铸铁习题参考答案
(完整版)铸造练习题及答案
铸造练习题一、判断题(本大题共91小题，总计91分)1.(1分)浇注温度过低，则金属液流动性差，铸件易产生气孔、缩孔、粘砂等缺陷。
（）2.(1分)金属型铸造主要用于大批量生产形状简单的钢铁铸件。
（）3.(1分)机床中的床身、床腿、尾座、主轴箱体、手轮等是用铸造方法生产的。
（）4.(1分)熔模铸造与金属型铸造相比较，前者得到的铸件晶粒细。
（）5.(1分)离心铸造的主要优点是不需型芯和浇注系统，它主要适合于生产圆筒形内腔的铸件。
（）6.(1分)修补铸件的常用方法有补焊法、渗补法、熔补法和金属喷涂法等。
（）7.(1分)模样用来形成铸型型腔，铸型用于形成铸件的外形等。
芯盒用来制造砂芯（型芯），型芯用于形成铸件的内孔、内腔或局部外形。
（）8.(1分)浇注温度过高，则金属液吸气多，体收缩大，铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷。
（）9.(1分)对于承受动载荷，要求具有较高力学性能的重要零件，一般采用铸件作毛坯。
（）10.(1分)确定浇注位置时宽大平面应朝下，薄壁面朝上，厚壁朝下。
（）11.(1分)造型材料应具有高的耐火度，即型砂承受高温作用而不软化、不熔融的能力。
若型砂耐火度差，易使铸件产生粘砂缺陷。
（）12.(1分)造型材料应具有高的硬度、耐火度，还应有良好的透气性、流动性、退让性等。
（）13.(1分)当铸件的最大截面不在端部，模样又不便分开，造型时常采用分模造型。
（）14.(1分)尺寸较大的铸件或体收缩较大的金属应设冒口，冒口可设在铸件的上部、中部或下部。
（）15.(1分)在不增加壁厚的条件下，选择合理的截面形状和设置加强筋可提高铸件承载能力。
（）16.(1分)铸件中的气孔能增加毛坯材料的透气性。
（）17.(1分)砂型铸造手工造型的适用范围是中小批量和单件生产。
（）18.(1分)最大截面在中部的铸件，一般采用分块模三箱造型。
（）19.(1分)假箱造型时，假箱起底板作用，只用于造型，不参予合型浇注。
（）20.(1分)型砂中的附加物包含有木屑，其作用是改善型砂的透气性。
金属材料学第章课后习题答案
金属材料学习题与思考题第七章铸铁1、铸铁与碳钢相比,在成分、组织和性能上有什么区别（1）白口铸铁：含碳量约%,硅在1%以下白口铸铁中地碳全部以渗透碳体（Fe3c）形式存在,因断口呈亮白色.故称白口铸铁,由于有大量硬而脆地Fe3c,白口铸铁硬度高、脆性大、很难加工.因此,在工业应用方面很少直接使用,只用于少数要求耐磨而不受冲击地制件,如拔丝模、球磨机铁球等.大多用作炼钢和可锻铸铁地坯料（2）灰口铸铁；含碳量大于％,铸铁中地碳大部或全部以自由状态片状石墨存在.断口呈灰色.它具有良好铸造性能、切削加工性好,减磨性,耐磨性好、加上它熔化配料简单,成本低、广泛用于制造结构复杂铸件和耐磨件.（3）钢地成分要复杂地多,而且性能也是各不相同钢是含碳量在%%之间地铁碳合金.我们通常将其与铁合称为钢铁,为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过%.钢地主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等,而且钢还根据品质分类为①普通钢（P≤%,S≤%）②优质钢（P、S均≤%）③高级优质钢（P≤%,S≤%）按照化学成分又分①碳素钢：.低碳钢（C≤%）.中碳钢（C≤~%）.高碳钢（C≤%）.②合金钢：低合金钢（合金元素总含量≤5%）.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）.高合金钢（合金元素总含量＞10%）.2、C、Si、Mn、P、S元素对铸铁石墨化有什么影响为什么三低（C、Si、Mn低）一高（S高）地铸铁易出现白口（1）合金元素可以分为促进石墨化元素和阻碍石墨化元素,顺序为：Al、C、Si、Ti、Ni、P、Co、Zr、Nb、W、Mn、S、Cr、V、Fe、Mg、Ce、B等.其中,Nb为中性元素,向左促进程度加强,向右阻碍程度加强.C和Si是铸铁中主要地强烈促进石墨化元素,为综合考虑它们地影响,引入碳当量CE = C% + 1/3Si%,一般CE≈4%,接近共晶点.S是强烈阻碍石墨化元素,降低铸铁地铸造和力学性能,控制其含量.（2）铸铁地含碳量高,脆性大,焊接性很差,在焊接过程中易产生白口组织和裂纹.白口组织是由于在铸铁补焊时,碳、硅等促进石墨化元素大量烧损,且补焊区冷速快,在焊缝区石墨化过程来不及进行而产生地.白口铸铁硬而脆,切削加工性能很差.采用含碳、硅量高地铸铁焊接材料或镍基合金、铜镍合金、高钒钢等非铸铁焊接材料,或补焊时进行预热缓冷使石墨充分析出,或采用钎焊,可避免出现白口组织,.3、铸铁壁厚对石墨化有什么影响冷速越快,不利于铸铁地石墨化,这主要取决于浇注温度、铸型材料地导热能力及铸件壁厚等因素.冷速过快,第二阶段石墨化难以充分进行.4、石墨形态是铸铁性能特点地主要矛盾因素,试分别比较说明石墨形态对灰铸铁和球墨铸铁力学性能及热处理工艺地影响.墨地数量、大小和分布对铸铁地性能有显着影响.如片状石墨 ,数量越多对基体地削弱作用和应力集中程度越大.石墨形状影响铸铁性能：片状、团絮状、球状.对于灰铸铁,热处理仅能改变基体组织,改变不了石墨形态,热处理不能明显改善灰铸铁地力学性能.球墨铸铁是石墨呈球体地灰铸铁,简称球铁.由于球墨铸铁中地石墨呈球状,对基体地割裂作用大为减少,球铁比灰铸铁及可锻铸铁具有高得多地强度、塑性和韧性.5、球墨铸铁地性能特点及用途是什么球墨铸铁.将灰口铸铁铁水经球化处理后获得,析出地石墨呈球状,简称球铁.比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性.用于制造内燃机、汽车零部件及农机具等..珠光体型球墨铸铁——柴油机地曲轴、连杆、齿轮；机床主轴、蜗轮、蜗杆；轧钢机地轧辊；水压机地工作缸、缸套、活塞等. 铁素体型球墨铸铁——受压阀门、机器底座、汽车后桥壳等.6、和刚相比,球墨铸铁地热处理原理有什么异同球墨铸铁地热处理主要有退火、正火、淬火加回火、等温淬火等.7、HT200、HT350、KTH300-06、QT400、QT600各是什么铸铁数字代表什么意义各具有什么样地基体和石墨形态说明他们地力学性能特点及用途.（1）灰铸铁常用型号为HT100/HT150/HT200/HT250/HT300/HT350球墨铸铁常用型号为QT400-18/QT400-15/QT450-10/QT500-7/QT600-3/QT700-2/QT800-2/QT900-2黑心可锻铸铁常用牌号为KTH300-06/KTH350-10/KTZ450-06/KTZ550-04/KTZ650-02/KTZ700-02,其中KTH300-06适用于气密性零件,KTH380-08适用于水暖件,KTH350-10适用于阀门、汽车底盘.（2）牌号中代号后面只有一组数字时,表示抗拉强度值；有两组数字时,第一组表示抗拉强度值,第二组表示延伸率值.两组数字中间用“一”隔开.抗拉强度随壁厚而变化,壁厚越大抗拉强度越小.3）①灰口铸铁：灰铸铁是指石墨呈片状分布地灰口铸铁.灰铸铁价格便宜,应用广泛,其产量约占铸铁总产量地80%以上.1.牌号：常用地牌号为HT100、HT150、HT200、……、HT3502.组织灰铸铁地组织是由液态铁水缓慢冷却时通过石墨化过程形成地,其基体组织有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种.灰铸铁地显微组织如下图所示.为提高灰铸铁地性能,常对灰铸铁进行孕育处理,以细化片状石墨,常用地孕育剂有硅铁和硅钙合金.经孕育处理地灰铸铁称为孕育铸铁.3.热处理热处理只能改变铸铁地基体组织,但不能改变石墨地形态和分布.由于石墨片对基体地连续性地破坏严重,产生应力集中大,因而热处理对灰铸铁地强化效果不大,其基体强度利用率只有30%-50%.灰铸铁常用地热处理有：消除内应力退火、消除白口组织退火和表面淬火.4.用途灰铸铁主要用于制造承受压力和振动地零部件,如机床床身、各种箱体、壳体、泵体、缸体等.②球墨铸铁：球墨铸铁是指石墨呈球形地灰口铸铁,是由液态铁水经石墨化后得到地.与灰铸铁相比,它地碳当量较高,一般为过共晶成分,这有利于石墨球化.1.牌号：QT400-17、QT420-10、QT500-05、QT600-02、 QT700-02、QT800-02、QT1200-012.组织球墨铸铁是由基体+球状石墨组成,铸态下地基体组织有铁素体、铁素体加珠光体和珠光体3种.球状石墨是液态铁水经球化处理得到地.加入到铁水中能使石墨结晶成球形地物质称为球化剂,常用地球化剂为镁、稀土和稀土镁.镁是阻碍石墨化地元素,为了避免白口,并使石墨细小且分布均匀,在球化处理地同时还必须进行孕育处理,常用地孕育剂为硅铁和硅钙合金.3.性能由于球状石墨圆整程度高,对基体地割裂作用和产生地应力集中更小,基体强度利用率可达70%-90%.接近于碳钢,塑性和韧性比灰铸铁和可锻铸铁都高.4.热处理由于球状石墨危害程度小,因而可以对球墨铸铁进行各种热处理强化.球墨铸铁地热处理主要有退火、正火、淬火加回火、等温淬火等.5.用途球墨铸铁在汽车、机车、机床、矿山机械、动力机械、工程机械、冶金机械、机械工具、管道等方面得到广泛应用,可代替部分碳钢制造受力复杂,强度、韧性和耐磨性要求高地零件.③可锻铸铁：可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火后获得地,其石墨呈团絮状.可锻铸铁中要求碳、硅含量不能太高,以保证浇注后获得白口组织,但又不能太低,否则将延长石墨化退火周期.1.