材料成型技术基础课后答案

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工程材料与成型技术基础部分课后答案1

工程材料与成型技术基础部分课后答案1
③调整焊缝化学成分,避免低熔点共晶物;缩小结晶温度范围,改善焊缝组织,细化焊缝晶粒,提高塑性,减少偏析。
④减少焊接拉应力
⑤操作上填满弧坑
产生冷裂纹的主要原因是焊接结构设计不合理、焊缝布置不当、焊接工艺措施不合理,如焊前未预热、焊后冷却快等。
防止冷裂纹的措施:
1.选用低氢型焊材或焊接方法
2.焊前严格清理焊件表面油污2.焊接接头的组织பைடு நூலகம்性能:
相变重结晶区:由于金属发生了重结晶,随后在空气中冷却,因此可以得到均匀细小的正火组织。
不完全重结晶区:由于部分金属发生了重结晶,冷却后可获得细化的铁素体和珠光体,而未重结晶的部分金属则得到粗大的铁素体。
焊缝及热影响区的大小和组织性能变化的程度取决雨焊接方法,焊接规范,接头形式等因素。
3.焊接低碳钢时,其热影响区的组织性能有什么变化:
(1)焊缝金属区,熔焊时,在凝固后的冷却过程中,焊缝金属可能产生硬、脆的淬硬组织甚至出现焊接裂纹。
(2)融合区,该区的加热温度在固、液相之间,由铸态组织和过热组织构成,可能出现淬硬组织,该区的化学成分和组织都很不均匀,力学性能很差,是焊接接头中最薄弱的部位之一,
常是焊接裂纹的发源地
(3)热影响区:它包括过热区,此区的温度范围为固相线至1100度,宽度约1—3mm,由于温度高,晶粒粗大,使塑性和韧性降低。
低碳钢的Wc《0.25%焊接性良好,焊接时没有淬硬,冷裂倾向,主要组织性能变化为:①过热区,晶粒粗大,塑性和韧性降低,②相变重结晶区产生均匀细小正义组织,力学性能良好,
③不完全重结晶区有铁素体,珠光体,力学性能不均匀。
4.何谓弯曲回弹?请列举.......措施。
弯曲件在弯曲变形结束后,会伴随一些弹性恢复从而造成工件弯曲角度半径与模具的形状、尺寸不一致的现象,称为弯曲件的回弹现象。措施:当弯曲半径一定时,板料越厚,则回弹越小。

工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案

工程材料与成形技术基础课后部分习题及答案

第一章2.图1-79为五种材料的应力-应变曲线:①45钢,②铝青铜,③35钢,④硬铝,⑤纯铜。

试问:(1)当外加应力为300MPa时,各材料处于什么状态?(2)有一用35钢制作的杆,使用中发现弹性弯曲较大,如改用45钢制作该杆,能否减少弹性变形?(3)有一用35钢制作的杆,使用中发现塑性变形较大,如改用45钢制作该杆,能否减少塑性变形?答:(1)①45钢:弹性变形②铝青铜:塑性变形③35钢:屈服状态④硬铝:塑性变形⑤纯铜:断裂。

(2)不能,弹性变形与弹性模量E有关,由E=ζ/ε可以看出在同样的条件下45钢的弹性模量要大,所以不能减少弹性变形。

(3)能,当35钢处于塑性变形阶段时,45钢可能处在弹性或塑性变形之间,且无论处于何种阶段,45钢变形长度明显低于35钢,所以能减少塑性变形。

4.下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么?σb 、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、HRC、HBS、HBW答:σb抗拉强度,是试样保持最大均匀塑性的极限应力。

σs屈服强度,表示材料在外力作用下开始产生塑性变形时的最低应力。

σ0.2条件屈服强度,作为屈服强度的指标。

σ-1疲劳强度,材料循环次数N次后达到无穷大时仍不发生疲劳断裂的交变应力值。

δ伸长率,材料拉断后增加的变形长度与原长的比率。

HRC洛氏硬度,表示用金刚石圆锥为压头测定的硬度值。

HBS布氏硬度,表示用淬硬钢球为压头测定的硬度值。

HBW布氏硬度,表示用硬质合金为压头测定的硬度值。

8.什么是固溶强化?造成固溶强化的原因是什么?答:形成固溶体使金属强度和硬度提高,塑性和韧性略有下降的现象称为固溶强化。

固溶体随着溶质原子的溶入晶格发生畸变。

晶格畸变随溶质原子浓度的提高而增大。

晶格畸变增大位错运动的阻力,使金属的滑移变形变得更加困难,从而提高合金的强度和硬度。

9.将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图1-80所示温度T1,求此时:(1)两相的成分;(2)两相的重量比;(3)各相的相对重量(4)各相的重量。

材料成型基础课后习题答案

材料成型基础课后习题答案

1 作业1 一、思考题 1.什么是机械性能?(材料在载荷作用下所表现出来的性能)它包含哪些指标?(强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度) 2.名词解释:过冷度(理论结晶温度与实际结晶温度之差),晶格(把每一个原子假想为一个几何原点,并用直线从其中心连接起来,使之构成空间格架),晶胞(在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元),晶粒(多晶体由许多位向不同,外形不规则的小晶体构成的,这些小晶体称为晶粒),晶界(晶粒与晶粒之间不规则的界面),同素异晶转变固溶体(合金在固态下由组元间相互溶解而形成的相),金属化合物(若新相得晶体结构不同于任一组元,则新相师相元间形成的化合物),机械混合物 3.过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响? 冷却速度越大过冷度越大,晶粒越细。

