金属工艺学 第五版 (邓英文 郭晓鹏 著) 高等教育出版社 课后答案

第一篇金属材料导论P9：

（1）：应力：试样单位横截面上的拉力，

。

σd F

2

4o π应变：试样单位长度上的伸长量，。

εl

l ∆（5）：

：抗拉强度，指金属材料在拉断之前所能承受的最大应力。σ

b

：屈服点，指拉伸试样产生屈服现象时的应力。

σs

：屈服点，对没有明显屈服现象的金属材料，工程上规定以试样产生0.2%塑性变形时的应力作为

σ

2

.0r 该材料的屈服点，用σr0.2表示。

：疲劳强度，金属材料在无数次循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，当应力按正弦曲线对

σ

1

−称循环时，疲劳强度以符号σ-1表示。

：伸长率，衡量塑性的指标之一

δ：冲击韧性，材料抵抗冲击载荷作用下断裂的能力，其值大小是试样缺口处单位截面积上所吸收的冲

a

k

击功。

HRC ：洛氏硬度，以顶角为120度金刚石圆锥体为压头，在1500N 载荷下硬度计的硬度标尺。HBS ：布氏硬度，钢球压头测出的硬度值。

HBW ：布氏硬度，硬质合金球压头测出的硬度值。

第二章铁碳合金

P26

1.一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。

2.随着温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，同素异晶转变；室温时，纯铁的晶格是体心立方晶格。

1100摄氏度时是面心立方晶格。

5.缓慢冷却条件下，45钢的结晶过程如下：

1点以上：L;1-2点：L+A;2-3点：A;3-4点：A+F;室温时：P+F T10钢的结晶过程如下：

1点以上：L;1-2点：L+A;2-3点：A;3-4点：A+Fe C II 室温时：P+Fe3C II

第三章钢的热处理P32

１.答：在此温度范围内加热，淬火后可获得细小的马氏体组织。这样的组织硬度高、耐磨性好，并且脆性相对较小。

如果淬火加热的温度不足，因未能完全形成奥氏体，致使淬火后的组织除马氏体外，还残存有少量的铁素体，使钢的硬度不足。

如果淬火温度过高，因奥氏体晶粒长大，淬火后的马氏体晶粒也粗大，会增加钢的脆性，致使工件产生裂纹、变形倾向。

２.答：钢在淬火后淬火是为了消除淬火内应力，以降低钢的脆性，防止产生裂纹，同时使钢获得所需的力学性

%

1000

0×−=l l

l k δ

能．

①.低温回火的目的是降低淬火钢的内应力和脆性，但基本保持淬火所获得的高硬度（56~64HRC）和高的耐磨性。淬火后的低温回火主要用于工具钢的热处理。

②.中温回火的目的是使钢获得高弹性，保持较高的硬度（35~50HRC）和一定的韧性。中温回火主要用于各种弹簧、发条、锻摸等。

③.高温回火的热处理合称为调质处理，调质处理广泛用于承受疲劳载荷的中碳钢重要件，其硬度为20~35HRC。调质处理的钢可获得强度及韧性都很好的综合力学性能。

汽车发动机缸盖螺钉采用高温回火，因为高温回火广泛用于承受载荷的中碳钢重要零件，并可获得较好的综合力学性能，故使用高温回火来处理．

第二篇铸造

（1）砂型铸造的关键技术包括：

1．造型方法的选择。2．浇注位置和分型面的选择。3.工艺参数的选择。

（2）铸件浇注位置选择应遵循以下原则：

1.铸件的重要加工面应朝下。

2.铸件的大平面应朝下。

3.为防止铸件薄壁部分产生浇不足或冷隔缺陷，应将面积较大的薄壁部分置于铸型下部或使其处于垂直或

倾斜位置。

4.对于容易产生缩孔的铸件，应使厚的部分放在铸型的上部或侧面，以便在铸件厚壁处直接安置冒口，使

之实现自下而上的定向凝固。

铸型分型面的选择原则：

1.应使造型工艺简化。

2.应尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件的精度。

3.为便于造型，下芯，合箱和检验铸件的壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。但型腔也不宜过深，

并尽量避免使用吊芯和大的吊砂。

（3）型芯通常用于形成铸件的内腔，有时还可用它来简化铸件的外形，以制出妨碍起模的凸台，凹槽等。芯头起定位，支撑，排气的作用。

(4)