牌号：KTH KTB KTZ分别表示黑心、白心、珠光体可锻铸铁代号2.组织可锻铸铁地组织与第二阶段石墨化退火地程度有关.当第一阶段石墨化充分进行后（组织为奥氏体+团絮状石墨）,在共析温度附近长时间保温,使第二阶段石墨化也充分进行,则得到铁素体+团絮状石墨组织,由于表层脱碳而使心部地石墨多于表层,断口心部呈灰黑色,表层呈灰白色,故称为黑心可锻铸铁.若通过共析转变区时,冷却较快,第二阶段石墨化未能进行,使奥氏体转变为珠光体,得到珠光体+团絮状石墨地组织,称为珠光体可锻铸铁.3.性能由于可锻铸铁中地团絮状石墨对基体地割裂程度及引起地应力集中比灰铸铁要小,因而其强度、塑性和韧性均比灰铸铁高,接近于铸钢,但不能锻造,其强度利用率达到基体地40%-70%.4.用途可锻铸铁常用于制造形状复杂且承受振动载荷地薄壁小型件,如汽车、拖拉机地前后轮壳、管接头、低压阀门等.这些零件如用铸钢制造则铸造性能差,用灰铸铁则韧性等性能达不到要求.8、如何理解铸铁在一般地热处理过程中,石墨参与相变,但是热处理并不能改变石墨地形态和分布.铸铁地热处理目地在于两方面：一是改变基体组织,改善铸铁性能,二是消除铸件应力.值得注意地是：铸件地热处理不能改变铸件原来地石墨形态及分布,即原来是片状或球状地石墨热处理后仍为片状或球状,同时它地尺寸不会变化,分布状况不会变化.铸铁件热处理只能改变基体组织,不能改变石墨地形态及分布,机械性能地变化是基体组织地变化所致.普通灰口铸铁(包括孕育铸铁)石墨片对机械性能(强度、延性)影响很大,灰口铸铁经热处理改善机械性能不显着.还需要注意地是铸铁地导热性较钢差,石墨地存在导致缺口敏感性较钢高,因此铸铁热处理中冷却速度(尤其淬火)要严格控制.9、某厂生产球墨铸铁曲拐.经浇注后,表面常出现“白口”,为什么为消除白口,并希望得到珠光体基体组织,应采用什么样地热处理工艺铸件冷却时,表层及薄截面处,往往产生白口.白口组织硬而脆、加工性能差、易剥落.因此必须采用退火（或正火）地方法消除白口组织.退火工艺为：加热到550－950℃保温2～5 h,随后炉冷到500—550℃再出炉空冷.在高温保温期间 ,游高渗碳体和共晶渗碳体分解为石墨和A,在随后护冷过程中二次渗碳体和共析渗碳体也分解,发生石墨化过程.由于渗碳体地分解,导致硬度下降,从而提高了切削加工性.10、解释机床底座常用灰铸铁制造地原因.工艺问题,这些零件形状复杂,除铸造用其他方法难以得到毛坯,而灰口铸铁具有十分优秀地铸造性能.而钢地铸造性很差. 其一,价格便宜,这些产品地重量很重. 其二,减震,灰铸铁中含碳量比较高,石墨在铸铁中地吸振能力或阻止振动传播地作用,使灰铸铁有优良地减振性,钢材没有这个特性. 其三,减磨.灰铸铁中石墨有储油地作用,在有润滑地条件下,加上石墨本身是良好地润滑剂和冷却剂,所以灰铸铁有很好地减磨作用,从而灰铸铁比结构钢耐.其四,对缺口敏感性很低,灰铸铁本身地显微结构石墨是呈现细片状结构,千疮百孔地,再加几个缺口不要紧.钢要是有缺口,十分容易在缺口处疲劳破坏.11、影响铸态组织地主要因素是什么铸铁地组织取决于石墨化进行地程度,为了获得所需要地组织,关键在于控制石墨化进行地程度.实践表明,铸铁地化学成分和结晶时地冷却速度是主要因素.第八章铝合金1、试述铝合金地合金化原则.为什么以硅、铜、镁、锰、锌等元素为主加元素,而以钛、硼、稀土等作为辅加元素.铝具有一系列比其他有色金属、钢铁和塑性等更优良地性能,如密度小,仅为,约为钢或铜地1/3；优良地导电性、导热性；良好地耐蚀性；优良地塑性和加工性能等.但纯铝地力学性能不高,不适合作为承受较大载何地结构零件.为了提高铝地力学性能,在纯铝中加入某些合金元素,制成铝合金.铝合金仍保持纯铝地密度小和耐蚀性好地特点,且力学性能比纯铝高得多.经热处理后地铝合金地力学性能可以和钢铁材料相媲美. 铝合金中常加入地元素为硅、铜、镁、锰、锌元素等.这些合金元素在固态铝中地溶解度一般都是有限地.2、铝合金热处理强化和钢淬火强化地主要区别是什么铝合金地热处理强化不发生同素异构转变.铝合金地淬火处理称为固溶处理,由于硬脆地第二相消失,所以塑性有所提高.过饱和地ａ固溶体虽有强化作用,但是单相地固溶强化作用是有限地,所以铝合金固溶处理强度、硬度提高并不明显,而塑性却有明显提高.铝合金经固溶处理后,获得过饱和固溶体.在随后地室温放置或低温加热保温时,第二相从过饱和固溶体中析出,引起温度、硬度以及物理和化学性能地显着变化,这一过程称为时效.铝合金地热处理强化实际上包括了固溶处理与时效处理两部分.3、以Al-Cu合金为例,简要说明铝合金时效地基本过程.①形成溶质原子偏聚区－G·P（Ⅰ）区.在新淬火状态地过饱和固溶体中,铜原子在铝晶格中地分布是任意地、无序地.时效初期,即时效温度低或时效时间短时,铜原子在铝基体上地某些晶面上聚集,形成溶质原子偏聚区,称G·P（Ⅰ）区.G·P（Ⅰ）区与基体α保持共格关系,这些聚合体构成了提高抗变形地共格应变区,故使合金地强度、硬度升高.②G·P区有序化－形成G·P（Ⅱ）区.随着时效温度升高或时效时间延长,铜原子继续偏聚并发生有序化,即形成G·P （Ⅱ）区.它与基体α仍保持共格关系,但尺寸较G·P（Ⅰ）区大.它可视为中间过渡相,常用θ”表示.它比G·P（Ⅰ）区周围地畸变更大,对位错运动地阻碍进一步增大,因此时效强化作用更大,θ”相析出阶段为合金达到最大强化地阶段.③形成过渡相θ′.?随着时效过程地进一步发展,铜原子在G·P（Ⅱ）区继续偏聚,当铜原子与铝原子比为1：2时,形成过渡相θ′.由于θ′地点阵常数发生较大地变化,故当其形成时与基体共格关系开始破坏,即由完全共格变为局部共格,因此θ′相周围基体地共格畸变减弱,对位错运动地阻碍作用亦减小,表现在合金性能上硬度开始下降.由此可见,共格畸变地存在是造成合金时效强化地重要因素.④形成稳定地θ相.过渡相从铝基固溶体中完全脱溶,形成与基体有明显界面地独立地稳定相Al2Cu,称为θ相此时θ相与基体地共格关系完全破坏,并有自己独立地晶格,其畸变也随之消失,并随时效温度地提高或时间地延长,θ相地质点聚集长大,合金地强度、硬度进一步下降,合金就软化并称为“过时效”.θ相聚集长大而变得粗大.4、铝合金地成分设计要满足哪些条件才能有时效强化一种合金能否通过时效强化,首先取决于组成合金地元素能否溶解于固溶体以及固溶度随温度变化地程度.如硅、锰在铝中地固溶度比较小,且随温度变化不大,而镁、锌虽然在铝基固溶体中有较大地固溶度,但它们与铝形成地化合物地结构与基体差异不大,强化效果甚微.因此,二元铝－硅、铝－锰、铝－镁、铝－锌通常都不采用时效强化处理.而有些二元合金,如铝－铜合金,及三元合金或多元合金,如铝－镁－硅、铝－铜－镁－硅合金等,它们在热处理过程中有溶解度和固态相变,则可通过热处理进行强化.为获得良好地时效强化效果,在不发生过热、过烧及晶粒长大地条件下,淬火加热温度高些,保温时间长些,有利于获得最大过饱和度地均匀固溶体.另外在淬火冷却过程不析出第二相,否则在随后时效处理时,已析出相将起晶核作用,造成局部不均匀析出而降低时效强化效果.5、硬铝合金有哪些优缺点说明2A12（LY12）地热处理特点.硬铝属于Al-Cu-Mg系合金,具有强烈地时效强化作用,经时效处理后具有很高地硬度、强度,故Al-Cu-Mg系合金总称为硬铝合金.这类合金具有优良地加工性能和耐热性,但塑性、韧性低,耐蚀性差,常用来制作飞机大梁、空气螺旋桨等.硬铝合金地热处理特性是强化相地充分固溶温度与（α+β+S）三元共晶地熔点507℃.因此,硬铝淬火加热地过烧敏感性很大,为了获得最大固溶度地过饱和固溶体,2A12合金最理想地淬火温度为500℃±3℃,但实际生产条件很难做到,所以2A12合金常用地淬火温度为495～500℃.6、试述铸造铝合金地类型、特点和用途.铸造铝合金一般分为以下 4 个系列 :Al-Si 合金该系合金又称为硅铝明 , 一般 Si 地质量分数为 4%-22%.Al-Si 合金具有优良地铸造性能 , 如流动性好、气密性好、收缩率小和热裂倾向小 , 经过变质和热处理之后 , 具有良好地力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和中等地机加工性能 , 是铸造铝合金中品种最多 , 用途最广地一类合金.Al-Cu 合金该系合金中 Cu 地质量分数为 3%-11% , 加人其他元素使室温和高温力学性能大幅度提高 , 如ZL205A (T6) 合金地标准性能σb 为 490MPa, 是目前世界上强度最高地铸造铝合金之一 , ZL206 、 ZL207 和 ZL208 合金具有很高地耐热性能. ZL207 中添加了混合稀土 , 提高了合金地高温强度和热稳定性 , 可用于 350-400 ℃ 下工作地零件 , 缺点是室温力学性能较差 , 特别是伸长率很低. Al-Cu 合金具有良好地切削加工和焊接性能 , 但铸造性能和耐腐蚀性能较差.这类合金在航空产品上应用较广 , 主要用作承受大载荷地结构件和耐热零件.Al-Mg 合金该系合金中 Mg 地质量分数为 4%-11% , 密度小 , 具有较高地力学性能 , 优异地耐腐蚀性能 , 良好地切削加工性能 , 加工表面光亮美观.该类合金熔炼和铸造工艺较复杂 , 除用作耐蚀合金外 , 也用作装饰用合金.Al-Zn 合金 Zn 在 Al 中地溶解度大 , 当 Al 中加人 Zn 地质量分数大于 10% 时 , 能显着提高合金地强度 , 该类合金自然时效倾向大 , 不需要热处理就能得到较高地强度.这类合金地缺点是耐腐蚀性能差 , 密度大 , 铸造时容易产生热裂 , 主要用做压铸仪表壳体类零件.7、试解释：铝合金地晶粒粗大,不能靠重新加热处理来细化.