2025年鑄造工（技師）鑄造材料創(chuàng)新研究考試試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共20小題，每小題2分，共40分。在每小題列出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的，請將正確選項字母填在題后的括號內(nèi)。）1.鑄造合金的流動性主要取決于（）。A.熔點高低B.粘度大小C.晶粒大小D.合金成分2.灰鑄鐵中石墨的存在形式對材料性能影響最大的是（）。A.球狀石墨B.片狀石墨C.團狀石墨D.管狀石墨3.鑄造用砂的主要性能指標不包括（）。A.強度B.透氣性C.化學(xué)穩(wěn)定性D.熱導(dǎo)率4.熔模鑄造中，模料的發(fā)氣量應(yīng)控制在（）以下。A.0.1ml/100gB.0.5ml/100gC.1.0ml/100gD.1.5ml/100g5.高溫合金鑄件的冷卻速度應(yīng)（）。A.盡快B.緩慢C.先快后慢D.先慢后快6.鑄造合金的收縮主要分為（）個階段。A.2B.3C.4D.57.下列哪種材料不適合用于制作鑄造模具（）。A.硬質(zhì)合金B(yǎng).高速鋼C.銅合金D.鋁合金8.鑄造過程中，冒口的作用主要是（）。A.補充金屬液B.排除氣體C.均衡收縮D.以上都是9.鑄造合金的凝固過程通常分為（）個區(qū)間。A.2B.3C.4你看你看，這題的選項有點意思啊，不是嗎？凝固這東西，真是挺復(fù)雜的，得好好琢磨琢磨。記住，凝固區(qū)間對組織性能影響可大了去了，得特別注意。選B哦，這個答案最靠譜。10.鑄件表面出現(xiàn)蜂窩狀缺陷，通常是由于（）造成的。A.冷鐵使用不當B.金屬液溫度過低C.模具預(yù)熱不夠D.收縮率計算錯誤11.鑄造用粘結(jié)劑的主要作用是（）。A.增加透氣性B.提高耐火度C.增強砂型強度D.降低成本12.鑄造合金的韌性主要取決于（）。A.硬度B.強度C.純凈度D.組織結(jié)構(gòu)13.下列哪種缺陷不屬于鑄造合金的常見缺陷（）。A.氣孔B.縮松C.裂紋D.脫碳14.鑄造過程中，芯子的作用主要是（）。A.填充型腔B.形成鑄件內(nèi)部結(jié)構(gòu)C.支撐砂型D.以上都是15.鑄造合金的熔煉溫度越高，其流動性通常（）。A.越差B.越好C.無影響D.不確定16.鑄造用砂的粒度分布應(yīng)（）。A.單一B.寬廣C.狹窄D.隨意17.鑄造合金的耐熱性主要取決于（）。A.熔點B.純凈度C.合金元素種類和含量D.組織結(jié)構(gòu)18.鑄造過程中，澆口的作用主要是（）。A.補充金屬液B.排除氣體C.控制金屬液流動D.以上都是19.鑄件出現(xiàn)白口現(xiàn)象，通常是由于（）造成的。A.冷鐵使用不當B.金屬液溫度過高C.模具預(yù)熱不夠D.收縮率計算錯誤20.鑄造合金的抗氧化性主要取決于（）。A.熔點B.純凈度C.合金元素種類和含量D.組織結(jié)構(gòu)二、判斷題（本大題共10小題，每小題2分，共20分。請判斷下列敘述的正誤，正確的填“√”，錯誤的填“×”。）1.鑄造合金的流動性越好，其填充型腔的能力就越強。（）2.灰鑄鐵中的片狀石墨對材料的強度和韌性都有利。（）3.鑄造用砂的透氣性越好，其強度就越高。（）4.熔模鑄造是一種精密鑄造方法，其鑄件精度較高。（）5.高溫合金鑄件的冷卻速度應(yīng)盡量快，以防止產(chǎn)生裂紋。（）6.鑄造合金的收縮主要分為液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個階段。（）7.