2025年鑄造工（中級(jí)）鑄造材料性能測(cè)試與評(píng)價(jià)與應(yīng)用與改進(jìn)考試試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共20小題，每小題4分，共80分。在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。）1.爐料中雜質(zhì)元素磷（P）含量過(guò)高，會(huì)顯著降低鑄鐵的（A），因?yàn)榱讜?huì)與鐵形成磷化物，這些脆性相會(huì)嚴(yán)重割裂基體，導(dǎo)致材料在受力時(shí)更容易脆斷。A.韌性B.硬度C.延伸率D.熔點(diǎn)2.測(cè)定鑄鐵白口傾向時(shí)，常用的金相組織評(píng)價(jià)方法是觀察奧氏體晶界是否有（B）析出，這種白色硬脆相就是滲碳體，是判斷材料冷硬性的直觀依據(jù)。A.珠光體B.滲碳體C.脫氧產(chǎn)物D.晶界偏析物3.測(cè)試鑄造用砂的透氣性，目的是為了確保型腔內(nèi)（C）能順利排出，如果透氣性差，氣體會(huì)被困在鑄件內(nèi)部，形成氣孔等缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。A.熔融金屬B.澆注系統(tǒng)金屬液C.型腔內(nèi)氣體D.砂粒間隙中的空氣4.熱震試樣的沖擊韌性值越低，說(shuō)明該材料（D），在經(jīng)歷劇烈的溫度變化時(shí)，抵抗開(kāi)裂的能力越差，這對(duì)于需要承受熱循環(huán)的鑄件來(lái)說(shuō)是個(gè)致命缺陷。A.耐熱性越好B.抗磨損能力越強(qiáng)C.抗拉強(qiáng)度越高D.抗熱震性越差5.評(píng)價(jià)鑄造合金的凝固特性時(shí)，冷卻曲線上的拐點(diǎn)數(shù)越多，通常意味著合金（A），這會(huì)導(dǎo)致鑄件內(nèi)部組織不均勻，出現(xiàn)偏析和晶粒粗大等問(wèn)題。A.共晶反應(yīng)復(fù)雜B.純度較高C.導(dǎo)熱性差D.熔點(diǎn)范圍窄6.測(cè)量鑄造圓角的實(shí)際尺寸時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)圓角過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致（B），因?yàn)檫^(guò)大的圓角會(huì)削弱鑄件的局部強(qiáng)度，并可能成為應(yīng)力集中點(diǎn)。A.鑄件重量減輕B.鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降C.型芯不易拔出D.砂芯潰散困難7.硅砂的耐火度通常在（C）以上，這使得它成為制作高溫鑄型的主要材料，能夠承受金屬液的高溫侵蝕而不熔化。A.1000℃B.1200℃C.1370℃D.1500℃8.測(cè)定鑄件壁厚時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際壁厚遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)要求，這主要是因?yàn)椋ˋ），因?yàn)樵诮饘僖豪鋮s收縮的過(guò)程中，壁厚處會(huì)成為優(yōu)先收縮區(qū)，導(dǎo)致最終尺寸偏大。A.冷卻速度過(guò)快B.金屬液流動(dòng)性好C.造型材料保溫性好D.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理9.球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，這是由于在澆注和冷卻過(guò)程中加入了（B），這種處理方式可以顯著提高鑄鐵的韌性和塑性，使其能夠替代部分鋼材使用。A.脫氧劑B.球化劑C.非金屬型芯D.保溫材料10.測(cè)試鑄造用粘結(jié)劑的強(qiáng)度時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其濕壓強(qiáng)度過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致（C），因?yàn)樾蜕霸诎徇\(yùn)和造型過(guò)程中容易塌陷，無(wú)法形成穩(wěn)定的鑄型。A.砂型透氣性變好B.砂型潰散性增強(qiáng)C.砂型強(qiáng)度不足D.砂型透氣性變差11.測(cè)定金屬液的流動(dòng)性時(shí)，通常使用（A）這個(gè)指標(biāo)，它反映了金屬液在壓力作用下流動(dòng)的能力，流動(dòng)性好的金屬液更容易充滿型腔的復(fù)雜部位。A.落體流動(dòng)性B.沖擊韌性C.透氣性D.硬度12.評(píng)價(jià)鑄造合金的耐蝕性時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其在潮濕環(huán)境下容易發(fā)生點(diǎn)蝕，這主要是因?yàn)椋―），因?yàn)辄c(diǎn)蝕會(huì)形成微小的孔洞，逐漸擴(kuò)大并導(dǎo)致材料失效。A.合金純度高B.合金熔點(diǎn)低C.合金硬度大D.合金存在電化學(xué)活性差異13.測(cè)試造型材料的透氣性時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其透氣性數(shù)值過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致（B），因?yàn)檫^(guò)多的氣體會(huì)在金屬液澆注過(guò)程中被卷入鑄件內(nèi)部，形成氣孔缺陷。A.砂型強(qiáng)度提高B.