由于铝合金不象钢基体在加热或冷却时可以发生同素异构转变,因此不能像钢一样可以通过加热和冷却发生重结晶而细化晶粒.8、Al-Zn-Cu-Mg系合金地最高强度是怎样通过化学成分和热处理获得地热处理可强化型铝合金：AL—Zn--Mg--Cu系合金--7XXX系,如7075合金,以Mg和Si为主要合金元素并以Zn为主要合金元素地铝合金.7XXX系合金中含铜地AL—Zn--Mg--Cu,还有一些其他微量元素,它有较强地韧性和强度,为代表地7075合金,用于飞机及航空制造业.这类合金有抗应力腐蚀性和抗剥落腐蚀地能力会随之下降.如果对成份和热处理以及显微组织进行全面设计,可以得到综合性能良好地高强度合金,该系合金中主要强化相为Mn Zn z(n)与Al2 Mg3 Zn3(T)相.用于制作轮椅地材料7003-C合金主要强化相为?相和Mg2Si..有很好地抗应力腐蚀性能和焊接性能,又有比6XXX系列高地强度和塑性,便于热成形和冷加工,在冷加工和焊接后不需再进行热处理.研究2种不同热处理方式对喷射成形超高强度Al-Zn-Mg-Cu系铝合金地显微组织和力学性能地影响.观察沉积态、挤压态、固溶及时效处理后样品地显微组织,对经时效处理地样品进行了力学性能测试.结果表明：沉积态合金晶粒均匀细小；挤压态合金存在大量地第二相颗粒,为富铜相；固溶处理后,合金出现了再结晶现象.在T6条件下,采用常规470℃单级固溶和时效处理,其抗拉强度仅为710MPa,延伸率为6．5％；采用双级固溶和时效处理,其抗拉强度超过800MPa,延伸率达到9．3％.（T6：固溶热处理后进行人工时效地状态）9、不同铝合金可通过哪些途径达到强化地目地代号名称说明与应用F 自由加工状态适用于在成形过程中,对于加工硬化和热处理条件无特殊要求地产品,对该状态产品地力学性能不作规定O 退火状态适用于经完全退火获得最低强度地加工产品H 加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度地产品,产品在加工硬化后要经过（也可不经过）使强度有所降低地附加热处理.H代号后面必须跟有两位或三位何拉伯数字W 固溶热处理状态一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效地合金,该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段T 热处理状态适用于热处理后,经过（或不经过）加工硬化达到稳定状态（不同于F、O、H状态）地产品, T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字.TO 固溶热处理后,经自然时效再经过冷加工地状态.适用于经冷加工提高强度地产品T1 由高温成形冷却,然后自然时效至基本稳定地状态.适用于由高温成形过程冷却后,不再进行冷加工（可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限）地产品T2 由高温成形冷却,经冷加工后自然时效至基本稳定地状态.适用于由高温成形过程冷却后,进行冷加工或矫直、矫平以提高强度地产品T3 固溶热处理后进行冷加工,再经自然时效至基本稳定地状态.适用于在固溶热处理后,进行冷加工或矫直、矫平以提高强度地产品T4 固溶热处理后自然时效至基本稳定地状态.适用于固溶热处理后,不再进行冷加工（可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限）地产品T5 由高温成形过程冷却,然后进行人工时效地状态.（不经过冷加工可进行矫直、矫平但不影响力学性能极限）,予以人工时效地产品T6 固溶热处理后进行人工时效地状态T7 固溶热处理后进行过时效地状态.适用于固溶热处理后,为获取某些重要特性,在人工时效时强度在时效曲线上越过了最高峰点地产品T8 固溶热处理后经冷加工,然后进行人工时效地状态.适用于经冷加工或矫直、矫平以提高强度地产品T9 固溶热处理后人工时效,然后进行冷加工地状态.适用于经冷加工提高强度产品T10 由高温成形过程冷却后,进行冷加工,然后人工时效地状态10、为什么大多数铝硅铸造合金都要进行变质处理铝硅铸造合金当硅含量为多少时一般不进行变质处理,原因是什么铝硅铸造合金中加入镁、铜等元素作用是什么一般情况下,铝硅合金地共晶体由粗针状硅晶体和α固溶体构成,强度和塑性都较差；经变质处理后地组织是细小均匀地共晶体加初生α固溶体,合金地强度和塑性显着提高,因此,铝硅合金要进行变质处理.铸造硅铝合金一般需要采用变质处理,以改变共晶硅地形态.常用地变质剂为钠盐.钠盐变质剂易与熔融合金中地气体起反应,使变质处理后地铝合金铸件产生气孔等铸造缺陷,为了消除这种铸造缺陷,浇注前必须进行精炼脱气,导致铸造工艺复杂化.故一般对于Si小于7%--8%地合金不进行变质处理.若适当减少硅含量而加入铜和镁可进一步改善合金地耐热性,获得铝硅铜镁系铸造合金,其强化相除了Mg2Si、CuAl2外,还有Al2CuMg、AlxCu4Mg5Si4等相,常用地铝硅铜镁系铸造合金有ZL103、ZL105、ZL111等合金.它们经过时效处理后,可制作受力较大地零件,如ZL105可制作在250℃以下工作地耐热零件,ZL111可铸造形状复杂地内燃机汽缸等.11、铸造铝合金地热处理与变形铝合金地热处理相比有什么特点为什么铝合金分两大类：铸造铝合金,在铸态下使用；变形铝合金,能承受压力加工,力学性能高于铸态.可加工成各种形态、规格地铝合金材.主要用于制造航空器材、日常生活用品、建筑用门窗等.铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金.变形铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金.不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等.可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等. 铝合金可以采用热处理获得良好地机械性能,物理性能和抗腐蚀性能. 铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金和铝锌合金.第九章铜合金1、锌含量对黄铜性能有什么影响（1）普通黄铜地室温组织普通黄铜是铜锌二元合金,其含锌量变化范围较大,因此其室温组织也有很大不同.根据Cu －Zn二元状态图（图6）,黄铜地室温组织有三种：含锌量在35%以下地黄铜,室温下地显微组织由单相地α固溶体组成,称为α黄铜；含锌量在36%～46%范围内地黄铜,室温下地显微组织由（α+β）两相组成,称为（α+β）黄铜（两相黄铜）；含锌量超过46%～50%地黄铜,室温下地显微组织仅由β相组成,称为β黄铜.（2）压力加工性能α单相黄铜（从H96至H65）具有良好地塑性,能承受冷热加工,但α单相黄铜在锻造等热加工时易出现中温脆性,其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化,一般在200～700℃之间.因此,热加工时温度应高于700℃.单相α黄铜中温脆性区产生地原因主要是在Cu-Zn合金系α相区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物,在中低温加热时发生有序转变,使合金变脆；另外,合金中存在微量地铅、铋有害杂质与铜形成低熔点共晶薄膜分布在晶界上,热加工时产生晶间破裂.实践表明,加入微量地铈可以有效地消除中温脆性.两相黄铜（从H63至H59）,合金组织中除了具有塑性良好地α相外,还出现了由电子化合物CuZn为基地β固溶体.β相在高温下具有很高地塑性,而低温下地β′相（有序固溶体）性质硬脆.故（α+β）黄铜应在热态下进行锻造.含锌量大于46%～50%地β黄铜因性能硬脆,不能进行压力加工.（3）力学性能黄铜中由于含锌量不同,机械性能也不一样.对于α黄铜,随着含锌量地增多,σb和δ均不断增高.对于（α+β）黄铜,当含锌量增加到约为45%之前,室温强度不断提高.若再进一步增加含锌量,则由于合金组织中出现了脆性更大地r相（以Cu5Zn8化合物为基地固溶体）,强度急剧降低.（α+β）黄铜地室温塑性则始终随含锌量地增加而降低.所以含锌量超过45%地铜锌合金无实用价值.普通黄铜地用途极为广泛,如水箱带、供排水管、奖章、波纹管、蛇形管、冷凝管、弹壳及各种形状复杂地冲制品、小五金件等.随着锌含量地增加从H63到H59,它们均能很好地承受热态加工,多用于机械及电器地各种零件、冲压件及乐器等处.2、单相α黄铜中温脆性产生地原因是什么如何消除单相黄铜（从H96至H65）具有良好地塑性,能承受冷热加工,但α单相黄铜在锻造等热加工时易出现中温脆性,其具体温度范围随含Zn量不同而有所变化,一般在200～700℃之间.因此,热加工时温度应高于700℃.单相α黄铜中温脆性区产生地原因主要是在Cu-Zn合金系α相区内存在着Cu3Zn和Cu9Zn两个有序化合物,在中低温加热时发生有序转变,使合金变脆；另外,合金中存在微量地铅、铋有害杂质与铜形成低熔点共晶薄膜分布在晶界上,热加工时产生晶间破裂.实践表明,加入微量地铈可以有效地消除中温脆性.3、什么是黄铜地“自裂”产生地原因是什么通常采用什么方法消除。
金属材料与热处理练习题库与参考答案
金属材料与热处理练习题库与参考答案一、单选题（共30题，每题1分，共30分）1、根据石墨形态不同,铸铁的分类错误的是( )。
A、麻口铸铁B、球墨铸铁C、蠕墨铸铁D、灰铸铁正确答案：A2、GCrl5SiMn钢属于:( )。
