南昌大学铸造复习参考题

一、铸造合金

1．铸铁特性

例如：为什么一般机器的支架、机床的床身常用灰口铸铁制造

灰铸铁具有优良的铸造性能、减振性、切削加工性，有一定的力学性能和耐磨性，对缺口的敏感性小以及成本低廉等许多优点。

2．铸铁分类、牌号

按铸铁中石墨的形态不同，生产上将铸铁分类：

3．指出下列铸铁牌号所表示的名称、各位数字所代表的意义。

HT350 、HT250、KT300-06 、QT600-3、RuT420、HT250 、KT330-08 、QT800-2、RuT380

4．铸铁的石墨化主要因素，及如何影响？

化学成分和冷却速度

二、合金铸造工艺性

液态合金的工艺特性（常称为铸造性能）包括流动性、收缩性、吸气性和偏析性

等。

影响流动性的因素；

收缩过程；

固态收缩还引起铸件外部尺寸的变化故称尺寸收缩或线收缩。线收缩对铸件形状和尺寸精度影响很大，是铸造应力、变形和裂纹等缺陷产生的基本原因

影响收缩的因素

例如（判断）

1 .浇注温度越高，合金流动性越好，故浇注温度越高越好

2.砂型铸造时，当铸件的设计壁厚小于规定的最小壁厚时，铸件产生浇不足，冷隔缺陷

3．铸造合金的凝固收缩是使铸件产生应力和应变的根本原因

4．铸件的应力，在铸件铸造成形后就无法消除了

5．采用冒口和冷铁是为了防止铸件产生缩孔等缺陷

三、砂型铸造

1．型\芯砂的组成及作用；

2．浇注位置及分型面、确定依据？（并能确定合理的铸件的浇注位置及分型面）；

3．缩孔和缩松，产生原因？

4．铸造应力、及其产生原因

5．特种铸造方法有哪些？特点？应用领域？

例如：1．如金属型铸造内部晶粒细小，力学性能好

2．车床床身、内燃机活塞、铝合金汽车缸体、齿轮铣刀大批量生产时采用何种加工方法为宜；

四、应用1．铸件结构工艺性（结合上课实力会分析）

2．分型面及浇注位置确定

复习:

1. 何谓合金的铸造性能？铸造性能的好坏用什么来衡量？铸造性能不好会引起哪些铸造缺陷？

2. 合金的流动性不足，易产生哪些缺陷？影响合金流动性的主要因素有哪几个方面？

3. 进行铸件设计时如何考虑合金的流动性？在实际生产中常用什么措施防止浇不足和冷隔缺陷？

4. 缩孔和缩松是怎样形成的？如何防止？

5. 何谓顺序凝固和同时凝固原则？各需采取什么措施才能实现？哪些合金常需采用顺序凝固原则？

6. 冒口为何能防止缩孔？它与出气口在作用、尺寸、位置等方面有何不同？与冷铁作用又有何不同？

7. 铸造应力按其形成原因分为哪几种？如何防止和减小铸造应力？

8. 合金收缩由哪三个阶段组成？各会产生哪些缺陷？

9. 某种铸件经常产生裂纹，如何区分其裂纹性质？如果属于冷裂，产生原因有哪些？如果是热裂，其原因又有哪些？

10. 铸件的气孔有哪几种？下列情况容易产生哪些气孔；熔化钢时油污过多；起模时刷水过多；春砂过紧；芯撑有锈。或析出气孔产生原因是什么？防止措施有哪些？

11. 型砂由哪些材料混制而成？配制好的型砂应具备哪些性能？

12. 模样、铸件和零件之间有何联系？其形状和尺寸上有何区别？能否用铸件代替模样来造型？

13. 按模样的特征来区分有哪几种造型方法？在什么情况下使用刮板造型和假箱造型？

14. 试述砂型铸造的特点及应用范围？

15. 机器造型主要是指造型工序中的哪些工序现机械化？手工造型中哪几种造型方法不能采用机器造型？为什么？

16. 下列铸件在大批量生产时，采用什么铸造方法为宜？

缝纫机头、铝活塞、滑动轴承、大口径铸铁污水管、汽轮机叶片、铸铁暖气片、

锻模、手轮。17. 如图10.26所示铸件的分型面有几种方案？试确定在单件小批生产条件下的分型面和浇注位置

1、合金流动性不好时容易产生哪些铸造缺陷？影响合金流动性的因素有哪些？设计铸件时，如何考虑保证合金的流动性?