鑄件易產(chǎn)生氣孔C.砂型潰散性變好D.鑄件表面光潔度提高14.測(cè)量鑄件尺寸公差時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際尺寸遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)要求，這主要是因?yàn)椋ˋ），因?yàn)樵诮饘僖豪鋮s收縮的過(guò)程中，鑄件會(huì)整體收縮，導(dǎo)致最終尺寸偏小。A.冷卻速度過(guò)快B.金屬液流動(dòng)性好C.造型材料保溫性好D.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理15.灰口鑄鐵中的石墨呈片狀，這是由于在澆注和冷卻過(guò)程中（C），這種組織相對(duì)較脆，主要用作承受靜載荷的結(jié)構(gòu)件。A.加入了球化劑B.進(jìn)行了孕育處理C.未進(jìn)行球化處理D.提高了金屬液溫度16.測(cè)試鑄造圓角的實(shí)際尺寸時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)圓角過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致（A），因?yàn)檫^(guò)小的圓角會(huì)形成尖銳的轉(zhuǎn)角，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，降低鑄件的疲勞壽命。A.鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降B.鑄件重量減輕C.型芯不易拔出D.砂芯潰散困難17.測(cè)定鑄件壁厚時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際壁厚遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)要求，這主要是因?yàn)椋˙），因?yàn)樵诮饘僖豪鋮s收縮的過(guò)程中，壁厚處會(huì)成為優(yōu)先收縮區(qū)，導(dǎo)致最終尺寸偏小。A.冷卻速度過(guò)快B.金屬液流動(dòng)性好C.造型材料保溫性好D.澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理18.測(cè)試金屬液的流動(dòng)性時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其流動(dòng)性數(shù)值過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致（C），因?yàn)榱鲃?dòng)性差的金屬液難以充滿型腔的復(fù)雜部位，容易形成澆不足等缺陷。A.砂型強(qiáng)度提高B.鑄件易產(chǎn)生氣孔C.鑄件易產(chǎn)生澆不足D.鑄件表面光潔度提高19.測(cè)定造型材料的濕壓強(qiáng)度時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其強(qiáng)度值過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致（A），因?yàn)檫^(guò)高的強(qiáng)度會(huì)使型砂難以加工和潰散，增加清理難度并提高生產(chǎn)成本。A.砂型加工和潰散困難B.砂型透氣性變好C.砂型強(qiáng)度不足D.砂型潰散性增強(qiáng)20.測(cè)試鑄造合金的沖擊韌性時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其韌性值過(guò)低，說(shuō)明該材料（B），在受到?jīng)_擊載荷時(shí)，容易發(fā)生脆性斷裂，這對(duì)于需要承受沖擊的鑄件來(lái)說(shuō)是個(gè)嚴(yán)重缺陷。A.耐磨性越好B.抗沖擊能力越差C.抗拉強(qiáng)度越高D.抗熱震性越差二、判斷題（本大題共10小題，每小題4分，共40分。請(qǐng)判斷下列各題描述的正誤，正確的填“√”，錯(cuò)誤的填“×”。）21.測(cè)定鑄件壁厚時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際壁厚遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)要求，這主要是因?yàn)樵煨筒牧媳匦院?。（×?2.測(cè)試鑄造用粘結(jié)劑的強(qiáng)度時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其濕壓強(qiáng)度過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致砂型強(qiáng)度不足。（√）23.球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，這是由于在澆注和冷卻過(guò)程中加入了孕育劑。（×）24.測(cè)定鑄造合金的凝固特性時(shí)，冷卻曲線上的拐點(diǎn)數(shù)越多，通常意味著合金共晶反應(yīng)復(fù)雜。（√）25.測(cè)試造型材料的透氣性時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其透氣性數(shù)值過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致鑄件易產(chǎn)生氣孔。（×）26.