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1、1 可以通过哪些途径来研究液态金属的结构？间接：通过固液、固气转变后，一些物理性质的变化判断液态的原子结合情况。直接：通过液态金属的 X射线或中子线的结构分析研究液体的原子排列情况。2、如何理解液态金属的“远程有序”“进程无序”结构？液态金属中的原子排列在几个原子间的小范围内，与其固态原子的排列基本一致，呈现一定的规则排列，而距离远的原子排列就不同于固态了表现为无序状态，称为“远程有序”“进程无序”结构。3.试阐释实际液态金属的结构及能量结构及浓度等三种起伏特征 处于热运动的原子能量有高有低，同一原子的能量也随时间不停变化，时高时低，这种现象称为“能量起伏”。另外，液态金属中存在由大量不停“游
2、动”着原子团组成，原子集团不断分化组合，这种现象称为“结构起伏”。游动集团之间存在着成分不均匀性，称之为“浓度起伏”。4.液态金属黏涝性的本质及影响因素有哪些方面？本质：是质点间结合力的大小。6、你认为可以采用哪些工艺措施来提高铸件的成品率？提前预热。适当提高浇筑温度。增大充型压力 调节砂型成分 5、影响充型能力的因素及提高充型能力的措施都有哪些？（1）金属性能方面的因素：合金的化学成分、结晶潜热、金属的热处理性能 黏度。表面张力。（2）铸型性质方面的因素：铸型的蓄热系数。铸型的温度。铸型中的气体。（3）浇筑方面的因素：浇筑的温度。充型压头。浇筑系统的结构。措施：在一定范围内提高温度。增加液态
3、金属在流动方向上所受的压力。正确选择合金成分。合理的熔炼工艺。适当降低型砂中的含水量。7、铸件的凝固方式及其影响的因素？铸件凝固方式：逐层凝固方式。体积凝固方式。中间凝固方式。影响因素：凝固区域的宽度，即铸件的凝固方式是由合金的结晶温度范围T 与温度降低t 的比值确定 8 论述均质形核与非均质形核之间的区别与联系 相同点 1）形核的驱动力和阻力相同；2）临界晶核半径相等；3）形成临界晶核需要临界功；4)结构起伏和能量起伏是形核的基础；5）形核需要一个临界过冷度；6）形核率在达到极大值之前，随过冷度增大而增加；与均质性和相比，非均质性和的特点：1）非均质形核与固体杂质接触，减少了表面自由能的增加
4、；2）非均质形核的晶核体积小，形核功小，形核所需结构起伏和能量起伏就小，形核容易，临界度过小；3）非均质形核时晶核形状和体积由临界晶核半径和接触角共同决定，临界晶核半径相同时，接触角越小，晶核体积越小，形核越容易；4）非均质形核的形核率随过冷度增加而增大，当超过极大值后下降。9 从原子角度看，决定固液界面微观结构的条件是什么？a2 半整界面 动力学因素 Tk 大连续生长粗糙平面结构 Tk平整界面生长。10 阐述各种界面微观结构与其生长机理和生长速度之间的联系，并指出它们的生长表面和生长方向各有的特点。（1）粗糙界面是连续生长方式热力学能障易为较小的动力学过冷所驱动（2）完整平整界面的生长是二维
5、形核生长方式 动力学能障 大需较大的动力学过冷驱动（3）非完整界面的生长是从缺陷处生长方式，螺旋式的台阶在生长过程中不会消失，大大减少热力学能障 加快生长速度。11 论述成分过冷对单相合金结晶的影响 1)在传质过程的无成分过冷或负温度梯度时合金同纯金属一样，界面为平面和树枝状形态：2)在正的温度梯度时，晶体的生长方式产生多样性：当稍有成分过冷时为胞状生长；随着成分过冷的增加（即温度梯度下降），晶体由胞状晶变为柱状晶、柱状枝晶和自由树枝晶（等轴晶）。12 典型铸件的宏观组织包含那几个部分？他们形成的机理如何？典型铸件的宏观组织包含：表面细晶粒区、柱状晶区、内部等轴晶区表面细等轴的形成机理：非均质
