北京科技大学液态成形理论与工艺复习题答案10-19
北京科技大学2012年固态成型工艺学考试题
一、填空题：1. 实际轧制变性区分成弹性变性区、塑性变形区、弹性恢复区。
2. 根据金属沿横向流动的自由程度，宽展可分为自由宽展、限制宽展、强制宽展。
3. 开始冲孔的质量问题有走样，闭式冲孔的质量问题有壁厚不均、横向裂纹、纵向裂纹。
4. 计算平面各向异性系数的公式是Δr=r 0+r 90+2r 45。
5. 目前生产中应用的拉拔方式主要有：无心棒拉拔、短心棒拉拔、长心棒拉拔、游动心棒拉拔。
二、简答题：1. 画出轧制单位压力分布的实验图：答：如图所示。
2. 列出卡尔曼微分方程的假设条件答：1）轧件金属性质均匀，可看作均匀连续介质；2）变形区内沿轧件横断面上无剪应力作用，各点的金属流动速度，正应力及变形均匀分布；3） 轧制时，轧件的纵向、横向和高向与主应力方向一致；4） 轧制过程为平面变形（无宽展），塑性方程式可写成：5） 轧辊和机架为刚性。
3.什么是FLC 和FLD ？其使用意义是什么？答：FLD 是材料成形极限图，FLC 是材料成形极限曲线。
作用：材料成形极限图是判断和评定板料成形的最简单和直观的方法。
是解决板料冲压问题的一个非常有效的工具。
4.影响板料成形性的主要因素有那些？答：材料特性：1）化学成分；2）显微组织；3）织构；加工条件：1）成形速度；2）试件加工；3）摩擦及润滑条件。
5.什么是塑性应变比和平面各项异性系数？各自的物理意义是什么？答：塑性应变比是单向拉伸时，宽度方向应变和厚度方向应变的比值，又称为厚度异性指数。
平面各项异性系数用板平面内不同方向上板厚方向性系数r 值的差值Δr=r0+r90+2r45来表示。
塑性应变比表示板料抵抗失稳变薄的能力，特别是压延过程。
平面各项异性系数则反映了在压延成形中凸耳的形成。
小于零是凸耳在45度方向，大于零时凸耳在0和90度方向。
等于零不产生。
三、论述题：1. 论述平砧拔长、上平下V 拔长、上下V 型拔长的原理。
答：平砧拔长时，和砧面接触的部分区域形成难变形区，两边不和砧面接触的部分形成小变形区，中间部分形成大变形区。
北京科技大学液态成型理论与工艺期末复习要点
液固相变驱动力：G H TS；GV GS GL HS TSS (HL TSL) (HS HL)T(SS SL) H TS； T=Tm (GV)TTm Hm TmSm 0
Sm Hm /Tm （近似认为H、S 不随温度变化） GV H(1T /Tm) HT /Tm 形核驱动力：GVt VHT/Tm； 形核阻力：Gi A 总自由能变化：△G＝ △GVt＋Gi
tlti热流方向与晶体生长方向相反热流方向与晶体生长方向相反ti热流方向与晶体生长方向相同热流方向与晶体生长方向相同ttm??gvt?tm??hm?tm?sm?0??sm??hmtm近似认为?h?s不随温度变化??gv??h1?ttm??h?ttm形核驱动力
第一章 正温度梯度：TL＞TI 热流方向与晶体生长方向相反 负温度梯度：TL ＜TI 热流方向与晶体生长方向相同 铸造：将满足化学成分要求的液态合金在重力场或其它力作用下引入到预制好的型腔中，经冷却使其凝固成为具有 型腔形状和相应尺寸的固体制品的方法。又称为凝固成形或铸造。 铸件：液态金属凝固成形获得的制品称为铸件。 充填：机械过程，改变材料的几何形状。 凝固：冷却过程，即热过程，改变材料性能。 工艺形态学角度描述如下：液态材料在场的作用下产生的质量力，为其有效的运动提供了能量，作为传递介质的铸 型，则为材料提供了形状信息，而材料的性能信息来自材料自身状态的转变特性和介质传热特性。 热量传递方式：传导、对流、辐射。微观上：金属原子由“近程有序”过渡到“远程有序”或“远程无序” ，得到 晶体或非晶体。宏观上：液态金属热量传递给环境，使之形成一定形状和性能的固体（铸件） 。 液态成形中的基本问题：① 凝固组织的形成与控制。② 传热分析和控制。③ 铸造缺陷的防止与控制。 凝固技术的发展:① 定向凝固技术② 快速凝固技术③ 复合材料制备技术。 第二章
材料成形复习试题及答案解析
材料成形部分复习题一、液态成形部分（一）填空1、形状复杂、体积也较大的毛坯常用砂型铸造方法。
2、铸造时由于充型能力不足，易产生的铸造缺陷是浇不足和冷隔。
3、液态合金的本身流动能力，称为流动性。
4、合金的流动性越好，则充型能力好。
5、铸造合金的流动性与成分有关，共晶成分合金的流动性好。
6.合金的结晶范围愈小，其流动性愈好7、同种合金，结晶温度范围宽的金属，其流动性差。
8、为防止由于铸造合金充型能力不良而造成冷隔或浇不足等缺陷，生产中采用最方便而有效的方法是提高浇注温度。
9、金属的浇注温度越高，流动性越好，收缩越大。
10、合金的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。
11、合金的液态、凝固收缩是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。
13、同种合金，凝固温度范围越大，铸件产生缩松的倾向大。
14、同种合金，凝固温度范围越大，铸件产生缩孔的倾向小。
15、顺序凝固、冒口补缩，增大了铸件应力的倾向。
16、为防止铸件产生缩孔，便于按放冒口，铸件应采用顺序凝固原则。
17、控制铸件凝固的原则有二个，即顺序原则和同时原则。
18、按铸造应力产生的原因不同，应力可分为热应力和机械应力。
19、铸件厚壁处产生热应力是拉应力。
铸件薄壁处产生热应力是压应力。
20、铸件内部的压应力易使铸件产生伸长变形。
21、铸件内部的拉应力易使铸件产生缩短变形。
23、为防止铸件产生热应力，铸件应采用同时凝固原则。
24、防止铸件变形的措施除设计时使壁厚均匀外，工艺上应采取反变形法。
25、为防止铸件热裂，应控铸钢、铸铁中含 S 量。
26、为防止铸件冷裂，应控铸钢、铸铁中含 P 量。
27、灰铸铁的石墨形态是片状。
28、常见的铸造合金中，普通灰铸铁的收缩较小。
