1)使铸件壁厚尽可能均匀;2)采用同时凝固的原则;3)对于铸钢件和铸铁件,
必须严格控制磷的含量,防止冷脆性。 4)严格控制合金熔炼质量,特别是减少有害元素和非金属夹杂物的含量,提高合金的强度或改变其塑韧性。 32、试述锤上模锻的锻模模膛的分类。
模膛根据其功能不同可分为制坯模膛和模锻模膛两大类: 制坯模膛分为:
1)拔长模膛:减少坯料某部分横截面积,增加该部分长度。
2)滚压模膛:减少坯料某部的横截面积和增加另一部分的横截面积,起分配金属和光整表面的作用。
3)弯曲模膛:使坯料弯曲的模膛。
4)切断模膛:是在上模与下模的角部形成的一对刀口,用来切断金属坯料。 模锻模膛分为:
1)预锻模膛:为改善金属流动条件,使锻件最终成形前获得接近终锻形状的模膛。与终断模膛相比,圆角和斜度较大,一般无飞边。
2)终锻模膛:模锻时最后成形用模膛,需有飞边槽。
33、焊接接头包括哪几部分?低碳钢焊接接头各部分的性能如何? 焊接接头包括三部分:
①焊缝区:焊缝金属的力学性能不低于母材。
②熔合区:化学成分不均匀,组织粗大,往往是粗大的过热组织或粗大的
淬硬组织,使强度下降,塑性、韧性极差,产生裂纹和脆性破坏,其性能是焊接接头中最差的。(宽度为0.1~1mm)。
③热影响区:
ⅰ过热区:晶粒粗大,甚至产生过热组织。塑性和韧性明显下降,
是热影响区中力学性能最差的部位。
ⅱ正火区:焊后空冷得到晶粒较细小的正火组织,力学性能较好
ⅲ 部分相变区:只有部分组织发生相变,晶粒不均匀,性能稍差
34、钎焊和熔焊比有何根本区别?钎剂有何作用? 钎焊和熔焊根本区别:
钎焊母材不溶化,熔焊母材溶化。
钎焊:利用熔点比母材低的填充金属(称为钎料),经加热熔化后,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,实现连接的焊接方法。
熔化焊:是被焊工件在高温等的作用下发生熔化,由于被焊工件是紧密贴在一起的,在温度场、重力等的所用下,两个工件熔化的融液会发生混合现象,待温度降低后,熔化部分凝结,两个工件就被牢固的焊在一起了。
一个是利用外界的材料来焊接,一个是利用自身来与另一工件的顶端混合焊接。
a 焊接温度与母材熔化温度之间的关系 熔焊时焊缝区母材熔化,参加冶金过程; 钎焊在母材熔化温度以下进行的焊接 b 钎焊常被整体加热,接头的残余应力比熔焊小的多,易于保持工件的精密尺寸 c 钎料的选择范围宽,熔焊没有这种选择余地
d 钎焊只涉及数十微米的界面范围,不涉及母材深层次的结构,因此特别有利于异种金属,M与M,M与nM的连接,熔焊是做不到的
e 钎焊的焊缝强度较低,一般低于母材的力学强度。而熔焊只要焊丝成分得当,焊后热处理工艺适合,强度回接近或超过母材的强度 钎剂作用:
①消除母材金属和钎料表面的氧化膜;
②保护母材金属和钎料在加热过程中不致再氧化; ③改善液态钎料对母材金属的润湿性能; ④保证获得高质量的钎焊焊头。
35. 简述焊缝布置的基本原则。
⑴焊缝应尽量分散布置 焊缝应尽量分散,以减小集中的焊接热影响区, ⑵焊缝位置应对称
⑶焊缝应尽可能避开最大应力和应力集中的部位 ⑷焊缝应避开机械加工面
36、焊条由哪两部分组成?各有何用途?