鑄造模具的材料應(yīng)具有良好的耐磨性和導(dǎo)熱性。（）8.鑄造過程中，冒口的作用主要是補充金屬液，以防止產(chǎn)生縮孔。（）9.鑄件表面出現(xiàn)氣孔，通常是由于金屬液中的氣體未能及時排出造成的。（）10.鑄造用粘結(jié)劑的主要作用是增強砂型的強度，以防止其在鑄造過程中開裂。（）三、簡答題（本大題共5小題，每小題4分，共20分。請根據(jù)題目要求，簡要回答問題。）21.簡述鑄造合金流動性對鑄件質(zhì)量的影響。流動性好，金屬液就能順暢地充滿型腔的各個角落，不容易產(chǎn)生缺肉、冷隔這些討厭的缺陷。你想啊，流動性差，金屬液跑不遠，鑄件就可能出現(xiàn)組織不均勻、氣孔等問題，這可不是咱們想要的結(jié)果。流動性還影響著鑄件的尺寸精度，流動性好，金屬液流動性就更容易控制，鑄件尺寸偏差就小。所以，流動性是衡量鑄造合金性能的一個重要指標，對鑄件質(zhì)量影響可大了去了。22.簡述灰鑄鐵中石墨形態(tài)對材料性能的影響。石墨形態(tài)這東西，對灰鑄鐵的性能影響可大了去了。你看啊，球狀石墨，它就像一顆顆小球，分布得均勻，這樣就能有效地分散應(yīng)力，避免應(yīng)力集中，從而顯著提高灰鑄鐵的強度和韌性，讓材料變得既結(jié)實又不容易斷裂。而片狀石墨呢，它就像一片片葉子，長得又長又薄，這樣就容易在材料內(nèi)部形成應(yīng)力集中，降低材料的強度和韌性，讓材料變得比較脆，一碰就壞。團狀石墨和蠕蟲狀石墨，性能介于球狀和片狀之間，但總體來說，球狀石墨是最好的，這就是為什么咱們現(xiàn)在這么多地方都用球墨鑄鐵，性能確實好。所以，石墨形態(tài)對灰鑄鐵的性能影響可大了去了，得好好控制。23.簡述鑄造過程中冒口的作用。冒口這東西，在鑄造過程中可是扮演著重要的角色。首先，它就像一個“倉庫”，可以儲存多余的金屬液，防止金屬液在冷卻過程中因為收縮而產(chǎn)生縮孔和縮松這些缺陷，保證鑄件的完整性。其次，冒口還可以起到排氣的作用，把金屬液在澆筑過程中產(chǎn)生的氣體排出去，防止氣孔產(chǎn)生，保證鑄件的致密性。最后，冒口還可以作為冷卻的一部分，通過控制冒口的冷卻速度，來調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速率，從而影響鑄件的組織結(jié)構(gòu)和性能，防止產(chǎn)生裂紋這些討厭的問題。所以，冒口的作用可大了去了，是保證鑄件質(zhì)量的重要措施。24.簡述鑄造用砂的主要性能指標及其作用。鑄造用砂的性能指標，那可是不少，主要有這幾個：首先是強度，砂型強度得足夠高，才能承受金屬液的壓力，防止砂型塌陷，保證鑄件的形狀完整。其次是透氣性，金屬液在澆筑過程中會產(chǎn)生氣體，砂型得有一定的透氣性，才能把這些氣體排出去，防止氣孔產(chǎn)生。然后是耐火度，砂型得能承受高溫金屬液的侵蝕，不能熔化，否則就沒法鑄造了。還有是化學(xué)穩(wěn)定性，砂型得對金屬液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，否則就會影響鑄件的質(zhì)量。最后是熱導(dǎo)率，砂型得有一定的熱導(dǎo)率，才能有效地將熱量傳遞給鑄件，控制鑄件的冷卻速度，影響鑄件的組織結(jié)構(gòu)和性能。所以，這些性能指標都是非常重要的，得綜合考慮，才能選擇合適的砂料。25.簡述熔模鑄造的工藝流程。熔模鑄造，這可是一種挺精密的鑄造方法，工藝流程也挺復(fù)雜的。首先，得根據(jù)鑄件圖紙，制作出精確的模型，這個模型得用易熔材料制作，比如蠟料，這樣才方便熔化。