A、滚动轴承钢B、刃具钢C、量具钢D、模具钢正确答案：A3、马氏体组织有两种形态( )。
A、树状、针状B、板条、针状C、板条、树状D、索状、树状正确答案：B4、淬火后铝合金的强度和硬度随时间而发生显著提高的现象称为( )。
A、淬火处理B、正火处理C、时效或沉淀强化D、退火处理正确答案：C5、加工硬化现象的最主要原因是( )。
A、晶粒破碎细化B、位错密度增加C、形成纤维组织正确答案：B6、a-Fe转变为y-Fe时的温度为( )摄氏度。
A、912B、770C、1538正确答案：A7、作为碳素工具钢,含碳量一般应为( )。
A、<0.25%B、>0.7%C、<0.55&D、>2.1%正确答案：B8、铜的熔点为( )。
A、1023℃B、2032℃C、1083℃D、3245℃正确答案：C9、钢的（）是指钢淬火时获得一定淬透层深度的能力。
A、淬透性B、淬硬性C、时效D、冷处理正确答案：A10、ZG25表示含碳量为( )的铸造碳钢。
A、0.0025B、0.0037C、0.0028D、0.0035正确答案：A11、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的--伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（）。
A、强度和韧性B、强度和塑性C、塑性和韧性D、强度和硬度正确答案：B12、拉伸实验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的 ( )。
A、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度正确答案：C13、（）是硬而脆的相。
A、奥氏体B、贝氏体C、马氏体正确答案：C14、金属材料的组织不同，其性能（）。
A、与组织无关B、不确定C、不同D、相同正确答案：C15、共晶白口铸铁的室温组织是( )。
(完整版)铸造练习题及答案
铸造练习题一、判断题(本大题共91小题，总计91分)1.(1分)浇注温度过低，则金属液流动性差，铸件易产生气孔、缩孔、粘砂等缺陷。
（）2.(1分)金属型铸造主要用于大批量生产形状简单的钢铁铸件。
（）3.(1分)机床中的床身、床腿、尾座、主轴箱体、手轮等是用铸造方法生产的。
（）4.(1分)熔模铸造与金属型铸造相比较，前者得到的铸件晶粒细。
（）5.(1分)离心铸造的主要优点是不需型芯和浇注系统，它主要适合于生产圆筒形内腔的铸件。
（）6.(1分)修补铸件的常用方法有补焊法、渗补法、熔补法和金属喷涂法等。
（）7.(1分)模样用来形成铸型型腔，铸型用于形成铸件的外形等。
芯盒用来制造砂芯（型芯），型芯用于形成铸件的内孔、内腔或局部外形。
（）8.(1分)浇注温度过高，则金属液吸气多，体收缩大，铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷。
（）9.(1分)对于承受动载荷，要求具有较高力学性能的重要零件，一般采用铸件作毛坯。
（）10.(1分)确定浇注位置时宽大平面应朝下，薄壁面朝上，厚壁朝下。
（）11.(1分)造型材料应具有高的耐火度，即型砂承受高温作用而不软化、不熔融的能力。
若型砂耐火度差，易使铸件产生粘砂缺陷。
（）12.(1分)造型材料应具有高的硬度、耐火度，还应有良好的透气性、流动性、退让性等。
（）13.(1分)当铸件的最大截面不在端部，模样又不便分开，造型时常采用分模造型。
（）14.(1分)尺寸较大的铸件或体收缩较大的金属应设冒口，冒口可设在铸件的上部、中部或下部。
（）15.(1分)在不增加壁厚的条件下，选择合理的截面形状和设置加强筋可提高铸件承载能力。
（）16.(1分)铸件中的气孔能增加毛坯材料的透气性。
（）17.(1分)砂型铸造手工造型的适用范围是中小批量和单件生产。
（）18.(1分)最大截面在中部的铸件，一般采用分块模三箱造型。
（）19.(1分)假箱造型时，假箱起底板作用，只用于造型，不参予合型浇注。
（）20.(1分)型砂中的附加物包含有木屑，其作用是改善型砂的透气性。
kxx第2章铸造成形习题及参考答案
kxx第2章铸造成形习题及参考答案习题第2章铸造成形填空题：1、铸造⽅法从总体上可分为普通铸造和特种铸造两⼤类，普通铸造是指砂型铸造⽅法，不同于砂型铸造的其他铸造⽅法统称为特种铸造，常⽤的特种铸造⽅法有：（）、（）、（）、（）、（）等。
2、凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态⾦属的补充，将产⽣（）或（）。
3、对砂型铸件进⾏结构设计时，必须考虑合⾦的（）和铸造（）对铸件结构提出的要求。
4、（）是铸造合⾦本⾝的物理性质，是铸件许多缺陷（）产⽣的基本原因。
5、浇注位置是指造型时（）在铸型中所处的位置，它影响铸件的质量。
6、铸造应⼒按产⽣的原因不同，主要可分为（）和（）两种。
7、铸件上各部分壁厚相差较⼤，冷却到室温，厚壁部分的残余应⼒为（）应⼒，⽽薄壁部分的残余应⼒为（）应⼒。
8、任何⼀种液态⾦属注⼊铸型以后，从浇注温度冷却⾄室温都要经过三个联系的收缩阶段，即（）、（）和（）。
9、在低压铸造、压⼒铸造和离⼼铸造时，因⼈为加⼤了充型压⼒，故（）较强。
提⾼浇铸温度是改善合⾦（）的重要措施。
10、铸件浇铸位置的选择必须正确，如重要加⼯⾯、⼤平⾯和薄壁部分在浇铸时应尽量（），⽽厚⼤部位应尽量（），以便安放冒⼝进⾏（）。
单项选择题：1、下列合⾦流动性最好的是：（）①普通灰铸铁；②球墨铸铁；③可锻铸铁；④蠕墨铸铁。
2、摩托车活塞应具有良好的耐热性、热膨胀系数⼩，导热性好、耐磨、耐蚀、重量轻等性能。
在下列材料中，⼀般选⽤：（）①铸造黄铜；②合⾦结构钢；③铸造铝硅合⾦；④铸造碳钢。
3、在下列铸造合⾦中，⾃由收缩率最⼩的是：（）①铸钢；②灰铸铁；③铸造铝合⾦；④⽩⼝铸铁4、图⽰圆锥齿轮铸件，齿⾯质量要求较⾼。
材料HT350，⼩批⽣产。
最佳浇5①采⽤在热节处加明、暗冒⼝或冷铁以实现顺序凝固②尽量使铸件壁厚均匀以实现同时凝固③提⾼浇注温度④采⽤颗粒⼤⽽均匀的原砂以改善填充条件多项选择题：1、液态合⾦浇注温度冷却到室温所经历的收缩阶段有：（）①⾼温收缩；②液态收缩；③凝固收缩④低温收缩；⑤固态收缩2、挖沙或假箱造型时候，分型⾯：（）①⼀定是曲⾯；②⼀定是圆锥⾯；③可以是平；④⼀定是平⾯；⑤可以是曲⾯3、影响液态合⾦充型能⼒的主要因素是：（）①合⾦的结晶特性；②浇注温度；③合⾦的收缩率；④铸造⼯艺凝固原则；⑤铸件壁厚和铸型条件4、影响液态合⾦充型能⼒的主要因素是：（）①合⾦的结晶特性；②浇注温度；③合⾦的收缩率；④铸造⼯艺凝固原则；⑤铸件壁厚和铸型条件5、产⽣缩孔、缩松的基本原因：（）①液态收缩；②固态收缩；③凝固收缩；④线收缩；⑤等温收缩结构改错题：1、如下图所⽰，浇铸位置是否合理？若不合理请改为合理。
铸造工程基础习题及答案
铸造工程基础习题及答案一、砂型铸造部分 (一)填空及名词解释1(设置冒口、冷铁和铸肋的主要目的是(防止缩孔、缩松、裂纹和变形等铸造缺陷)。
(stripping time):指从混砂结束开始，在芯盒内制的砂芯(或未脱2(脱模时间模的砂型)硬化到能满意地将砂芯从芯盒中取出(或脱模)，而不致发生砂芯(或砂型)变形所需的时间间隔。
3。
补贴:为实现顺序凝固或加强补缩效果，在靠近冒口的铸件壁厚上补加的倾斜的金属块。
4( 水玻璃是各种硅酸盐的统称。
在铸造上常用的有钠水玻璃、钾水玻璃、锂水玻璃，分别为(硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂)的水溶液，其化学式分别为(NaO。
2mSiO 。
nHO、KO。
mSiO。
nHO、LiOmSiO2。
nHO)。
22222 225(流动性:型砂在外力或自重作用下，沿模样与砂粒之间相对移动的能力称为流动性。
6(气硬冷芯盒法(vapor cold box process):将混好的双组份树脂砂填入芯盒，然后在室温下通过吹气硬化制成砂芯的方法。
7.型、芯砂:将原砂或再生砂+粘结剂+其它附加物等所混制成的混合物为型砂或芯砂(其中将其用于铸型者被称为型砂,用于制砂芯者称为芯砂)。
8(可使用时间(bench life，working time):指自硬树脂砂(其它化学粘结剂也相同)混砂后能够制出合格砂芯的那一段时间。
9。
冷铁:为增加铸件局部冷却速度，在型腔内部及工作表面安放的金属块。
10(热芯盒法(hot-box process):用液态热固性树脂粘结剂和催化剂配制成的芯砂，吹射入加热到一定温度的芯盒内(180-250C)，贴近芯盒表面的砂芯受热，其粘结剂在很短时间即可缩聚而硬化而制成砂芯的方法。
(二)问答题1. 铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件用的湿型砂各具有什么特点, 答题要点:由于铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件的合金特性和浇注温度不同，因此它们用的湿型砂不宜一样。
铸铁件的合金熔点较高(略低于铸钢)，浇注温度一般在1200?一1400?左右，因此对湿型砂耐火度的要求可比铸钢件低。
合金钢、铸铁部分习题
合金钢、铸铁部分习题
1( 什么是低合金钢、合金钢,
2( 合金元素在钢中的主要作用是什么,
3( 试解释下列现象:
(1)Q345钢与Q235钢的含碳量基本相同，但前者的强度明显高于后者。
(2)将20CrMnTi、20钢同时加热到950?并保温一段时间，发现前者的奥
氏体晶粒很细小而后者的奥氏体晶粒粗大。