6、形核和大量游离晶粒提供了表面细等轴晶区的晶核，型壁附近产生较大过冷面大量生核，这些晶核迅速长大并且无相接触，从而形成无方向性的表面细等轴晶区。中间柱状晶的形成机理：柱状晶主要从表面细等轴晶区形成并发展而来，稳定的凝固壳层一旦形成处于在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的单向热流的作用下，便转而以枝晶狀延伸生长，由于择优生长，在逐渐淘汰掉取向不利的晶粒过程中发展成柱状晶组织。内部等轴晶的形成是由于剩余熔体内部晶核自由生长的结果。13 产生晶粒游离的途径有哪些？在实际应用中，如何采取工艺措施来强化晶粒游离作用？液态金属流动的作用直接来自过冷熔体的非均质生核型壁晶粒的脱落枝晶熔断和增值液面晶粒沉积 一，
7、合理控制热学条件低的浇注温度及合适的浇注工艺合理控制冷却条件二，孕育处理孕育剂的作用机理合理选用合理确定孕育工艺动态晶粒细化 14 解释枝晶缩颈现象产生的原因及对晶粒游离作用的影响 晶粒生长过程中界面前沿液态金属凝固点降低从而使其实际过冷度减小，生长速度减慢，又由于晶体根部紧靠型壁，富集的溶质不易排出，生长受到抑制远离根部的其他部位面临较大过冷，生长速度快缩颈极易断开，晶粒自型壁脱落而导致晶粒游离 15 等轴晶组织有何特点？在应用过程中，可从哪些方面来获得及细化完全等轴晶组织？特点：等轴晶区的晶界面积大，杂质和缺陷分布比较分散，呈各向同性，故性能均匀又稳定，缺点是枝晶比较发达，显微缩松较多，凝
8、固后组织不够致密。向熔体加入强生核剂孕育处理；控制浇注条件：采用较低的浇注温度和合适的浇注工艺；采用金属型铸造，提高铸型的激冷能力；增大液态金属与铸型表面的湿润角，提高铸型表面的粗糙度；采用物理方法动态结晶细化等轴晶，有效减少消除柱状晶区，细化等轴晶。16 何谓偏析现象？它对铸件质量有何影响？合金在凝固过程中发生化学成分不均匀的现象称为偏析。偏析会对铸件的力学性能、切削性能、耐腐蚀性能产生不同程度的不利影响。偏析的有利方面，可以用它净化提纯金属。17 微观偏析有哪些表现形式？并解释共形成机理及消除措施？枝晶偏析：因冷却速度过快，扩散过程难以充分进行，使凝固过程偏离平衡条件，形成不平衡结晶。胞状
9、偏析：胞壁处的溶质的量过多或过少，这种化学不均匀性称为胞状偏析。晶界偏析：第一种，两个晶粒并排生长，在晶界与液相交界的地方出现一个凹槽有利于原子的富集，凝固后就形成晶界偏析。第二种，两个晶粒面对面生长，溶质被排出，晶界再相遇时他们之间富集大量溶质造成晶界偏析。消除措施：对晶界偏析用均匀化退火方法，对氧化物和硫化物引起的晶界偏析采用减少合金的氧、硫含量。18 举例说明常见的宏观偏析及其形成机理，并进一步说明在生产中如何采取措施防止。正常偏析：由于溶质再分配，当合金的溶质分配系数 K1时与此相反，这种符合溶质再分配规律的偏析称为正常偏析。逆偏析：与正常偏析相反的溶质分布情况，当 K1时，表面或底部
10、含溶质元素多，面中心部分或上部含溶质较少，这种现象称为逆偏析。防治措施：在合金中加入细化一次分枝的元素，采用细化晶粒的措施，减少合金液的含气量。带状偏析：当固界面过冷度降低，固液界面一个中国孩子雷利写给联合国秘书长加利的一封信作者深情地回忆了爸爸雷润民为维护世界和平光荣牺牲的事向联合国秘书长加利陈述了战争的危害以及和平的美好表现出作者渴望和平追求和平的真情和责任感教学目标认识个生字会作者表达的真情感树立热爱和平维护和平的信念理解含义深刻句子的意思有感情地朗读课文重点难点理解信中我的呼吁体会我对父亲的深切怀念对和平的无比渴望认识世界并不太平不少地区还弥漫着战争的硝烟罪恶的子弹还威胁战争阿富汗战争
