金属工艺学
`12.如图所示铸件结构是否合理？如不合理，请改正并说明理由。
铸件上部太厚，易形成缩孔，壁厚不均匀易造成热应力。可减小上部壁厚，同时设加强筋。无结构圆角，拐弯处易应力、开裂。设圆角。 3.某厂铸造一个Φ1500mm的铸铁顶盖，有图示两个设计方案，分析哪个方案的结构工艺性好，简述理由。
(a)图合理
(b)图结构为大的水平面，不利于金属液体的充填，易造成浇不足、冷隔等缺陷；不利于金属夹杂物和气体的排除，易造成气孔、夹渣缺陷；大平面型腔的上表面，因受高温金属液的长时间烘烤，易开裂使铸件产生夹砂结疤缺陷。
7.图示铸件的两种结构设计，应选择哪一种较为合理？为什么？
零件一：(b)合理。它的分型面是一平面，可减少造型工作量，降低模板制造费用。
零件二:(a)合理。凸台便于起模，而a图所示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。
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8.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。并说明理由
（a）图：铸件外形应力求简单，尽量不用活块和型芯。图a上凸台妨碍起模，需采用活块或型芯或三箱造型。将外凸改为内凸，有利于外形起模，且不影响内腔成形。
(b) 图：凸台结构应便于起模。图示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。将凸台延长到分型面，省去了活块或芯。
9.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。并说明理由
(a)图：减少铸件分型面的数量，可以降低造型工时，减少错箱、偏芯等缺陷，提高铸件的尺寸精度。
(b)图：设计时应尽量分散和减少热节，避免多条筋互相交叉，防止产生热应力和缩孔与缩松。
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10.改正下列砂型铸造件结构的不合理之处。并说明理由
(a)图：凸台结构应便于起模。图示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。将凸台
延长到分型面，省去了活块或芯。
(b)图：铸件壁不宜过厚，否则易引起晶粒粗大，还会出现缩孔、缩松、偏析等缺陷，使铸件的力学性能下降；过厚的铸件壁，还会造成金属的浪费。
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3、解释铸锭锻造后力学性能提高的原因。
由于塑性变形及再结晶，改变了粗大、不均匀的铸态组织，获得细化了的再结晶组织；
将铸锭中的气孔、缩松等压合在一起，使金属更加致密。 4、简述化学成分和金相组织对金属可锻性的影响。
纯金属的可锻性比合金好；碳钢的含碳量越低，可锻性好；钢中有形成碳化物的元素时，可锻性显著下降。
纯金属及固溶体的可锻性好，碳化物的可锻性差；铸态铸状组织和粗晶结构的可锻性不如晶粒细小而均匀的组织。
1.什么是金属的可锻性？可锻性以什么来衡量？简要叙述影响可锻性的因素。
金属的锻造性是衡量材料经受压力加工时的难易程度的一种工艺性能。锻造性的好坏，常用金属的塑性和变形抗力两个指标来衡量。塑性高，变形抗力低，则锻造性好；反之，则锻造性差。 金属的锻造性取决于金属的本质和变形条件。 2.简述变形速度对塑性和变形抗力的影响。
一方面随着变形速度增大，金属的冷变形强化趋于严重，在热加工时来不及再结晶，以消除材料在变形时产生的形变强化，使金属在变形过程中产生的形变强化现象逐渐积累，塑性变形能力下降。另一方面，金属在变形过程中会将变形时的动能转变为热能，当变形速度很大时，热能来不及散发，使变形金属的温度升高，有利于提高金属的塑性，金属塑性变形能力也相应提高。因此变形速度有一临界值。当变形速度小于临界值时，随变形速度的增加，塑性降低，变形抗力增加；当变形速度大于临界值时，随变形速度的增加，，塑性增加，变形抗力降低。
3.简述应力状态对塑性和变形抗力的影响。 在三向应力状态下，压应力的数目越多、数值越大，金属的塑性越高；拉应力的数目越多、数值越大，则金属的塑性越差。因为，拉应力易使滑移面分离，在材料内部的缺陷处产生应力集中而破坏，压应力状态则与之相反。但同号应力状态之下的变形抗力的大于异号应力状态之下的变形力。
4.冷塑性变形后，金属内部组织和性能发生了什么变化？ 组织变化：晶粒沿变形方向伸长。晶格扭曲。晶界产生碎晶。
（2）性能变化：强度、硬度升高，塑性、韧性下降。即加工硬化。 5.金属在锻造前为何要加热？加热温度为什么不能过高
因为加热使原子运动能力增强，很容易进行滑移，因而塑性提高，变形抗力降低，可锻造性明显改善。 加热温度过高，会产生过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷，甚至坯料报废。
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6.金属锻造时始锻温度和终锻温度过高或过低各有何缺点？
始锻温度过高会出现出现过热、过烧现象；始锻温度过低，加热次数多，生产率低。
终锻温度过低，再结晶无法进行，冷变形强化现象无法消除，变形抗力大，塑性降低，甚至在锻件上产生裂纹及损坏设备、工具；终锻温度过高，坯料变形后晶粒长大，形成粗大组织，使锻件力学性能下降。 7.模锻与自由锻相比，有何优点？
（1）生产效率高。 （2）模锻件尺寸精确，表面粗糙度低，加工余量小。 （3）模锻可锻造形状较复杂件。 （4）操作简单，易于实现机械化、自动化生产， （5）大批量生产时，成本较低。 7.与自由锻相比，模锻具有哪些特点？
模锻具有锻件精度高、结构更复杂、表面粗糙度低、生产效率以及要求操作者技术水平低等优点。但是模锻不能锻造巨型锻件，而且模具成本高，不适应单件小批量生产。 8.与自由锻相比，模锻具有哪些特点？
模锻具有锻件精度高、结构更复杂、表面粗糙度低、生产效率以及要求操作者技术水平低等优点。但是模锻不能锻造巨型锻件，而且模具成本高，不适应单件小批量生产。 9.按功用不同，锻模模膛如何分类?
锻模模膛按其作用可分为模锻模膛和制坯模膛。 模锻模膛包括预锻模膛和终锻模膛
制坯模膛包括拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛、切断模膛。
10.预锻模膛和终锻模膛的作用有何不同？什么情况下需要预锻模膛？
预锻模膛作用是使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，有利于金属充满终锻模膛。同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。 终锻模膛作用是使金属坯料最终变形到锻件所要求的形状与尺寸。 只有在锻件形状复杂、成形困难且批量较大情况下，才设置预锻模膛。 11.模锻时预锻模膛的作用是什么？它的结构与终锻模膛有何不同？
预锻模膛的作用使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，有利于金属充满终锻模膛； 减少终锻模膛的磨损，延长锻模的使用寿命。 预锻模膛的圆角、斜度和高度比终锻模膛大；无飞边槽 12.锤上模锻的终锻模膛设有飞边槽，飞边槽的作用是什么？是否各种模膛都要有飞边槽？
飞边槽的作用：增加金属从模膛中流出阻力，促使金属更好地充满模膛；容纳多余的金属；缓冲作用，减弱对上下模的打击，防止锻模开裂。 不是，只有终锻模膛才设飞边槽。
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金属工艺学复习题（大题）-山东理工