29、可锻铸铁的石墨形态是团絮状。
30、球墨铸铁的石墨形态是球形。
31、常见的铸造合金中，铸钢的收缩较大。
32、手工砂型铸造适用于小批量铸件的生产。
33、形状复杂、体积也较大的毛坯常用砂型铸造方法。
（二）选择1、形状复杂，尤其是内腔特别复杂的毛坯最适合的生产方式是（ B ）。
(吴国华)《材料加工原理》复习题
材料加工原理（液态成型部分）复习题：名词解释：1、自发形核在不借助任何外来界面的均匀熔体中形核的过程。
2、非自发形核在不均匀熔体中，依靠外来杂质界面或各种衬底形核的过程。
3、气孔为梨形、圆形、椭圆形的孔洞，表面较光滑，一般不在铸件表面露出，大孔独立存在，小孔则成群出现。
4、非金属夹杂物在炼钢过程中，少量炉渣、耐火材料及冶炼中反应产物可能进入钢液，形成非金属夹杂物。
5、残余应力产生应力原因消除后，铸件中仍然存在的应力。
6、充型能力液态金属充满铸型型腔，获得尺寸精确、轮廓清晰的成型件的能力。
7、缩孔指铸件在冷凝过程中收缩而产生的孔洞，形状不规则，孔壁粗糙。
8、缩松铸件断面上出现的分散而细小的缩孔。
9、铸造应力铸件在发生体积膨胀或收缩时，往往受到外界的约束或铸件各部分之间的相互制约而不能自由地进行，于是在变形的同时产生应力10、单相合金凝固过程中只析出一个固相的合金 (固溶体,金属间化合物,纯金属)11、多相合金凝固过程中同时析出两个以上新相的合金（共晶、包晶、偏晶转变的合金）12、溶质再分配合金在凝固时，随着温度不同，液固相成分发生改变，且由于固相成分与液相原始成分不同，排出溶质在液-固界面前沿富集，并形成浓度梯度，从而造成溶质在液、固两相重新分布，这种现象称之为“溶质再分配”现象。
13、平衡凝固在接近平衡凝固温度的低过冷度下进行的凝固过程。
14、溶质分配系数一定温度下，处于平衡状态时，组分在固定相中的浓度和在流动相中的浓度之比15、动力学过冷度物体实际结晶温度与理论结晶温度的差。
液态成型理论基础：1、纯金属和实际合金的液态结构有何不同？举例说明。
答：（1）纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。
原子集团的空穴或裂纹内分布着排列无规则的游离原子，这样的结构处于瞬息万变的状态，液体内部存在着能量起伏。
实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体，也就是说，实际的液态合金除了存在能量起伏外，还存在结构起伏、成分起伏。
北京科技大学液态成形理论与工艺复习题
北京科技大学液态成形理论与工艺复习题-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII作业11、哪些现象说明金属的熔化并不是原子间结合力的全部破坏？以下现象说明金属的熔化并不是原子间结合力的全部破坏：（1）物质熔化时体积变化、熵变（及焓变）一般均不大。
［注意：简答题此部分可略：如金属熔化时典型的体积变化△Vm／V（多为增大）为3～5％左右，表明液体原子间距接近于固体，在熔点附近其系统混乱度只是稍大于固体而远小于气体的混乱度。
］（2）金属熔化潜热比其汽化潜热小得多（1／15～1／30），表明熔化时其内部原子结合键只有部分被破坏。
2、实际液态金属的结构是怎样的？实际液态金属和合金由大量时聚时散、此起彼伏游动着的原子集团、空穴所组成，同时也含有各种固态、液态或气态杂质或化合物，而且还表现出能量、结构及浓度三种起伏特征，其结构十分复杂。
1.过冷度对液固态转变单位体积自由能变化的作用，对均质形核临界形核半径、临界形核功、形核速率有何影响；PPT20之前2.试推导均质形核临界晶核半径;PPT16 173.试推导液固相转变单位体积自由能变化:PPT124.影响异质形核的因素：形核温度T：合金成分一定，过冷度大于某一值时，T↓，形核速率υ↑。
形核时间：满足形核条件时，形核时间↑，形成晶核的数量n↑。
形核基底的数量：其他条件一定时，形核基底数量↑，形成晶核的数量n↑接触角θ：接触角θ↓，形核速率υ↑。
形核基底的形状：形核基底界面为凹面时，临界晶核体积最小，形核功也最小，最易形核。
5.促进形核、抑制形核的措施及其应用举例促进形核：增大冷却速率；T；晶粒细化剂，异质形核；机械、超声振动，电磁搅拌，枝晶破碎。
抑制形核：快冷，非晶；去除固相质点；悬浮熔炼或熔融玻璃隔离，避免坩埚表面成为异质形核的基体。
6.粗糙界面与光滑界面的生长方式粗糙界面（金属）：连续长大光滑界面（非金属、亚金属）：侧面长大（二维晶核台阶、晶体缺陷台阶）连续生长：粗糙面的界面结构，有许多位置可供原子着落，液相扩散来的原子很容易被接纳并与晶体连接起来，且在生长过程中仍可维持粗糙界面结构。
北京科技大学液态成型考试试卷
7
8
四、名词解释（10分，每题2分）
1、表面张力 2、液态金属的充型能力 3、过热度 4、铸件模数 5、内冷铁
五、简答题（30分，每题5分）
1、简述结晶温度范围很窄的合金的停止流动的机理。 2、影响异质形核的因素都有哪些？
3、试述热过冷与成分过冷的联系与区别。
4、简述铸件中铁豆缺陷是如何形成的。 5、试述减少和排除铸件中夹杂物的措施。
10
二、选择题，将正确的答案写在横线上（10分，每题1分）
1、界面前沿没有成分过冷时，界面倾向于以平面方式生长。是 。 （a）正确的；（b）错误的 2、铸钢的铸造工艺性比铸铁差，其主要原因是：铸钢的浇注温度和收缩率 分别是______。 （a）高、小；（b）低、小；（c）低、大；（d）高、大 3、正常偏析与析出性气孔产生的根本原因是凝固过程中的溶质再分配。是 。（a）正确的；（b）错误的 4、内浇口与横浇道的合理连接形式（ ）。
1
