《材料成形原理》2013年复习用..doc

2013年 《材料成形原理》部分作业答案 解释名词 1.熔化潜热：在熔点温度的固态变为同温度的液态时，金属要吸收大量的热，称熔化潜热。1 2.温度分布：温度在空间和时间的变化。 3．流动性:液态金属本身的流动能力，由其成分、温度，杂质含量决定，与外界因素无关。2 4．粘度: 是液态金属原子间的结合力;液态金属原子的活动性比固态金属原子大得多，但是层与层之间存在内摩擦力。从纯物理学概念出发，可以认为金属的流动性就是粘度的倒数。 2 5．表面张力:因表面分子或原子受力不平衡而产生的附加力.2 6．均质形核：依靠液态金属内部自身的结构自发形成结晶核心。3 7．异质形核：实际的液态金属中存在大量的高熔点（既不熔化也不溶解的）夹杂物，它们往往可以成为形核的基底，晶核依附于其中一些夹杂物的界面而形成。3 8．正温度梯度分布：固—液界面前方液相温度高于界面温度且随离开界面距离的增大而升高。3 9．平面生长方式: 正温度梯度分布：固—液界面前方液相温度高于界面温度且随离开界面距离的增大而升高。这种方式中，因固—液界面前方液体过冷区域及过冷度极小。晶体生长方向与散热方向相反，所以一旦某晶体生长伸入液相区就会被重新熔化，导致晶体以平面方式生长。3 10．树枝晶生长方式: 负温度梯度分布：固—液界面前方液相温度低于界面温度且随离开界面距离的增大而降低;这种方式中，因固—液界面前方液体过冷区域较大，且距界面越远的液体其过冷度越大，晶体生长方向与散热方向相同，所以晶界上某一凸起的晶体将快速伸入过冷液体中，成为树枝状晶体。3 11．溶质再分配：液态金属结构比较松散，原子集团间存在空穴，液态金属中溶质原子的溶解能力大于固态金属，因此在液—固相时出现溶解能力的突变。凝固时固相中不能容纳的溶质原子便被排挤出来，富集在界面上的液体中，然后逐渐向内部扩散均匀化。这种现象称为溶质再分配。溶质分配系数 K = WS / WL 式中：WS —固—液界面固相侧溶质质量分数 WL —液相中溶质质量分数.4 12．成分过冷: 合金凝固中发生溶质再分配，液—固界面液相侧溶质富集，导致理论凝固温度变化。液相实际温度与实际成分液体的理论凝固温度之差称为成分过冷度ΔTc。4 13．过冷度：过冷度△T=Tm-T，Tm为金属熔点，T为实际开始结晶的热力学温度。△T就是凝固的驱动力。4 14．伪共晶组织：在近平衡凝固条件下，即使非共晶成分的合金，当其较快地冷却到两条液相线的延长线所包围的影线区时，两相组元都达到过饱和而可以进行共晶凝固过程，称这样的非共晶成分合金而获得的共晶组织为伪共晶共组织。4 15．规则共晶:由金属—金属或金属—金属间化合物两相组成。两相的形态为规则的棒状或层片状，片与片之间的距离用λ表示。共晶凝固时，溶质在λ中横向扩散，使两相互相依存，并排长大。两相在微观上都是粗糙界面，在宏观上保持固—液界面为平整界面。4 16．非规则共晶: 由金属—非金属或非金属—非金属两相组成。在微观上一或两相都是光滑界面，宏观上固—液界面不是平整的。其生长界面为特定晶面。这类共晶对凝固条件极敏感，故组织形态多种多样。4 17．孕育处理：孕育处理是指在铸造生产中向液态金属添加孕育剂（或称生核剂），通过增加非自发晶核数而实现细化晶粒的处理方法。5 18．收缩：铸件在液态、凝固态和固态冷却过程中发生的体积减少现象。5 19．体收缩：金属从液态T1到常温T0的体积改变量。5 20．线收缩：金属在固态时从高温T1到常温T0的线尺寸改变量。5 21．液态收缩：合金从浇注温度T浇冷却到液相线温度TL所发生的体收缩。5 22．凝固收缩：合金从液相线温度TL冷却到固相线温度TS所产生的体收缩。5 23．固态收缩：合金在固相线TS以下直到室温T0发生的体收缩。5 24．缩孔：由于铸造合金的液态收缩和凝固收缩，铸件最后凝固的部位经常出现孔洞。5 25．胞状偏析：当成分过冷较小时，晶体呈胞状方式生长。胞状结构由一系列平行的棒状晶体组成，沿凝固方向长大。由于凝固过程中溶质再分配，当合金的分配系数k1时，在胞壁处将出现溶质富集；如果k1，则胞壁处溶质贫化。这就是胞状偏析。5 26．树枝晶内偏析：对有一定结晶温度范围的合金，如冷却速度较快，凝固时溶质扩散难以充分进行，实际上进行不平衡结晶，同一晶粒先结晶的主干部分含高熔点组元较多，后结晶的分枝含低熔点组元叫多，先、后结晶部分存在浓度差别，这就是树枝晶内偏析。5 27．晶界偏析：当两个晶粒并排生长，晶界平行于生长方向，由于表面张力的影响，在晶界与熔液交界的地方会出现凹槽，此处利于溶质原子富集，凝固后就形成了晶界偏析；当两个晶粒对面生长，固—液界面富集溶质和杂质原子，晶粒彼此相遇时，在晶界上就形成了偏析。5 28．正偏析:由