在減弱振動能力方面,球墨鑄鐵優(yōu)于鑄鋼;球墨鑄鐵鑄造性能好于鑄鋼;球墨鑄鐵比鑄鋼生產(chǎn)成本低。但在重型機(jī)械中用于制造承受大負(fù)荷的零件,如軋鋼機(jī)機(jī)架、水壓機(jī)底座等;在鐵路車輛上用于制造受力大又承受沖擊的零件如搖枕、側(cè)架、車輪和車鉤等,建議使用鑄鋼?! 。?)鑄造銅合金 用于生產(chǎn)鑄件的銅合金。鑄造鈹青銅主要用作防爆工具、模具、海底電纜中繼器的結(jié)構(gòu)件、焊接電極等。 (2)鑄造鋁合金據(jù)主要合金元素差異有四類鑄造鋁合金。有良好鑄造性能和耐磨性能,熱脹系數(shù)小,在鑄造鋁合金中品種最多,用量最大的合金,含硅量在10%~25%。有時添加適量的銅和鎂,能提高合金的力學(xué)性能和耐熱性?!  、阡X銅合金,%~%合金強(qiáng)化效果最佳,適當(dāng)加入錳和鈦能顯著提高室溫、高溫強(qiáng)度和鑄造性能?!  、垆X鎂合金,密度最小(),強(qiáng)度最高(355MPa左右)的鑄造鋁合金,含鎂12%,強(qiáng)化效果最佳?!  、茕X鋅系合金,為改善性能常加入硅、鎂元素,常稱為“鋅硅鋁明”。不經(jīng)熱處理就可使用,以變質(zhì)熱處理后,鑄件有較高的強(qiáng)度?! ∨e例列表說明各種鑄造合金牌號、組織 、主要力學(xué)性能及其應(yīng)用。   1.砂型鑄造的關(guān)鍵技術(shù)包含哪些內(nèi)容? 合金的熔煉、造型(制芯)方法的選擇、型(芯)砂的制備、分型面的選擇、工藝參數(shù)的確定、澆注位置的確定、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、鑄造工藝圖的繪制等?! ? 澆注位置的選擇:   定義澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型中所處的空間位置。   為使型芯準(zhǔn)確牢固地安放在砂型中,并順利排除型芯內(nèi)的氣體,型芯通常都帶有芯頭部分,下芯時芯頭放入砂型上形狀相應(yīng)的芯座中。 垂直型芯一般都有上、下芯頭(見圖11(a))。截面較大、高度不大的型芯可只有下芯頭或全無芯頭(見圖11(b),(c))。當(dāng)型芯只有一個水平芯頭,或雖有兩個芯頭仍然定位不穩(wěn)而易發(fā)生轉(zhuǎn)動或傾斜時,還可采用聯(lián)合芯頭、加長或加大芯頭、安放型芯撐支撐型芯等措施(見圖12)。   圖11 垂直芯頭的形
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