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二、判断题（10分，共10题，每题1分） 1、凝固区域的宽度是由铸件断面的温度梯度决定的。 2、界面前沿没有成分过冷时，界面倾向于以平面方式生长。 3、常规铸造工艺过程的冷却速度一般在104℃/s~109℃/s之 间。 4、水平区熔法是一种快速凝固方法。 5、铸件中的非金属夹杂物主要是二次氧化夹杂物。 6、实型铸造工艺中的铸型无分型面。 7、球墨铸铁的强度和塑性比灰铸铁高，铸造性能比灰铸铁 好。 8、顶注式浇注系统的优点之一是金属液流动平稳、不易氧 化、无激溅。 9、铸件中的气孔是一种特殊的夹杂。 10、冷裂的形成机理有液膜理论与强度理论。
三、推导题（10分，每题5分）
1、试推导平衡结晶时的溶质再分配公式
k0C0 C 1 (1 k0 ) f S
液态成形理论及工艺_复习题及解答
液态成形理论及工艺复习题及解答一、选择题1、下述描述影响异质形核速率的因素中错误的是( B )。
A接触角θ越小，形核速率越大 B 接触角θ越大，形核速率越大C 形核基底数量多，形核速率越大D 过冷度越大，形核速率越大2、在常见的凝固条件下，单相合金的凝固过程是以( C )生长方式进行的。
A平面状 B 胞状 C 枝晶状 D 上述所有3、在下述共晶组织形态中，属于不规则共晶组织的是( D )。
A层片状 B 棒状 C 球状 D 针状4、下述关于影响液态金属充型能力的描述中，错误的是( D )。
A合金的结晶温度范围越宽，充型能力越差B 铸型的蓄热系数越大，充型能力下降C 浇注温度越高，充型能力越好D 充型压头越大，充型能力下降5、下述所谓防止铸造变形的措施中，错误的是( C )。
A铸型上放置压铁 B 在铸造模样上设置预变形量C 过早打箱D 设置防变形筋6、不能减小铸造应力的措施是( C )。
A预热铸型 B 铸件厚大部位放置冷铁C 选择弹性模量大和收缩系数小的合金D 合理控制打箱时间7、下述防止析出性气孔的措施中，错误的是( D )。
A采用真空熔炼 B 浮游去气C 提高金属凝固时的外压D 减小铸件冷却速度8、高压造型法的目的就在于制出均匀的高紧实度铸型。
在下述各种压实方法中，紧实度最高、最均匀的是( D )。
A上压法 B 下压法 C 上压、下压两次进行 D 两面压实法9、金属铜、铁、铝、镁的氧化物中，不能起致密保护作用的是( D )。
A铜 B 铁 C 铝 D 镁10、型砂最适宜水分含量的确定依据是( B )。
A湿压强度峰值 B 透气性峰值 C 紧实度 D 过筛性11、在下述铸造方法中，无需分型面的是( D )。
A砂型铸造 B 压力铸造 C 低压铸造 D 熔模铸造12、在下述铸造方法中，生成率最高的是( B )。
A砂型铸造 B 压力铸造 C 低压铸造 D 熔模铸造13、压力铸造生产条件下，铸件最容易产生的铸造缺陷是( B )。
液态成型试题
第一章、金属的液态成型试题一、选择题1、铸件易产生冷隔与浇不足等缺陷，主要原因是合金的（）。
A、收缩性大B、流动性不好C、力学性能不高D、氧化性太强2、不同铸造合金的缩孔和缩松倾向不同，下列几类合金中，缩孔倾向小，缩松倾向大的是（）。
A、纯金属B、共晶合金C、逐层凝固的合金D、糊状凝固的合金3、能有效防止缩孔和宏观缩松的凝固原则为（）。
A、定向凝固B、同时凝固C、糊状凝固D、中间凝固4、确定不同铸造合金所能铸出的“最小壁厚”大小，所依据的性能是（）A、铸造合金的收缩性B、铸造合金的流动性C、铸造合金的吸气性D、铸造合金的氧化性5、大口径铸铁污水管生产，常采用的铸造方法是（）。
A、熔模铸造B、离心铸造C、金属型铸造D、压力铸造6、象汽轮机叶片这类形状复杂、难以采用切削加工成形的零件，常采用的铸造方法为（）。
A、金属型铸造B、离心铸造C、熔模铸造D、砂型铸造7、为有效减少铸件产生铸造内应力，防止变形与裂纹，常采用的凝固原则为（）A、定向凝固B、同时凝固C、逐层凝固D、中间凝固8、铸件进行人工时效的主要目的是（）。
A、细化晶粒B、消除内应力C、防止冷隔D、防止缩松9、下列铸造合金中，流动性最好的是（）A、铜合金B、铝合金C、铸钢D、灰铸铁二、填空题1、液态金属结晶过程遵循和这个基本规律进行的。
2、铸造合金的收缩经历、和固态收缩三个阶段。
3、影响铸铁石墨化的主要因素是和。
4、灰铸铁的显微组织是由和组成的。
5、铸件凝固的方式有、和中间凝固三种。
6、为绘制铸造工艺图，在铸造工艺方案初步确定后，还必须选定铸件的机械加工余量、、、型芯头尺寸等工艺参数。
5、铸件凝固的方式有、和中间凝固三种。
6、为绘制铸造工艺图，在铸造工艺方案初步确定后，还必须选定铸件的机械加工余量、、、型芯头尺寸等工艺参数。
五、简答题1、什么是铸造生产方法？它有哪些主要优点？2、铸件的凝固方式有哪些？凝固方式受哪些因素影响？3、什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？影响合金流动性的因素有哪些？如何提高合金流动性？4、试分析铸件产生缩孔、缩松、变形和裂纹的原因及防止方法。
材料成型工艺考试复习题目及答案
1 充型能力的影响因素金属的流动性浇注条件铸型填充能力2 浇口杯的作用承接金属液防止和溢出减轻液流对型腔的冲击分离溶渣和气泡防止进入型腔增加充型压力头3 横浇道的作用（1）横浇道的稳流作用：收缩式浇注系统扩张式浇注系统(2)横浇道的流量分配作用：远离直浇道的流量大流量不均匀性克服不均匀性的措施：对称设置内浇道；横浇道断面沿液流方向逐渐缩小；设置浇口窝；采用不同断面内浇道。
（3）横浇道的排渣作用浇注系统主要排渣单元4冒口补缩的条件和要求1）冒口的凝固时间应大于或等于铸件（被补缩部分）的凝固时间。
2）冒口应有足够大的体积，以保证有足够的金属液补充铸件的液态收缩和凝固收缩3）在铸件整个凝固的过程中，冒口与被补缩部位之间的补缩通道应该畅通。
即使扩张角始终向着冒口。
5 浇注位置选择的原则①铸件的重要加工面应朝下或位于侧面:②铸件宽大平面应朝下：③面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直：④易形成缩孔的铸件，较厚部分置于上部或侧面：⑤应尽量减少型蕊的数量：⑥要便于安放型蕊、固定和排气:6 湿型砂的组成及性能要求原砂（或旧砂）100 粘土（膨润土）1-5% 煤粉少于8% 水分少于6% 以及其它附加物1) 紧实率和含水量湿型砂不可太干，因为干的型砂虽然流动性极好，但是型砂中膨润土未被充分润湿，性能较为干脆，起模困难，砂型易碎，表面的耐磨强度低，铸件容易生成砂孔和冲蚀缺陷。