4( 下列零件及工具，如材料错用，在使用过程中会出现哪些问题,
(1)把 45钢当作20CrMnTi钢制造齿轮;
(2)把T12钢当作W18Cr4V钢制造钻头;
(3)把20钢当作60Si2Mn钢制造弹簧。
5(说明下列牌号钢的类型、碳及合金元素的含量。
Q345、20CrMnTi、40Cr、60Si2Mn、GCrl5、ZGMnl3、9SiCr、W18Cr4V、
1Crl8Ni9、5CrMnMo
1( 什么叫铸铁,与钢相比，铸铁的化学成分和性能有何特点, 2( 什么叫铸铁的石墨化,影响铸铁石墨化的因素有哪些, 3(下列说法是否正确,为什么,
(1)可通过热处理来明显改善灰铸铁的力学性能;
(2)可锻铸铁因具有较好的塑性，故可进行锻造;
(3)白口铸铁硬度高，可用于制造刀具;
(4)因片状石墨的影响，灰铸铁的各项力学性能指标均远低于钢。
4. 说明下列牌号铸铁的类型、数字的含义、用途。
HT250、QT600—3、KTH350,10、KTZ550—04、RuT260。
5( 试为下列零件选择合适的铸铁:
(1)机床床身;(2)汽车发电机曲轴;(3)球磨机磨球;。
铸造复习题答案解析版1
铸造工程学复习提纲1.什么是充型和凝固？影响铸件凝固方式的主要因素是什么？充填铸型（充型）：亦称浇注，是指液态合金填充铸型的过程，是一种运动速度变化的机械过程。
冷却凝固：液态金属通过冷却凝固而形成铸件的过程，是结晶和组织变化的热量传递过程。
合金的结晶温度范围铸件的温度梯度2.合金的收缩分为几个阶段？各易产生何种缺陷？三个阶段：液态收缩、凝固收缩、固态收缩液态收缩和凝固收缩是产生缩孔和缩松的基本原因，铸件的固态收缩不仅对铸件的尺寸精度有着直接的影响，而且是铸造应力、变形、裂纹的变形。
3.砂型分为几类？粘土砂型、水玻璃砂型各分为几类？湿型砂的基本组成是什么？其粘结机理？粘土砂型、无机化学粘结剂砂型、有机粘结剂砂型。
粘土砂型包括湿型、表面干型、干型。
水玻璃砂型包括CO2硬化水玻璃砂(包括VRH法)、自硬水玻璃砂(有机酯硬化)、物理硬化水玻璃砂(烘干法/微波法)。
湿型砂的分类面砂、干砂、单一砂。
湿型砂的基本组成是原砂、粘土、附加物和水粘结机理：粘土表面带有电荷和可交换性阳离子。
4.什么是夹砂结疤和鼠尾？①夹砂结疤均是指在铸件比较开阔的表面上出现一片或多片粗糙而不规则的金属凸出物，其内部金属层中还常夹有砂层，称为夹砂结疤。
②鼠尾：铸件表面上细长而不规则的线状凹槽，形状好象裂纹或隙缝，凹槽深度不超过5mm，有一定方向性，无金属瘤状物，这种缺陷通常沿下型内浇口正前方产生，在下型表面上可看到与这些凹槽相对应的线状棱纹，称为鼠尾。
5.浇注系统的组成是什么？各有什么作用？浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道、内浇道、末端延长段。
浇口杯作用：①承接来自浇包的金属液，防止飞溅和溢出，方便浇注；②减少金属液对铸型的直接冲击；③可能撇去部分熔渣、杂质、阻止其进入直浇道内；提高金属液静压力。
直浇道作用：从浇口杯中将浇口杯中的金属液引入横浇道、内浇道或直接进入型腔。
直浇道窝作用：①缓冲作用，减轻金属液对直浇道底部型砂冲刷②缩短直横道拐弯处的高度紊流区；③改善内浇道的流量分布，有利于内浇道流量分布的均匀化；④减少直-横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失，有利于金属液中气泡的浮出。
本单元练习试题[铸铁]参考答案解析[马]
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本单元练习题（铸铁）参考答案（一）填空题1.碳在铸铁中的存在形式有渗碳体和石墨两种。
2.灰口铸铁中根据石墨的形态不同，灰口铸铁又可分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、和蠕墨铸铁。
3.石墨化过程是指铸铁中的碳以石墨形态析出的过程。
4.可锻铸铁是由白口铸铁经石墨化退火而获得的。
5.影响石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。
6.石墨虽然降低了灰铸铁的力学性能，但却给灰铸铁带来一系列其它的优良性能，主要有：良好的铸造性能、良好的减振性能、良好的减摩性能、良好的切削加工性能、和小的缺口敏感性。
（二）判断题1.由于灰铸铁中碳和杂质元素的含量较高，所以力学性能特点是硬而脆。
（×）2.虽然灰铸铁的抗拉强度不高，但抗压强度与钢相当。
（√）3.可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，它是一种可以进行锻造的铸铁。
（×）4.因为铸铁中的石墨对力学性能产生不利影响，所以它是有害而无益的。
（×）5.孕育铸铁的力学性能优于普通铸铁，并且各部位的组织和性能均匀一致。
（√）6.常用铸铁中。
球墨铸铁的力学性能最好，它可代替钢制作形状复杂、性能要求较高的零件。
（√）7.球墨铸铁常常需要进行热处理，获得不同的组织，以满足不同的使用要求。
（√）8.可锻铸铁件主要用于制作形状复杂，要求较高塑性和韧性的薄壁小型零件。
（√）9.为消除铸铁表面或薄壁处的白口组织，应采用时效处理。
（×）10.在铸铁中加入一定量的合金元素，使之具有特殊的物理、化学和其它特殊性能，这种铸铁称之为合金铸铁。
（√）（三）选择题1.由于白口铸铁中的碳主要是以 B 形式存在，所以性能特点是 D 。
A.石墨B.渗碳体C.硬度低，韧性好D.硬度高，韧性差2.灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁中的碳主要以 A 形式存在。
A.石墨B.渗碳体C.铁素体D.奥氏体3.灰铸铁的 C 性能与钢相当。
A.塑性B.抗拉强度C.抗压强度D.冲击韧性4.铸铁变质处理采用的变质剂是 A或B 。
机械工程材料_习题集答案
作业01 力学性能 参考答案一、下列情况分别是因为哪一个力学性能指标达不到要求？1. 紧固螺栓使用后发生塑性变形。
( 屈服强度 )2. 齿轮正常负荷条件下工作中发生断裂。
( 疲劳强度 )3. 汽车紧急刹车时，发动机曲轴发生断裂。
( 冲击韧度 )4. 不锈钢圆板冲压加工成圆柱杯的过程中发生裂纹。
( 塑性 )5. 齿轮工作在寿命期内发生严重磨损。
( 硬度 )二、下列现象与哪一个力学性能有关？1. 铜比低碳钢容易被锯割。
( 硬度 )2. 锯条易被折断，而铁丝不易折断。
( 塑性 )p151-4 甲、乙、丙、丁四种材料的硬度分别为45HRC 、90HRB 、800HV 、240HBS ，试比较这四种材料硬度的高低。
答： 45HRC →HV ： 90HRB →HB ： 183901307300HRB 1307300HB ≈-=-=所以，800HV ＞45HRC ＞240HBS ＞90HRB作业02a 金属结构与结晶 参考答案一、判断题（ × ）1. 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。
（ × ）2. 室温下，金属晶粒越细，则强度越高、塑性越低。
二、选择题（ b ）1. 金属结晶时，冷却速度越快，其实际结晶温度将：a. 越高b. 越低c. 越接近理论结晶温度（ b ）2. 为细化晶粒，可采用：a. 快速浇注b. 加变质剂c. 以砂型代金属型（c ）3. 晶体中的位错属于：a. 体缺陷b. 面缺陷c. 线缺陷d. 点缺陷三、填空题1. 晶体与非晶体结构上的最根本的区别是，晶体内原子排列是：（有规则、周期性的）。
2. γ-Fe的一个晶胞原子数=（4 ）。
3. α-Fe、Al、Cu、Ni、V、Mg、Zn各属何种晶体结构：体心立方：（α-Fe、V ）；面心立方：（Al、Cu、Ni ）；密排六方：（Mg、Zn ）4. 实际金属晶体中存在：（点、线、面）三种缺陷，引起晶格（畸变）。
5. 结晶过程是靠两个密切联系的基本过程来实现的，它们是：（形核）和（晶核长大）。
金属工艺学课后习题答案
金属工艺学课后习题答案主编：邓文英郭晓鹏P 61(2)影响铸铁石墨化的主要因素是什么？为什么铸铁的牌号不能用化学成分来表示？答：影响铸铁石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。
化学成分碳既是形成石墨的元素，又是促进石墨化的元素，含碳愈高，析出的石墨愈多、愈粗大而基体铁素体增加、珠光体减少；反之，含碳愈底，石墨减少且细化。
硅是强烈促进石墨化的元素，随着硅的增加，石墨显著增多。
冷却速度相同化学成分的铸铁，若冷却速度不同，起组织和性能也不同。
由于铸铁的性能不仅取决于化学成分还与其壁厚密切相关。
（5）某产品上的灰铸铁件壁厚计有5mm、25mm两种，力学性能全部要求σb=220MPa，若全部选用HT200，是否正确？答：不正确；壁厚为25mm处无法达到要求220MPa。
P 73（1）为什么手工造型认识目前不可忽视的造型方法？机器造型有哪些优越性？其工艺特点有哪些？答：手工造型操作灵活，大小件均可，可采用各种，模样及型芯，通过两三箱造型等方法制出外廓及形腔复杂的铸件；对模样的要求不高，一般采用成本较低的实体木模样；对沙箱的要求也不高，因此任是不可忽视的造型方法。
机器造型可大大提高劳动生产率，改造劳动条件，铸件尺寸精确、表面光洁，加工余量小。
机器造型的工艺特点通常采用模板进行两箱造型；模板是将模样、浇注系统沿分型面与模底板连成一整体的专用模具，不能紧实中箱，故不能能进行三箱造型。
（2）什么是铸造工艺图？它包括哪些内容？它在铸件生产的准备阶段起着哪些重要作用？答：铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造方案的图形。