測(cè)量鑄件尺寸公差時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)實(shí)際尺寸遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)要求，這主要是因?yàn)槔鋮s速度過(guò)快。（√）27.灰口鑄鐵中的石墨呈片狀，這是由于在澆注和冷卻過(guò)程中未進(jìn)行球化處理。（√）28.測(cè)試鑄造圓角的實(shí)際尺寸時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)圓角過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降。（√）29.測(cè)試金屬液的流動(dòng)性時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其流動(dòng)性數(shù)值過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致鑄件易產(chǎn)生澆不足。（√）30.測(cè)試鑄造合金的沖擊韌性時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)其韌性值過(guò)低，說(shuō)明該材料抗沖擊能力越差。（√）三、簡(jiǎn)答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分。請(qǐng)根據(jù)題目要求，簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題。）31.簡(jiǎn)述磷元素對(duì)鑄鐵組織和性能的主要影響是什么？在實(shí)際生產(chǎn)中，如何控制磷含量以獲得性能優(yōu)良的鑄鐵？磷元素對(duì)鑄鐵組織和性能的影響可大了去了，你想想看，磷元素會(huì)與鐵形成磷化物，這些磷化物脆性極大，一旦它們?cè)阼T鐵的奧氏體晶界處析出，就會(huì)像在豆腐上切了一刀似的，嚴(yán)重割裂基體，導(dǎo)致材料在受力時(shí)特別容易脆斷。所以啊，磷元素通常被視為鑄鐵中的有害雜質(zhì)，尤其是在要求韌性的場(chǎng)合，磷含量必須嚴(yán)格控制。但是呢，凡事都有兩面性，磷元素可以提高鑄鐵的強(qiáng)度和硬度，所以有時(shí)候在特殊情況下，比如需要高強(qiáng)度耐磨的鑄鐵，也會(huì)故意加入適量的磷。那么在實(shí)際生產(chǎn)中，怎么控制磷含量呢？這可得靠我們鑄造師傅的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)了。首先，要嚴(yán)格控制爐料中的磷含量，尤其是那些回收的廢鋼、廢鐵，里面可能含有較高的磷，所以得進(jìn)行必要的檢測(cè)和預(yù)處理。其次，在冶煉過(guò)程中，可以通過(guò)加入某種叫做“脫磷劑”的東西，把磷從鐵水中“趕走”。最后，在鑄造前，可以通過(guò)孕育處理，也就是加入一些能細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)的物質(zhì)，來(lái)彌補(bǔ)磷帶來(lái)的不利影響?？傊刂屏缀渴莻€(gè)技術(shù)活，需要我們鑄造工人不斷摸索和實(shí)踐。32.為什么鑄造圓角的存在對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度至關(guān)重要？在實(shí)際造型過(guò)程中，如何合理選擇鑄造圓角的大?。胯T造圓角，說(shuō)白了就是兩個(gè)相交表面的過(guò)渡部分做成圓弧形的。你想想看，如果兩個(gè)平面直接相交，那在鑄件受力的時(shí)候，這個(gè)地方就會(huì)成為一個(gè)特別明顯的“應(yīng)力集中點(diǎn)”，就像一座橋的橋墩一樣，受力不均，很容易先壞。而如果我們把這里做成圓角，那受力就會(huì)比較均勻，應(yīng)力集中現(xiàn)象就會(huì)大大減輕，從而提高鑄件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和疲勞壽命。所以，鑄造圓角的存在對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度至關(guān)重要，它是保證鑄件質(zhì)量的關(guān)鍵之一。在實(shí)際造型過(guò)程中，選擇鑄造圓角的大小可不是隨便定的，得根據(jù)鑄件的受力情況、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)成本等因素綜合考慮。一般來(lái)說(shuō)，受力大的地方、重要的連接部位，圓角就要做得大一些，以保證強(qiáng)度；而對(duì)于一些不重要、受力小的部位，圓角就可以做得小一些，以節(jié)省材料和造型時(shí)間。同時(shí)，圓角的大小還要與鑄件的尺寸相匹配，太大或太小都不好。我們鑄造工人通常是根據(jù)圖紙上的要求或者相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇鑄造圓角的大小，并在實(shí)際操作中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行微調(diào)。33.評(píng)價(jià)鑄造合金的耐蝕性時(shí)，通?？紤]哪些因素？在實(shí)際生產(chǎn)中，如何通過(guò)合金化和熱處理來(lái)提高鑄件的耐蝕性？評(píng)價(jià)鑄造合金的耐蝕性時(shí)，我們得考慮好多因素，不能只看一個(gè)方面。首先，得看合金本身的化學(xué)成分，比如是不是含有容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕的元素，是不是有形成保護(hù)性氧化膜的能力。