型砂也不可太湿，否则型砂太粘，造型时型砂容易在砂斗中搭桥和降低造型流动性，还易使铸件产生针孔、气孔、呛火、水爆炸、夹砂、粘砂等缺陷。
一是紧实率，代表型砂的手感干湿程度；另一是含水量，代表型砂的实际水分含量。
2_) 透气率砂型的排气能力除了靠冒口和排气孔来提高以外，更要靠型砂的透气率。
因此砂型的透气率不可过低，以免浇注过程中发生呛火和铸件产生气孔缺陷。
3) 常温湿态强度湿型砂必须具备一定强度以承受各种外力的作用。
4)湿压强度一般而言，欧洲铸造行业对铸铁用高密度造型型砂的的湿压强度值要求较高。
液态金属成型与工艺试卷
1、液态金属黏性的本质是什么？AA、金属液体原子间结合力的大小B、金属液体密度的大小C、金属材料熔点的大小D、金属材料的化学成分2、关于黏度对铸件成型过程的影响哪个说法是错误的？CA、黏度大将影响到金属的充型B、黏度大，对流小，易产生偏析、夹杂物等C、黏度大，夹杂物易上浮，排渣好D、黏度大，液态金属流动阻力大。
3、下列哪种缺陷与液态金属充型能力差无关？BA、浇不足B、偏析C、砂眼D、夹砂4、关于对液态金属充型能力的影响哪个说法是正确的？DA、金属的密度大，流动性差B、铸型的温度高，流动性差C、浇注的温度高，流动性差D、铸件结构复杂，流动性差5、使用下列哪种铸型，铸件冷却最快？CA、砂型铸型B、金属型铸型C、水冷金属型铸型D、石膏型铸型6、下列哪种凝固方式不会内产生分散性缩松现象？AA、逐层凝固B、中间凝固C、体积凝固D、前三种都会7、下列哪种晶粒具有明显的各向异性？BA、中心等轴晶B、柱状晶C、表面细等轴晶D、前三种都有8、铸件的三个晶区中，哪种晶区容易产生缩孔和缩松？CA、表面细晶区B、柱状晶区C、中心等轴区D、三种都容易产生9、在凝固过程中，向液态金属中添加少量其他物质促进形核、抑制生长，达到细化晶粒目的方法属于下列哪种？DA、控制力学条件细化晶粒B、控制浇注工艺细化晶粒C、动态细化晶粒D、孕育变质处理细化晶粒10、下列哪种浇注工艺方法会得到粗壮的柱状晶？AA底注式B单孔中心顶注式C单孔靠壁型顶注式 D 6孔靠壁型顶注式11、如图所示是下列哪种定向凝固方式？CA、快速凝固法B、液态金属冷却法C、发热剂法D、深过冷定向凝固法12、图示哪种快速凝固方法可使合金凝固成金属粉末？DA 气枪法B 旋铸法C 表面快速熔凝法D 雾化法13、如图所示零件，应采用下列哪种造型方法？BA、整模造型B、分模造型C、三箱造型D、胎模造型、14、若浇注系统直浇道、横浇道和内浇道的截面积分别为和。
浇注中小型铸铁、铸钢件时，应如何分配浇注系统的截面积比例？AA、B、C、D、15、关于冒口的作用的说哪个是错误的？BA、补缩、排气B、提高尺寸精度C、集渣D、控制凝固顺序16、浇注系统中的浇口杯制作成如图所示形状的主要优点是什么？AA、挡渣效果好B、制作工艺简单C、金属液消耗少D、对铸型的冲刷力大17、离心铸造适合铸造下列哪种铸件形状？CA、空心方形铸件B、实心方形铸件C、空心回转体铸件D、实心回转体铸件18、在离心铸造工艺过程冲，加入熔渣剂的作用是什么？DA、改变逐渐的化学成分B、增加逐渐的重量C、提高铸件的尺寸精度D、创建顺序凝固条件，消除皮下缩孔19、砂型铸造中，型芯的作用是什么？AA、形成铸件的内孔B、改善铸件的性能C、增加铸件强度D、减少铸件重量20、下列哪种铸造方法可以浇注出双金属铸件？DA、金属型铸造B、砂型铸造C、熔模铸造D、离心铸造1、影响液态金属黏度的因素有哪些？答：因素：温度、化学成分、杂质。
《金属精密液态成形技术》复习题答案
《金属精密液态成形技术》复习题答案第1章绪论一、简答题1．常用金属精密液态成形方法有哪些？答：熔模精密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、真空铸造、调压铸造、挤压铸造、离心铸造、壳型铸造、连续铸造、半固态铸造、喷射成行技术、石墨型铸造、电渣熔铸、电磁铸造2．金属精密液态成形技术的特点是什么？对铸件生产有哪些影响？答：（1）特点：特殊的铸型制造工艺与材料；特殊的液态金属充填方式与铸件冷凝条件。
（2）对铸件生产的影响：由于铸型材料与铸型制作工艺的改变，对铸件表面粗糙度产生很大影响，不但尺寸精度很高，还可使铸件表面粗糙度降低，从而可实现近净成形。
在某些精密液态成形过程中，金属液是在外力（如离心力、电磁力、压力等）作用下完成充型和凝固的，因此提高了金属液的充型能力，有利于薄壁铸件的成形；液态金属在压力下凝固，有利于获得细晶组织，减少缩松缺陷，提高力学性能。
第2章熔模铸造成形一、名词解释1.硅溶胶:是由无定形二氧化硅的微小颗粒分散在水中而形成的稳定胶体溶液。
2.水玻璃模数：水玻璃中的二氧化硅与氧化钠摩尔数之比。
3.树脂模料：以树脂及改性树脂为主要组分的模料。
4.压型温度：熔模压制时压型的工作温度。
5.涂料的粉液比：涂料配置中粉料和液体的比例。
6.析晶：是当物体在处于非平衡态时，会析出另外的相，该相以晶体的形式被析出。
7.硅酸乙酯水解：硅酸乙酯通过熔剂（乙醇）和催化剂（盐酸）的作用与水发生反应的全过程。
8.皂化物：油脂等样品中能与氢氧化钠或氢氧化钾起皂化反应的物质。
二、填空题1.熔模铸造的模料强度通常以抗弯强度来衡量。
2.硅溶胶型壳的干燥过程实质上就是硅溶胶的胶凝过程。
3.一般说来说：硅溶胶中SiO2含量越高、密度越大，则型壳强度越大。
4.涂料中最基本的两个组成粘结剂和耐火粉料之间的比例，即为涂料的粉液比。
5.通常按模料熔点的高低将其分为高温、中温和低温模料。
《金属精密液态成形技术》习题参考答案及解析