合金的流动性是指液态合金本身的流动能力。合金流动性不好时，容易出现冷隔、

浇不足、气孔、夹渣及缩孔等铸造缺陷。

影响合金流动性的主要因素有：合金的成分、温度、物理性质、难熔质点和气体等。

设计铸件时，应从以下几个方面考虑保证合金的流动性:

(1)从合金流动性的角度考虑，在铸造生产中，应尽量选择共晶成分、近共晶成分或凝固温度范围小的合金作为铸造合金。

(2)液态合金的比热容和密度越大、导热系数越小、粘度越小，合金的流动性越好。

(3)液态合金的浇注温度必须合理。

2、铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件用的湿型砂各具有什么特点？

由于铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件的合金特性和浇注温度不同，因此它们用的湿型砂不宜一样。

①铸铁件的合金熔点较高(略低于铸钢)，浇注温度一般在1200℃一1400℃左右，因此对湿型砂耐火度的要求可比铸钢件低。

铸铁件湿型砂的显著特点是其中普遍加入了煤粉，煤粉的作用主要在于防止粘砂。

②铸钢件的合金熔点很高，浇注温度高达1500-1650℃，因此要求混型砂有较高的耐火度和透气性。铸钢件湿型砂一般应具有以下一些特点：

a) 采用耐火度高的硅砂；

b) 膨润土加入量相应增多，以提高型砂强度，以有利于降低水分，以有利于防止粘砂、夹砂和气孔缺陷；

c) 严格控制湿型砂水分，提高型砂的透气性；

②铸造非铁合金件的合金熔点一般不高，铜合金浇注温度约1200℃，铝合金浇注温度一般不超过700℃一800℃，镁合金浇注温度更低，因此时湿型砂的耐火度和化学热稳定性要求不高，但非铁合金液一般极易氧化，主要要求是

防止合金液渗入铸型，要求铸件有较清晰轮廓和光洁的表面。

3、什么是铸造合金的收缩性？有哪些因素影响铸件的收缩性？

合金在从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩小的现象称为收缩。从浇注温度冷却到室温分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。

铸件收缩的大小主要取决于合金成分、浇注温度、铸件结构和铸型。

4、什么是缩孔\缩松?铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是什么？生产工艺上有哪些预防措施？

铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是合金的液态收缩和凝固收缩。

在实际生产中，通常采用顺序凝固原则，并设法使分散的缩松转化为集中的缩孔，再使集中的缩孔转移到冒口中，最后将冒口去除，即可获得完好铸件。即通过设置冒口和冷铁，使铸件从远离冒口的地方开始凝固并逐渐向冒口推进，冒口最后凝固。

5、铸件产生铸造内应力的主要原因是什么？如何减小或消除铸造内应力？

铸件产生铸造内应力的主要原因是合金的固态收缩受阻。

为了减小铸造内应力，在铸造工艺上可采取同时凝固原则。所谓同时凝固原则，就是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分同时凝固。此外，还可以采取去应力退火或自然时效等方法，将残余应力消除。