其次，得看合金的組織結(jié)構(gòu)，比如晶粒大小、是否存在偏析、有沒(méi)有形成耐蝕相等等。最后，還得考慮鑄件的使用環(huán)境，比如溫度、濕度、介質(zhì)類(lèi)型等等，因?yàn)椴煌沫h(huán)境對(duì)鑄件的腐蝕程度差別很大。在實(shí)際生產(chǎn)中，提高鑄件的耐蝕性通常有兩種方法，一是合金化，二是熱處理。合金化就是在熔煉過(guò)程中加入一些能提高耐蝕性的元素，比如鉻、鎳、硅、錳等等，這些元素可以形成致密的保護(hù)性氧化膜，提高合金的耐蝕性。熱處理呢，就是通過(guò)控制鑄件的加熱和冷卻過(guò)程，改變其組織結(jié)構(gòu)，比如細(xì)化晶粒、消除偏析、促使耐蝕相析出等等，從而提高鑄件的耐蝕性。當(dāng)然，具體的合金化和熱處理工藝需要根據(jù)鑄件的使用要求和合金的種類(lèi)來(lái)制定，不能一概而論。34.測(cè)試鑄造用砂的透氣性時(shí)，常用的方法有哪些？為什么砂型的透氣性對(duì)鑄件質(zhì)量如此重要？測(cè)試鑄造用砂的透氣性時(shí)，常用的方法有好幾種，比較簡(jiǎn)單易行的是“透氣性試驗(yàn)”，也就是用一根管子插進(jìn)砂型中，然后往管子里倒水，看看水柱是上升還是下降，或者上升/下降的速度是多少，根據(jù)這個(gè)來(lái)判斷砂型的透氣性好壞。還有一種方法叫做“壓氣法”，就是用壓縮空氣通入砂型中，測(cè)量氣體通過(guò)砂型的壓降，根據(jù)壓降的大小來(lái)判斷透氣性。還有一種比較精確的方法叫做“透氣性儀法”，就是用專門(mén)的儀器來(lái)測(cè)量砂型的透氣性數(shù)值。為什么砂型的透氣性對(duì)鑄件質(zhì)量如此重要呢？你想想看，金屬液在澆注過(guò)程中，如果不及時(shí)排出砂型中的氣體，這些氣體會(huì)被卷入鑄件內(nèi)部，形成氣孔、夾雜等缺陷，嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量和性能。所以，砂型必須具有一定的透氣性，能夠把金屬液中的氣體和砂型本身產(chǎn)生的氣體順利排出。如果砂型的透氣性太差，金屬液中的氣體會(huì)被困在鑄件內(nèi)部，形成氣孔；如果砂型的透氣性太好，又會(huì)導(dǎo)致型腔中的金屬液過(guò)早流失，形成澆不足等缺陷。所以，控制砂型的透氣性，使其在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，對(duì)于保證鑄件質(zhì)量至關(guān)重要。35.簡(jiǎn)述球化處理對(duì)灰口鑄鐵組織和性能的主要改善作用是什么？在實(shí)際生產(chǎn)中，如何判斷球化處理是否成功？球化處理，顧名思義，就是要把灰口鑄鐵中片狀的石墨變成球狀的。你知道，灰口鑄鐵的石墨是片狀的，這種組織相對(duì)較脆，主要用作承受靜載荷的結(jié)構(gòu)件。而球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，這種組織韌性非常好，可以替代部分鋼材使用。所以，球化處理對(duì)灰口鑄鐵組織和性能的主要改善作用就是顯著提高了鑄鐵的韌性和塑性，降低了脆性，使其能夠承受更大的沖擊載荷和彎曲載荷。在實(shí)際生產(chǎn)中，判斷球化處理是否成功，通常有幾種方法。首先，最直觀的方法是觀察鑄件的金相組織，如果石墨呈球狀，并且分布比較均勻，那就說(shuō)明球化處理成功了。其次，可以測(cè)試鑄件的力學(xué)性能，比如沖擊韌性、延伸率等，如果這些指標(biāo)明顯提高，說(shuō)明球化處理成功了。最后，還可以進(jìn)行一些特殊的檢測(cè)，比如斷口檢查、磁粉探傷等等，根據(jù)這些檢測(cè)結(jié)果來(lái)判斷球化處理是否成功?？傊袛嗲蚧幚硎欠癯晒?，需要綜合運(yùn)用多種方法，不能只看一個(gè)方面。四、論述題（本大題共2小題，每小題10分，共20分。請(qǐng)根據(jù)題目要求，結(jié)合所學(xué)知識(shí)和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)論述下列問(wèn)題。）36.結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)論述如何通過(guò)優(yōu)化澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)提高金屬液的流動(dòng)性，并減少氣孔等缺陷的產(chǎn)生？金屬液的流動(dòng)性，說(shuō)白了就是金屬液在澆注過(guò)程中流動(dòng)的能力。流動(dòng)性好的金屬液，可以順利地充滿型腔的各個(gè)角落，包括一些比較復(fù)雜的部位，從而保證鑄件的完整性和尺寸精度。流動(dòng)性差的金屬液，則難以充滿型腔，容易產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。那么，如何通過(guò)優(yōu)化澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)提高金屬液的流動(dòng)性呢？這可得好好琢磨琢磨。首先，得合理選擇澆注系統(tǒng)的類(lèi)型，比如開(kāi)放式、半開(kāi)放式、封閉式等等，不同的類(lèi)型適用于不同的鑄件結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)條件。一般來(lái)說(shuō)，開(kāi)放式澆注系統(tǒng)流動(dòng)性比較好，但容易產(chǎn)生飛濺和卷氣；封閉式澆注系統(tǒng)可以減少飛濺和卷氣，但流動(dòng)性相對(duì)較差。