一、简答题1．常用金属精密液态成形方法有哪些答：常用的金属精密液态成形方法有：熔模精密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、真空吸铸、调压铸造、挤压铸造、离心铸造、壳型铸造、连续铸造、半固态铸造、喷射成形技术、石墨型铸造、电渣熔铸和电磁铸造等。
2．金属精密液态成形技术的特点是什么对铸件生产有哪些影响特点：（1）特殊的铸型制造工艺与材料。
（2）特殊的液态金属充填方式与铸件冷凝条件。
对铸件生产的影响：由于铸型材料与铸型制作工艺的改变，对铸件表面粗糙度产生很大影响，不但尺寸精度很高，还可使铸件表面粗糙度降低，从而可实现近净成形。
在某些精密液态成形过程中，金属液是在外力（如离心力、电磁力、压力等）作用下完成充型和凝固的，因此提高了金属液的充型能力，有利于薄壁铸件的成形；液态金属在压力下凝固，有利于获得细晶组织，减少缩松缺陷，提高力学性能。
熔模：一、名词解释(1.硅溶胶：硅溶胶是由无定形二氧化硅的微小颗粒分散在水中而形成的稳定胶体。
硅溶胶是熔模铸造常用的一种优质黏结剂。
2.硅酸乙酯水解：3.水玻璃模数：水玻璃中的SiO2与Na2O摩尔数之比。
4.树脂模料：是以树脂及改性树脂为主要组分的模料。
5.压型温度：6.涂料的粉液比：涂料中耐火材料与黏结剂的比例。
7析晶：石英玻璃在熔点以下处于介稳定状态，在热力学上是不稳定的，当加热到一定温度，开始转变为方石英，此转变过程称“析晶”。
\二、填空题1.熔模铸造的模料强度通常以抗弯强度来衡量。
2.硅溶胶型壳的干燥过程实质上就是硅溶胶的胶凝过程。
3.一般说来说：硅溶胶中SiO2含量越高、密度越大，则型壳强度越高。
4.涂料中最基本的两个组成耐火材料和黏结剂之间的比例，即为涂料的粉液比。
5.通常按模料熔点的高低将其分为高温、中温和低温模料。
6.硅溶胶中Na20含量和PH值反映了硅溶胶及其涂料的稳定性。
7.模料的耐热性是指温度升高时模料的抗软化变形的能力。
材料成型原理及工艺第一章液态成型工艺基础理论
二、液态金属的收缩
(一)收缩的概念
合金从液态冷却至室温的过程中，其体积 或尺寸缩减的现象，称为收缩。收缩是合 金的物理本质。合金的收缩给液态成型工 艺带来许多困难，是许多铸造缺陷(如缩孔、 缩松、裂纹、变形等)产生的根源。
液态成型原理及工艺
合金的收缩经历如下三 个阶段，如图1-4：
又同老的核心一起长大，直至凝固
结束。
液态成型原理及工艺
3、形核方式：
均质形核
依靠液态金属(合 金)内部自身的结
构自发地形核
异质形核
依靠外来夹杂 所提供的异质 界面非自发地
形核液态成型原理及工艺
4、纯金属晶体长大：
形成稳定的晶核后，液相中的
原子不断地向固相核心堆积，
使固－液界面不断地向液相中
推移，导致液态金属(合金)的
态 陷产生，导致成型件力学性能，
成 特别是冲击性能较低。
型 2. 涉及的工序很多，难以精确控
的 制，成型件质量不稳定。
缺 3.由于目前仍以砂型铸造为主，
点：
自动化程度还不很高，且属于热 加工行业，因而工作环境较差。
4.大多数成型件只是毛坯件，需 经过切削加工才能成为零件。
液态成型原理及工艺
冲天炉出铁
的 游离原子
级，在此范围 内仍具有一定
近
液
的规律性。原
程
态
子集团间的空
结
空穴或裂纹 穴或裂纹内分
布着排列无规
有 序
构
则的游离的原
子。
液态成型原理及工艺
这样的结构不是静止的，而是 处于瞬息万变的状态，即原子 集团、空穴或裂纹的大小、形 态及分布及热运动的状态都处 于无时无刻不在变化的状态。 液态中存在着很大的能量起伏。
液态成形工艺与原理作业与思考题答案(部分)
第二讲1、哪些现象说明金属的熔化并不是原子间结合力的全部破坏？答：以下现象说明金属的熔化并不是原子间结合力的全部破坏：（1）物质熔化时体积变化、熵变（及焓变）一般均不大。
［注意：简答题此部分可略：如金属熔化时典型的体积变化△Vm／V（多为增大）为3～5％左右，表明液体原子间距接近于固体，在熔点附近其系统混乱度只是稍大于固体而远小于气体的混乱度。
］（2）金属熔化潜热比其汽化潜热小得多（1／15～1／30），表明熔化时其内部原子结合键只有部分被破坏。
2、实际液态金属的结构是怎样的？3、名词解释：能量起伏、结构起伏、浓度起伏、粘度、运动粘度、雷诺数、层流、紊流、表面张力和表面能。
答：雷诺数:流体流动时的惯性力Fg和粘性力(内摩擦力)Fm之比称为雷诺数。
用符号Re 表示。
Re是一个无因次量。
层流：流体流动时,如果流体质点的轨迹(一般说随初始空间坐标x、y、z和时间t而变)是有规则的光滑曲线（最简单的情形是直线），这种流动叫层流。
紊流：在一定雷诺数下，流体表现在时间和空间上的随机脉动运动，流体中含有大量不同尺度的涡旋(eddy)。
4、分析粘度的影响因素及其对粘度的影响规律。
5、分析表面张力的影响因素及其对表面张力的影响规律。
第三讲1、流动性与充型能力的联系和区别。
答:区别：①二者概念不同。
铸造工艺学中的流动性指液态金属本身的流动能力，常用规定的铸型条件和浇注条件下的试样的长度或薄厚尺寸来衡量；而充型能力是指液态金属充满铸型型腔，并使铸件形状完整、轮廓清晰的能力。
②影响因素有区别。
流动性是液态金属本身的流动能力，与金属的成分、温度、杂质含量，及其物理性质有关；而充型能力除了取决于金属本身的流动能力外，还受外界条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响。
联系：都是影响成形产品质量的因素。
①流动性好的合金充型能力强；流动性差的合金充型能力亦差，但是，可以通过改善外界条件提高其充型能力。
②可认为合金的流动性是在确定条件（试样结构、铸型性质、浇注条件）下的充型能力。
材料成型原理及工艺第一章液态成型工艺基础理论
态 陷产生，导致成型件力学性能，
成 特别是冲击性能较低。
型 2. 涉及的工序很多，难以精确控
的 制，成型件质量不稳定。
缺 3.由于目前仍以砂型铸造为主，
点：
自动化程度还不很高，且属于热 加工行业，因而工作环境较差。
4.大多数成型件只是毛坯件，需 经过切削加工才能成为零件。
