材料加工基本原理第五版1至11章课后答案(5)

4. 比较同样体积大小的球状、块状、板状及杆状铸件凝固时间的长短。

解：一般在体积相同的情况下上述物体的表面积大小依次为：A球<A块<A板<A杆

A1

K 与 根据

所以凝固时间依次为： t球>t块>t板>t杆。

R

R

V1

5. 在砂型中浇铸尺寸为300 300 20 mm的纯铝板。设铸型的初始温度为20℃，浇注后瞬间铸件-铸型界面温度立即

纯铝 6.5 10-5 3.9 105 试求：（1）根据平方根定律计算不同时刻铸件凝固层厚度s,并作出曲线；

（2）分别用“平方根定律”及“折算厚度法则”计算铸件的完全凝固时间，并分析差别。 解：(1) 代入相关已知数解得：

K

2b2 Ti T20

b2 2c2 2

，=1475 ， s)

= 0.9433 (mm/

1 L c1 T10 TS

根据公式

K 图3 关系曲线

(2) 利用“平方根定律”计算出铸件的完全凝固时间： 取 ＝10 mm， 代入公式解得： τ=112.4 (s) ； 利用“折算厚度法则”计算铸件的完全凝固时间：

R

R

A1

K = 87.5 (s) = 8.824 (mm)

采用“平方根定律”计算出的铸件凝固时间比“折算厚度法则”的计算结果要长，这是因为“平方根定律”的推导

过程没有考虑铸件沿四周板厚方向的散热。

V1

2

6. 右图为一灰铸铁底座铸件的断面形状，其厚度为30mm，利用“模数法”分析砂型铸造时底座的最后凝固部位，

并估计凝固终了时间.

解：将底座分割成A、B、C、D四类规则几何体（见右下图） 查表2-3得：K=0.72(cm/min) 对A有：RA= VA／AA=1.23cm A=RA²／KA²=2.9min

对B有: RB= VB／AB=1.33cm