包括：浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及固定方法，加工余量，收缩率，浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置。
是指导模样设计、生产准备、铸型制造和铸件检验的基本工艺文件。
P 81（2）什么是铸件的结构斜度？它起模斜度有何不同？答：结构斜度是指铸件结构所具有的斜度，而起模斜度则是为了便于起模，平行起模方向的模样表面上所增加的斜度；此铸件在起模时有不合理的地方。
铸件形成理论习题答案
1. 液态金属的结构和性质1、加热时原子距离的变化如图1—2所示，试问原子间的平衡距离R0与温度有何关系? R0、R1、R2…..的概念？答：温度的变化，只改变原子的间距，并不改变原子间的平衡位置，即R0不变。
而R0,R1,R2….是温度升高时，原子振动的中心位置。
因为温度升高，振幅加大但曲线（W-R）是不对称的，所以振幅中心发生变化。
2、图1-1纵坐标表示作用力，金属原子的运动可以看成是一种振动，其振动在图中如何表示的？物质受热后为什么会膨胀？答：振幅在图中的表示：如图1-2中数条的平行线。
加热时，能量增加，原子间距增加，金属内部空穴增加，即产生膨胀。
3、图1-1中的Q是熔化潜热吗？在熔化温度下，金属吸收热量而金属温度不变，熔化潜热的本质是什么？答：Q不是熔化潜热。
在熔化温度下金属吸收热量①体积膨胀做功②增加系统内能（电阻，粘性都发生突变）原子排列发生紊乱。
在熔点附近，原子间距为R1,能量很高，但是引力大，需要向平衡位置运动，当吸收足够能量----熔化潜热时，使原子间距>R1,引力减小，结合键破坏，进入熔化状态，熔化潜热使晶粒瓦解，液体原子具有更高的能量而金属的温度并不升高。
（使晶粒瓦解，并不是所有结合键全部破坏）4、通过哪些现象和实验说明金属熔化并不是原子间的结合力全部被破坏？答：（1）体积变化：固态—气态：体积无限膨胀。
固态到液态，体积仅增加3~5%，原子间距仅增加1~1.5%。
（2）熵值变化：△Sm/△S 仅为0.13~0.54% （3）熔化潜热：原子结合键只破坏了百分之几（4）X 线衍射分析：液态金属原子分布曲线波动于平衡密度曲线上下第一峰位置和固态衍射线极为相近，其配位数也相近，第二峰值亦近似。
距离再大，则与固态衍射线远了，液态金属中原子的排列在几个原子间距的范围内，与其固态的排列方式基本一致。
5、纯金属和实际金属在结构上有何异同？试分析铸铁的液态结构。
答：纯金属的液态结构：接近熔点的液态金属是由和原子晶体显微晶体和“空穴”组成。
机械制造基础第十章铸造习题解答
第十章铸造习题解答10-1 试述铸造生产的特点，并举例说明其应用情况。
答：铸造生产的特点有：①铸造能生产形状复杂，特别是内腔复杂的毛坯。
例如机床床身、内燃机缸体和缸盖、涡轮叫叶片、阀体等。
②铸造的适应性广。
铸造既可用于单件生产，也可用于成批或大量生产；铸件的轮廓尺寸可从几毫米至几十米，重量可从几克到几百吨；工业中常用的金属材料都可用铸造方法成形。
③铸造成本低。
铸造所用的原材料来源广泛，价格低廉，还可利用废旧的金属材料，一般不需要价格昂贵的设备。
④铸件的力学性能不及锻件，一般不宜用作承受较大交变、冲击载荷的零件。
⑤铸件的质量不稳定，易出现废品。
⑥铸造生产的环境条件差等。
10-2 型砂由哪些材料组成？试述型砂的主要性能及其对铸件质量的影响。
答：型砂由原砂、粘结剂和附加物组成。
型砂的主要性能有：①耐火度。
型砂的耐火度好，铸件不易产生粘砂缺陷。
②强度。
若强度不足，铸件易产生形状和砂眼等缺陷。
③透气性。
透气性差，浇注时产生的气体不易排出，会使铸件产生气孔缺陷。
④可塑性。
可塑性好，造型时能准确地复制出模样的轮廓，铸件质量好。
⑤退让性。
退让性不好，易使铸件收缩时受阻而产生内应力，引起铸件变形和开裂。
10-3 试列表分析比较整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型和刮板造型的特点和应用情况。
答：列表进行比较：10-4 试结合一个实际零件用示意图说明其手工造型方法和过程。
答：以双联齿轮毛坯手工造型为例，手工造型过程如下：①造下砂型——②造上砂型——③开外浇口、扎通气孔——④起出模样——⑤合型——⑥浇注铁水——⑦带浇口铸件。
10-5 典型浇注系统由哪几个部分组成？各部分有何作用？答：典型浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。
浇口杯的作用是将来自浇包的金属引入直浇道，缓和冲击分离熔渣。
直浇道为一圆锥形垂直通道，其高度使金属液产生一定的静压力，以控制金属液流入铸型的速度和提高充型能力。
横浇道分配金属液进入内浇道，并起挡渣的作用，它的断面一般为梯形，并设在内浇道之上，使得上浮的熔渣不致流入型腔。
(完整)金属材料及热处理习题 有答案
第1章钢的热处理一、填空题1．热处理根据目的和工序位置不同可分为预备热处理和最终热处理.2．热处理工艺过程由加热、保温和冷却三个阶段组成。
3．珠光体根据层片的厚薄可细分为珠光体、索氏体和屈氏体。
4．珠光体转变是典型的扩散型相变,其转变温度越低,组织越细，强度、硬度越高。
5．贝氏体分上贝氏体和下贝氏体两种.6．感应加热表面淬火,按电流频率的不同，可分为高频感应加热淬火、中频感应加热淬火和工频感应加热淬火三种.而且感应加热电流频率越高，淬硬层越薄。
7．钢的回火脆性分为第一类回火脆性和第二类回火脆性,采用回火后快冷不易发生的是第二类回火脆性 . 8．化学热处理是有分解、吸收和扩散三个基本过程组成.9．根据渗碳时介质的物理状态不同，渗碳方法可分为固体渗碳、液体渗碳和气体渗碳三种.10．除Co外，其它的合金元素溶入奥氏体中均使C曲线向右移动，即使钢的临界冷却速度变小，淬透性提高。
11．淬火钢在回火时的组织转变大致包括马氏体的分解,残余奥氏体的分解,碳化物的转变，碳化物的集聚长大和a相的再结晶等四个阶段。
12．碳钢马氏体形态主要有板条和片状两种，其中以板条强韧性较好。
13、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时，原奥氏体中碳含量越高，则Ms点越低，转变后的残余奥氏体量就越多二、选择题1．过冷奥氏体是C温度下存在，尚未转变的奥氏体。
A．Ms B．M f C．A12．过共析钢的淬火加热温度应该选择在A,亚共析钢则应该选择在C。
A．Ac1+30~50C B．Ac cm以上 C．Ac3+30~50C3．调质处理就是C。
A．淬火＋低温回火 B．淬火＋中温回火 C．淬火＋高温回火4．化学热处理与其他热处理方法的基本区别是C.A．加热温度 B．组织变化 C．改变表面化学成分5．渗氮零件在渗氮后应采取（ A ）工艺。
A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火 C。
淬火+高温回火 D.不需热处理6．马氏体的硬度主要取决于马氏体的（C ）A.组织形态B.合金成分 C。
压铸原理及工艺练习题及参考答案
压铸——练习题参考答案及实训项目提示第1章压铸原理及工艺参数选择一、判断题（×）1. 巴顿认为：充填过程的第一阶段是影响压铸件的表面质量；第二阶段是影响压铸件的强度；第三阶段是影响压铸件的硬度。
（√）2. 压铸成形技术参数中的两个温度指标是合金温度和模具温度。
（×）3. 压铸模在生产时合金温度越高越好，这样合金不容易在压室内凝固。
（√）4. 压铸模是压铸生产三大要素之一。
（√）5. 当压铸件体积确定后，充填时间与充填速度和内浇口截面积之乘积成反比。
（×）6. 对于厚壁或内部质量要求较高的压铸件，应选择较高的充填速度。
（√）7.一般在保证压铸件成形和使用要求的前提下选用较低的比压。
（×）8. 留模时间是从持压终了至开模推出压铸件的这段时间，它设置得越短越好。
二、选择题1.铝合金压铸模在生产过程中，模具温度一般保持在__B __左右。
A. 120℃B. 220℃C. 350℃D. 500℃2. 充填压铸模具型腔时金属液流动的状态有：ABCDA．喷射及喷射流 B. 压力流 C. 再喷射 D. 补缩金属流3. 最有发展前途的压铸新工艺是： CA．真空压铸 B. 充氧压铸 C. 半固态压铸 D. 精速密压铸三、思考题1. 何谓压射比压？可以通过哪些途径来改变压射比压？选择压射比压应考虑哪些因素？压射比压是充模结束时压射冲头作用于压室内单位面积金属液面上的压力。
通过调整压射力和压室的内径可以控制压射比压的大小。
压射比压的选择应根据压铸件的形状、尺寸、复杂程度、壁厚、合金的特性、温度及排溢系统等确定。
1）选择合适的压射比压可以改善压铸件的力学性能一般情况下，随着压射比压的增大，压铸件的强度亦增加。
但随着压射比压的增大，压铸件的塑性指标将会下降，比压的增加有一定限度，过高时不仅使伸长率减小，而且强度也会下降，使压铸件的力学性能恶化。
2）提高压射比压可以提高金属液的充模能力，获得轮廓清晰的压铸件在一般情况下，压铸薄壁铸件时，内浇口的厚度较薄，流动阻力较大，故要有较大的压射比压；对于厚壁铸件可以选用较小的压射比压。
铸造复习题-全套题目+正确答案
铸造复习题-全套题⽬+正确答案铸造⼯程基础第⼀、第⼆章课外作业1、试叙铸造⽣产的基本过程答：有两个基本过程：充填铸型和冷却凝固。
这两个基本过程可在重⼒场或其它⼒的作⽤下完成。
充填铸型( 亦称浇注) 主要是⼀种运动速度变化的机械过程, 冷却凝固则为结晶和组织变化的热量传递过程。