6、根据确定铸件浇注位置的一般原则，指出下列每一组图形中的哪一个是合理的，并说明其理由。

答：图1： a) 不合理 b) 合理

铸件的重要加工面、工作面、受力面应尽量放在底部或侧部，以防止这些面产生铸造缺陷。图示的齿轮轮齿是加工面和使用面，应将其朝下。

图2： a) 不合理 b) 合理

浇注位置应有利于所确立的顺序凝固，对于体收缩较大的合金，浇注位置应尽量满足定向凝固的原则，铸件厚实部分应在浇注位置上方，以利于冒口补缩。

图3：a) 不合理 b) 合理

浇注位置应有利于砂芯的定位支撑，使排气顺畅，尽量避免吊芯、悬臂砂芯。

7、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹？防止裂纹的主要措施有哪些？

如果铸造内应力超过合金的强度极限时，铸件便会产生裂纹。裂纹分为热裂和冷裂两种。

（1）热裂：热裂是在凝固后期高温下形成的，主要是由于收缩受到机械阻碍作用而产生的。它具有裂纹短、形状曲折、缝隙宽、断面有严重氧化、无金属光泽、裂纹沿晶界产生和发展等特征，在铸钢和铝合金铸件中常见。

防止热裂的主要措施是：除了使铸件的结构合理外，还应合理选用型砂或芯砂的黏结剂，以改善其退让性；大的型芯可采用中空结构或内部填以焦炭；严格限制铸钢和铸铁中硫的含量；选用收缩率小的合金。

（2）冷裂：冷裂是在较低温度下形成的，常出现在铸件受拉伸部位，特别是有应力集中的地方。其裂缝细小，呈连续直线状，缝内干净，有时呈轻微氧化色。

壁厚差别大，形状复杂或大而薄的铸件易产生冷裂。因此，凡是能减少铸造内应力或降低合金脆性的因素，都能防止冷裂的形成。同时在铸钢和铸铁中要严格控制合金中的磷含量。

8、什么是砂型铸造的手工造型和机器造型，各有什么特点？

（1）手工造型：指全部用手工或手动工具完成的造型工序。手工造型按起模特点分为整模、挖沙、分模、活块、假箱、三箱等造型方法。

手工造型方法比较灵活，适应性较强，生产准备时间短，但生产率低、劳动强度

大，铸件质量较差。因此，手工造型多用于单件小批量生产。

（2）机器造型：指用机器完成全部或至少完成紧砂和起模操作的造型工序。机器造型可大大提高生产率和铸件尺寸精度，降低表面粗糙度，减少加工余量，并改善工人的劳动条件，目前正日益广泛地应用于大批量生产中。

9、什么是铸造工艺图？其主要包含哪些内容？

铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号表示出铸造工艺方案的图形，是在对铸件进行工艺分析的基础上，来确定出铸件的浇注位置、分型面、型芯的数量、形状及其固定方法、加工余量、拔模斜度、收缩率、反变形量、浇注系统、冒口、冷铁的尺寸及布置、砂箱的形状及尺寸等。

10、什么是分型面，分型面选择一般性的原则是什么？

分型面是指两半铸型相互接触的表面。在选择铸型分型面时应考虑如下原则：

（1）分型面应选在铸件的最大截面上，并力求采用平面。

（2）应尽量减少分型面的数量，并尽量做到只有一个分型面。

（3）应尽可能减少活块和型芯的数量，注意减少砂箱高度。

（4）尽量把铸件的大部分或全部放在一个砂箱内，并使铸件的重要加工面、工作面、加工基准面及主要型芯位于下型内。 11、什么是特种铸造？常用的特种铸造方法有哪些？

通常把不同于普通砂型铸造的其它铸造方法统称为特种铸造。

常用的特种铸造方法有：熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造、陶瓷型铸造等。

12、熔模铸造的主要生产过程涉及哪些工艺环节？

熔模铸造的主要生产过程有压制蜡模，结壳，脱模，造型，焙烧和浇注。

13、为了确保铸件质量和延长铸型寿命，金属型铸造必须采取哪些工艺措施？

为了确保铸件质量和延长铸型寿命，金属型铸造必须采取一定的工艺措施。主要有：浇注前必须预热金属型；加强金属型的排气；金属型的型腔应喷刷涂料；应尽早开型取出铸件，防止铸铁产生白口组织。