所以，得根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的類(lèi)型。其次，得合理設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)的各個(gè)部分，比如直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道等等。直澆道的高度和截面面積要合適，既要保證金屬液有一定的靜壓力，又要避免金屬液過(guò)早沸騰；橫澆道的截面面積要大于直澆道，并且要均勻分布，以減小金屬液流動(dòng)的阻力；內(nèi)澆道的截面面積和形狀要合理，以控制金屬液的流入速度和方向。最后，還得考慮澆注系統(tǒng)的位置和方向，要盡量縮短金屬液的流程，避免金屬液在澆注過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)多的熱量損失和冷卻，同時(shí)要避免澆注系統(tǒng)直接對(duì)著型腔壁，以減少卷氣和激冷。在實(shí)際生產(chǎn)中，我們還會(huì)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)條件，采取一些特殊的措施來(lái)提高金屬液的流動(dòng)性，比如在澆注系統(tǒng)中加入一些能改善流動(dòng)性的物質(zhì)，或者在澆注前對(duì)金屬液進(jìn)行預(yù)熱等等。通過(guò)這些措施，可以有效提高金屬液的流動(dòng)性，減少氣孔等缺陷的產(chǎn)生，保證鑄件的質(zhì)量。37.結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的案例，詳細(xì)論述如何通過(guò)優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)來(lái)提高鑄件的尺寸精度，并減少變形和開(kāi)裂等缺陷的產(chǎn)生？鑄件的尺寸精度，說(shuō)白了就是鑄件的實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸的符合程度。尺寸精度高的鑄件，可以滿足后續(xù)加工和使用的要求，提高鑄件的質(zhì)量和性能。尺寸精度低的鑄件，則可能無(wú)法滿足要求，需要進(jìn)行額外的加工，增加生產(chǎn)成本，甚至導(dǎo)致鑄件報(bào)廢。那么，如何通過(guò)優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)來(lái)提高鑄件的尺寸精度呢？這同樣是個(gè)技術(shù)活。首先，得合理選擇鑄造方法，不同的鑄造方法，其尺寸精度差別很大。比如，壓鑄、精鑄等特種鑄造方法，其尺寸精度比較高，而砂型鑄造的尺寸精度相對(duì)較低。所以，要根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求和生產(chǎn)成本等因素，選擇合適的鑄造方法。其次，得合理控制鑄造工藝參數(shù)，比如澆注溫度、澆注速度、冷卻速度等等。澆注溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致金屬液在型腔內(nèi)過(guò)早凝固，形成冷隔；澆注速度過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致金屬液在型腔內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和渦流，容易形成氣孔、夾雜等缺陷；冷卻速度過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生熱應(yīng)力，容易變形和開(kāi)裂。所以，要根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)條件，合理控制這些工藝參數(shù)。最后，還得考慮鑄型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，比如型腔的形狀、尺寸、圓角等等，這些因素也會(huì)影響鑄件的尺寸精度。在實(shí)際生產(chǎn)中，我們還會(huì)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)條件，采取一些特殊的措施來(lái)提高鑄件的尺寸精度，比如在鑄型中設(shè)置一些冷卻通道，以控制鑄件的冷卻速度；或者在鑄件中設(shè)置一些工藝孔，以減少應(yīng)力集中。通過(guò)這些措施，可以有效提高鑄件的尺寸精度，減少變形和開(kāi)裂等缺陷的產(chǎn)生，保證鑄件的質(zhì)量。本次試卷答案如下一、選擇題答案及解析1.答案：A解析：磷（P）是鑄鐵中的有害元素，當(dāng)含量過(guò)高時(shí)，會(huì)與鐵形成磷化物（如Fe?P），這些脆性相分布在奧氏體晶界上，嚴(yán)重割裂基體，降低材料的韌性，導(dǎo)致鑄鐵在受力時(shí)容易發(fā)生脆性斷裂。因此，磷含量過(guò)高會(huì)顯著降低鑄鐵的韌性。2.答案：B解析：在鑄鐵的金相組織中，如果奧氏體晶界上有滲碳體（白色硬脆相）析出，說(shuō)明該鑄鐵具有白口傾向。滲碳體的存在使得材料變脆，這是判斷鑄鐵冷硬性的重要指標(biāo)。因此，觀察奧氏體晶界是否有滲碳體析出是常用的金相組織評(píng)價(jià)方法。3.答案：C解析：鑄造用砂的透氣性是指型砂允許氣體排出的能力。測(cè)試透氣性的目的是確保型腔內(nèi)的氣體能夠順利排出，如果透氣性差，金屬液在澆注過(guò)程中產(chǎn)生的氣體以及型砂本身產(chǎn)生的氣體無(wú)法及時(shí)排出，會(huì)被卷入鑄件內(nèi)部，形成氣孔缺陷，影響鑄件質(zhì)量。