2、铸造（成形⽅法）有⼏种类型？答：有普通砂型铸造、熔模精密铸造、压⼒铸造、差压铸造、离⼼铸造、挤压铸造、⾦属型铸造3、何谓型砂、芯砂、⾯砂、背砂、湿型、⼲型、表⾯⼲型？答：型砂——由原砂、粘结剂、附加物及⽔配制⽽成，⽤于制造铸型的砂⼦。
芯砂——由原砂、粘结剂、附加物及⽔配制⽽成，⽤于制造型芯的砂⼦。
⾯砂——特殊配制的在造型时铺覆在模样表⾯上构成型腔表⾯层的型砂。
背砂——在模样上覆盖在⾯砂背后，填充砂箱⽤的型砂。
湿型——不经烘⼲的粘⼟砂铸型称为湿型。
（主要⽤于中、⼩件，成本低，易于实现机械化和⾃动化⽣产）⼲型——烘⼲后的粘⼟砂铸型称为⼲型。
（主要⽤于⼤件,重要件,成本⾼）表⾯⼲型——只烘⼲表⾯⼀层（⼀般5—10mm，⼤件20mm以上），可⽤于中⼤型件，成本介于⼲型与湿型之间。
4、根据使⽤的粘结剂不同，常⽤的型（芯）砂有那些类型？其中那⼀类型（芯）砂使⽤最⼴？答：常⽤的型（芯）砂有粘⼟型砂（⽤粘⼟作粘结剂）、⽔玻璃型砂（⽤⽔玻璃作粘结剂）、植物油型砂（⽤植物油作粘结剂）、合脂型砂（⽤合脂作粘结剂）、树脂⾃硬型砂（⽤树脂作粘结剂）。
其中粘⼟型砂使⽤最⼴，⽬前⽤于造型的型砂，绝⼤部份是粘⼟型砂，⾄于⽔玻璃砂、植物油砂、合脂砂、树脂砂等，⼀般只⽤于制造型芯以及有特殊要求的铸型。
5、⽯英砂由那⼏种矿物组成？其耐⽕度主要由那⼀种矿物决定？答：组成：⽯英、长⽯、云母、铁的氧化物、硫化物和碱⾦属氧化物;⽯英砂的耐⽕度主要取决于Sio2的含量，欲使⽯英砂耐⽕度⾼，其Sio2的含量应尽可能⾼，⽽长⽯和云母应控制在较低的范围内。
6、⽯英质原砂的基本技术要求有那些？答：（1）含泥量尽可能低（含泥量⾼，透⽓性差，铸件易产⽣⽓孔及浇不⾜等缺陷，且耗费粘结剂多）（2）颗粒度均匀（3）Sio2含量⾼（Sio2含量愈⾼，耐⽕度愈⾼）（4）应为较均匀的单粒砂7、何谓普通粘⼟？何谓膨润⼟？它们性能上有何差别？为什么？各使⽤在什么场合？答：粘⼟是岩⽯经过长期风化作⽤分解和沉积⽽成。
铸造工艺学习题(含答案)
铸造工艺学习题（含答案）一、填空题1.合金液体的浇注温度越高，液态合金的流动性越好，合金的收缩率为越大。
2.尽量将铸件的大部或全部置于同一箱内，以减少因分型面造成的尺寸偏差。
3.型芯是为了获得铸件的内腔和孔洞。
4.特种铸成就是除砂型铸成外的其他铸成方式的泛称。
通常存有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、消失模铸造。
5.壳芯法的粘结剂是酚醛树脂，硬化剂是乌洛托品；热芯盒法的粘结剂就是呋喃树脂，硬化剂就是存有潜伏性的氯化铵。
6.基钦根就是切削和冲压的泛称。
7.湿型砂是目前应用最广泛的砂型，主要由原砂、粘结剂（粘土）、水、附加物四部分共同组成。
8.在浇筑过程中，如果发生型壁移动，则铸件容易形成缩孔和缩松。
9.制造砂型和砂芯的材料，分别成为型砂和芯砂，统称为造型材料。
10.为保证铸件质量，造型材料的要求是：有足够的强度、有一定的透气性、屈服行、耐火性。
11.为填充型腔和冒口开设于铸型中的系列统称为浇注系统，通常包内加管则杯、直迪阿尔库、横浇道、内迪阿尔库。
12.逐渐各部分壁厚差异过大时，在薄壁处易导致浇不到、冷隔。
13.凝固方式，根据凝固区域宽度不同，一般有糊状凝固、顺序凝固、中间凝结三种类型。
二、选择题1.冷芯盒法温度低，表面极易着火播发豆腐，可以引发铸件的质量问题。
2.铸钢件的铸型用非石英砂。
3.加入煤粉主要是为了提高铸铁件的表面质量，防止粘砂、结疤、夹砂，从而提升铸件表面质量。
4.硅烷可以做偶联剂，在树脂和沙砾这两种性质差异很大的材料的表面架一个“中间桥梁”，从而赢得较好的融合。
5.冒口的促进作用就是排气、补缩。
6.铸造的特点：成本低，适应性广，铸件表面质量差。
7.浇注系统中有挡砂作用的是：横浇道。
8.非石英砂用于大型铸钢件。
9.常温下，粘土在湿型中的导电机制主要就是“表面连结”。
高温下主要是“桥联结”。
10.蒙脱石的单位景层之间结合力些微，水分子和水溶液中的离子或其他极性分子容易进入单位晶层与单位晶层之间。
《金属材料与热处理》教材习题答案：第六章 铸铁
《金属材料与热处理》教材习题答案第六章铸铁1.什么是铸铁？与钢相比，它在成分、组织和性能这几个方面有什么不同？答：铸铁是含碳量大于2.11％的铁碳合金而钢的含碳量通常在1.4%以下，常用的铸铁，含碳量一般在2.5％~4.0％的范围内，此外还含有较高的硅（Si）、锰（Mn）、硫（S）、磷（P）等元素。
铸铁的组织可看成在钢的基体上分布着不同形态、大小、数量的石墨。
由于石墨的力学性能很差，其强度和塑性几乎为零，这样我们就可以把分布在钢的基体上的石墨看作不同形态和数量的微小裂纹或孔洞，这些“孔洞”一方面割裂了钢的基体，破坏了基体的连续性，而另一方面又使铸铁获得了良好的铸造性能、切削加工性能及消音、减震、耐压、耐磨、缺口敏感性低等诸多优良的性能。
2.什么是铸铁的石墨化？影响铸铁石墨化的因素有哪些？答：铸铁中的碳以石墨的形式析出的过程称为石墨化。
影响铸铁石墨化的因素主要是铸铁的成份和冷却速度。
铸铁中的各种合金元素根据对石墨化的作用不同可以分为两大类，一类是非促进石墨化的元素，有碳、硅、铝、镍、铜和钴等，其中碳和硅对促进石墨化作用最为显著。
所以铸铁中碳、硅越高，往往其内部析出的石墨量就越多，石墨片也越大。
另一类是阻碍石墨化的元素，有铬、钨、钼、钒、锰硫等。
冷却速度对石墨化的影响也很大，当铸铁结晶时，冷却速度越缓慢，就越有利于扩散，使石墨析出的越大、越充分；在快速冷却时碳原子无法扩散，则阻碍石墨化，促进白口化。
3.铸铁中石墨有哪几种形态？石墨的形态、数量和分布状态对铸铁的性能会产生什么影响？答：铸铁中石墨有曲片状、团絮状、球状和蠕虫状等形态。
在相同基体的情况下，不同形态和数量的石墨对基体的割裂作用是不同的，呈片状时表面积最大，割裂最严重，蠕虫状次之，球状表面积最小、应力最分散，割裂作用的影响就最小；石墨的数量越多、越集中，对基体的割裂也就越严重，则铸铁的抗拉强度也就越低，塑性就越差。
4.根据石墨的形态不同，铸铁可分为哪几种？答：根据铸铁中石墨形态的不同，可将铸铁分为：石墨呈曲片状存在的普通灰口铸铁，简称灰铸铁或灰铁。
(完整版)铸造复习题新(带答案)
一、填空题1、常见毛坯种类有铸件、压力加工件、和焊接件。
其中对于形状较复杂的毛坯一般采用铸件。
2、影响合金充型能力的因素很多，其中主要有___合金流动性____、__浇铸条件_和_铸型的充填条件__三个方面。
3、凝固过程中所造成的体积缩减如得不到液态金属的补充，将产生缩孔或缩松。
4、铸件应力过大会引起变形、裂纹等缺陷。
因此，进行铸件结构设计时应注意使铸件的壁厚尽量均匀一致。
5、液态合金充满铸型，获得尺寸正确、轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。
6、铸件上各部分壁厚相差较大，冷却到室温，厚壁部分的残余应力为拉应力，而薄壁部分的残余应力为压应力。
7、任何一种液态金属注入铸型以后，从浇注温度冷却至室温都要经过三个联系的收缩阶段，即液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
8、影响合金收缩的因素有化学成分、浇铸温度、铸件结构与铸型条件9、合金的结晶温度范围愈__小__，其流动性愈好。
10、根据生产方法的不同，铸造方法可分为砂型铸造和特种铸造两大类11、制造砂型时，应用模样可以获得与零件外部轮廓相似的铸件外形，而铸件内部的孔腔则是由型芯形成的。
制造型芯的模样称为芯盒。
12、为使模样容易从砂型中取出，型芯容易从芯盒中取出，在模样和芯盒上均应做出一定的拔模斜度。
13、浇注系统是金属熔液注入铸型型腔时流经的通道，它是由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。
14、铸件常见的缺陷有浇不足、冷隔、气孔、砂眼和缩孔等。
15、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。
16、孕育铸铁的生产过程是首先熔炼出碳和硅含量较低的原始铁水，然后铁水出炉时加孕育剂。
17、可锻铸铁是先浇铸出白口铸铁，然后进行石墨化退火而获得的18、按铸造应力产生的原因不同可分为热应力应力和机械应力。
19、铸件顺序凝固的目的是防止缩孔、缩松。
20、控制铸件凝固的原则有二个，即顺序凝固和同时凝固。
21影响铸铁石墨化最主要的因素是化学成分和冷却速度。
铸铁习题(答案)
铸铁一、填空题1.铸铁是含碳量2.5～4%（或大于2.11%）的铁碳合金。
2.铸铁的含碳量在 2.11～6.69%之间。
当这些碳以渗碳体的形式存在时，该铸铁称为白口铸铁，以片状石墨的形态存在的，称为灰口铸铁。
3.根据碳的存在形式，铸铁可分为白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁。
4.根据铸铁中石墨的形态，铸铁又可分为灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。
二、判断题（对的打“√”，错的打“×”）1.铸铁中碳存在的形式不同，则其性能也不同。
（√）2.厚铸铁件的表面硬度总比铸件内部高。
（√）3.球墨铸铁可以通过热处理改变其基体组织，从而改善其性能。
（×）4.通过热处理可以改变铸铁的基本组织，故可显著地提高其机械性能。
（×）5.可锻铸铁比灰口铸铁的塑性好，因此可以进行锻压加工。
（×）6.可锻铸铁只适用于薄壁铸件。
（√）7.白口铸铁件的硬度适中，易于进行切削加工。