然后，在模型上涂上一層層涂料，形成殼型，這個殼型得足夠堅固，才能承受后續(xù)的高溫熔煉。殼型干透之后，就把里面的模型熔化掉，就形成了型腔。接下來，就是澆筑金屬液，把金屬液注入型腔，冷卻凝固之后，就得到了鑄件。最后，就是清理，把殼型去掉，得到最終的鑄件。這個過程，每一步都得非常精細，才能保證鑄件的質(zhì)量。四、論述題（本大題共3小題，每小題6分，共18分。請根據(jù)題目要求，結(jié)合所學(xué)知識，詳細論述問題。）26.論述鑄造合金收縮對鑄件質(zhì)量的影響及控制措施。收縮這東西，在鑄造過程中可是個不容忽視的問題，它對鑄件質(zhì)量的影響可大了去了。你想想，金屬液從液態(tài)變成固態(tài)，體積會縮小，如果這個收縮不受控制，就會在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松、裂紋這些缺陷，嚴重影響鑄件的質(zhì)量和使用性能。所以，控制收縮就顯得尤為重要了。首先，得準確計算鑄件的收縮率，這個收縮率得考慮金屬液的收縮、模具的收縮等等因素，計算得準確，才能為后續(xù)的工藝制定提供依據(jù)。其次，得合理設(shè)計鑄件的形狀和結(jié)構(gòu)，比如，在容易產(chǎn)生縮孔的地方設(shè)置冒口，在容易產(chǎn)生裂紋的地方設(shè)置冷鐵，這些措施都能有效地控制收縮，防止缺陷的產(chǎn)生。最后，還得控制好鑄造過程中的溫度和冷卻速度，溫度太高，金屬液容易氧化，收縮也大；冷卻速度太快，容易產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋。所以，控制收縮，得綜合考慮各個方面，才能取得好的效果。27.論述鑄造過程中常見缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。鑄造過程中，常見的缺陷可多了，比如氣孔、縮孔、縮松、裂紋等等，這些缺陷的產(chǎn)生原因也各不相同，得針對不同的缺陷，采取不同的預(yù)防措施。就拿氣孔來說吧，它通常是由于金屬液中的氣體未能及時排出造成的，可能是金屬液本身含有氣體，也可能是澆注過程中操作不當，卷入了空氣，還可能是砂型透氣性不好，氣體排不出去。預(yù)防氣孔，就得從這三個方面入手，一是要盡量減少金屬液中的氣體，比如，對金屬液進行精煉處理；二是要規(guī)范操作，避免卷入空氣；三是要保證砂型的透氣性，可以適當增加砂型的透氣性，或者采用透氣性更好的砂料。再比如縮孔和縮松，它們通常是由于金屬液收縮時，未能得到足夠的補縮造成的，可能是冒口設(shè)置不合理，或者冒口尺寸不夠，或者鑄件的冷卻速度太快。預(yù)防縮孔和縮松，就得合理設(shè)計冒口，保證冒口能夠有效地補縮，并且要控制好鑄件的冷卻速度，特別是要避免局部冷卻過快。至于裂紋，它通常是由于鑄件在冷卻過程中，內(nèi)部產(chǎn)生了過大的應(yīng)力造成的，可能是鑄件的冷卻速度不均勻，或者鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，存在應(yīng)力集中。預(yù)防裂紋，就得控制好鑄件的冷卻速度，特別是要避免局部冷卻過快，并且要合理設(shè)計鑄件的形狀和結(jié)構(gòu)，避免應(yīng)力集中。所以，預(yù)防鑄造缺陷，得針對不同的缺陷，采取不同的措施，才能取得好的效果。28.論述鑄造合金創(chuàng)新研究對鑄造行業(yè)發(fā)展的意義。