4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些? 晶粒越细,金属的强度硬度越高,塑韧性越好。

孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等 5.含碳量对钢的机械性能有何影响? 第38-39 页 6 说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。

二、填表说明下列符号所代表的机械性能指标符号名称单位物理意义ζ s 屈服极限Mpa ζ b 抗拉强度Mpa ε 应变无δ 延伸率无 HB 布氏硬度kgf/mm2 HRC 洛氏硬度无 a k 冲击韧性J/cm 2 ζ —1 疲劳强度 Mpa 以相和组织组成物填写简化的铁碳相图此题新增的此题重点 L L+A L+Fe 3 C A A+F F A+ Fe 3 C F+ Fe 3 C 2 图1--1 简化的铁碳合金状态图三、填空 1. 碳溶解在体心立方的α -Fe 中形成的固溶体称铁素体,其符号为 F ,晶格类型是体心立方晶格,性能特点是强度低,塑性好。

2. 碳溶解在面心立方的γ -Fe 中形成的固溶体称奥氏体,其符号为 A ,晶格类型是面心立方晶格,性能特点是强度低,塑性好。

材料成型技术基础习题答案

材料成型技术基础习题答案

作业1 金属材料技术基础1-1 判断题(正确的画O,错误的画×)1.纯铁在升温过程中,912℃时发生同素异构转变,由体心立方晶格的α-Fe转变为面心立方晶格的γ-Fe。

这种转变也是结晶过程,同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律。

(O )2.奥氏体是碳溶解在γ-Fe中所形成的固溶体,具有面心立方结构,而铁素体是碳溶解在α-Fe中所形成的固溶体,具有体心立方结构。

(O )3.钢和生铁都是铁碳合金。

其中,碳的质量分数(又称含碳量)小于0.77%的叫钢,碳的质量分数大于2.11%的叫生铁。

(×)4.珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物,珠光体的力学性能介于铁素体和渗碳体之间。

(O )5.钢中的含碳量对钢的性能有重要的影响。

40与45钢相比,后者的强度高,硬度也高,但后者的塑性差。

(O )6.为了改善低碳钢的切削加工性能,可以用正火代替退火,因为正火比退火周期短,正火后比退火后的硬度低,便于进行切削加工。

(×)7.淬火的主要目的是为了提高钢的硬度。

因此,淬火钢就可以不经回火而直接使用。

(×)8.铁碳合金的基本组织包括铁素体(F)、奥氏体(A)、珠光体(P)、渗碳体(Fe3C)、马氏体(M)、索氏体(S)等。

(×)1-2 选择题1.铁碳合金状态图中的合金在冷却过程中发生的(F )是共析转变,(B )是共晶转变。

A.液体中结晶出奥氏体;B.液体中结晶出莱氏体;C.液体中结晶出一次渗碳体;D.奥氏体中析出二次渗碳体;E.奥氏体中析出铁素体;F.奥氏体转变为珠光体。

2.下列牌号的钢材经过退火后具有平衡组织。

其中,( C )的σb最高,(D )的HBS最高,(A )的δ和a k最高。

在它们的组织中,(A )的铁素体最多,( C )的珠光体最多,(D )的二次渗碳体最多。

A.25;B.45;C.T8;D.T12。

3.纯铁分别按图1-1所示不同的冷却曲线冷却。

其中,沿( D )冷却,过冷度最小;沿(D )冷却,结晶速度最慢;沿(A )冷却,晶粒最细小。

材料成型基本原理课后答案

材料成型基本原理课后答案

第十三章思考与练习简述滑移和孪生两种塑性变形机理的主要区别。

答:滑移是指晶体在外力的作用下,晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生相对移动或切变。

滑移总是沿着原子密度最大的晶面和晶向发生。

孪生变形时,需要达到一定的临界切应力值方可发生。

在多晶体内,孪生变形是极其次要的一种补充变形方式。

设有一简单立方结构的双晶体,如图13-34所示,如果该金属的滑移系是{100} <100>,试问在应力作用下,该双晶体中哪一个晶体首先发生滑移?为什么?答:晶体Ⅰ首先发生滑移,因为Ⅰ受力的方向接近软取向,而Ⅱ接近硬取向。

试分析多晶体塑性变形的特点。

答:①多晶体塑性变形体现了各晶粒变形的不同时性。

②多晶体金属的塑性变形还体现出晶粒间变形的相互协调性。

③多晶体变形的另一个特点还表现出变形的不均匀性。

④多晶体的晶粒越细,单位体积内晶界越多,塑性变形的抗力大,金属的强度高。

金属的塑性越好。

4. 晶粒大小对金属塑性和变形抗力有何影响?答:晶粒越细,单位体积内晶界越多,塑性变形的抗力大,金属的强度高。

金属的塑性越好。

5. 合金的塑性变形有何特点?答:合金组织有单相固溶体合金、两相或多相合金两大类,它们的塑性变形的特点不相同。

单相固溶体合金的塑性变形是滑移和孪生,变形时主要受固溶强化作用,多相合金的塑性变形的特点:多相合金除基体相外,还有其它相存在,呈两相或多相合金,合金的塑性变形在很大程度上取决于第二相的数量、形状、大小和分布的形态。

但从变形的机理来说,仍然是滑移和孪生。

根据第二相又分为聚合型和弥散型,第二相粒子的尺寸与基体相晶粒尺寸属于同一数量级时,称为聚合型两相合金,只有当第二相为较强相时,才能对合金起到强化作用,当发生塑性变形时,首先在较弱的相中发生。

当第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相时,称为弥散型两相合金,这种弥散型粒子能阻碍位错的运动,对金属产生显着的强化作用,粒子越细,弥散分布越均匀,强化的效果越好。