14、为什么压力铸造生产的铸件不安排大余量的机械加工和热处理？

由于压力铸造是液态金属高速充型，液流会包裹住大量空气，最后以气孔的形式留在压铸件中。因此，压铸件不能进行大余量的机械加工，以免气体暴露，削弱铸件的使用性能。有气孔的压铸件也不能进行热处理，因为在高温时，气孔内气体膨胀会使铸件表面鼓泡。

15、离心铸造与砂型铸造相比较有何工艺特点？

（1）工艺过程简单，铸造中空筒类、管类零件时，省去了型芯、浇注系统和冒口，节约金属和其它原材料。

（2）液态金属在离心力作用下充型并凝固，其中密度较小的气体、夹渣等均集中于铸件内表面，而金属则从外向内呈方向性结晶，因而铸件组织致密，无缩孔、气孔、夹渣等缺陷，力学性能较好。

（3）便于铸造“双金属”铸件，如制造铜套挂衬滑动轴承，既可达到滑动轴承的使用要求，又可节约较贵的滑动轴承合金材料。

16、请简述湿型的生产特点。

（1）生产灵活性大，适用面广，既可手工，又可机器、以及流水线生产，既可生产大件，也可生产小件，可铸钢（中小件），也可铸铁、有色合金件等；

（2）生产效率高，生产周期短，便于流水线生产，可实现机械化及自动化。汽车、柴油机和拖拉机制造业应用最广（300～500kg 铸铁薄壁件）；

(3)用原材料成本低，来源广；

（4）节省能源、烘干设备和车间生产场地面积；

（5）因不经烘干，砂箱寿命长；

（6）缺点：操作不当，易产生一些铸造缺陷：夹砂结疤，鼠尾，砂眼，胀砂，粘砂等。

17、根据石墨形态特征，铸铁有哪些类型？

根据石墨的形态特征不同，可以将铸铁分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。

18、什么是铸铁的石墨化？影响石墨化的主要因素有哪些？

铸铁中碳以石墨形式析出的过程称为石墨化。

影响铸铁石墨化的因素很多，其中主要因素是化学成分和冷却速度。

19、简要叙述铸钢铸造工艺特点？

铸钢的熔点高（约1500℃）、流动性差、收缩率高（达到2％）。在熔炼时，易吸气和氧化，在浇注过程中易产生粘砂、浇不足、冷隔、缩孔、变形、裂纹、夹渣和气孔等缺陷。

用型（芯）砂须有良好的透气性、耐火性、强度和退让性，应遵守顺序凝固原则进行工艺设计。

20、简要叙述灰铸铁铸造工艺特点？

21、在低压铸造中，如何从工艺设计及工艺规范等方面保证获得无缩孔、无气孔的铸件？

工艺设计方面：保证自下而上的顺序凝固原则，如加工艺补贴、加冷铁、采用通风、水冷等强制冷却措施。

工艺规范方面：控制好充型及凝固各阶段的压力、变化速度，以及型温和浇注温度等。

22、铸件与零件、铸件与模样在形状和尺寸上有何区别？

铸件与零件的区别：零件上凡是加工的表面，在铸件上相关表面上增加一层金属厚度（加工余量），

因此铸件尺寸比零件尺寸要大；零件上过小的孔（小于30mm）槽等，因铸造困难，故铸件上不铸出；为了铸造拔模的方便，铸件上沿起模方向的侧壁有拔模斜度以及壁与壁之间有铸造圆角。因此铸件与零件在外形上不相同。

铸件与模样的区别：

模样的形状、尺寸与铸件结构相一致，所不同的是模样的每个尺寸都比铸件相应尺寸大一个金属的收缩量；若采用型芯铸孔时，为在砂型内形成型芯座以支承型芯头，故模样上对应于孔的部位，则出现与型芯头相适应的凸出部分（也叫芯头）；模样可为整模、分模和活块等。