焊芯: 焊缝的填充材料-填充焊缝;电极传导电流-导电 药皮: 机械保护作用;冶金作用;稳定电弧作用
37、请说出乳液聚合的配方主要成分、聚合场所以及该方法的特点 ? 主要成分:⑴单体
主要要求:可进行自由基聚合且不与水反应 一般为油溶性单体 涂料用的两个主要胶乳:
丙烯酸酯单体:包括丙烯酸和甲基丙烯酸的各种酯 醋酸乙烯酯单体 ⑵引发剂
乳液聚合的主要引发剂为水溶性的
最常用的是过硫酸盐(K,Na、NH4),尤其是 过硫酸铵 pH值10,0.01mol / L中,50℃每秒每L 产生8.4×1012自由基
90℃每秒每L 产生2.5
×1015自由基
要在低温快速反应在,可采用氧化还原引发体系,如过硫酸盐-亚铁盐体系: 聚合可在室温引发,反应热可加热到50~80℃,并需要冷却以免过热。 ⑶乳化剂
是一类可使互不相容的油和水转变成难以分层的乳液的物质,属于表面活性剂。 分子通常由两部分组成 乳化剂在水中的情况
乳化剂浓度很低时,是以分子分散状态溶解在水中
达到一定浓度后,乳化剂分子开始形成聚集体(约50~150个分子),称为
胶束。
聚合场所:在胶束内 特点:
优点:水作分散介质,传热控温容易 可在低温下聚合
Rp快,分子量高
可直接得到聚合物乳胶
缺点:要得到固体聚合物,后处理麻烦,成本较高 难以除尽乳化剂残留物
重要特点:前三种聚合方法中,使聚合速率提高一些的因素往往使分子量降低。
而乳液聚合中,聚合速率和分子量可同时提高。 38、要获得高纯度的聚合物,可用什么聚合方法来实施?并请介绍该方法的主要
特点 本体聚合
? 本体聚合的优缺点 ? 优点
产品纯净,不存在介质分离问题; 可直接制得透明的板材、型材 ;不需要其他助剂,无需后处理,故工艺过程简单;聚合设备简单,可连续或间歇生产 ? 缺点
体系很粘稠,聚合热不易扩散,温度难控制,轻则造成局部过热,重则温度失调,引起爆聚;产品有气泡;分子量分布宽,
39、说明本体聚合与悬浮聚合的异同。 异:
悬浮聚合 优点:散热容易,间歇生产,产物比较纯净 缺点:需要加分离、洗涤、干燥等程序,较为复杂
本体聚合 优点:聚合物纯净,宜生产透明浅色制品;设备相对简单 缺点:不易散热,聚合时易发生爆聚 同:
悬浮聚合反应机理与本体聚合相同,可看作小珠本体聚合 40、说明自由基连锁聚合反应的机理及特点。
基理: 自由基聚合反应一般由链引发、链增长、链终止等基元反应组成。此外,还可能伴有链转移反应 实现自由基聚合反应的首要条件是在聚合体系中产生自由基。链引发反应是形成
单体自由基活性中心的反应。
在链引发阶段形成的单体自由基不断地和单体分子结合生成链自由基的过程,实
际上是加成反应。
自由基活性高,有相互作用而终止的倾向,即在一定条件下,增长链自由基失去
活性形成稳定聚合物分子的反应。 链终止反应一般为双基终止 双基终止可分为:偶合终止和歧化终止 自由基聚合过程中,增长链自由基从其它分子上夺取一个原子而终止成为稳定大
分子,并使失去原子的分子又成为一个新自由基。
反应特征: 在微观上可区分为链引发、增长、终止、转移等基元反应,并可概括为:慢引发、快增长、速终止。引发速率最小,所以引发速率是控制聚合速率的
