工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)課課后習(xí)題參考答案-閱讀頁
2025-06-15 12:16本頁面
【正文】 無毒、無味、不燃，塑料中密度最大（／cm3）。熱固性塑料酚醛樹脂（PF）原料價(jià)格便宜，生產(chǎn)工藝簡單，成形加工容易，制品尺寸穩(wěn)定，電絕緣性好，化學(xué)穩(wěn)定性好（耐酸不太耐堿），耐熱性突出，有阻燃性及低煙釋放和低燃燒毒性，制品硬而耐磨，但性能較脆，顏色單調(diào)。環(huán)氧塑料（EP）較強(qiáng)韌，固化收縮率低，耐水、耐化學(xué)腐蝕（特別是堿），耐溶劑，粘接牢固，介電性能優(yōu)良。有機(jī)硅塑料（SI）不燃，優(yōu)良的電絕緣性，耐高低溫性（－100～300℃），耐臭氧，突出的憎水防潮性，良好的耐大氣老化性及生理惰性。思考 53 5467 根據(jù)下列零件的性能要求及技術(shù)條件，試選擇熱處理工藝方法并說明理由。② 用20CrMnTi制作的某汽車傳動齒輪，要求表面具有高硬度及高耐磨性，58～63HRC,。④ 用HT200制作減速器殼，要求具有良好的剛度、強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性。調(diào)質(zhì)使整體獲得良好的綜合機(jī)械性能，高頻感應(yīng)加熱表面淬火低溫回火使軸頸部分獲得高硬度、高耐磨性。滲碳使表面為高碳鋼，淬火低溫回火獲得高硬度，高耐磨性。④ 去應(yīng)力退火，消除鑄造應(yīng)力。思考題﹡1. 指出下列零件在選材和制定熱處理技術(shù)條件中的錯誤，并說明理由及改進(jìn)意見。② 轉(zhuǎn)速低、表面耐磨及心部強(qiáng)度要求不高的齒輪，材料用45鋼，熱處理技術(shù)條件：滲碳＋淬火，58～62HRC。④ 機(jī)床床身，材料用QT40015，采用正火熱處理。 答：① 分析：要求良好綜合力學(xué)性能的傳動軸，應(yīng)選中碳結(jié)構(gòu)鋼（或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼）調(diào)質(zhì)熱處理。 改進(jìn)： 根據(jù)題目要求結(jié)合本題條件，材料選40Cr鋼（D0油＝20～40mm），850℃油淬＋520℃回火，30～35HRC。正火心部硬度為160～200HBS，調(diào)質(zhì)心部硬度為200～280HBS，表面淬火低溫回火后表面硬度為50～55HRC。 改進(jìn)： 材料用45鋼，正火＋表面淬火＋低溫回火，心部硬度160～200HBS，表面硬度為50～55HRC。選45鋼（中碳結(jié)構(gòu)鋼）不對，彈性極限低，55～60HRC只能淬火＋低溫回火才能達(dá)到且太脆。④ 機(jī)床床身，受壓且要求消振性好，鑄鐵受壓性能都好，但消振性灰鑄鐵最好，灰鑄鐵是機(jī)床床身的首選材料。 改進(jìn)： 材料用HT200即可。 改進(jìn)：材料用45鋼，正火＋表面淬火＋低溫回火，58～62HRC。特點(diǎn)有：①適應(yīng)性很廣，工藝靈活性大（合金種類、形狀、大小、生產(chǎn)批量等幾乎不受限制）。缺點(diǎn)是： 鑄造工藝過程較繁雜，生產(chǎn)周期長，易產(chǎn)生鑄造缺陷（縮孔、縮松、氣孔、夾渣、變形等）；鑄件品質(zhì)不夠穩(wěn)定，性能比鍛造低得多，對環(huán)境有污染，勞動環(huán)境較差。若合金的鑄造性能不好，會帶來鑄造生產(chǎn)成本提高或無法得到合格鑄件的后果。從鑄件結(jié)構(gòu)和鑄造技術(shù)兩方面考慮，減小鑄造應(yīng)力，防止鑄件變形的措施有：⑴ 對體收縮小的合金，鑄造工藝上采用“同時(shí)凝固原則”減小各部位間的溫差減小熱應(yīng)力；⑵ 對鑄件結(jié)構(gòu)盡可能減小壁厚差異，增加鑄件剛度；⑶采用反變形法減小變形；⑷ 去應(yīng)力退火。⑶ 降低內(nèi)應(yīng)力防止變形的措施 。缺點(diǎn)是工序繁雜，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)成本較高，鑄件不宜太大、太長，一般＜25Kg。