材料成型工艺基础习题答案

材料成型工艺基础习题答案

材料成型工艺基础(第三版)部分课后习题答案第一章⑵.合金流动性决定于那些因素?合金流动性不好对铸件品质有何影响?答:①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。

决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。

②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷,也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。

⑷.何谓合金的收縮?影响合金收縮的因素有哪些?答:①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象,称为收縮。

②影响合金收縮的因素:化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。

⑹.何谓同时凝固原则和定向凝固原则?试对下图所示铸件设计浇注系统和冒口及冷铁,使其实现定向凝固。

答:①同时凝固原则:将内浇道开在薄壁处,在远离浇道的厚壁处出放置冷铁,薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢,厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快,从而达到同时凝固。

②定向凝固原则:在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口,使铸件远离冒口的部位最先凝固,靠近冒口的部位后凝固,冒口本身最后凝固。

第二章⑴ .试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。

答:石墨在灰铸铁中以片状形式存在,易引起应力集中。

石墨数量越多,形态愈粗大、分布愈不均匀,对金属基体的割裂就愈严重。

灰铸铁的抗拉强度低、塑性差,但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性,且易于铸造和切削加工。

石墨化不充分易产生白口,铸铁硬、脆,难以切削加工;石墨化过分,则形成粗大的石墨,铸铁的力学性能降低。

⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么?相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同?答:①主要因素:化学成分和冷却速度。

②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同,其组织和性能也不同。

在厚壁处冷却速度较慢,铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片,力学性能较差;而在薄壁处,冷却速度较快,铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。

⑸.什么是孕育铸铁?它与普通灰铸铁有何区别?如何获得孕育铸铁?答:①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。

工程材料与技术成型基础课后习题答案

工程材料与技术成型基础课后习题答案

工程材料与技术成型基础课后习题答案第一章1-1由拉伸实验可以得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的? 答:强度和韧性.强度(σb)材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度。

塑性(δ)材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力.强度指标里主要测的是:弹性极限,屈服点,抗拉强度等.塑性指标里主要测的是:伸长率,断面收缩率.1-21-3锉刀:HRC 黄铜轴套:HB 供应状态的各种非合金钢钢材:HB 硬质合金刀片:HRA,HV 耐磨工件的表面硬化层:HV调质态的机床主轴:HRC 铸铁机床床身:HB 铝合金半成品:HB1-4公式HRC=10HBS,90HRB=210HBS,HV=HBS800HV>45HRC>240HBS>90HRB1-7材料在加工制造中表现出的性能,显示了加工制造的难易程度。

包括铸造性,锻造性,切削加工性,热处理性。

第二章2-2 答:因为γ-Fe为面心立方晶格,一个晶胞含4个原子,致密度为0.74。

γ-Fe冷却到912°C 后转变为α-Fe后,变成体心立方晶格,一个晶胞含2个原子,致密度为0.68,尽管γ-Fe 的晶格常数大于α-Fe的晶格常数,但多的体积部分抵不上因原子排列不同γ-Fe变成α-Fe 体积增大的部分,故γ-Fe冷却到912℃后转变为α-Fe时体积反而增大。

2-3.答:(1)过冷度理论结晶温度与实际结晶温度只差。

(2)冷速越快则过冷度越大,同理,冷速越小则过冷度越小(3)过冷度越大则晶粒越小,同理,过冷度越小则晶粒越大。

过冷度增大,结晶驱动力越大,形核率和长大速度都大,但过冷度过大,对晶粒细化不利,结晶发生困难。

2-4:答:(1)在一般情况下,晶粒越小,其强度塑性韧性也越高。

(2)因为晶粒越小则晶界形成就越多,产生晶体缺陷,在晶界处晶格处于畸变状态,故晶界能量高因此晶粒的大小对金属的力学性能有影响。

(3)在凝固阶段晶粒细化的途径有下列三种:①提高结晶时的冷却速度增加过冷度②进行变质处理处理:在液态金属浇筑前人工后加入少量的变质剂,从而形成大量非自发结晶核心而得到细晶粒组织。

材料成型技术基础课后答案

材料成型技术基础课后答案

第一章金属液态成形1.①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔,获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。

②流动性好,熔融合金充填铸型的能力强,易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。

流动性不好,则充型能力差,铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。

③成分不同的合金具有不同的结晶特性,共晶成分合金的流动性最好,纯金属次之,最后是固溶体合金。

④相比于铸钢,铸铁更接近更接近共晶成分,结晶温度区间较小,因而流动性较好。

2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加,吸气增多,氧化严重,反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。

3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积,并会引起应力集中,导致铸件的力学性能下降。

缩孔大而集中,更容易被发现,可以通过一定的工艺将其移出铸件体外,缩松小而分散,在铸件中或多或少都存在着,对于一般铸件来说,往往不把它作为一种缺陷来看,只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。

4 液态合金充满型腔后,在冷却凝固过程中,若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足,便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞,大而集中的空洞成为缩孔,小而分散的空洞称为缩松。

浇不足是沙型没有全部充满。

冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂,在断口出现氧化夹杂物,或者没有融合到一起。

出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出,防止铸件产生气孔,也便于观察浇铸情况。

而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。

逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。

定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。

5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,并同时采用其他工艺措施,使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。

铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近,甚至是同时完成凝固过程,无先后的差异及明显的方向性,称作同时凝固。