4.答案：D解析：熱震試樣沖擊韌性值越低，說(shuō)明該材料在經(jīng)歷劇烈的溫度變化時(shí)抵抗開(kāi)裂的能力越差。熱震是鑄造生產(chǎn)中常見(jiàn)的問(wèn)題，材料的熱震抗性差會(huì)導(dǎo)致鑄件在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生裂紋，因此抗熱震性是評(píng)價(jià)鑄造材料性能的重要指標(biāo)。5.答案：A解析：冷卻曲線上的拐點(diǎn)數(shù)越多，通常意味著合金的相變?cè)綇?fù)雜，共晶反應(yīng)越復(fù)雜。相變過(guò)程復(fù)雜會(huì)導(dǎo)致合金內(nèi)部組織不均勻，容易出現(xiàn)偏析、晶粒粗大等問(wèn)題，從而影響鑄件的性能。因此，拐點(diǎn)數(shù)越多，合金的凝固特性越復(fù)雜。6.答案：B解析：鑄造圓角是鑄件兩個(gè)相交表面的過(guò)渡部分，如果圓角過(guò)大，會(huì)削弱鑄件的局部強(qiáng)度，因?yàn)閳A角處的應(yīng)力集中會(huì)降低材料的承載能力。反之，如果圓角過(guò)小，也會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低鑄件的疲勞壽命。因此，過(guò)大的圓角會(huì)導(dǎo)致鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降。7.答案：C解析：硅砂（主要成分是SiO?）的耐火度通常在1370℃以上，這使得它能夠承受高溫金屬液（通常在1100℃以上）的侵蝕而不熔化，因此成為制作高溫鑄型的主要材料。高耐火度是硅砂作為鑄造用砂的重要特性。8.答案：A解析：鑄件壁厚過(guò)大通常是因?yàn)槔鋮s速度過(guò)快，導(dǎo)致壁厚處優(yōu)先收縮，最終尺寸大于設(shè)計(jì)要求。冷卻速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致鑄件內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，從而影響尺寸精度。因此，冷卻速度過(guò)快是導(dǎo)致鑄件壁厚過(guò)大的主要原因。9.答案：B解析：球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，這是由于在熔煉過(guò)程中加入了球化劑（如鎂或稀土元素），這些元素能夠抑制石墨的片狀生長(zhǎng)，促進(jìn)石墨球化。球狀石墨可以顯著提高鑄鐵的韌性和塑性，使其能夠替代部分鋼材使用。10.答案：C解析：鑄造用粘結(jié)劑的濕壓強(qiáng)度是指型砂在濕潤(rùn)狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度。如果濕壓強(qiáng)度過(guò)低，型砂在搬運(yùn)和造型過(guò)程中容易塌陷，無(wú)法形成穩(wěn)定的鑄型，從而影響鑄件的質(zhì)量。因此，濕壓強(qiáng)度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致砂型強(qiáng)度不足。11.答案：A解析：落體流動(dòng)性是評(píng)價(jià)金屬液流動(dòng)能力的一種常用方法，它反映了金屬液在重力作用下流動(dòng)的能力。流動(dòng)性好的金屬液更容易充滿型腔的復(fù)雜部位，減少澆不足等缺陷。因此，落體流動(dòng)性是評(píng)價(jià)金屬液流動(dòng)性的重要指標(biāo)。12.答案：D解析：耐蝕性是指材料在腐蝕介質(zhì)中的抵抗能力。如果鑄造合金在潮濕環(huán)境下容易發(fā)生點(diǎn)蝕，說(shuō)明合金中存在電化學(xué)活性差異較大的元素，容易形成微小的陽(yáng)極和陰極，導(dǎo)致局部腐蝕。點(diǎn)蝕會(huì)逐漸擴(kuò)大并導(dǎo)致材料失效，因此電化學(xué)活性差異是導(dǎo)致點(diǎn)蝕的主要原因。13.答案：B解析：造型材料的透氣性是指型砂允許氣體排出的能力。如果透氣性數(shù)值過(guò)高，型腔內(nèi)的氣體容易過(guò)早排出，導(dǎo)致金屬液在澆注過(guò)程中產(chǎn)生卷氣，形成氣孔缺陷。因此，透氣性過(guò)高會(huì)導(dǎo)致鑄件易產(chǎn)生氣孔。14.答案：A解析：鑄件壁厚過(guò)小通常是因?yàn)槔鋮s速度過(guò)快，導(dǎo)致壁厚處優(yōu)先收縮，最終尺寸小于設(shè)計(jì)要求。冷卻速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致鑄件內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，從而影響尺寸精度。因此，冷卻速度過(guò)快是導(dǎo)致鑄件壁厚過(guò)小的主要原因。15.答案：C解析：灰口鑄鐵中的石墨呈片狀，這是由于在熔煉過(guò)程中未進(jìn)行球化處理。未加入球化劑，石墨自然生長(zhǎng)成片狀，導(dǎo)致灰口鑄鐵相對(duì)較脆，主要用作承受靜載荷的結(jié)構(gòu)件。16.答案：A解析：鑄造圓角過(guò)小會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低鑄件的疲勞壽命和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。尖銳的轉(zhuǎn)角容易成為應(yīng)力集中點(diǎn)，在受力時(shí)容易先發(fā)生斷裂。