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1、试题一一、填空题1、液体原子的分布特征为 长程 无序、短程 有序。实际液态金属存在着能量、结构 和成分三种起伏 。2、物质表面张力的大小与其内部质点间结合力大小成 正 比，界面张力的大小与界面两侧质点间结合力大小成 反 比。衡量界面张力大小的标志是润湿角的大小，润湿角越小，说明界面能越 小 。非均质形核过程，晶体与杂质基底的润湿角越小，非均质形核率越 大 ；硫等杂质元素降低Fe液表面张力，所以 增大 凝固热裂纹倾向。 3、合金的液相线温度TL及固相线温度TS之差越大，其浇注过程的充型能力越 差 ，凝固过程越倾向于体积凝固方式，缩松形成倾向越 大 ，热裂倾向越 大 。 4、晶体连续生长速度与动力
2、学过冷度Tk成 正 比关系。过冷度较小时，晶体台阶方式生长速度比连续生长的 小 ，过冷度很大时，两者速度相等。5、根据“成分过冷”的判据，固液界面处的温度梯度GL越 小 ，合金原始成分C0越 大 ，平衡分配系数K0（K00.16%（包晶点）时，P的有害作用将超过S，再加Mn对防止热裂已无意义。 3、从“型壁晶粒脱落、游离及增殖”观点分析铸件内部等轴晶的形成机理。简述三种促进及细化等轴晶的工艺措施及其作用机制。答：纯金属晶粒不易从型壁脱落。而液态合金中存在溶质再分配，型壁处激冷晶区中某些晶粒形成“脖颈”，由于浇注过程中液流的冲刷作用，使“脖颈”折断发生晶体脱落，从而形成游离的晶粒，在液流冲刷、对
3、流作用下自型壁处向型腔内部液态金属游离，成为内部等轴晶形核的基底。游离过程中，在低温区域晶粒生长，在高温区域晶粒可能重熔。晶体游离过程也可能产生脖颈发生根部熔断，由一个等轴晶变为几个等轴晶，发生增殖。 细化等轴晶的措施：凡强化晶体生核，促进晶粒游离、增殖的措施均可细化晶粒，例如： 1) 合理的浇注工艺和冷却条件。 控制较低的合适浇注温度，可防止晶核的重熔消失；改变浇注方式加强对流时对型壁激冷晶的冲刷作用可促进晶粒游离，细化晶粒。 2) 孕育处理：在浇注前或浇注过程中向液态金属中加入少量孕育剂，从而提供非均质形核质点，达到获得细化晶粒，改善宏观组织的目的。 3) 动力学细化：采用机械震动或电磁震
4、动，导致固相与液相的相对运动，使枝晶破碎或与铸型分离。常用方法：铸型震动，超声波振动，液相搅拌，流变铸造。试题二一、试区分以下概念 1.液态金属的结构起伏和浓度起伏 结构起伏指原子团簇的尺寸变化。 浓度起伏指第二组元分布状况的变化。 2.连续生长和侧面生长 粗糙界面的生长方式为连续生长； 光滑界面的生长方式为侧面生长。 3.内生生长和外生生长 凝固自型壁行核，由外向内的生长称为外生生长，如柱状晶，胞状晶的生长； 在熔体内部形核，由内向外的自由生长称为内生生长，如等轴晶的生长。 4.共生生长和离异生长 共生生长：共晶结晶时，两相相互依附，借助于对方析出的多余原子的横向扩散而同步偶合生长的方式。
5、离异生长：共晶的两相间没有共同生长的界面，析出和生长在时间上与空间上都相互独立的生长方式。 5.宏观偏析和微观偏析 凝固件断面上可观察到的区域溶质偏聚现象称为宏观偏析； 在一个晶粒内部或晶界上存在的溶质偏聚现象称为微观偏析。 6.沉淀脱氧和扩散脱氧 溶入到液态金属中的脱氧元素与Feo反应，生成不溶于液态金属的脱氧产物称之为沉淀脱氧。 通过降低熔渣中（Feo）含量，或通过改变界面两侧Feo的平衡条件促使Feo向熔渣中转移而降低液态金属中的（Feo）含量的方法称为扩散脱氧。 7.冷裂纹和热裂纹 金属凝固冷却至室温附近发生的开裂现象称之为冷裂纹； 在固相线附近发生的裂纹称之为热裂纹。 二、填空题（每
6、空1分，共24分） 1界面张力的大小可以用润湿角来衡量，两种物质原子间的结合力 大 ，就润湿，润湿角 为锐角 ；而两种物质原子间的结合力 小 ， 就不润湿，润湿角 为钝角 。 2铸件的凝固方式可以分为 逐层凝固 、 中间凝固 和 体积凝固 三种不同形式，影响合金凝固方式的两个主要因素是： 凝固温度区间 和 界面前沿的温度梯度 。 3Jakson因子a可以作为固-液界面微观结构的判据，凡a2的晶体，其生长界面为 粗糙 ，凡a5的晶体，其生长界面为 光滑 。 4在固相无扩散，液相无对流只有有限扩散的条件下，晶体生长速度越 快 、 平衡分配系数越 小 、液相中溶质扩散系数越 慢 ，越 容易 形成成分
7、过冷。 5在一个由金属、金属氧化物、和氧化性气体组成的体系中，若金属氧化物的分解压为Po2，氧的实际分压为PO2。则，当 PO2Po2 时，金属被氧化，当 PO2 Po2 时，金属被还原，当 两者相等 时，处于平衡状态。 三、 选择填空（每小题1分，共10分） 1如右图所示，对于图中4种成分的合金，凝固 时形成缩松的倾向由大到小的顺序是： b a1234b2314c3214d43212关于均质形核，以下正确的说法是： d a温度越低，形核的驱动力越大。 b形核功越大，越容易形核。 c温度越高，形核功越小。 d过冷度越大，形核功越小。 3非均质形核与均质形核相比： b a临界晶核半径更小。 b临界晶核体积更小。 c临界过冷度更大。 da和b。 4在共晶合金的凝固中，可能出现的现象是： d a非共晶成分的合金也可以得到100%的共晶组织。 b共晶成分的合金，一定可以得到100%的共晶组织。 c共晶成分的合金，也可能得不到100%的共晶组织。 da和c 。 5如图，成分为C0的长条形铸件，设分别按以下的三种条件自左向右定向凝固：固相无扩散，液相中只有有限扩散；固相无扩散，液相中充分混合均匀；固相无扩散，液相中部分混合。三种条件下，当凝固界面分别推进到图中所示的中间位置时，剩余液体中溶质总含量由低到高的顺序是： c a， b， c，