鑄造合金創(chuàng)新研究，這可是鑄造行業(yè)發(fā)展的重中之重，它對鑄造行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。首先，創(chuàng)新研究可以開發(fā)出性能更好的鑄造合金，比如，開發(fā)出強度更高、韌性更好、耐腐蝕性更強、耐高溫性更好的合金，這些高性能的合金可以滿足更廣泛的應(yīng)用需求，推動鑄造行業(yè)向高端化、智能化方向發(fā)展。其次，創(chuàng)新研究可以降低鑄造成本，比如，開發(fā)出可以用普通設(shè)備生產(chǎn)的合金，或者開發(fā)出可以用更經(jīng)濟的原料生產(chǎn)的合金，這些都可以降低鑄造成本，提高鑄造企業(yè)的競爭力。最后，創(chuàng)新研究還可以促進鑄造工藝的進步，比如，開發(fā)出新的合金，可能需要新的鑄造工藝來生產(chǎn)，這樣就推動了鑄造工藝的進步，提高了鑄造企業(yè)的技術(shù)水平。所以，鑄造合金創(chuàng)新研究對鑄造行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，它關(guān)系到鑄造行業(yè)的未來，得大力投入，才能推動鑄造行業(yè)不斷進步。五、綜合應(yīng)用題（本大題共2小題，每小題10分，共20分。請根據(jù)題目要求，結(jié)合所學(xué)知識，綜合應(yīng)用解決問題。）29.某鑄件采用灰鑄鐵材料，要求具有良好的鑄造性能和較高的強度。請結(jié)合所學(xué)知識，選擇合適的灰鑄鐵牌號，并說明選擇理由。同時，提出改善該鑄件鑄造性能和強度的措施。對于這個鑄件，我建議選擇HT250灰鑄鐵。選擇HT250的理由是，它的強度比較高，抗拉強度達到250MPa，同時，它的鑄造性能也比較好，流動性適中，收縮率較小，適合鑄造形狀復(fù)雜的鑄件。為了改善該鑄件的鑄造性能和強度，可以采取以下措施：首先，優(yōu)化石墨形態(tài)，將片狀石墨改為球狀石墨，這樣可以顯著提高鑄件的強度和韌性；其次，添加合金元素，比如，添加鉻、鎳等元素，可以提高鑄件的強度和耐磨性；最后，控制冷卻速度，適當減緩冷卻速度，可以使鑄件的組織更加致密，進一步提高鑄件的強度。通過這些措施，可以有效地改善該鑄件的鑄造性能和強度，滿足使用要求。30.某鑄件采用熔模鑄造工藝生產(chǎn)，材料為高溫合金。請結(jié)合所學(xué)知識，分析該鑄件在鑄造過程中可能出現(xiàn)的缺陷，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。同時，說明如何控制該鑄件的冷卻速度。對于這個鑄件，由于采用熔模鑄造工藝生產(chǎn)，且材料為高溫合金，所以在鑄造過程中可能出現(xiàn)以下缺陷：首先是氣孔，高溫合金的熔點比較高，容易產(chǎn)生氣體，如果氣體未能及時排出，就會形成氣孔；其次是裂紋，高溫合金的收縮率比較大，如果冷卻速度不均勻，就會產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋；還有是縮松，高溫合金的流動性比較差，如果冒口設(shè)置不合理，就可能出現(xiàn)縮松。為了預(yù)防這些缺陷，可以采取以下措施：首先，對金屬液進行精煉處理，減少金屬液中的氣體；其次，合理設(shè)計鑄件的形狀和結(jié)構(gòu)，避免應(yīng)力集中，并設(shè)置冷鐵，控制冷卻速度，防止裂紋產(chǎn)生；最后，合理設(shè)計冒口，保證冒口能夠有效地補縮，防止縮松產(chǎn)生?？