因此，鑄造圓角過(guò)小會(huì)導(dǎo)致鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降。17.答案：B解析：鑄件壁厚過(guò)小通常是因?yàn)槔鋮s速度過(guò)快，導(dǎo)致壁厚處優(yōu)先收縮，最終尺寸小于設(shè)計(jì)要求。冷卻速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致鑄件內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，從而影響尺寸精度。因此，冷卻速度過(guò)快是導(dǎo)致鑄件壁厚過(guò)小的主要原因。18.答案：C解析：金屬液的流動(dòng)性是指金屬液在澆注過(guò)程中流動(dòng)的能力。如果流動(dòng)性數(shù)值過(guò)低，金屬液難以充滿型腔的復(fù)雜部位，容易產(chǎn)生澆不足等缺陷。因此，流動(dòng)性過(guò)低會(huì)導(dǎo)致鑄件易產(chǎn)生澆不足。19.答案：A解析：造型材料的濕壓強(qiáng)度是指型砂在濕潤(rùn)狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度。如果濕壓強(qiáng)度過(guò)高，型砂在加工和潰散時(shí)會(huì)變得困難，增加清理難度并提高生產(chǎn)成本。因此，濕壓強(qiáng)度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致砂型加工和潰散困難。20.答案：B解析：沖擊韌性是指材料在沖擊載荷作用下抵抗斷裂的能力。如果鑄造合金的沖擊韌性值過(guò)低，說(shuō)明該材料抗沖擊能力越差，在受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易發(fā)生脆性斷裂。因此，沖擊韌性值過(guò)低說(shuō)明材料抗沖擊能力越差。二、判斷題答案及解析21.答案：×解析：鑄件壁厚過(guò)大通常是因?yàn)槔鋮s速度過(guò)快，導(dǎo)致壁厚處優(yōu)先收縮，最終尺寸大于設(shè)計(jì)要求。造型材料保溫性好會(huì)導(dǎo)致冷卻速度變慢，從而減少壁厚過(guò)大的現(xiàn)象。因此，壁厚過(guò)大與造型材料保溫性好相反。22.答案：√解析：鑄造用粘結(jié)劑的濕壓強(qiáng)度是指型砂在濕潤(rùn)狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度。如果濕壓強(qiáng)度過(guò)低，型砂在搬運(yùn)和造型過(guò)程中容易塌陷，無(wú)法形成穩(wěn)定的鑄型，從而影響鑄件的質(zhì)量。因此，濕壓強(qiáng)度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致砂型強(qiáng)度不足。23.答案：×解析：球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，這是由于在熔煉過(guò)程中加入了球化劑（如鎂或稀土元素），而不是孕育劑。孕育劑主要用于細(xì)化晶粒，改善石墨形態(tài)，但不是球化石墨的主要手段。因此，球化處理是加入球化劑，而不是孕育劑。24.答案：√解析：冷卻曲線上的拐點(diǎn)數(shù)越多，通常意味著合金的相變?cè)綇?fù)雜，共晶反應(yīng)越復(fù)雜。相變過(guò)程復(fù)雜會(huì)導(dǎo)致合金內(nèi)部組織不均勻，容易出現(xiàn)偏析、晶粒粗大等問(wèn)題，從而影響鑄件的性能。因此，拐點(diǎn)數(shù)越多，合金的凝固特性越復(fù)雜。25.答案：×解析：造型材料的透氣性是指型砂允許氣體排出的能力。如果透氣性數(shù)值過(guò)高，型腔內(nèi)的氣體容易過(guò)早排出，導(dǎo)致金屬液在澆注過(guò)程中產(chǎn)生卷氣，形成氣孔缺陷。因此，透氣性過(guò)高會(huì)導(dǎo)致鑄件易產(chǎn)生氣孔。26.答案：√解析：鑄件壁厚過(guò)小通常是因?yàn)槔鋮s速度過(guò)快，導(dǎo)致壁厚處優(yōu)先收縮，最終尺寸小于設(shè)計(jì)要求。冷卻速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致鑄件內(nèi)部產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，從而影響尺寸精度。因此，冷卻速度過(guò)快是導(dǎo)致鑄件壁厚過(guò)小的主要原因。27.答案：√解析：灰口鑄鐵中的石墨呈片狀，這是由于在熔煉過(guò)程中未進(jìn)行球化處理。未加入球化劑，石墨自然生長(zhǎng)成片狀，導(dǎo)致灰口鑄鐵相對(duì)較脆，主要用作承受靜載荷的結(jié)構(gòu)件。因此，灰口鑄鐵的石墨呈片狀是由于未進(jìn)行球化處理。28.答案：√解析：鑄造圓角過(guò)小會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，降低鑄件的疲勞壽命和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。尖銳的轉(zhuǎn)角容易成為應(yīng)力集中點(diǎn)，在受力時(shí)容易先發(fā)生斷裂。因此，鑄造圓角過(guò)小會(huì)導(dǎo)致鑄件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降。29.答案：√解析：金屬液的流動(dòng)性是指金屬液在澆注過(guò)程中流動(dòng)的能力。