但缺點(diǎn)有金屬型的制造成本高，用于大批量生產(chǎn)，不宜生產(chǎn)大型（尺寸在300mm以內(nèi)，質(zhì)量≤8Kg）、形狀復(fù)雜和薄壁鑄件；冷卻快，鑄鐵件表面易產(chǎn)生白口，切削加工困難；受金屬型材料熔點(diǎn)的限制，熔點(diǎn)高的合金不適用，用于銅合金、鋁合金鑄件大批量生產(chǎn)。缺點(diǎn)易產(chǎn)生皮下氣孔，壓鑄件不能熱處理，也不能在高溫工作；易產(chǎn)生縮孔和縮松；不宜小批量生產(chǎn)。離心鑄造與砂型鑄造相比：①不用型芯即可鑄出中空鑄件；②離心力提高金屬充填鑄型的能力，可使一些流動性較差的合金和薄壁鑄件用離心鑄造生產(chǎn)；③產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔和夾雜等缺陷的概率較??；④節(jié)約金屬（無澆注系統(tǒng)和冒口）。主要用于鑄鐵管、汽缸套、銅套、雙金屬軸承、無縫管坯、造紙機(jī)滾筒等。要實(shí)現(xiàn)金屬材料的固態(tài)塑性變形必須金屬材料要具備一定的塑性且有外力作用其上。故金屬材料的固態(tài)塑性變形不如鑄造成形那樣具有廣泛的適應(yīng)性，不能壓力加工脆性材料（鑄鐵、鑄鋁合金等）和形狀特別復(fù)雜（尤其是內(nèi)腔形狀復(fù)雜）或體積特別大的毛坯或零件，此外，壓力加工設(shè)備和模具投資較大。隨溫度升高，金屬材料的塑性（δ、ψ）增加，變形抗力降低。⑵ 由選取的鍛造方法繪制出相應(yīng)的鍛造過程圖（鍛件圖）。 答：⑴單件小批量鍛造生產(chǎn)均選自由鍛、成批量鍛造生產(chǎn)均選模鍛、大批量鍛造生產(chǎn)分別選輥環(huán)軋制、齒輪齒形軋制和楔橫軋。810 落料或沖孔與拉深過程凹、凸模結(jié)構(gòu)及間隙Z有何不同？為什么？ 答：落料或沖孔與拉深過程凹、凸模結(jié)構(gòu)在于落料或沖孔的凹、凸模有鋒利的刃口切斷材料而拉深過程凹、凸模有適當(dāng)?shù)膱A角；拉深過程凹、凸模間隙Z（Z≈）比落料或沖孔凹、凸模間隙Z（Z≈）大得多，容材料。粉末（顆粒材料）兼有液體和固體的雙重特性，即整體具有一定的流動性和每個(gè)顆粒本身的塑性。可制取難熔、極硬和特殊性能的材料（鎢絲、硬質(zhì)合金、耐熱材料等）及生產(chǎn)凈形和近似凈形的優(yōu)質(zhì)機(jī)械零件（多孔含油軸承、精密齒輪等）； ⑵ 材料利用率很高（接近100％）； ⑶ 其他方法可以制造但粉末冶金法更經(jīng)濟(jì)； ⑷ 適宜大批量生產(chǎn)的零件。是由于各處受熱不同引起的。分過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)，過熱區(qū)奧氏體晶粒急劇長大，性能很差。102 產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的原因是什么？防止焊接應(yīng)力和變形的措施有哪些？ 答： 產(chǎn)生焊接應(yīng)力的原因是焊接過程中對焊件進(jìn)行了局部的不均勻的加熱，使焊件各個(gè)部分的熱脹冷縮極不一致而產(chǎn)生相互制約形成的。減小焊接應(yīng)力的措施：主要從焊縫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接過程兩方面考慮。此外，提高材料的塑性或降低剛性也能降低焊接應(yīng)力。減小變形的措施：降低焊接應(yīng)力或提高材料的屈服強(qiáng)度或剛度（剛性夾持法），能減小變形。105 焊接低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，應(yīng)采取哪些措施防止冷裂紋的產(chǎn)生？ 答： 焊接低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，應(yīng)采取 ① 盡可能選低氫型焊條或堿度高的焊劑和適當(dāng)?shù)暮附z配合。③ 焊后緩冷，去應(yīng)力退火
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