材料成型基本原理课后答案

材料成型基本原理课后答案

1 表面张力—表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。

表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均匀所致。

2 粘度-表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。

或作用于液体表面的应力τ大小与垂直于该平面方向上的速度梯度dvx/dvy的比例系数。

3 表面自由能(表面能)-为产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。

4 液态金属的充型能力-液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力,即液态金属充填铸型的能力。

5 液态金属的流动性-是液态金属的工艺性能之一,与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。

6 铸型的蓄热系数-表示铸型从液态金属吸取并储存在本身中热量的能力。

7 不稳定温度场-温度场不仅在空间上变化,并且也随时间变化的温度场稳定温度场-不随时间而变的温度场(即温度只是坐标的函数):8 温度梯度—是指温度随距离的变化率。

或沿等温面或等温线某法线方向的温度变化率。

9 溶质平衡分配系数K0—特定温度T*下固相合金成分浓度CS*与液相合金成分CL*达到平衡时的比值。

10 均质形核和异质形核-均质形核(Homogeneous nucleation) :形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程,亦称“自发形核” 。

非均质形核(Hetergeneous nucleation) :依靠外来质点或型壁界面提供的衬底进行生核过程,亦称“异质形核”。

11、粗糙界面和光滑界面-从原子尺度上来看,固-液界面固相一侧的点阵位置只有50%左右被固相原子所占据,从而形成一个坑坑洼洼凹凸不平的界面层。

粗糙界面在有些文献中也称为“非小晶面”。

光滑界面—从原子尺度上来看,固-液界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子占满,只留下少数空位或台阶,从而形成整体上平整光滑的界面结构。

也称为“小晶面”或“小平面”。

12 “成分过冷”与“热过冷”-液态合金在凝固过程中溶质再分配引起固-液界面前沿的溶质富集,导致界面前沿熔体液相线的改变而可能产生所谓的“成分过冷”。

工程材料及成形技术基础课后习题参考答案

工程材料及成形技术基础课后习题参考答案

工程材料及成形技术根底课后习题参考答案第一章金属的晶体构造与结晶1.解释以下名词点缺陷,线缺陷,面缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,过冷度,自发形核,非自发形核,变质处理,变质剂。

答:点缺陷:原子排列不规那么的区域在空间三个方向尺寸都很小,主要指空位间隙原子、置换原子等。

线缺陷:原子排列的不规那么区域在空间一个方向上的尺寸很大,而在其余两个方向上的尺寸很小。

如位错。

面缺陷:原子排列不规那么的区域在空间两个方向上的尺寸很大,而另一方向上的尺寸很小。

如晶界和亚晶界。

亚晶粒:在多晶体的每一个晶粒内,晶格位向也并非完全一致,而是存在着许多尺寸很小、位向差很小的小晶块,它们相互镶嵌而成晶粒,称亚晶粒。

亚晶界:两相邻亚晶粒间的边界称为亚晶界。

刃型位错:位错可认为是晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体的部分滑移而造成。

滑移部分与未滑移部分的交界限即为位错线。

如果相对滑移的结果上半部分多出一半原子面,多余半原子面的边缘好似插入晶体中的一把刀的刃口,故称“刃型位错”。

单晶体:如果一块晶体,其内部的晶格位向完全一致,那么称这块晶体为单晶体。

多晶体:由多种晶粒组成的晶体构造称为“多晶体”。

过冷度:实际结晶温度与理论结晶温度之差称为过冷度。

自发形核:在一定条件下,从液态金属中直接产生,原子呈规那么排列的结晶核心。

非自发形核:是液态金属依附在一些未溶颗粒外表所形成的晶核。

变质处理:在液态金属结晶前,特意参加某些难熔固态颗粒,造成大量可以成为非自发晶核的固态质点,使结晶时的晶核数目大大增加,从而提高了形核率,细化晶粒,这种处理方法即为变质处理。

变质剂:在浇注前所参加的难熔杂质称为变质剂。

2.常见的金属晶体构造有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体构造?答:常见金属晶体构造:体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格;α-Fe、Cr、V属于体心立方晶格;γ-Fe 、Al、Cu、Ni、Pb属于面心立方晶格;Mg、Zn属于密排六方晶格;3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题?答:用来说明晶体中原子排列的严密程度。

《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)

《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)

《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)庞国星主编工程材料作业第三章答案1、判断下列说法是否正确:(1)钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。

错误,钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。

(2)低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。

错误,低碳钢工件为了便于切削加工,预先进行热处理应进行正火(提高硬度)或完全退火。

而高碳钢工件则应进行球化退火(若网状渗碳体严重则在球化退火前增加一次正火),其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。

(3)钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。

错误,钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。

(4)过冷奥氏体冷却速度快,钢冷却后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。

(5)钢中合金元素越多,钢淬火后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。

(6)同一钢种在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。

正确。

同一钢种,其C曲线是一定的,因此,冷速快或工件小容易淬成马氏体。

(7)钢经过淬火后是处于硬脆状态。

基本正确,低碳马氏体韧性要好些,而高碳马氏体硬而脆。

(8)冷却速度越快,马氏体的转变点Ms和Mf越低。

正确。

(9)淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。

错误,淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。

(10)钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误,钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量,要看加热温度。

完全奥氏体化时,钢的含碳量等于奥氏体含碳量,淬火后即为马氏体含碳量。

如果是部分奥氏体化,钢的含碳量一部分溶入奥氏体,一部分是未溶碳化物,从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性,也能细化晶粒,此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。

2、将含碳量为1.2%的两个试件,分别加热到760℃和900℃,保温时间相同,达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。

问:(1)哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章:1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用?答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。

力学负荷可使零件产生变形或断裂;热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。

1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么?什么叫比强度?什么叫比刚度?答:σs-P s∕F0,屈服强度,用于塑性材料。