液态成型原理及工艺
冲天炉出铁
液态成型原理及工艺
绪论：
金属液态成型又称为铸造，
金 它是将固态金属熔炼成符合
属 液 态 成 型：
一定要求的液态金属，然后 将液态金属在重力或外力作 用下充填到具有一定形状型 腔中，待其凝固冷却后获得 所需形状和尺寸的毛坯或零 件，即铸件的方法。
制造毛坯或机器零件的重要方法。
液态成型原理及工艺
绪论：
的 游离原子
级，在此范围 内仍具有一定
近
液
的规律性。原
程
态
子集团间的空
结
空穴或裂纹 穴或裂纹内分
布着排列无规
有 序
构
则的游离的原
子。
液态成型原理及工艺
这样的结构不是静止的，而是 处于瞬息万变的状态，即原子 集团、空穴或裂纹的大小、形 态及分布及热运动的状态都处 于无时无刻不在变化的状态。 液态中存在着很大的能量起伏。
液 液态成型件在机械产品中占有重 态 要比例：
成 在机床、内燃机、重型机器中铸 型 件约占70％-90％；在风机、压
的 缩机中占60％-80％；在拖拉机
重 中占50％-70％；在农业机械中
要 占40％-70％；汽车中占20％-30
性 ％。
液态成型原理及工艺
液 态 成 型 的 优 点：
(1) 适应性广，工艺灵活性大
北京科技大学液态成形理论与工艺复习题答案10-19
第10讲铸件的宏观组织1、简述铸件典型晶粒组织包括哪几部分？各部分的形成机理各是什么？2、固相无扩散、液相均匀混合。
假设右图PQ线是C S’（T1时固相成分）与界面处固相成分C S*的算术平均值，试证：C S＂= C0(2-k0）3、如何在铸件中获得细等轴晶组织？第11讲砂型铸造1、试述砂型铸造的特点和应用范围。
第12讲、第13讲特种铸造1、金属型铸造有何优点？2、熔模铸造的主要工艺过程包括哪些工序？该方法有何特点？3、试述压力铸造、低压铸造与差压铸造各自的特点。
试分析三者的异同。
4、什么是离心铸造？它有何优缺点？它应用在什么场合？5、什么是实型铸造？该方法有何特点？第14讲常用铸造合金与液态成形新工艺1、为什么球墨铸铁的强度和塑性比灰铸铁高，而铸造性能比灰铸铁差？答：①灰铸铁中的片状石墨的强度、硬度极低（Rm≤20MPa），塑性接近于零，因此灰铸铁的组织如同在钢的基体中分布着大量裂纹，同时石墨尖角处容易造成应力集中，容易导致铸件断裂。
所以灰铸铁的强度和塑韧性较差。
球墨铸铁通过球化处理使石墨呈球状，它对基体的缩减和割裂作用减至最低限度，基体强度的利用率可达70~90%，因此球墨铸铁具有比灰铸铁高得多的力学性能。
②因为灰铸铁的碳当量接近共晶成分，结晶温度范围小，并呈逐层凝固方式结晶，因而其流动性好，铸造性能好；而球墨铸铁的碳当量较高，一般是过共晶成分，结晶温度范围较宽，倾向于糊状凝固，在结晶后期外壳不坚固，不足以承受本身石墨化的膨胀压力，促使型腔扩大，故它比灰铸铁易于产生缩孔、缩松、皮下气孔、夹渣等缺陷，因而铸造性能比灰铸铁差。
2、铸钢与球墨铸铁的力学性能和铸造性能有哪些不同？为什么？答：①一般而言，铸钢具有较高的强度与塑韧性，其力学性能比铸铁好。
而球墨铸铁中的石墨呈球状，它对基体的缩减和割裂作用减至最低限度，基体强度的利用率可达70~90%，抗拉强度可以和钢媲美（Rm=400-900MPa），塑韧性较好（A=2%~18%）。
《液态金属成型原理》全套试题含答案(大学期末复习资料)
《液态金属成型原理》习题一（第一章~第三章）1.根据实验现象说明液态金属结构。
描述实际液态金属结构。
实验依据：1）多数金属熔化有约3-5%的体积膨胀,表明原子间距增加1-1.5%；2）熔化时熵增大，表明原子排列混乱程度增加，有序性下降；3）汽化潜热远大于熔化潜热, 比值=15-28，液态结构更接近固态；4）衍射图的特征可以用近程有序概括；仅在几个原子间距范围内，质点的排列与固态相似，排列有序；液态金属结构：液体是原子或分子的均质的、密集的、“短程有序”的随机堆积集合体。
其中既无晶体区域，也无大到足以容纳另一原子的空穴。
与理想结构不同，实际金属含有杂质和合金元素，存在着能量起伏、结构起伏和成分起伏。
2.估计压力变化10kbar引起的铜的平衡熔点的变化。
已知液体铜的摩尔体积为8.0⨯10-6m3/mol，固态为7.6⨯10-6m3/mol，熔化潜热Lm=13.05kJ/mol，熔点为1085︒C。
41.56K3.推导凝固驱动力的计算公式，指出各符号的意义并说明凝固驱动力的本质。
本质：凝固驱动力是由过冷度提供的，过冷度越大，凝固驱动力越大。
4.在环境压力为100kPa下，在紧靠熔融金属的表面处形成一个直径为2μm的稳定气泡时，设气泡与液体金属的σ=0.84N/m，求气泡的内压力。
P=100kPa +( 2*0.84N/m)/(1*10-6m)=1780kPa5.如何区分固—液界面的微观结构？界面结构判据：Jackson因子α≤2，X=0.5时，∆G=min，粗糙界面；α≥3，X→ 0或1时，∆G=min，光滑界面；6.推导均质形核下临界晶核半径和临界形核功，并说明过冷度对二者的影响7.细化晶粒的目的？选择形核剂时的应遵循哪些原则？目的：增加晶粒数目，降低晶粒尺寸，增大晶界面积。
溶质和杂质等分布更加均匀，晶粒互相咬合紧密，使机械性能得到提高。
原则：1）应遵循共格对应原则，共格或半共格，润湿角越小越好；2）固体质点表面上原子的排列方式与新相中某一晶面上的原子排列方式相似，原子间距相近或成比例；3）形核剂本身或与合金液反应后的产物可作为生核剂；4）形核剂稳定，高温难熔、不溶解于金属液，不带入杂质。
北京科技大学机械工程材料与成形工艺(机械)期末复习总结
工程材料与成形技术基础概念定义原理规律小结一、材料部分材料在外力作用下抵抗变形和断裂的能力称为材料的强度。
材料在外力作用下显现出的塑性变形能力称为材料的塑性。
拉伸过程中，载荷不增加而应变仍在增大的现象称为屈服。
拉伸曲线上与此相对应的点应力σ，S称为材料的屈服点。
称为材料的抗拉强度，它表明了试样被拉断前所能承载的最大应力。
拉伸曲线上D点的应力σb硬度是指材料抵抗其他硬物压入其表面的能力，它是衡量材料软硬程度的力学性能指标。
