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3.轴承座,如图3-5(a)所示,材料为HTl50,批量生产。图3-5(b)为零件图的右视图,请在此图上定性绘制出零件的铸造工艺图。

(a)

上 (b) 下

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图3-5

作业4 铸件的生产

4-1 判断题(正确的画O,错误的画×)

1.用某成分铁水浇注的铸件为铁素体灰口铸铁件。如果对该成分铁水进行孕育处理,可以获得珠光体灰口铸铁,从而提高铸件的强度和硬度。 ( × )

2.就HT100、HT150、HT200而言,随着牌号的提高,C、Si和Mn含量逐渐增多,以减少片状石墨的数量,增加珠光体的数量。 ( × )

3.可锻铸铁的强度和塑性都高于灰口铸铁,所以适合于生产厚壁的重要铸件。

( × )

4.孕育处理是生产孕育铸铁和球墨铸铁的必要工序,一般采用硅的质量分数(含硅量)为75%的硅铁合金作孕育剂。孕育处理的主要目的是促进石墨化,防止产生白口,并细化石墨。但由于两种铸铁的石墨形态不同,致使孕育铸铁的强度和塑性均低于球墨铸铁。 ( O )

5.灰口铸铁由于组织中存在着大量片状石墨,因而抗拉强度和塑性远低于铸钢。但是片状石墨的存在,对灰口铸铁的抗压强度影响较小,所以灰口铸铁适合于生产承受压应力的铸件。 ( O )

6.铸铁中碳和硅的含量对铸铁组织和性能有决定性的影响,同时对铸铁的铸造性能也有很大的影响。在亚共晶灰口铸铁中碳和硅的含量越高,铸造性能越好。( O )

4-2 选择题

1.铸铁生产中,为了获得珠光体灰口铸铁,可以采用的方法有( D )。

A.孕育处理;B.适当降低碳、硅含量;

C.提高冷却速度;D.A、B和C;E.A和C。 2.HT100、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同,主要原因是它们的( C )不同。

A.基体组织; B.碳的存在形式; C.石墨形态; D.铸造性能。 3.灰口铸铁(HT)、球墨铸铁(QT)、铸钢(ZG)三者铸造性能的优劣顺序( B );塑性的高低顺序为( A )。

A.ZG>QT>HT;B.HT>QT>ZG; C.HT>ZG>QT;D.QT>ZG>HT。 (注:符号“>”表示“优于”或“高于”;)

4.冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响,其中,对( B )影响最小,所以它适于产生厚壁或壁厚不均匀的较大型铸件。

A.灰铸铁; B.孕育铸铁; C.可锻铸铁; D.球墨铸铁。

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5.牌号HT150中的“150”表示( A )。

A.该牌号铸铁标准试样的最低抗拉强度不低于150MPa; B.该牌号铸铁的含碳量为1.50%;

C.该牌号铸铁标准试样的最低屈服强度不低于150MPa; D.该牌号铸铁件的最低抗拉强度不低于150MPa;. E.该牌号铸铁的含碳量为15.0%。

6.某成分铁水浇注的铸件其牌号为HT150,若仍用该铁水浇注出牌号为HT200的铸件,应采用的措施是( D )。

A、孕育处理; B、降低铸件冷却速度; C、增加C、Si含量; D、提高铸件冷却速度。

4-3 应用题

1.用碳的质量分数(含碳量)为3.0%,硅的质量分数(含硅量)为2.0%的铁水浇注如图4-1所示的阶梯形铸件。试问在五个不同厚度截面上各应得到何种组织?铁水成分不变,欲在壁厚40mm的截面上获得珠光体灰口铸铁,需采取什么措施(在图中表明应采取的措施)?

P+Fe3C

F+G

P+F+G

P+G

P+G

+G

图4-1

答:为了获得珠光体,需要提高壁厚40mm的截面冷却速度,应增加冷铁。

2.一批铸件,经生产厂家检验,力学性能符合图纸提出的HT200的要求。用户验收时,在同一铸件上壁厚为18、26、34mm处分别取样检测。测得18mm处σb=196MPa;26mm处σb=171MPa;35mm处σb=162MPa。据此,用户认为该铸件不合格,理由是:

1)铸件力学性能σb低于200Mpa,不符合HT200要求; 2)铸件整体强度不均匀。

试判断用户的意见是否正确。为什么铸件上18mm处的抗拉强度比26、35mm处高?铸铁牌号是否为HT200?

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答:

1、该用户的意见不正确。

2、由于铸件18mm处的壁厚比26、35mm处薄,冷却速度更高,因此抗拉强度高。 3、HT200牌号判定原则是根据标准试棒测出的最低抗拉强度值确定。实际生产的铸件由于壁厚不一致,所检测的σb值为一个浮动范围值。

此时,应根据本书第56页的表2-8“不同壁厚灰口铸铁力学性能参考值及用法举例”判定铸件的牌号。查表HT200对应数据, 10~20mm,σb=195Mpa, 20~30mm,σb=170Mpa, 30~40mm,σb=160Mpa,

铸件检测的σb均在允许的范围之内,因此牌号为HT200。

3.用不同成分铁水分别浇注Φ20mm、Φ30mm、Φ40mm三组试棒,测得它们的抗拉强度均为200MPa,试分析各组试棒的牌号和定性确定C、Si的含量高低,将结果填入表作4-1。

表作4-1

试棒 Φ20mm Φ30mm Φ40mm HT150 HT200 HT250 牌号 C、Si的含量 高 中 低

作业5 特种铸造

5-1 判断题(正确的画○,错误的画×)

1.分型面是为起模或取出铸件而设置的,砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造所用的铸型都有分型面。 ( × )

2.铸造生产的显著优点是适合于制造形状复杂,特别是具有复杂内腔的铸件。为了获得铸件的内腔,不论是砂型铸造还是特种铸造均需使用型芯。 ( × ) 3.熔模铸造一般在铸型焙烧后冷却至600~700℃时进行浇注,从而提高液态合金的充型能力。因此,对相同成分的铸造合金而言,熔模铸件的最小壁厚可小于金属型和砂型铸件的最小壁厚。 ( ○ )

4.熔模铸造适于成批、大量生产,铸件表面质量高于砂型铸造的铸件,尤其适合铸造高熔点合金、难切削加工的合金铸件。 ( ○ )

5.压力铸造时,液态合金在压力作用下,可以铸造形状复杂的薄壁件。但由于铸型为金属材料制造,液态金属冷却速度快。铸件的内应力较砂型铸造高,因此通常需要进行去应力退火处理。 ( × )

6.压力铸造在高压(5Mpa~150Mpa)的作用下,液态金属充填铸型,可以铸造形状复杂的薄壁件,铸件的表面质量高于其他铸造方法,不仅适于大批量生产低熔点

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