σ0.2-P0.2∕F0,产生0.2%残余塑性变形时的条件屈服强度,用于无明显屈服现象的材料。

σb-P b∕F0,抗拉强度,材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。

比强度-材料的强度与其密度之比。

比刚度-材料的弹性模量与其密度之比。

思考1-1、1-2.2-3 晶体的缺陷有哪些?可导致哪些强化?答:晶体的缺陷有:⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子,是导致固溶强化的主要原因。

⑵线缺陷——位错,是导致加工硬化的主要原因。

⑶面缺陷——晶界,是细晶强化的主要原因。

2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些?答:见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。

⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。

2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个?可能产生的平衡组织有哪几种?它们的性能有什么特点?答:在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。

可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体(工业纯铁),强度低塑性好;铁素体加珠光体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光体加二次渗碳体(亚共晶白口铸铁),莱氏体(共晶白口铸铁),莱氏体加一次渗碳体(过共晶白口铸铁),硬度高脆性大。

思考题1. 铁-碳合金相图反映了平衡状态下铁-碳合金的成分、温度、组织三者之间的关系,试回答:⑴随碳质量百分数的增加,铁-碳合金的硬度、塑性是增加还是减小?为什么?⑵过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样?⑶钢有塑性而白口铁几乎无塑性,为什么?⑷哪个区域的铁-碳合金熔点最低?哪个区域塑性最好?﹡⑸哪个成分结晶间隔最小?哪个成分结晶间隔最大?答:⑴随碳质量百分数的增加,硬度增加、塑性减小。

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案

工程材料及成‎形技术基础课‎课后习题参考‎答案第一章:1-1 机械零件在工‎作条件下可能‎承受哪些负荷‎?这些负荷对零‎件产生什么作‎用?答:机械零件在工‎作条件下可能‎承受到力学负‎荷、热负荷或环境‎介质的作用(单负荷或复合‎负荷的作用)。

力学负荷可使‎零件产生变形‎或断裂;热负荷可使零‎件产生尺寸和‎体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强‎度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降‎;环境介质可使‎金属零件产生‎腐蚀和摩擦磨‎损两个方面、对高分子材料‎产生老化作用‎。

1-3 σs、σ0.2和σb含义‎是什么?什么叫比强度‎?什么叫比刚度‎?答:σs-P s∕F0,屈服强度,用于塑性材料‎。

σ0.2-P0.2∕F0,产生0.2%残余塑性变形‎时的条件屈服‎强度,用于无明显屈‎服现象的材料‎。

σb-P b∕F0,抗拉强度,材料抵抗均匀‎塑性变形的最‎大应力值。

比强度-材料的强度与‎其密度之比。

比刚度-材料的弹性模‎量与其密度之‎比。

思考1-1、1-2.2-3 晶体的缺陷有‎哪些?可导致哪些强‎化?答:晶体的缺陷有‎:⑴点缺陷——空位、间隙原子和置‎换原子,是导致固溶强‎化的主要原因‎。

⑵线缺陷——位错,是导致加工硬‎化的主要原因‎。

⑶面缺陷——晶界,是细晶强化的‎主要原因。

2-5 控制液体结晶‎时晶粒大小的‎方法有哪些?答:见P101.3.4.2液态金属结‎晶时的细晶方‎法。

⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。

2-8 在铁-碳合金中主要‎的相是哪几个‎?可能产生的平‎衡组织有哪几‎种?它们的性能有‎什么特点?答:在铁-碳合金中固态‎下主要的相有‎奥氏体、铁素体和渗碳‎体。

可能产生的室‎温平衡组织有‎铁素体加少量‎的三次渗碳体‎(工业纯铁),强度低塑性好‎;铁素体加珠光‎体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次‎渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光‎体加二次渗碳‎体(亚共晶白口铸‎铁),莱氏体(共晶白口铸铁‎),莱氏体加一次‎渗碳体(过共晶白口铸‎铁),硬度高脆性大‎。

材料成型技术基础-作业及参考答案

材料成型技术基础-作业及参考答案

材料材料成型成型成型技术基础技术基础作业1:1.请定义缩孔和缩松,并叙述其形成机理及原因。

可画图辅助介绍。

2.什么是金属型铸造、重力/压力铸造?3.试列出浇注位置的选择原则。

作业要求:写在word文档;将这个文件压缩打包并命名为:作业1班级-学号-姓名.zip:参考答案:作业1 参考答案1.收缩:合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中,其体积和尺寸缩减的现象称为收缩。

P5&P6 缩孔:恒温或很窄温度范围内结晶的合金,铸件壁以逐层凝固方式进行凝固的条件下,容易产生缩孔。

合金的____液态____收缩和___凝固_____ 收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。

2. 参考课本P27。

金属型铸造是将液体金属在重力作用下浇入___金属铸型_____获得铸件的方法。

3.课本P131.铸件的重要加工面应朝下或位于侧面2.铸件的宽大平面应朝下, 这是因为在浇注过程中,熔融金属对型腔上表面的强烈辐射,容易使上表面型砂急剧地膨胀而拱起或开裂,在铸件表面造成夹砂结疤缺陷。

3.面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或处于垂直.4.易产生缩孔的铸件,应将厚大部分置于上部或侧面, 便于安放冒口,使铸件自下而上(朝冒口方向)定向凝固。

5.尽量减少砂芯的数量,有利于砂芯的定位、稳固和排气。

作业要求作业要求::写在word 文档文档;;将这个文件压缩打包并命名为将这个文件压缩打包并命名为::作业2班级-学号-姓名.zip1.请定义金属塑性成形、自由锻和模锻及锻模斜度。