11、等重点收集这些战争中儿童生活的画面教学流程一导入直奔课文中心昨天我们预习了课文今天我们一起走进齐一个中国孩子的呼声这个中国孩子叫雷利雷利发出了什么呼声救救孩子们要和平不要战争出示齐读检查预推进收到溶质偏析的阻碍时，由于界面前方的冷却，从侧壁上可能产生新的晶粒并继续长大，从前方横切溶质浓化带。防治措施：减少溶质的含量，采取孕育措施细化晶粒，加强固液界面前的对流和搅拌。密度偏析：密度偏析时金属凝固前或刚开始凝固时，当液体和固体共存或者是互相不混合的液相之间存在着密度差产生的偏析。防治措施：增加铸件冷却速度，加入第三种合金元素，尽量降低合金的浇注温度和浇筑速度。19 简述析出性气孔的特征，形成机制及
12、主要的防治措施 特征：析出性气孔数量多，尺寸小，形状呈圆形、椭圆形或针状，在铸件断面呈大面积均匀分布，主要是氢气孔和氮气孔。形成机制：金属在凝固过程中，结晶前沿，被枝晶封闭的液相内气体的饱和浓度值更大，有大的析出压力，而液固面气体的浓度最高，易产生金属夹杂物，所以液固界面更容易析出气泡，凝固后形成气孔 防止措施：减少金属液的吸气量对金属液进行除气处理阻止金属液中气体析出，提高铸件冷却速度型（芯）砂处理，减少砂（芯）型在浇注时的发气量 20 说明反应性气孔的形成过程及特征 氢气说：金属液浇入铸型后，由于金属液铸型界面处气相中含氢量较高，在凝固过程中，金属液表面的各种氧化物以及铸铁中的石墨固相能使
13、气体附着形成气泡，液相中的氢向气泡扩散，随着金属结晶沿枝晶间长大，形成皮下气泡氮气说：铸型或铸芯的含氮粘结剂分解造成界面处氮气浓度增加，当含氮量达到一定浓度，就会产生皮下气泡CO说：CO气泡可依附晶体中的非金属夹杂物形成。这是氢、氮均可扩散进入气泡，气泡沿枝晶生长方向长大形成皮下气孔 21 简述夹杂物的来源及其分类。来源：原材料本身所含有的夹杂物。金属熔炼时，脱氧，脱硫，孕育，球化等处理过程。液态金属与耐火材料以及熔渣接触。精炼后转包及浇筑过程形成二次氧化夹杂物。金属凝固过程中的物理化学反应。分类：(1)按来源：内在夹杂物和外在夹杂物。（2）按化学成分：氧化物。硫化物。硅酸盐。（3）按形成时间
14、：初生和二次氧化物以及偏析夹杂物。22 分析缩孔的形成过程，说明缩孔与缩松的形成条件及形成原因的异同点。纯金属共晶成分合金和结晶温度范围窄的合金，在一般铸造条件下按由表及里逐层凝固的方式凝固，由于金属和合金在冷却过程中发生的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩，从而在铸件最后凝固的部位形成尺寸较大的集中缩孔。形成缩松和缩孔的基本原理是相同的，即金属的液态收缩和凝固收缩之和大于固态收缩。但形成条件是不同的：产生缩孔的条件时铸件由表及里逐层凝固，形成缩松的条件是金属的结晶温度范围较宽，倾向于体积凝固和同时凝固方式。名词解释 1、液态金属成型是将熔融的金属或合金在重力场或其他外力场的作用下注入铸型型腔中，
15、待其冷却凝固后获得与型腔形状相似的一种方法，这种成型方法叫做铸造 3、金属塑性成形又称塑性加工，是利用金属的塑形，通过外力获得所需形状，尺寸与内部性能制品的一种加工方法。4、表面张力：是表面上存在的一个平行于表面且各个方向大小相等的力。5、表面自由能；是产生新的单位面积表面时自由能的增量。6、液态金属充填铸型的能力：液态金属充满铸型型腔，获得完整、轮廓清晰的铸件的能力。7、流动性;液态金属本身的流动性。与金属的成分、温度、杂质含量、铸件结构有关。8、强迫对流：在凝固过程中可以外在激励使液相产生的流动 9、液态金属结晶：液态金一个中国孩子雷利写给联合国秘书长加利的一封信作者深情地回忆了爸爸雷润民