如果流動(dòng)性數(shù)值過(guò)低，金屬液難以充滿型腔的復(fù)雜部位，容易產(chǎn)生澆不足等缺陷。因此，流動(dòng)性過(guò)低會(huì)導(dǎo)致鑄件易產(chǎn)生澆不足。30.答案：√解析：沖擊韌性是指材料在沖擊載荷作用下抵抗斷裂的能力。如果鑄造合金的沖擊韌性值過(guò)低，說(shuō)明該材料抗沖擊能力越差，在受到?jīng)_擊載荷時(shí)容易發(fā)生脆性斷裂。因此，沖擊韌性值過(guò)低說(shuō)明材料抗沖擊能力越差。三、簡(jiǎn)答題答案及解析31.答案及解析：磷元素對(duì)鑄鐵組織和性能的主要影響是：磷會(huì)與鐵形成磷化物（如Fe?P），這些脆性相分布在奧氏體晶界上，嚴(yán)重割裂基體，降低材料的韌性，導(dǎo)致鑄鐵在受力時(shí)容易發(fā)生脆性斷裂。磷含量過(guò)高會(huì)顯著降低鑄鐵的韌性，但磷可以提高鑄鐵的強(qiáng)度和硬度，所以有時(shí)候在需要高強(qiáng)度耐磨的場(chǎng)合會(huì)故意加入適量的磷。在實(shí)際生產(chǎn)中，控制磷含量的方法包括：嚴(yán)格控制爐料中的磷含量，尤其是回收的廢鋼、廢鐵；在冶煉過(guò)程中加入脫磷劑，把磷從鐵水中“趕走”；在鑄造前進(jìn)行孕育處理，加入孕育劑，細(xì)化晶粒、改善石墨形態(tài)，彌補(bǔ)磷帶來(lái)的不利影響。32.答案及解析：鑄造圓角的存在對(duì)鑄件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度至關(guān)重要，因?yàn)殍T造圓角可以減小應(yīng)力集中，提高鑄件的疲勞壽命和承載能力。如果兩個(gè)相交表面直接相交，會(huì)形成尖銳的轉(zhuǎn)角，在受力時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致鑄件先從轉(zhuǎn)角處斷裂。而如果將轉(zhuǎn)角做成圓弧形，應(yīng)力分布會(huì)更加均勻，從而提高鑄件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在實(shí)際造型過(guò)程中，選擇鑄造圓角的大小需要綜合考慮鑄件的受力情況、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、生產(chǎn)成本等因素。一般來(lái)說(shuō)，受力大的地方、重要的連接部位，圓角要做得大一些，以保證強(qiáng)度；受力小的地方、不重要、非連接部位，圓角可以做得小一些，以節(jié)省材料和造型時(shí)間。同時(shí)，圓角的大小還要與鑄件的尺寸相匹配，太大或太小都不好。通常根據(jù)圖紙上的要求或者相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇鑄造圓角的大小，并在實(shí)際操作中根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行微調(diào)。33.答案及解析：評(píng)價(jià)鑄造合金的耐蝕性時(shí)，通常考慮以下因素：合金本身的化學(xué)成分，如是否含有容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕的元素，是否具有形成保護(hù)性氧化膜的能力；合金的組織結(jié)構(gòu)，如晶粒大小、是否存在偏析、有沒(méi)有形成耐蝕相；鑄件的使用環(huán)境，如溫度、濕度、介質(zhì)類(lèi)型等。在實(shí)際生產(chǎn)中，提高鑄件的耐蝕性通常通過(guò)合金化和熱處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。合金化就是在熔煉過(guò)程中加入一些能提高耐蝕性的元素，如鉻、鎳、硅、錳等，這些元素可以形成致密的保護(hù)性氧化膜，提高合金的耐蝕性。熱處理就是通過(guò)控制鑄件的加熱和冷卻過(guò)程，改變其組織結(jié)構(gòu)，如細(xì)化晶粒、消除偏析、促使耐蝕相析出等，從而提高鑄件的耐蝕性。具體的合金化和熱處理工藝需要根據(jù)鑄件的使用要求和合金的種類(lèi)來(lái)制定。34.答案及解析：測(cè)試鑄造用砂的透氣性時(shí)，常用的方法有：透氣性試驗(yàn)，即用一根管子插進(jìn)砂型中，往管子里倒水，根據(jù)水柱的上升或下降速度來(lái)判斷砂型的透氣性好壞；壓氣法，即用壓縮空氣通入砂型中，測(cè)量氣體通過(guò)砂型的壓降，根據(jù)壓降的大小來(lái)判斷透氣性；透氣性儀法，即用專門(mén)的儀器來(lái)測(cè)量砂型的透氣性數(shù)值。砂型的透氣性對(duì)鑄件質(zhì)量至關(guān)重要，因?yàn)榻饘僖涸跐沧⑦^(guò)程中如果不及時(shí)排出砂型中的氣體，這些氣體會(huì)被卷入鑄件內(nèi)部，形成氣孔、夾雜等缺陷，嚴(yán)重影響鑄件的質(zhì)量和性能。如果砂型的透氣性太差，金屬液中的氣體會(huì)被困在鑄件內(nèi)部，形成氣孔；如果砂型的透氣性太好，又會(huì)導(dǎo)致金屬液過(guò)早流失，形成澆不足等缺陷。因此，控制砂型的透氣性，使其在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，對(duì)于保證鑄件質(zhì)量至關(guān)重要。35.答案及解析：球化處理對(duì)灰口鑄鐵組織和性能的主要改善作用是：球化處理可以把灰口鑄鐵中片狀的石墨變成球狀，從而顯著提高鑄鐵的韌性和塑性，降低脆性，使其能夠承受更大的沖擊載荷和彎曲載荷。球狀石墨可以分散應(yīng)力，避免應(yīng)力集中，從而提高鑄鐵的韌性。在實(shí)際生產(chǎn)中，判斷球化處理是否成功的方法有：觀察鑄件的金相組