金属凝固原理题.pdf

山东理工大学2008 年硕士研究生入学考试试题（A 卷） 注意事项：本试题的答案必须写在规定的答题纸上，写在试题上不给分 考试科目：金属凝固原理A 一 、是非判断题（每题2 分，共20 分） 1 金属由固态变为液态时熵值的增加远远大于金属由室温加热至熔点时熵值的增加（ ） 2 格拉晓夫准则数大表明液态合金的对流强度较小。（ ） 3 其它条件相同时，凹形基底的夹杂物不如凸形基底的夹杂物对促进形核有效。（ ） 4 大的成分过冷及强形核能力的形核剂有利于等轴晶的形成。（ ） 5 大多数非小平面-小平面共晶合金的共晶共生区呈 非对称型 （ ） 6 在拉伸过程中，溶解在金属晶格中的氢原子沿位错运动方向扩散并集中于显微空腔中， 形成分子氢引起空腔内压力增高，从而加速微裂纹扩展，导致金属材料变脆，这种缺陷称 为白点。（ ） 7 当液态金属与与铸型材料润湿时，容易形成粘砂。（ ） 8 根据相变动力学理论，液态原子变成固态原子必须克服界面能。（ ） 9 平方根定律对大平板、球体和长圆柱比较准确。（ ） 10 具有糊状凝固方式的合金容易产生分散缩孔。（ ） 二 、填空题（共10 空，每空4 分，共40 分） 1 在一般铸造条件下，铸锭典型的宏观组织包括① 、② 、③ 三类 2 根据组成相的晶体学生长方式，可将共晶合金分为 ④ 和⑤ 两种 3 晶体的微观长大方式 （原子堆砌方式）主要取决于⑥ 4 写出判断流体流动方式的雷诺数的表达式⑦ 5 按照凝固区域的大小，液态金属有三种凝固方式 ⑧ 、 、 6 由⑨ 和 ⑩ 共同作用而引起的过冷称为成分过冷 三 、简答题（共6 题，每题5 分，共30 分） 1．液态金属的表面张力和界面张力有何不同？表面张力和附加压力有何关系？ 2．熔渣在熔炼过程中的作用？ 3．界面作用对人工复合材料的凝固有何影响？ 共2 页，第1 页 4．写出气体在金属中溶解的平方根法则及其意义 5．良好的晶粒细化剂应具备什么特征？ 6．简述润湿角对异质形核的影响 四．综合分析及证明题（共5 题，每题12 分，共60 分） 1.Al-Cu 相图的主要参数为 C ＝33%Cu, =5.65％, Tm＝660℃,T ＝548℃ 用 E C E sm Al－1％Cu 合金浇一细长试样，使其从左至右单向凝固，冷却速度足以保持固－ 液界面为平界 面，当固相无Cu 扩散，液相中Cu 充分混合时，求： * * (1)凝固10％时，固液界面的C 和C S L (2)共晶体所占的比例 (3)画出沿试棒长度方向Cu 的分布曲线，并标明各特征值 2.设想液体在凝固时形成的临近核心是边长为a 的立方体 （1）求均质形核时的临近边长a*和临近形核功ΔG*的关系式； （2）证明在相同过冷度下均质形核时，球形晶核比立方晶核更容易形成 3．计算立方体、球形冒口的模数，证明球形冒口的补缩能力最强 4. 分析铸件宏观组 的控制途径和措施 5．简述顺序凝固和同时凝固原则分别适应于哪些情况？ 共2 页，第2 页