（×）8.从灰口铸铁的牌号上可看出它的硬度和冲击韧性值。
（×）9.球墨铸铁中石墨形态呈团絮状存在。
（×）10.黑心可锻铸铁强韧性比灰口铸铁差。
（×）三、单项选择题1.铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为A. 石墨化B. 变质处理C. 球化处理D. 孕育处理2.灰口铸铁具有良好的铸造性、耐磨性、切削加工性及消振性，这主要是由于组织中的的作用。
A．铁素体B．珠光体C．石墨D．渗碳体3.的石墨形态是片状的。
A．球墨铸铁B．灰口铸铁C．可锻铸铁D．白口铸铁4.铸铁的性能优于碳钢。
A．铸造性B．锻造性C．焊接性D．淬透性5.灰口铸铁的消振能力是钢的A．2倍B．5倍C．10倍D．15倍6.孕育铸铁是灰口铸铁经孕育处理后，使，从而提高灰口铸铁的机械性能。
A．基体组织改变B．石墨片细小 C．晶粒细化 D．石墨片粗大7.下列牌号中是孕育铸铁。
A．HT200 B．HT300C．KTH300—06 D．QT400—17 8.可锻铸铁是在钢的基体上分布着石墨。
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第八章铸铁
习题参考答案
一、解释下列名词
答：
1、石墨化：铸铁中碳原子析出石墨的过程。
石墨化退火(或称高温退火)：将温度加热到共析温度以上，使渗碳体分解成石墨的退火。
2、灰口铸铁：碳大部分以游离状态的石墨析出，凝固后断口呈暗灰色。
可锻铸铁：石墨形状为团絮状的灰口铸铁。
球墨铸铁：石墨形状为球状的灰口铸铁。
蠕墨铸铁：石墨形状为蠕虫状的灰口铸铁。
变质铸铁(或称孕育铸铁)：变质(孕育)处理后的灰铸铁。
白口铸铁：碳除少量溶于铁素体外，其余全部以化合态的渗碳体析出，凝固后断口呈白亮的颜色。
二、填空题
1、铸铁与钢比较，其成分主要区别是含碳和硅量较高，且杂质元素硫和磷含量较多。
2、化学成分和冷却速度是影响铸铁石墨化的主要因素。
3、白口铸铁中的碳主要以渗碳体形式存在，而灰口铸铁中的碳主要以石墨形式存在，两者比较, 前者的硬度高而脆性大。
4、石墨的存在给灰口铸铁带来一系列的优越性能，如_铸造性能_、_切削加工性_、减摩性_ 、_消震性能良好_、 _缺口敏感性较低_。
5、含碳量为∼% 的铸铁，如果全部按Fe-G 相图进行结晶，其石墨化过程可分为如下二个阶段：第一阶段：在1154℃通过共晶反应形成G 共晶。
第二阶段：在1154℃∼738℃冷却过程中自奥氏体中析出GⅡ以及在738℃通过共析反应形成G共析。
6、渗碳体是亚稳定相，高温长时间加热会分解为铁和石墨。
7、灰口铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁的石墨形态分别呈片状、团絮状及球状。
8、HT200 是灰铸铁的牌号，其中的碳主要以石墨的形式存在，其形态呈片状，由于它具有良好消震性能性能，在机床业中常用来制造机床床身。
9、球墨铸铁是通过浇铸前向铁水中加入一定量的球化剂进行球化处理，并加入少量的孕育剂促使石墨化，在浇铸后直接获得球状石墨结晶的铸铁。
10、铸铁在凝固过程中, 如果第一阶段充分地石墨化, 第二阶段或充分石墨化、或部分石墨化、或完全不石墨化，则分别得到 F 、 F+P 、 P 为基体的铸铁。
11、铸铁的耐热性主要指它在高温下抗氧化和抗生长的能力，铸铁中加入适量的Al 、 Si 、 Cr等合金元素可有效地提高其耐热性能。
三、简答题
1、白口铸铁、灰口铸铁和钢，这三者的成分、组织和性能有何主要区别？
答：碳钢是指含碳量%～%的铁碳合金，铸铁是指大于%的铁碳合金。
与钢相比，铸铁中含碳及含硅量较高。
比碳钢含有较多硫、磷等杂质元素。
钢的组织为铁素体+珠光体、珠光体、珠光体+二次渗碳体；铸铁的组织为珠光体+二次渗碳体+莱氏体、莱氏体、一次渗碳体+莱氏体。
钢中低碳钢塑性韧性较好、强度和硬度较低，良好的焊接性能和冷成型性能；中碳钢有优良的综合机械性能；高碳钢塑性韧性较低，但强度和硬度较高、耐磨性较好。
以上钢均可进行锻造和轧制，并可经过热处理改变其组织，进而极大的提高其性能。
白口铸铁组织中存在着共晶莱氏体，性能硬而脆，很难切削加工，但其耐磨性好，铸造性能优良。
灰铸铁组织中碳全部或大部分以片状石墨形式存在，断口呈暗灰色。
其铸造性能、切削加工性、减摩性、消震性能良好，缺口敏感性较低。
2、化学成分和冷却速度对铸铁石墨化和基体组织有何影响？
答：(1)化学成分
1)碳和硅碳和硅是强烈促进石墨化元素,铸铁中碳和硅的含量越高,就越容易充分进行石墨化。
由于共晶成分的铸铁具有最佳的铸造性能。
因此,将灰铸铁的碳当量均配制到4%左右。
2)锰锰是阻止石墨化的元素,但锰与硫化合成硫化锰,减弱了硫的有害作用,结果又间接促进石墨化的作用。
故铸铁中有适量的锰是必要的。
3)硫硫是强烈阻碍石墨化的元素,它不仅强烈地促使白口化,而且还会降低铸铁的流动性和力学性能,所以硫是有害元素,必须严格控制其含量。
4)磷磷是弱促进石墨化的元素,同时能提高铁液的流动性,但磷的含量过高会增加铸铁的脆性,使铸铁在冷却过程中易开裂,、所以也应严格控制其含量。
(2)冷却速度
生产实践证明,在同一成分的铸铁件中,其表面和薄壁部分易出现白口组织,而内部和厚壁处则容易进行石墨化。
由此可见,冷却速度对石墨化的影响很大。
冷却速度越慢,原子扩散
时间充分,也就越有利于石墨化的进行。
冷却速度主要决定于浇注温度、铸件壁厚和铸型材料。
3、试述石墨形态对铸铁性能的影响。
答：灰铸铁中石墨呈片状，片状石墨的强度、塑性、韧性几乎为零，存在石墨地方就相当于存在孔洞、微裂纹，它不仅破坏了基体的连续性，减少了基体受力有效面积，而且在石墨片尖端处形成应为集中，使材料形成脆性断裂。
石墨片的数量越多，尺寸越粗大，分布越不均匀，铸铁的抗拉强度和塑性就越低。
由于灰铸铁的抗压强度、硬度与耐磨性主要取决于基体，石墨存在对其影响不大。
故灰铸铁的抗压强度一般是抗拉强度的3-4倍。
球墨铸铁中石墨呈球状，所以对金属基体的割裂作用较小，使得基体比较连续, 在拉伸时引起应力集中的现象明显下降，从而使基体强度利用率从灰铸铁的30%～50%提高到70%～90%，这就使球墨铸铁的抗
拉强度、塑性和韧性、疲劳强度不仅高于其它铸铁，而且可以与相应组织的铸钢相比。
可锻铸铁中石墨呈团絮状。
与灰铸铁相比对金属基体的割裂作用较小，可锻铸铁具有较高的力学性能，尤其是塑性与韧性有明显的提高。
4、指出下列牌号铸铁的类别、用途及主要性能指标：
答：⑴ HT150 表示抗拉强度值大于150Mpa的普通灰铸铁，主要用于低负荷及不重要的零件如盖、手轮等。
⑵ HT250 表示抗拉强度值大于250Mpa的孕育铸铁，主要用于制造力学性能要求较高的铸件如汽缸、联轴器等。
⑶ KTH350-10 表示抗拉强度大于350 Mpa、延伸率大于10%的铁素体黑心可锻铸铁，主要用于制造形状复杂、承受冲击和振动载荷的零件，如减速器壳等。
⑷ KTZ550-04 表示抗拉强度大于550 Mpa、延伸率大于4%的珠光体黑心可锻铸铁，主要用于制造强度、耐磨性要求较高的零件，如曲轴、连杆等。
⑸ QT420-10 表示抗拉强度大于420 Mpa、延伸率大于10%的球墨铸铁，主要用于制造阀体、阀盖等。
四、选择题
1、普通铸铁力学性能的好坏，主要取决于( A )。
A、基体组织类型
B、热处理的情况
C、石墨的形状、大小与分布
D、石墨化程度
2、灰铸铁床身薄壁处出现白口组织，造成切削加工困难，解决的办法是( C )。
A、改用球铁
B、正火
C、石墨化退火
D、等温淬火
3、提高灰铸铁耐磨性应选用( C )。
A、整体淬火
B、渗碳+淬火+低温回火
C、表面淬火
D、等温淬火
4、铸铁中的合金元素( C )对石墨化起促进作用。
A、Mn
B、S
C、Si
5、经变质处理后的灰口铸铁，其石墨形态呈( B )状。
A、球
B、细片
C、团絮
6、可锻铸铁的生产过程必须经过两个步骤，第一步要铸成( C )，第二步再经过石墨化退火而成。
A、灰口铸件
B、麻口铸件
C、白口铸件
7、常用铸件的含碳量通常控制在( C )成份范围内。
A、亚共晶
B、共晶
C、过共晶
8、就塑性而言，( B )基体的灰口铸铁塑性较好。
A、P
B、F
C、P+F
9、铸造过程，铸件的组织与冷却速度有关，( A )冷时铸件易出现白口组织。
A、快
B、慢
C、中速
10、灰口铸件淬火处理后，其组织中的片状石墨将( C ) 。
A、变为M
B、变为P
C、不变
11、将铸件加热到500℃～560℃，保温后随炉冷至150℃～200℃出炉空冷，此处理称为( C ) 。
A、再结晶退火
B、高温回火
C、消除应力退火
12、要获得珠光体为基体的球墨铸铁，可采用( C ) 。
A、高温退火
B、低温退火
C、正火
13、耐热铸铁大多使用（B）为基体组织 + 球状石墨，以免受热时发生渗碳体分解石墨化及氧化性气体渗入铸铁内。
A、P
B、F
C、P+F
五、判断题
( F ) 1、灰铸铁通过热处理可将片状石墨变成球状石墨或团絮状石墨，从而改善铸铁的力学性能。
( F ) 2、可锻铸铁塑性好，故容易锻造成形。
( T ) 3、球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其力学性能。
( T ) 4、灰铸铁的减振性能比钢好。
( T ) 5、灰口铸铁的缺口敏感性高于一般钢制零件。
( T ) 6、热处理可以改变球状石墨的形态和分布。
( T ) 7、对铸铁进行低温退火时，其主要目的是消除铸造应力，稳定铸件尺寸。
( T) 8、因为钢的杂质元素含量较铸铁低，因而钢的性能必定优于铸铁。
素含量较铸铁低，因而钢的性能必定优于铸铁。