一般情况下，材料的硬度越高，其耐磨性就越好。
韧性是指材料在塑性变形和断裂的全过程中吸收能量的能力，它是材料塑性和强度的综合表现。
材料在交变应力作用下发生的断裂现象称为疲劳断裂。
疲劳断裂可以在低于材料的屈服强度的应力下发生，断裂前也无明显的塑性变形，而且经常是在没有任何先兆的情况下突然断裂，因此疲劳断裂的后果是十分严重的。
工艺性能是指金属材料接受某种加工过程的难易程度。
主要是铸造性能；锻造性；焊接性；热处理性能；切削加工性。
晶体的结构：在晶体中，原子(或分子)按一定的几何规律作周期性地排列；晶体表现出各向异性；具有的凝固点或熔点。
而在非晶体中，原子(或分子)是无规则地堆积在一起。
常见的有体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格。
体心立方晶格的致密度比面心立方晶格结构的小。
晶体的缺陷（低要求）：1)点缺陷2)线缺陷3)面缺陷1）点缺陷—空位和间隙原子在实际晶体结构中，晶格的某些结点，往往未被原子所占据，这种空着的位置称为空位。
同时又可能在个别空隙处出现多余的原子，这种不占有正常的晶格位置，而处在晶格空隙之间的原子称为间隙原子。
2）线缺陷—位错晶体中，某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象，称为位错。
其特征是在一个方向上的尺寸很长，而另两个方向的尺寸很短。
晶体中位错的数量通常用位错密度表示，位错密度是指单位体积内，位错线的总长度。
3）面缺陷——晶界和亚晶界实际金属材料是多晶体材料，则在晶体内部存在着大量的晶界和亚晶界。
液态成形原理名词解释及简答题
一、名词解释。
过冷度：金属的理论结晶温度和实际结晶温度的差值均质形核：在没有任何外来的均匀熔体中的形核过程异质形核：在不均匀的熔体中依靠外来杂质或者型壁面提供的衬底进行形核的过程异质形核速率的大小和两方面有关，一方面是过冷度的大小，过冷度越大形核速率越快。
二是和界面有关界面和夹杂物的特性形态和数量来决定，如果夹杂物的基底和晶核润湿，那么形核速率大。
形核速率：在单位时间单位体积内生成固相核心的数目液态成型：将液态金属浇入铸型之，凝固后获得具有一定形状和性能的铸件或者铸锭的方法复合材料：有两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质复合组成一种多相固体定向凝固：使金属或者合金在熔体中定向生长晶体的方法溶质再分配系数：凝固过程当中，固相侧溶质质量分数和液相侧溶质质量分数的比值流动性是确定条件下的充型能力，液态金属本身的流动能力叫做流动性液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔获得完整轮廓清晰的铸件能力影响充型能力的因素：（1）金属本身的因素包括金属的密度、金属的比热容、金属的结晶潜热、金属的粘度、金属的表面张力、金属的热导率金属的结晶特点。
（2）铸型方面的因素包括铸型的蓄热系数、铸型的温度、铸型的密度、铸型的比热容、铸型的涂料层、铸型的透气性和发气性、铸件的折算厚度（3）浇注方面的因素包括液态金属的浇注温度、液态金属的静压头、浇注系统中的压头总损失和影响液态金属凝固过程的因素：主要因素是化学成分冷却速度是影响凝固过程的主要工艺因素液态合金的结构和性质以及冶金处理（孕育处理、变质处理、微合金化）等对液态金属的凝固也有重要影响液态金属凝固过程当中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流，自然对流是由于密度差和凝固收缩引起的流动，由密度差引起的对流成为浮力流。
凝固过程中由传热。
传质和溶质再分配引起液态合金密度的不均匀，密度小的液相上浮，密度大的下沉，称为双扩散对流，凝固以及收缩引起的对流主要主要产生在枝晶之间，强迫对流是由液体受到各种方式的驱动力产生的对流，例如压力头。
智慧树知到答案 金属液态砂型成形工艺章节测试答案
绪论单元测试1、判断题：铸造的本质是为了获得铸件，首先必须熔配出符合化学成分要求的液态金属（具有流动性），然后将液态金属注入铸型之中，使其在铸型中凝固、冷却，形成铸件。
（）选项：A:对B:错答案: 【对】2、多选题：铸造的特点（优点、缺点）有（）选项：A:尺寸精度较高B:尺寸均一性差、内部质量不如锻件等不足C:成本低廉D:适应范围广答案: 【尺寸精度较高;尺寸均一性差、内部质量不如锻件等不足;成本低廉;适应范围广】第一章单元测试1、单选题：普通型砂主要原砂、（）和水等按一定比例混制成。
选项：A:水泥B:胶水C:粘土D:砂芯答案: 【粘土】2、单选题：粘土中哪种形式的水与粘土质点的结合力最强（）选项：A:自由水B:吸附水C:游离水D:矿物组成水答案: 【矿物组成水】3、单选题：产生化学粘砂的先决条件是金属表面的（）选项：A:粗糙度B:缺陷C:温度D:氧化答案: 【氧化】4、单选题：形成侵入气孔的条件（）选项：A:P气＜P阻+P静+P型B:P气＞P阻+P静+P动C:P气＜P阻+P静+P动D:P气＞P阻+P静+P型答案: 【P气＞P阻+P静+P型】5、多选题：金属与铸型的相互作用有（）选项：A:热作用B:无相互作用C:机械作用D:化学和物理化学作用答案: 【热作用;机械作用;化学和物理化学作用】6、多选题：铸型内由于湿分迁移形成哪几个区（）选项：A:正常区B:水分饱和凝聚区C:干燥区D:水分不饱和凝聚区答案: 【正常区;水分饱和凝聚区;干燥区;水分不饱和凝聚区】7、多选题：以下哪些伴生现象是由金属与铸型相互的热作用产生的（）。
选项：A:石英砂发生同质异构转变B:型壁强度发生变化C:液态金属对铸型的冲击D:型腔表面层的水分迁移答案: 【石英砂发生同质异构转变;型壁强度发生变化;型腔表面层的水分迁移】8、多选题：铸型中由于湿分迁移，产生的干燥区的特点有（）选项：A:水分少B:强度高C:温度高D:水蒸气压高答案: 【水分少;强度高;温度高;水蒸气压高】9、多选题：铸型中由于湿分迁移，产生的水分饱和凝聚区的特点有（）选项：A:强度高B:透气性低C:强度低D:湿分高答案: 【透气性低;强度低;湿分高】10、判断题：金属液的浇注温度越高，流动性越好，对铸型表面的冲刷作用越弱。