刂圃撹T件的冷卻速度，可以通過以下方法：首先，控制金屬液的澆注溫度，避免金屬液過熱；其次，采用保溫材料對模具進行保溫，減緩冷卻速度；最后，可以采用分段冷卻的方式，控制鑄件的冷卻速度，防止產(chǎn)生裂紋。通過這些措施，可以有效地預(yù)防鑄造缺陷，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.B流動性主要指液態(tài)金屬充滿鑄型型腔的能力，與金屬液的粘度密切相關(guān)。粘度越小，流動性越好。熔點高低影響液相線和固相線位置，但不直接決定流動性；晶粒大小主要影響固態(tài)性能；合金成分種類和比例會綜合影響流動性，但粘度是更直接的因素。解析思路：流動性本質(zhì)是流體動力學(xué)問題，粘度是流體內(nèi)部摩擦力大小的度量，直接阻礙流動。2.A球狀石墨對基體的割裂作用最均勻，能形成連續(xù)的韌性網(wǎng)絡(luò)，顯著提高灰鑄鐵的強度和韌性。片狀石墨形成尖銳的應(yīng)力集中源，嚴重降低韌性；團狀石墨和蠕蟲狀石墨介于兩者之間。解析思路：從斷裂力學(xué)角度分析，球狀石墨形成的微裂紋擴展路徑最曲折，最易分叉，有效抑制裂紋擴展。3.D砂型需在高溫金屬液作用下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，主要性能是強度、透氣性、耐火度和化學(xué)穩(wěn)定性，熱導(dǎo)率不是主要指標，過高反而會加速金屬液冷卻。解析思路：砂型功能是承載金屬液并提供氣體通道，高溫穩(wěn)定性是根本要求，熱物理性能相對次要。4.B熔模鑄造模料發(fā)氣量必須控制在0.5ml/100g以下，否則會導(dǎo)致型腔內(nèi)氣體膨脹，產(chǎn)生氣泡缺陷。解析思路：模料發(fā)氣量與型腔內(nèi)壓力直接相關(guān)，壓力超過模料強度極限就會產(chǎn)生氣泡，這是精密鑄造的關(guān)鍵控制點。5.B高溫合金通常在高溫下工作，鑄件需緩慢冷卻以避免相變誘發(fā)的體積突變和組織應(yīng)力，防止脆性相析出。解析思路：相變潛熱釋放不均勻是高溫合金鑄件裂紋的主要誘因，緩慢冷卻能保證成分均勻析出。6.C鑄造合金收縮分為液態(tài)收縮（金屬液凝固前體積減?。?、凝固收縮（液固相變伴隨體積收縮）和固態(tài)收縮（冷卻到室溫的體積收縮），共三個階段。解析思路：收縮是連續(xù)物理過程，通常在凝固理論中按三個階段劃分，與相圖熱力學(xué)特性直接相關(guān)。7.D鋁合金熔點低（約600℃），不適合作高溫鑄造模具，常用的是熱硬性好的硬質(zhì)合金（>1000℃）、高速鋼（>600℃）和銅合金（>1000℃）。解析思路：模具材料需高于金屬液最大工作溫度至少100-200℃，鋁合金自身熔點限制其應(yīng)用范圍。8.D冒口綜合了補縮、排氣、熱緩沖三重功能，既能補充末端金屬液，又能排除型腔氣體，還能緩沖模具傳熱，使鑄件冷卻均勻。解析思路：從熱力學(xué)和流體力學(xué)角度，冒口是型腔熱力學(xué)邊界和流體動力學(xué)節(jié)點，具有多重功能耦合特性。9.B鑄造合金凝固區(qū)間是指液相線與固相線之間的溫度范圍，區(qū)間寬度影響組織形態(tài)，寬區(qū)間易形成糊狀區(qū)，利于柱狀晶向等軸晶轉(zhuǎn)變，細化組織。解析思路：凝固區(qū)間與冷卻速度和過冷度直接相關(guān)，寬區(qū)間提供更充分的形核和長大時間，是組織細化的熱力學(xué)基礎(chǔ)。10.A蜂窩狀缺陷是皮下縮孔，由鑄件表層在凝固后期金屬液持續(xù)流失形成，常見于冷鐵使用不當導(dǎo)致局部冷卻過快、金屬液過早凍結(jié)。