关键。 只有链增长反应才使聚合度增加。一个单体自由基从引发,经增长和终止(或链转移),转变成大分子,时间极短,不能停留在中间阶段,反应混合物主要由单体和聚合物组成。在聚合过程中,聚合度变化较小。 在聚合过程中,单体浓度逐步降低,聚合物浓度相应提高。延长聚合时间主要是提高转化率,对分子量影响较小。 链转移反应有可能减小聚合反应的速度,少量阻聚剂(0.01~0.1%)则足以使自由基聚合反应终止。
放热反应,活化能低,约20~34kJ/mol,反应速率大,增长速率常数约
102~104 。热、光、辐射等能源也可引发某些单体聚合。
放热反应,烯类单体聚合热约55~95kJ/mol;增长
活化能低,约20~34kJ/mol,增长速率极高,增长 速率常数约102~104 ,在0.01~
几秒钟内,
就可以使聚合度达到数千,甚至上万。
活化能很低,只有8~21kJ/mol,甚至为零;终止速率常数极高,约
104~106 ; 链双基终止受扩散控制。 ? 大分子的聚合度为链自由基重复单元数的两倍; ? 若有引发剂引发聚合,大分子两端均为引发剂残基。 ? 大分子的聚合度与链自由基中单元数相同; ? 每个大分子只有一端为引发剂残基,其中,一个大分子的另一端为饱和,
而另一个大分子的另一端为不饱和。
41、逐步缩合反应有什么特点?
逐步聚合反应是指单体聚合成聚合物是逐步进行的。反应初期,单体很快消失,变成二聚体、三聚体等低聚体。随着反应的进行,聚合物的相对分子质量逐步增加,经过一段时间后形成聚合物大分子。形成大分子的时间几乎是聚合反应所需的时间。 逐步聚合反应和连锁聚合反应不同,没有特定的反应活性中心,每个单体的官能团都是活性中心,且具有相同反应活性。
缩聚反应兼有缩去小分子和同时聚合为高聚物的两重含义。连锁聚合反应没有小分子缩出。
42、热塑性塑料注射模具的基本组成有哪些?
1)注射模浇注系统,作用是料流的通道、传递压力、适时冻结。
2)成型零部件:成型零部件是构成模具型腔的零件。它包括凹模、凸模(型芯)、各种成型杆和成型环,是塑料模具的主要组成部分。 3)导向机构:合模导向作用
4)抽芯机构:成型侧向凹凸形状的孔或凸台。侧向分型抽芯机构类型很多,通常按动力来源分为手动、液压(气压)和机动三类。
5)顶出机构,组成:推板、推杆固定板、推杆、拉料杆等。
43、简述注射成型、模压成型、挤出成型的工艺过程。
注射成型工艺过程:
模压成型工艺过程:安放嵌件、加料、闭模、排气、固化、脱模、模具清理 。 挤出成型的工艺过程:塑化、挤管、真空定型、喷淋冷却、牵引、切割、堆放。
44、塑料有哪些成形方法?对于每种方法请举出一个制品形状的例子(举出4
种方法即可)
注射成型:汽车内饰 模压成形:苯酚甲醛塑料 挤出成形:PVC管
真空成型:塑料包装盒
49、共析钢的过冷奥氏体按图示4种方式冷却后,试问各获得什么组织?再经
低温回火后又获得什么组织?(不解释原因)
50、渗碳后的热处理有几种方法?如果零件要兼顾表面与心部的性能,应该采
用哪种方法?为什么?
淬火+低温回火, 回火温度为160-180℃。淬火方法有:
(1)直接淬火法:渗碳后预冷到略高于Ar3(或Ar1)温度直接淬火。 ⑵一次淬火法:即渗碳缓冷后重新加热淬火。
⑶ 二次淬火法:即渗碳缓冷后第一次加热为心部Ac3+30-50℃,细化心部;第二次加热为Ac1+30-50℃,细化表层。
常用方法是渗碳缓冷后,重新加热到Ac1+30-50℃淬火+低温回火。此时组织为: 表层:M回+颗粒状碳化物+A’(少量) 心部: M回+T+F(未淬透时),M回+F(淬透时)