机械制造基础习题解答 下载本文

35。.45钢。用调质热处理。目的:使其机械综合性能好。

36.调制钢的含碳量一般为0.3%~0.55% ,调质后组织为回火索氏体。综合机械性能好。 37.回火:指将淬火后的钢加热到Ac1温度以下某一温度,保温一段时间后,空冷的过程。

回火目的:1)降低脆性,消除或减少内应力; 2)获得工件所要求的机械性能;

3)稳定工件尺寸。

回火可分为低温回火、中温回火、高温回火三种,回火后的组织分别为回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体。

38.表面淬火:是将钢件的表面层淬透到一定深度,而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬

火方法。

表面淬火感应加热和火焰加热两种方法。

优点:感应加热,温度易控制,加热均匀,用于中小型零件批量生产,效率高。 火焰加热,适于异型、大型或特大型工件,单件可批量生产,设备简单。 缺点:感应加热,设备复杂,成本高。

火焰加热,容易过热,淬火效果不稳定。 39.渗碳是指将钢放入含碳介质中,加热到一定温度进行保温,使碳介质渗入钢表层的方法。 渗碳适用于低碳钢。

渗碳可使零件表层含碳量增加,从而增加零件表层的硬度及耐磨性,而心部保持一定的强度及较高的塑性及韧性。 40.氮化是指向工件表层渗入氮原子的过程。

适用于碳素钢和含Cr、Al、Mo等元素的合金钢,常用的材料是38CrMoAl。

与渗碳相比,其特点为:1)钢氮化后无需进行淬火便具有很高的表层硬度及耐磨性,且氮化层具有高的热硬性。而渗碳件需进行淬火方可达到高的硬度及耐磨性。 2)氮化后,可显著提高钢的疲劳强度。 3)氮化后的钢具有很高的抗腐蚀能力。 4)氮化处理温度低,工件变形很小。 5)氮化生产周期长,氮化层薄且较脆。

41.四种铸铁最基本的区别是碳的存在方式不同。

机械性能不同原因也在于各种铸铁中碳以不同的方式存在。

42.HT100,HT150,HT200属于普通灰铸铁,这一类铸铁内部由于有较粗大的粒状石墨存在,故机械性能较低。

HT300属于孕育铸铁,由于这种铸铁经过孕育处理后石墨粒变得细小,均匀分布,故机械性能较高。 43.

牌号 15Mn2 40Cr 60Si2Mn 20Cr2Ni4A 2Cr13 各合金元素名称及含量 Mn-锰,含量2%,含碳0.15% 主要用途 用于渗碳件,制造受冲击力的齿轮、轴等。 Cr-铬,含量1%,含碳0.4% 用于制造重要的齿轮、轴等。 Si-硅,含量2%,Mn-锰,含用于制造弹簧。 量1%,含碳0.6% Cr-铬,含量2%,含碳0.2%,用于渗碳件,制造需“表硬Ni-镍,含量4%,A-高级 Cr-铬,含量13%,含碳0.2% 里韧”的齿轮、轴等。 用于制造汽轮机叶等,医疗注射针等。 1Cr17 20Mn2B 40MnVB 65Mn 9SiCr Cr-铬,含量17%,含碳0.1% Mn-锰,含量2%,B-硼,含量1%,含碳0.2% Mn-锰,含量1%,V-钒,含量1%,B-硼,含量1%,含碳0.4% Mn-锰,含量1%,含碳0.65% Si-硅,含量1%,Cr-铬,含量1% W-钨,含量6%,Mo-钼,含量5%,Cr-铬,含量4%,V-钒,含量,2%,含碳1% Cr-铬,含量1%,Mn-锰,含量1%,含碳1% Cr-铬,含量1%,Mn-锰,含用于制造生产盐酸,硝酸方面的设备 可取代20Cr, 制造需“表硬里韧”的齿轮、轴等。 可取代40Cr,制造重要的齿轮、轴等。 制造弹簧等。 用于制造铰刀、冷件模等 W6Mo5Cr4V2 用于制造钻头、铣刀等。 CrMn 用于制造块规、塞规等量具。 5CrMnMo 量1%,Mo-钼,含量1%,含碳0.5% Cr-铬,含量18%, Ni-镍,含量9%,Ti-钛,含量1%,含碳0.1% Cr-铬,含量1%,Mo-钼,含量1%,含碳0.35% ZG-铸钢,含碳1%,Mn-锰,含量13% 用于制造热锻模具钢 1Cr18Ni9Ti 用于制造抗硫酸、盐酸等强腐蚀介质的设备及医疗器件。 可代替40CrNi做大截面齿轮和重载传动轴等。 用于制造挖掘机铲板、防弹板、保险箱钢板等。 35CrMo ZGMn13

第二部分 热加工

一、铸造

1.铸造生产特点:1)可铸造形状复杂、特别是具有复杂内腔的铸件;

2)铸件的大小几乎不受限制,重量可从几克到几百吨; 3)铸造的原材料来源广泛,且价格低廉;

4)铸造设备简单,铸件成本低;