2.金属的锻造性常用_____和______来综合衡量。

3.纤维组织的出现会使材料的机械性能发生______因此在设计制造零件时,应使零件所受剪应力与纤维方向_______,所受拉应力与纤维方向____。

4.板料冲裁包括哪几种分离工序?5.自由锻造的基本工序有哪些?6.在锻造工艺中,胎模可分为切边冲孔模、扣模、____、____。

7.在锤上模锻中,预锻模膛和终锻模膛的区别是什么?8.冲压模具根据工序组成和结构特点可分为哪些?1. P37 金属塑性成形:材料所具有的塑性变形规律,在外力作用下通过塑性变形,获得具有一定形状,尺寸,精度和力学性能的零件或毛坯的加工方法。

《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)

《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)

《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)庞国星主编工程材料作业第三章答案1、判断下列说法是否正确:钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。

错误,钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。

低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。

错误,低碳钢工件为了便于切削加工,预先进行热处理应进行正火或完全退火。

而高碳钢工件则应进行球化退火,其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。

钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。

错误,钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。

过冷奥氏体冷却速度快,钢冷却后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。

钢中合金元素越多,钢淬火后的硬度越高错误,钢的硬度主要取决于含碳量。

同一钢种在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。

正确。

同一钢种,其C曲线是一定的,因此,冷速快或工件小容易淬成马氏体。

钢经过淬火后是处于硬脆状态。

基本正确,低碳马氏体韧性要好些,而高碳马氏体硬而脆。

冷却速度越快,马氏体的转变点Ms和Mf越低。

正确。

淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。

错误,淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。

钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量错误,钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量,要看加热温度。

完全奥氏体化时,钢的含碳量等于奥氏体含碳量,淬火后即为马氏体含碳量。

如果是部分奥氏体化,钢的含碳量一部分溶入奥氏体,一部分是未溶碳化物,从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性,也能细化晶粒,此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。

2、将含碳量为%的两个试件,分别加热到760℃和900℃,保温时间相同,达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。

问:哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。

900℃粗大,处于完全奥氏体化区,对于过共析钢易造成晶粒粗大。

哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案

工程材料及成形技术基础课课后习题参考答案第一章:1-1 机械零件在工作条件下可能承受哪些负荷?这些负荷对零件产生什么作用?答:机械零件在工作条件下可能承受到力学负荷、热负荷或环境介质的作用(单负荷或复合负荷的作用)。

力学负荷可使零件产生变形或断裂;热负荷可使零件产生尺寸和体积的改变,产生热应力,热疲劳,高温蠕变,随温度升高强度降低(塑性、韧性升高),承载能力下降;环境介质可使金属零件产生腐蚀和摩擦磨损两个方面、对高分子材料产生老化作用。

1-3 σs、σ0.2和σb含义是什么?什么叫比强度?什么叫比刚度?答:σs-P s∕F0,屈服强度,用于塑性材料。

σ0.2-P0.2∕F0,产生0.2%残余塑性变形时的条件屈服强度,用于无明显屈服现象的材料。

σb-P b∕F0,抗拉强度,材料抵抗均匀塑性变形的最大应力值。

比强度-材料的强度与其密度之比。

比刚度-材料的弹性模量与其密度之比。

思考1-1、1-2.2-3 晶体的缺陷有哪些?可导致哪些强化?答:晶体的缺陷有:⑴点缺陷——空位、间隙原子和置换原子,是导致固溶强化的主要原因。

⑵线缺陷——位错,是导致加工硬化的主要原因。

⑶面缺陷——晶界,是细晶强化的主要原因。

2-5 控制液体结晶时晶粒大小的方法有哪些?答:见P101.3.4.2液态金属结晶时的细晶方法。

⑴增加过冷度;⑵加入形核剂(变质处理);⑶机械方法(搅拌、振动等)。

2-8 在铁-碳合金中主要的相是哪几个?可能产生的平衡组织有哪几种?它们的性能有什么特点?答:在铁-碳合金中固态下主要的相有奥氏体、铁素体和渗碳体。

可能产生的室温平衡组织有铁素体加少量的三次渗碳体(工业纯铁),强度低塑性好;铁素体加珠光体(亚共析钢),珠光体(共析钢),珠光体加二次渗碳体(过共析钢),综合性能好;莱氏体加珠光体加二次渗碳体(亚共晶白口铸铁),莱氏体(共晶白口铸铁),莱氏体加一次渗碳体(过共晶白口铸铁),硬度高脆性大。

思考题1. 铁-碳合金相图反映了平衡状态下铁-碳合金的成分、温度、组织三者之间的关系,试回答:⑴随碳质量百分数的增加,铁-碳合金的硬度、塑性是增加还是减小?为什么?⑵过共析钢中网状渗碳体对强度、塑性的影响怎样?⑶钢有塑性而白口铁几乎无塑性,为什么?⑷哪个区域的铁-碳合金熔点最低?哪个区域塑性最好?﹡⑸哪个成分结晶间隔最小?哪个成分结晶间隔最大?答:⑴随碳质量百分数的增加,硬度增加、塑性减小。

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第一章金属液态成形1.①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔,获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。

②流动性好,熔融合金充填铸型的能力强,易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。

流动性不好,则充型能力差,铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。

③成分不同的合金具有不同的结晶特性,共晶成分合金的流动性最好,纯金属次之,最后是固溶体合金。

④相比于铸钢,铸铁更接近更接近共晶成分,结晶温度区间较小,因而流动性较好。

2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加,吸气增多,氧化严重,反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。