解析思路：從凝固理論分析，表層快速冷卻形成"硬殼"，內(nèi)部金屬液無法補縮就形成皮下縮孔，冷鐵使用不當是典型誘因。11.C粘結(jié)劑是砂型骨架的粘合劑，主要作用是提供足夠的強度以抵抗金屬液靜壓力，保證造型工藝可行性。解析思路：砂型強度是保證鑄件形狀完整性的物理基礎(chǔ)，粘結(jié)劑通過分子鍵合力實現(xiàn)顆粒間連接，這是材料力學(xué)的核心問題。12.D組織結(jié)構(gòu)包括晶粒大小、相分布、缺陷密度等微觀特征，這些因素共同決定材料在應(yīng)力作用下的變形和斷裂行為，是韌性最直接的體現(xiàn)。解析思路：韌性是材料在斷裂前吸收能量的能力，微觀結(jié)構(gòu)通過影響裂紋萌生和擴展路徑來決定韌性水平。13.D脫碳是鋼鐵在高溫氧化氣氛中表面碳元素損失的現(xiàn)象，屬于熱處理缺陷，不屬于鑄造缺陷分類。解析思路：缺陷分類需基于形成機理，脫碳是化學(xué)成分變化，與鑄造過程中的物理過程無直接關(guān)聯(lián)。14.D芯子是填充鑄件內(nèi)部型腔的獨立型芯，其功能是形成內(nèi)部結(jié)構(gòu)、支撐砂型、并提供內(nèi)部排氣通道，兼具多種作用。解析思路：芯子功能是型腔系統(tǒng)的補充，從系統(tǒng)論角度，它是保證鑄件完整性的必要組件。15.B熔煉溫度越高，金屬液粘度越低，流動性越好。但過高溫度會導(dǎo)致金屬氧化、吸氣，反而不利于鑄造。解析思路：從流體力學(xué)角度，溫度升高分子熱運動加劇，內(nèi)摩擦力減小，符合牛頓流體粘溫關(guān)系。16.B砂型砂粒度分布應(yīng)寬廣，形成合理的骨架結(jié)構(gòu)和孔隙分布，既保證強度又兼顧透氣性。單一粒度分布難以滿足多性能要求。解析思路：從顆粒填充理論，不同粒度形成嵌套結(jié)構(gòu)，既能提高堆積密度，又能形成貫通的孔隙網(wǎng)絡(luò)。17.C高溫合金的耐熱性主要取決于合金元素如鎳、鉻、鈷等在高溫下的穩(wěn)定性和抗氧化性，以及形成的強化相類型。解析思路：從材料科學(xué)角度，耐熱性本質(zhì)是高溫化學(xué)穩(wěn)定性和組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，合金元素是決定因素。18.D澆口兼具補充金屬液、排除氣體、控制流速三重功能，是金屬液進入型腔的咽喉部位。解析思路：澆口是型腔系統(tǒng)的入口，其結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響充型動力學(xué)和鑄件質(zhì)量，是多個物理過程的耦合節(jié)點。19.B金屬液溫度過高會導(dǎo)致石墨化反應(yīng)加劇，在鑄件表層形成過冷白口層，組織脆硬。解析思路：白口是鐵素體和滲碳體共晶組織，高溫過熱使石墨化反應(yīng)向固溶方向移動，這是熱力學(xué)平衡的必然結(jié)果。20.C耐氧化性取決于合金元素在高溫氧化氣氛中的化學(xué)活性，如鉻形成致密氧化膜，鎳相對易氧化。解析思路：抗氧化性本質(zhì)是合金元素表面化學(xué)勢與氧化氣氛的平衡關(guān)系，不同元素行為差異源于電化學(xué)勢差異。二、判斷題答案及解析1.√流動性直接決定金屬液填充復(fù)雜型腔的能力，流動性差會導(dǎo)致欠鑄、冷隔等缺陷，是鑄造性能核心指標。解析思路：從流體力學(xué)看，充型過程是壓力梯度驅(qū)動的流動過程，流動性是壓力梯度與粘度比值的宏觀體現(xiàn)。2.×片狀石墨割裂基體，形成尖銳裂紋擴展路徑，顯著降低韌性，是灰鑄鐵的主要缺陷。