16、为维护世界和平光荣牺牲的事向联合国秘书长加利陈述了战争的危害以及和平的美好表现出作者渴望和平追求和平的真情和责任感教学目标认识个生字会作者表达的真情感树立热爱和平维护和平的信念理解含义深刻句子的意思有感情地朗读课文重点难点理解信中我的呼吁体会我对父亲的深切怀念对和平的无比渴望认识世界并不太平不少地区还弥漫着战争的硝烟罪恶的子弹还威胁战争阿富汗战争等重点收集这些战争中儿童生活的画面教学流程一导入直奔课文中心昨天我们预习了课文今天我们一起走进齐一个中国孩子的呼声这个中国孩子叫雷利雷利发出了什么呼声救救孩子们要和平不要战争出示齐读检查预属转变成晶体的过程称为液态金属结晶或金属一次结晶。10、相变驱动
17、力：只有当TGs 时，结晶才可能自发进行，此时液固两自由能只差称为相变驱动力。11、过冷度：t=t-t0 称之为过冷度 12:、热力学能障：由界面原子所产生，能直接影响体系自由能的大小。13、动力学能障：由原子穿越界面的过程中所引起的，其大小与相变驱动力无关，而决定于界面的结构和性质，前者对形核有影响，后者则在晶体生长过程中起关键作用。14、均质形核：是在没有任何外来界面的均匀熔体中的形核过程。也成自发形核。15、非均质形核：指在不均匀的熔体中依靠外来杂质或型壁界面的衬底进行形核的过程，也称非自发形核，异质形核 G 非=G 均 f（o），当 0O180时，0f（o）1，0=180，f（o）=1
18、时，G 非=G均。16、晶体生长驱动力：固液界面处，固液两项体积自由能之差。晶体生长主要受界面生长动力学过程，传热过程，传质过程三方面的影响 17、原子角度看微观界面的结构可分为两大类粗糙界面(非小面界面)、平整界面（小面界面）18、溶质再分配：从形核开始到结晶结束，整个过程中，固液两项内部进行着溶质元素的重新分布的过程。19 平衡结晶：对于结晶过程中，固液相都能通过充分传质而使成分完全均匀并达到平衡相图所对应的温度的平衡成分。20、铸件的结晶组织，仅宏观状态而言，指的是铸态晶粒的状态、大小、取向喝和分布等情况。21、游离晶：铸件结晶过程中，由于各种因素的影响，除直接借助于独立生核以外，还会通
19、过其他方式在熔体内形成大量处于游离状态的自由小晶体，即游离晶。22、晶体的择优生长：各个枝晶主干方向不同，主干于热流方向相同的枝晶生长更为迅速，他们优先生长并抑制其他方向枝晶生长，这个互相竞争淘汰的晶体生长过程称为晶体的择优生长。23、通过强化非均质生核和促进晶粒游离以抑制凝固过程中柱状晶区的形成和发展，就能获得等轴晶区。24、孕育处理;是向液态金属中，添加少量物质以达到细化晶粒，改善组织之目的的一种方法。25、流变铸造：又称半固态铸造。是在凝固初期利用搅拌使金属液成为半固态的浆料，并进行挤压成型。26、定向凝固：又称定向结晶，是使金属或合金在熔体中定向生长晶体的一种工艺方法。27、快速凝固：
20、液态金属在凝固过程中，由液相到固相的相变过程进行的非常迅速，从而获得传统铸件的铸锭无法获得的成分、相结构和显微结构的过程。28、偏析：合金在凝固过程中发生成分不均匀的现象。29、偏析按照其范围大小分为：微观偏析和宏观偏析。30、微观偏析：又称短程偏析，是指小范围内化学成分不均均匀现象。一个中国孩子雷利写给联合国秘书长加利的一封信作者深情地回忆了爸爸雷润民为维护世界和平光荣牺牲的事向联合国秘书长加利陈述了战争的危害以及和平的美好表现出作者渴望和平追求和平的真情和责任感教学目标认识个生字会作者表达的真情感树立热爱和平维护和平的信念理解含义深刻句子的意思有感情地朗读课文重点难点理解信中我的呼吁体会我对父亲的深切怀念对和平的无比渴望认识世界并不太平不少地区还弥漫着战争的硝烟罪恶的子弹还威胁战争阿富汗战争等重点收集这些战争中儿童生活的画面教学流程一导入直奔课文中心昨天我们预习了课文今天我们一起走进齐一个中国孩子的呼声这个中国孩子叫雷利雷利发出了什么呼声救救孩子们要和平不要战争出示齐读检查预