3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积,并会引起应力集中,导致铸件的力学性能下降。

缩孔大而集中,更容易被发现,可以通过一定的工艺将其移出铸件体外,缩松小而分散,在铸件中或多或少都存在着,对于一般铸件来说,往往不把它作为一种缺陷来看,只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。

4 液态合金充满型腔后,在冷却凝固过程中,若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足,便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞,大而集中的空洞成为缩孔,小而分散的空洞称为缩松。

浇不足是沙型没有全部充满。

冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂,在断口出现氧化夹杂物,或者没有融合到一起。

出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出,防止铸件产生气孔,也便于观察浇铸情况。

而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。

逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。

定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。

5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口,并同时采用其他工艺措施,使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。

铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近,甚至是同时完成凝固过程,无先后的差异及明显的方向性,称作同时凝固。

定向凝固主要用于体收缩大的合金,如铸钢、球墨铸铁等。

同时凝固适用于凝固收缩小的合金,以及壁厚均匀、合金结晶温度范围广,但对致密性要求不高的铸件。

6. 不均匀冷却使铸件的缓冷处受拉,快冷处受压。

零件向下弯曲。

10. 铸件的结构斜度指的是与分型面垂直的非加工面的结构斜度,以便于起模和提高铸件精度。

结构斜度是零件原始设计的结构;拔模斜度是为了造型拔模(起模)方便,而在铸件上设计的斜度。

无法起模,结构可改为下图所示1.12 无法起模,可将凸台延伸至分型面1.13 结构圆角可减少热节,缓解应力集中。

分型面的圆角不合理,应该为直角。

1.14 a 方案存在较大的水平面,不利于浇铸,左上角的结构距离太近,不利于铸造。

b 方案有较好的结构斜度,利于浇铸,但存在锐角连接,可能会产生热节等缺陷,但其方向不影响液体流动。

综合比较,b较好1.15 加工困难是因为外形结构存在凹面,起模困难,断腿是因为直角连接处存在应力集中。

可将直角改为圆角,适当增加壁厚。

根据结构需要,可将内凹弧面改为平面或者其他利于铸造的结构。

1.16a : 铸造需要型芯。

可改为工字型结构b : 铸造时,型芯无法固定。

开设工艺孔,增加型芯头。

c : 结构过于复杂。

可将口开成与内壁宽度相同,平滑连接,减少型芯数量。

圆弧外的凸起,无法起模,可以将分型面转换到与凸起物垂直的面上。

d :缺少圆角,且中间部分太厚,容易产生缩孔等缺陷。

过渡处倒圆角,尤其是半径转换的地方。

在不改变结构的情况下,可以从底部加一块型芯,既可以避免过厚,又可以减少重量。

1.18 熔模铸造又称失蜡铸造,是利用蜡来制作外壳,形成模具,浇铸成型的铸造方法。

①制造蜡模,将糊状蜡料压入金属模具,冷凝后取出。

②制造型壳,在蜡模组表面涂上涂料,然后硬化,重复多次,形成耐火坚硬型壳。

③脱蜡,将蜡模浸入热水中,融化蜡料④型壳焙烧,将型壳放入800-950度加热炉中保温,去除残余蜡和水分⑤浇注,趁热浇入合金液,凝固冷却。

⑥脱壳和清理,人工或机械去除型壳,切除冒口。

1.19①有较高的尺寸精度和较小的表面粗糙度,机械加工余量小。

②导热性好,冷却速度快,铸件的晶粒细小,力学性能好。

③可实现一型多铸,提高劳动生产率,节约造型材料,减轻环境污染。

金属型因不透气且无退让性,铸件容易产生冷隔冷缺陷,加上金属型无溃散性,因此不宜铸造形状复杂、薄壁、大型铸件。

制造成本高,周期长,不宜单件小批生产,受金属型材料熔点的限制,不宜生产高熔点合金铸件。

而砂型铸造尽管精度低,但适用范围广,成本低,因此金属型不能取而代之。

1.22 离心铸造时将熔融金属浇入旋转的铸型中,在离心力的作用下充填铸型并凝固成形的一种铸造方法。

不用型芯即可铸造出圆筒件,省去了浇铸系统的冒口;金属由表向内定向凝固,改善了补缩条件;离心力的作用提高了金属液的充型能力;便于制造双金属铸件。

1.261.28 可锻铸铁的碳、硅含量低,流动性差,而且冷却速度快,故适宜铸造薄壁小型铸件,铸造厚壁大铸件,可能会产生浇不到等缺陷。

1.29 不正确,不同壁厚的灰铸铁的力学性能不一样,壁厚为5mm的抗拉强度σb 175mpa, 满足条件,而其余的两个不满足。

第二章金属塑性成形2-1 什么是最小阻力定律?为什么闭式滚挤或拔长模膛可以提高滚挤或拔长效率?答:最小阻力定律是指金属在塑性变形过程中,如果金属质点有向几个方向移动的可能时,则金属各质点将向阻力最小的方向移动。

因为闭式的模膛使得材料发生塑性变形时,朝着填满型腔方向的阻力唯一最小(开式的可能朝几个方向的阻力都最小),因此效率要相对高一些。

2-2 纤维组织是怎样形成的?它的存在有何利弊?答:金属铸锭组织中存在着偏析夹渣物、第二相等,在热塑性变形时,随金属晶粒的变形方向或延伸呈条状、线状或破碎呈链状分布,金属再结晶后也不会改变,仍然保留下来,呈宏观“流线”状。

