材料成型原理复习题

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1、材料成型原理复习题1第一章1.液态金属的结构特点：存在能量起伏、结构（或相）起伏或者成分（或浓度）起伏。p112.液态合金的粘度的有意义：可视为作用于液体表面的应力τ大小与垂直于该平面方向上的速度梯度dνx/dνy的比例系数。3.影响表面张力的因素：熔点、温度、溶质元素。4.表面和界面的概念区别。液体或固体同空气或真空接触的界面叫表面。任意两相的交界面叫界面。5.液态成形铸造：熔融金属在重力或外力的作用下充型、冷凝获得铸件的一种成形方法，包括熔炼、浇注和凝固等过程，该工艺具有其他金属成形方法无可比拟的适应性。6.液态成形的基本问题有哪些？1.凝固组织的形成与控制，2

2、.铸造缺陷的防止与控制，3.铸件尺寸精度及表面质量的控制。7.流变铸造的概念。对于流体，当施加的切应力小于屈服切应力时，它如同固体一样不能流动，但可以像固体一样搬动，但当施加的切应力大于屈服切应力时，即使固相体积分数达到50%~70%，合金仍具有液态的性质，能很好地流动，把这种半固态金属浆料直接铸成锭或在压力下制成铸件，称为流变铸造。8.铸锻焊技术的流程和相互关联性？第二章1.流动性与充型能力概念。流动性：熔融合金本身的流动能力。充型能力：在实际生产条件下的熔融金属是否能够顺利充满型腔从而得到轮廓清晰形状完整的铸件，这种能力被称为合金的充型能力2.铸件凝固时间计算公式

3、：平方根公式、折算厚度R=V/S。利用平方根定律计算出得铸件凝固时间比实际凝固时间要长，因为平方根定律没有考虑铸件厚度沿四周板厚方向的散热。平方根定律对大平板、球体和长圆柱体铸件比较准确。第三章1.金属必须要有一定过冷度才能发生液-固相变的原因。由热力学可以知道，物质的稳定状态一定时是自由能最低的状态。当T=Tm时，两相处于平衡状态。当T<Tm时，固相自由能低于液相自由能，结晶才能自发进行。而促使这种转变发生的驱动力，就是这两种状态的自由能之差值。没有过冷度，驱动力就不复存在。故液态金属只有在有过冷度的条件下才能发生凝固。2.金属凝固时的自由能变化有两部分组成：

4、相变驱动力为体积自由能的降低，相变阻力为表面能的升高。3.液态金属的凝固需克服热力学能障和动力学能障才能不断进行。4.均质形核、异质形核的概念。会推导均质形核的临界形核功的公式，及理解其物理意义。均质形核：在没有任何外来界面的均匀熔体中的形核过程；异质形核：在不均匀的熔体中依靠外来杂质或型壁界面提供的衬底进行形核的过程5.对于“过冷度越大，形核率越大”的说法，对吗？为什么错误。因为当过冷度达到某一值，即温度降到某一温度时，由于原子扩散能力的减小而致使形核率降低的程度大于因过冷度增加带来的形核率的增加程度，将使形核率减小。6.金属凝固过程的宏观长大方式（两种），长大方式

5、主要取决于什么。P45（界面前方液体中的温度分布，即温度梯度）平面方式长大，树枝晶方式生长，取决于界面前方液体的温度分布7.固液界面的微观结构有哪几种，形成这样的界面是由什么决定的。粗糙界面，平整界面。由杰克逊因子决定的8.粗糙界面与光滑界面的概念。1粗糙界面：界面固相一侧的点阵位置只有约50%被固相原子所占据，形成坑坑洼洼、凹凸不平的界面结构。光滑界面：界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子所占满，只留下少数空位或台阶，从而形成整体上平整光滑的界面结构。粗糙界面与光滑界面的概念。9.Jakson因子a可以作为固-液界面微观结构的判据，凡a≤2的晶体，其生长界面为粗

6、糙，凡a＞5的晶体，其生长界面为光滑。10.熔化熵值与金属与非金属、固液界面微观结构间的关系如何？杰克逊模型认为当α≤2时，：固液界面上有一半点阵位置被原子占据，另一半位置则空着，微观上是粗糙的称为粗糙界面；当α＞2时，界面上的位置几乎被原子占据，微观上是光滑的，称为光滑界面。α由两项因子构成，一项为熔化熵值，一项为取向因子。绝大部分金属的熔化熵均小于2，其α值也小于2。故在其结晶过程中，固液界面是粗糙界面。11.金属凝固过程的微观长大方式（三种）p49~50连续生长，二维生长，螺旋生长第四章1.溶质再分配的概念。P52从形核开始到凝固结束，在整个结晶过程中固液两相的

7、内部将不断进行着溶质的重新分布过程称为合金结晶过程的溶质再分配2.根据溶质再分配程度，合金的凝固可分为平衡凝固、近平衡凝固、非平衡凝固。P533.金属（合金）凝固过程中由热扩散控制的过冷称为热过冷。P594.成分过冷的判据，成分过冷的大小受哪些因素的影响？凝固过程的溶质再分配引起固－液界面前沿的溶质富积，导致界面前沿熔体液相线的改变而可能产生所谓的“成分过冷”。GLmLC0(1-K0)<RDLK0其判据为：不难看出，下列条件有助于形成“成分过冷”：(1)液相中温度梯度GL小，即温度场不陡。(2)晶体生长速度快（R大）。(3)液相线斜率mL大。(