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1、第三章凝固原理一、单项选择，请在题中空格处填写正确答案。1. 具有粗糙界面的金属，其长大机理为 大。D 刃位 A二维晶核B垂直C螺位错错2. 在负的温度梯度下，常用纯金属都是以 式生长。D 树枝 A 台阶B胞状C平面状3. 不利于提高非均匀形核时形核率的因素是 。A很大的过冷度C很大的过热度4. 不利于细化晶粒的工艺是A提高过冷度C振动搅拌5. 金属凝固时，。A 一定为晶体C任何冷速下都可以得到晶体和非晶体B 凹曲面的固体杂质D 变质处理B变质处理D 减小过冷度B 一定为非晶体D 只有在快速凝固时才能得到非晶体6. 金属凝固时，临界晶核半径大小A与晶核表面能、过冷度成反比C与晶核表面能、过冷度
2、成正比B 与晶核表面能成正比， 与过 冷度成反比D与晶核表面能成反比，与过冷度成正比7. 有形状、尺寸相同的 4个Cu-Ni合金铸件，铸造以后自然冷却，偏析较严重的是含%Ni的铸件。A 10B 50C 90D 958. 假设过冷液体中出现一个立方体晶胚，形核功 。A 等于表面能B 等于表面能的1/2C 等于表面能的1/3D 等于表面能的2/39. 假设过冷液体中出现一个球形晶胚，形核功 。A等于体积自由能B等于体积自由能的1/2C等于体积自由能的1/3D等于体积自由能的2/310假设过冷液体中出现一个球形体晶胚，体积自由能 。A等于表面能B等于表面能的1/2C等于表面能的1/3D等于表面能的2
3、/3二、判断正误，正确在括号内打，错误在括号内打X。1. 过冷度越大，则形核率越大，长大速率越小，所以晶粒细化。X2. 所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全补偿表面自由能增加时的晶胚大小。3. 无论温度分布如何，常用纯金属都是以树枝状方式生长。X4. 纯铝铸锭铸造时采用铁模比采用砂模可以得到更多的柱状晶区。VXX形核率5. 金属在熔化温度以上剧烈的过热并使液体的浇铸温度增高有利于柱状晶区生长。6. 不管是纯金属还是固溶体合金结晶时所结晶出的固相成分与液相的成分都完全一样。7. 当过热度很大时，将使固态杂质质点全部熔化，使非均匀形核转变为均匀形核, 大大降低。V8. 典型的金属结晶时，固相表面
4、多是光滑界面。X9. 晶体缺陷在粗糙界面的生长过程中不起明显作用。它的长大速度很快。V10. 在型壁的微小裂缝或小孔、凹坑处，最不易结晶。X11. 变质处理有利于铸锭中心等轴晶区得发展。V变质处理中的活性质点降低与晶核的接触角降低表面能，使形核功降低，形核率增大，因此使晶粒细化。V理论结晶温度的物理意义，就是液态和固态自由能相等时所对应的温度。V液态金属的冷却速度越快，过冷度就越小。X对于纯金属，熔点是固定的。正的温度梯度意味着由晶体表面向液体内的过冷度逐渐降 低。V对于纯金属，熔点是固定的。负的温度梯度意味着由晶体表面向液体内的过冷度逐渐降 低。X很纯的金属凝固后，不易看到枝晶，只能看到各个
5、晶粒的边界。V对于光滑度大的晶体来说，即使在负的温度梯度下，仍有可能长成规则形状的晶体。在相同条件下，体积小、表面积较大的的铸件冷却速度更慢。X凝固速度越快，二次枝晶臂间距越大。x对于某些金属材料，采用106C /s以上的冷却速度的快速凝固工艺可以抑制晶核形成，得到金属玻璃。V实际金属的结晶主要按均匀形核方式进行。X纯金属形核既需要结构起伏，也需要能量起伏。V在正的温度梯度下长大时，光滑界面的一些小晶面互成一定角度，呈锯齿状；V在正的温度梯度下长大时，粗糙界面的形态为平行于等温面的平直界面呈平面长大方式。V在负的温度梯度下长大时，一般金属和亚金属的界面都呈树枝状。V金属铸锭的宏观组织，任何条件下都存在急冷区、柱状晶区和等轴晶区三个晶区。X布里奇曼(Bridgman) 法和切克劳斯基(Czochralski) 法是制造Si, GaAs , LiNbO 3等单 晶材料最为常用的方法。V一般高熔点的钢铁材料希望得到更多的柱状晶。X12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.23.24.25.26.27.28.29.30.一些低熔点、塑性好的有色金属，一般希望有较多的等轴晶。X