纤维组织使得金属的力学性能呈现出方向性,沿着纤维方向抗拉抗压强度增大,垂直于纤维方向的抗拉抗压强度减弱。

2-3 何为“过热”?何为“过烧”?它们分别会对锻件产生什么影响?答:金属塑性成形过程中,如果加热温度过高,导致金属的晶粒急剧增大,这种现象称为“过热”;如果温度过高接近熔点时,晶界发生氧化或者局部融化的现象称为“过烧”。

过热会导致金属塑性减小,塑性成形能力下降;过烧会导致金属的塑性变形能力完全消失。

2-4 判断以下说法是否正确?为什么?(1)金属的塑性越好,变形抗力越大,金属可锻性越好。

错误;塑性越好,变形抗力越小,可锻性越好。

(2)为了提高钢材的塑性变形能力,可以采用降低变形速度或在三相压应力下变形等工艺。

错误;当变形速度低于临界值时,降低变形速度可以提高材料塑性变形能力,但当变形速度高于临界值时,降低变形速度降低了材料的塑性变形能力。

(3)为了消除锻件中的纤维组织,可以采用热处理的方式实现。

错误;只能通过塑性变形改变纤维的方向和分布。

2-5 求将75mm长的圆钢拔长到165mm的锻造比,以及将直径50mm、高120mm的圆钢锻到60mm高的锻造比。

能将直径为50mm、高180mm的圆钢镦粗到60mm高吗?为什么?答:s0H0=s1H1Y锻=s0/s1=H1/H0=165/75=2.2;Y锻=120/60=2;不能,因为整体镦粗用圆形截面坯料的高度和直径比不大于2.5~3,此处的高径比为3.6。

2-8 带头部的轴类零件,在单件小批量生产条件下,若法兰头直径D较小,杆长L较大时,应如何锻造?D较大,L较小时,又应如何锻造?答:自由锻。

D较小,L较大时,先将棒料拔长,然后局部镦粗,锻出头部;D较大,L较小时,先镦粗,然后锻轴杆。

2-9 答:a)不适合,结构复杂且有肋板;b)不适合,有圆柱面与平面相交形成空间曲线,修改见图2-15(b);c)不适合,有梯型槽,去除梯型槽后可用于自由锻。

2-11 模锻时,如何合理确定分模面的位置?答:1、首先保证模锻件能从模膛中顺利取出2、分模面尽量选在能使模膛深度最浅的位置3、尽量使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致4、尽量采用平面,并使上下模膛深度基本一致5、是模锻件上的敷料最少,锻件形状尽可能与零件形状一致。

2-12 模锻与自由锻有何区别?答:1、模锻需要模具及锻压设备,投资较大,生产效率高,适合批量生产。

自由锻设备简单,但是生产效率低,适合单件小批量生产2、模锻能锻造形状复杂的锻件,尺寸较为精确,并可使金属流线分布更为合理,力学性能较高。

减少切削加工工作量。

自由锻尺寸精度低,加工余量大,耗材多3、模锻操作简单、劳动强度低。

对工人技术水平要求不高,易于实现机制化、自动化。

自由锻劳动强度大,对工人技术水平要求较高2-14 修改见书图2-35 2-15 分模面均为对称面2-17 间隙对冲裁件断面质量有何影响?间隙过大或过小会对冲裁产生什么影响?答:凸凹模间隙会严重影响冲裁件的断口质量,间隙合适时,板料内形成的上、下裂纹重合一线,断裂带和毛刺均较小;间隙过大时,板料中拉应力增大,裂纹提前形成,板料内形成的上下裂纹向内错开,断口断裂带和毛刺均较大;间隙过小时,凸凹模受到板料的挤压作用大,摩擦加大,板料内形成的上、下裂纹向外错开,断口形成二节光面,在两节光面间夹有裂纹。

除此之外,凸凹模间隙还影响模具守门、冲裁力和冲裁件尺寸精度。

2-18 a)孔径过大,孔壁过薄,不易冲裁,增大壁厚,减小孔径b)将直角部分改为圆角,壁厚增大c)弯曲半径小于最小弯曲半径,应减小壁厚d)底边过短,不易弯曲,将底边改为20mm e)将凸台部分延长与基体相同,另外在过渡部分倒圆角f)增大冲孔部位与侧壁的距离,将R4增大。

2-21 冲孔,落料,拉2-22 冲孔落料弯曲2-23 不能;t/D0=1.43% D1=D0*m1=52.5~66.15>25 所以不能一次拉深。

d2=39.375~50.274, d3=30.712~39.716,d4=24.57~32.17,d5=20.15~27;所以至少需要4次拉深。

2-24 试说明挤压、拉拔、滚扎、旋压、精密模锻的成形工艺与应用特点。

答:1、挤压:挤压是对挤压模具中的金属锭坯施加强大的压力作用,使其发生塑性变形从挤压模具的模口中流出,或充满凸、凹模型腔,而获得所需要形状与尺寸制品的塑性成形方法。

可加工某些塑性较差的材料,改善组织和性能。

可生产断面及其复杂或具有深孔、薄壁以及变断面的零件,并且挤压件精度较高,表面粗糙度小,生产效率高。

2、拉拔:在拉力作用下,迫使金属坯料通过拉拔模孔,以获得相应形状与尺寸制品的塑性加工方法,称为拉拔。

拉拔制品表面粗糙度小,生产设备简单,维护方便,金属的塑性不能充分发挥,适合连续高速生产断面较小的长制品。

3、滚扎:金属坯料在旋转轧辊的作用下产生连续塑性变形,从而获得所要求截面形状并改变其性能的加工方法,称为轧辊。

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