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第10讲铸件的宏观组织
1、简述铸件典型晶粒组织包括哪几部分？各部分的形成机理各是什么？
2、固相无扩散、液相均匀混合。
假设右图PQ线是C S’（T1时固相成分）与界面处固相成分C S*的算术平均值，试证：C S＂= C0(2-k0）
3、如何在铸件中获得细等轴晶组织？
第11讲砂型铸造
1、试述砂型铸造的特点和应用范围。
第12讲、第13讲特种铸造
1、金属型铸造有何优点？
2、熔模铸造的主要工艺过程包括哪些工序？该方法有何特点？
3、试述压力铸造、低压铸造与差压铸造各自的特点。
试分析三者的异同。
4、什么是离心铸造？它有何优缺点？它应用在什么场合？
5、什么是实型铸造？该方法有何特点？
第14讲常用铸造合金与液态成形新工艺
1、为什么球墨铸铁的强度和塑性比灰铸铁高，而铸造性能比灰铸铁差？
答：①灰铸铁中的片状石墨的强度、硬度极低（Rm≤20MPa），塑性接近于零，因此灰铸铁的组织如同在钢的基体中分布着大量裂纹，同时石墨尖角处容易造成应力集中，容易导致铸件断裂。
所以灰铸铁的强度和塑韧性较差。
球墨铸铁通过球化处理使石墨呈球状，它对基体的缩减和割裂作用减至最低限度，基体强度的利用率可达70~90%，因此球墨铸铁具有比灰铸铁高得多的力学性能。
②因为灰铸铁的碳当量接近共晶成分，结晶温度范围小，并呈逐层凝固方式结晶，因而其流动性好，铸造性能好；而球墨铸铁的碳当量较高，一般是过共晶成分，结晶温度范围较宽，倾向于糊状凝固，在结晶后期外壳不坚固，不足以承受本身石墨化的膨胀压力，促使型腔扩大，故它比灰铸铁易于产生缩孔、缩松、皮下气孔、夹渣等缺陷，因而铸造性能比灰铸铁差。
2、铸钢与球墨铸铁的力学性能和铸造性能有哪些不同？为什么？
答：①一般而言，铸钢具有较高的强度与塑韧性，其力学性能比铸铁好。
而球墨铸铁中的石墨呈球状，它对基体的缩减和割裂作用减至最低限度，基体强度的利用率可达70~90%，抗拉强度可以和钢媲美（Rm=400-900MPa），塑韧性较好（A=2%~18%）。
②铸钢的铸造性能比球墨铸铁差，因为：其熔点高，钢液易氧化；流动性不好；收缩较大，体收缩率为10~14%，线收缩率为2.2~2.5%。
球墨铸铁结晶时由于石墨析出发生体积膨胀而可以抵消部分收缩，使总收缩较小。
3、为什么可锻铸铁只适宜生产薄壁小铸件？壁厚过大易出现什么问题？
答：可锻铸铁具有较高的力学性能，其碳、硅含量低（W C=2.4~2.8%，W Si=0.4~1.4%），熔点较高，流动性差、收缩大，因为其铸态组织为白口（碳以化合态Fe3C存在），没有石墨化
膨胀，极易形成缩孔和缩松缺陷，只适宜生产薄壁小铸件。
如果壁厚过大，易产生冷隔、浇不足、缩孔、缩松、裂纹等缺陷。
4、铸造铝合金和铜合金的熔炼工艺特点是什么？各采取什么方法除气？
答：（1）铸造铝合金的熔炼工艺特点：铝液在高温下极易吸气和氧化，熔炼时关键是除气去杂，以提高铝液的纯净度。
氢是铝合金中气体的主要来源。
在铝液出炉前要进行精炼。
在熔炼铝合金时，为改变其中共晶硅和初晶硅的形貌，提高铸件的力学性能，通常要对其进行变质处理。
常用钠或锶（亚共晶铝硅合金和共晶铝硅合金）或者磷（过共晶铝硅合金）作为变质剂。
铝合金熔炼一般多用坩埚炉。
铝合金熔炼时，除气的方法是向铝液中通入氯气或加入氯化锌、六氯乙烷等，形成大量Cl2、AlCl3等气泡，使铝液中的氢气扩散到气泡内，在其上浮过程中将铝液中的气体H2即吸附的Al2O3夹杂一起带出液面。
（2）铸造铜合金的熔炼工艺特点：铜合金熔炼时的突出问题也是容易氧化和吸气。
熔炼时常采用熔剂（如木炭、碎玻璃、苏打和硼砂等）覆盖在铜合金液面上以隔离空气；一般铜合金熔炼时还需加入0.3~0.6%的磷铜脱氧。
铜合金熔炼也可以采用坩埚炉。
铜合金中的气体主要是氢。
锡青铜常用吹氮除气法；铝青铜除可用吹氮除气法外，还可加氯盐（ZnCl2）或氯化物（CCl4）除气。
对于黄铜，可采用沸腾法除气。
5、各举三种定向凝固与快速凝固工艺。
6、影响枝晶间距的主要因素是什么？
（1）纯金属的枝晶间距决定于界面处结晶潜热的散失条件，而一般单相合金与潜热的扩散和溶质元素在枝晶间的行为有关。
（2）枝晶间距越小，材质的质量越高（因为消除枝晶偏析越容易）。
第16讲
1、铸件缺陷分为哪五类？每类各举1～2例。
2、简述枝晶偏析的影响因素、消除措施。
3、判别宏观偏析的条件是什么？
4、试举出五种常见的宏观偏析并解释之。
第17讲
1、铸造合金中的气体主要有哪些、以什么形式存在？
2、根据气体来源不同，气孔可分为哪几类？其概念各是什么？
3、简述析出性气孔的形成机理、影响因素与防止途径。
4、试述减少和排除铸件中夹杂物的措施。
第18讲
1、什么是铸造合金的收缩？合金液收缩过程分为哪些阶段？各有何特点？
答：收缩是指铸件在液态、凝固态和固态的冷却过程中所发生的体积减小现象。
收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
液态收缩阶段，液态金属从浇注温度降至液相线温度，金属处于液态，体积的缩小仅表现为型腔内的液面的降低。
凝固收缩阶段，合金的收缩与状态改变时的体积变化（纯金属和共晶合金）和结晶温度范围（有结晶温度范围的合金）有关。
固态收缩阶段，铸件温度由固相线温度降至室温，铸件各个方向上都表现出线尺寸的缩小。
因此，这个阶段对铸件的形状和尺寸的精度影响最大。
2、试解释缩孔、集中性缩孔和缩松。
3、简述缩孔和缩松的形成机理、原因和条件。
第19讲
1、试从铸造合金、铸型条件及浇注工艺方面阐述防止或减小铸造应力和变形的措施。
2、试述液膜理论与强度理论，并分析二者的内在联系。