球狀石墨才是性能優(yōu)化的形態(tài)。解析思路：從斷裂力學(xué)角度，片狀石墨端部產(chǎn)生應(yīng)力集中系數(shù)>3，是典型的脆性斷裂特征。3.×砂型透氣性越高，氣體越易排出，但會導(dǎo)致砂型強度降低。需在透氣性與強度間取得平衡。解析思路：透氣性本質(zhì)是氣體在多孔介質(zhì)中的擴散過程，與孔隙率直接相關(guān)，但孔隙率增大必然犧牲骨架強度。4.√熔模鑄造通過精密模料和多層涂料形成薄壁殼型，精度可達IT5-IT6，是典型的精密鑄造方法。解析思路：從制造工藝看，熔模鑄造實現(xiàn)了"無余量"鑄造，精度遠超傳統(tǒng)砂型鑄造，這是其本質(zhì)特征。5.×高溫合金收縮率大，快速冷卻會導(dǎo)致巨大熱應(yīng)力，產(chǎn)生冷裂紋。必須緩慢冷卻。解析思路：從熱應(yīng)力公式σ=(α·ΔT·E)/1-ν，高溫合金α(熱膨脹系數(shù))大，E(彈性模量)也大，ΔT(溫差)也大，熱應(yīng)力必然很高。6.√收縮分為三個階段：液態(tài)收縮(糊狀區(qū)持續(xù)收縮)、凝固收縮(液固相變體積突變)和固態(tài)收縮(冷卻到室溫)。解析思路：從相變熱力學(xué)看，每個階段對應(yīng)不同的熱力學(xué)勢能變化，凝固收縮是最劇烈的體積變化。7.√模具需承受高溫金屬液熱沖擊和機械磨損，必須兼顧高硬度和高熱導(dǎo)率：硬度保證耐磨，熱導(dǎo)率保證快速散熱。解析思路：從材料力學(xué)看，模具工作條件要求材料同時滿足高溫強度和高溫硬度，這是典型的熱-力耦合問題。8.×冒口主要功能是補縮，防止縮孔縮松，排氣是次要功能，通常由出氣孔實現(xiàn)。解析思路：從流體力學(xué)看，冒口與型腔存在壓力差，金屬液在壓力差驅(qū)動下補縮，這是其本質(zhì)功能，排氣功能由型腔結(jié)構(gòu)設(shè)計保證。9.√氣孔是金屬液中的氣體在壓力差作用下未能排出而殘留形成的孔洞缺陷。解析思路：從氣體動力學(xué)看，氣體在金屬液中的溶解度隨溫度升高而降低，澆注過程形成壓力梯度，氣體易從液相析出。10.√粘結(jié)劑賦予砂型強度，抵抗金屬液靜壓力，保證造型工藝可行性。這是粘結(jié)劑最核心功能。解析思路：從材料力學(xué)看，粘結(jié)劑形成顆粒間鍵合力，構(gòu)成類似復(fù)合材料的增強相，提供抗壓強度。三、簡答題答案及解析21.流動性好的合金液能順利填充復(fù)雜型腔，減少欠鑄、冷隔等缺陷；流動性差則充型困難，易產(chǎn)生上述缺陷。同時影響鑄件組織均勻性，流動性好冷卻均勻，組織細??；流動性差易形成粗大組織。解析思路：從充型動力學(xué)和凝固理論分析，流動性影響充型質(zhì)量(宏觀)和組織形態(tài)(微觀)，這是鑄造性能的核心影響。22.球狀石墨分散應(yīng)力，提高韌性；片狀石墨形成應(yīng)力集中，降低韌性。球狀石墨形成連續(xù)韌性網(wǎng)絡(luò)，片狀石墨易脆斷。球墨鑄鐵通過球化處理，顯著提高性能。解析思路：從斷裂力學(xué)角度分析，球狀石墨端部曲率半徑大，應(yīng)力集中系數(shù)小，是韌性提升的關(guān)鍵物理機制。23.冒口儲存多余金屬液補充末端收縮；排出型腔氣體防止氣孔；作為熱源延緩末端冷卻，使鑄件冷卻均勻，防止縮孔縮松；部分還起定位作用。解析思路：從熱力學(xué)和流體力學(xué)角度，冒口是多重功能的耦合點，實現(xiàn)了熱量和質(zhì)量傳遞的調(diào)控。24.強度保證砂型承載金屬液而不塌陷；透氣性