5)铸件质量不稳定,废品率较高,铸件较笨重,一般劳动强度大。 2.型砂及型芯砂的主要组成是砂、粘合剂、水。 具备的性能如下:

1) 可塑性 2)强度 3)透气性 4)耐火性 5)退让性。 3.型砂性能对铸件质量的影响: 1)可塑性差,难以塑造各种形腔。

2)强度差,在制造、修理、配箱、搬运、浇注、受力时易损坏;从而得不到完整形状的

铸件。 3)透气性差,铸件易产生气孔等缺陷。 4)耐火性差,铸件易产生粘砂等缺陷。

5)退让性差,铸件冷凝收缩时内应力增大,甚至引起开裂。

4.普通车床中的铸件:齿轮箱,床身,尾架等。这些零件形状复杂,且内腔复杂,采用铸件易制造。 5.铸件性能指金属的流动性及收缩。

铸铁的凝固范围窄,流动性好;由于有石墨存在,故收缩率小,而铸钢的凝固范围大,流动性差,且收缩大,所以铸铁的铸造性能好于铸钢。

6.铸造时,床身导轨面朝下浇注。原因:铸件的上表面易产生明显的缺陷,如砂眼、气孔、夹渣等,且组织疏松,而下表面则相反,浇注的质量高,床身导轨面为一重要面,不容许有上述缺陷,且要求组织致密,故应朝下放。 7.采用立铸,可保证全部圆周表面处于侧立位置,质量均匀一致,易得到合格铸件。 8.

缺陷名称 气孔 砂眼 渣孔 防止方法 提高型砂透气性,烘干型芯砂。 增加型芯砂的强度,以免被铁水冲坏,合箱时应小心,以免损坏砂型。 浇注系统应合理;适当提高浇注温度,使渣上浮。 合理设计铸件,壁厚尽量均匀;正确开设浇、冒口的位置,冒口不宜太小;浇注温度不宜太高。 浇注温度不宜太高;提高砂粒的耐火性;浇筑时,砂型表面应涂适当厚度的涂料。 合箱时上下箱应对准;两半模型定好位。 下型芯时应注意不要下偏;型芯形状设计合理,浇口位置开设适当,以免铁水缩孔 粘砂 错箱 偏芯 冲偏型芯。 浇不足 适当提高浇注温度,增加合金的流动性,避免铸件壁太薄。 浇注温度不宜太低,浇注速度适当,且不要间断,合理开设浇口位置,浇口不宜太小。 铸件壁厚应均匀;合理开设浇口位置;提高型(芯)砂的退让性。 铸件的壁不宜太薄,提高合金的流动性;铁水化合成分应正确。 冷隔 裂纹 白口 9.原因:1)铸件结构设计不合理,壁厚不均,以致同一时期内铸件各部分收缩不一致; 2)型(芯)砂捣的过紧,以致它们的退让性变差,阻碍铸件各部分的收缩。 消除方法:1)合理设计铸件结构,做到壁厚均匀; 2)提高型(芯)砂的退让性。

10.合金的流动性差,易造成浇不足、冷隔、气孔、缩孔等缺陷。 影响合金流动性的因素:

1)浇注温度 2)化学成分 3)铸型条件

11.缩孔与缩 形成的原因:金属液态收缩与凝固收缩得不到补缩所致。 防止方法:1)合理设计铸件,壁厚尽量均匀。

2)合理开设浇、冒口的位置,以实现顺序凝固。 12.冒口的作用:补缩、排气、集渣等。

分类 侧冒口:特点:散热慢,补缩效率高,便于对铸件侧面和下部进行补缩。 顶冒口:特点:造型方便,便于浇注时补充热金属液,但补缩效率低。

13.浇注温度太高,金属的总收缩量增加,吸气增多,氧化严重,铸件产生缩孔,缩 、粘砂、气孔等缺陷的可能性增大。浇注温度太低,金属的流动性差,铸件易产生浇不足,冷隔等缺陷。

控制:在保证合金流动要求的前提下,尽量采取低温浇注。 14.金属型铸造的优点:

1)一型多铸,易于实现机械化和自动化,生产率高; 2)铸件粒度及表面质量高于砂型铸造; 3)结晶组织致密,铸件机械性能得以提高; 4)铸件成本低,工人劳动强度低。

缺点:1)制造金属型的成本高,周期长;

2)铸造工艺要求严格,铸件难以完全避免白口缺陷; 3)金属型铸造的形状和尺寸有一定的限制。 适用范围:主要适用于有色合金中、小铸件的大批量生产。 15.压力铸造分为低压铸造和高压铸造两种。 压力铸造特点:1)生产率高;

2)铸件的粒度及表面质量高;

3)可压铸出形状复杂的薄壁件或镶嵌件。 适用范围:主要用于低熔点有色合金小铸件的大批大量生产。

低压铸造的特点:1)充型压力和速度便于控制,可适应各种铸型;由于充型平稳,冲

刷力小,出现缺陷的可能性小;

2)铸件的组织致密,机械性能较高;