特点应用

金属型铸造可“一型多铸”，便于实现机械化和自动

化，可大大提高生产率，精度，表面质量

力学性能也显著提高，但制造成本高，生

产周期长，工艺要求严格，铸件的形状和

尺寸还有一定的限制。主要用于铜，铝合金铸件的大批量生产。如：铝活塞，气缸盖等。

熔模铸造 1.铸件精密，型腔表面极为光滑，铸件

的精度和表面质量均优

2.能用于生产高熔点的黑色金属铸件

3.生产批量不受限制，可用于单件，成

批，大量生产

4.但原材料价格昂贵，工艺过程复杂生

产成本高，铸件成本高。最适合于高熔点合金精密铸件的成批生产，主要用于形状复杂难以切削加工的小零件。

压力铸造 1.精度及表面质量较其他铸造方法均高

2.可压铸形状复杂的薄壁件，或直接铸

出小孔，螺纹，齿轮等

3.铸件的强度和硬度都较高

4.生产率较其它铸造方法均高

5.但设备投资大，制造压型费用高，周广泛应用在汽车，拖拉机，航空，兵仪，仪表，电器，计算机，轻纺机械，日用品等制造业。如箱体，汽缸体等。

（5）下列零件在大批量生产是最宜采用的方法：

1.汽轮机叶片：熔模铸造

2.铝活塞：金属型铸造

3.柴油机缸套：离心铸造

4.车床床身：砂型铸造

第三篇锻造部分

1.简述自由锻造的成型特点及其基本工序。

答：自由锻造的成型特点是：生产所用工具简单，具有较大的通用性，应用范围较为广泛，是生产大型和特大型锻件的唯一成型方法，锻件精度低。其基本工序为：镦粗拔长冲孔弯曲扭转错移切割。2.简述模膛锻造的成型特点及其基本工序。

答：模膛锻造的成型特点是：所生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构可以较复杂，而且生产率高。其基本工序为：

长轴类：制坯—预锻—终锻短轴类：镦粗—预锻—终锻

3．106图3-26是齿轮坯模锻件图，就图说明模膛锻造的工艺设计内容及分模面的选择原则。

答：模膛锻造的工艺设计内容是：（1）绘制锻件图（主要内容有确定机械加工余量、敷料、公差；分模面的选择；设计模锻斜度；

设计模锻圆角；确定冲孔连皮）

（2）坯料重量和尺寸的确定（3）锻造工序（工步）的确定分模面的选择原则是：

（1）应保证模锻件能从模膛中取出来，一般应选在模锻件的最大截面处,如图中的a—a 面就不符合此要求（2）按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致,如图中的c—c 面就不符合此原则（3）分模面应选在能使模膛深度最浅的位置上，如图中的b—b 面就不适合作分模面（4）选定的分模面应使零件上所加的敷料最少，如图中的b—b 面就不适宜作分模面（5）分模面最好是一个平面。4.简述冲压成型的基本工序。当对坯料进行圆筒形拉深时，需要合理控制材料的变形程度。试问：何谓拉深系数？其数值大小应如何控制？

答：冲压成型的基本工序有分离工序和变形工序两大类。拉深系数是指拉深件直径与坯料直径的比值，其数值大小一般情况下不应小于0.5—0.8（坯料塑性差取上限，坯料塑性好取下限）。

需多次拉深时，后一道的拉深系数比前一道的拉深系数大，在一两次拉深后，应安排工序间的退火处理

第四篇焊接部分

期长。型腔内气体很难排除，后壁处的收缩很难补缩，致使铸件内部常有气孔和缩松。热处理加热时孔内气体膨胀将导致铸件表面起泡，所以压铸件不能用热处理方法来提高性能。

实型铸造

1.铸造没有分型面，省去起模和修型工

序，便于制出凸台，法兰，肋条，吊钩，等在普通砂铸造中需要活块的结构，从而可简化造型工艺，降低劳动强度。

2.加大了铸件结构的自由度，简化了铸

件结构和工设计。

3.铸件尺寸精度优于普通砂型铸造，铸

件无飞翅，减轻了铸件清理工作量。

适用范围较广，几乎不受铸造合金，铸件大小及生产批量限制，尤其适用于形状复杂件。