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液态成形原理名词解释及简答题

名词解释。

过冷度：金属的理论结晶温度和实际结晶温度的差值

均质形核：在没有任何外来的均匀熔体中的形核过程

异质形核：在不均匀的熔体中依靠外来杂质或者型壁面提供的衬底进行形核的过程

异质形核速率的大小和两方面有关，一方面是过冷度的大小，过冷度越大形核速率越快。二是和界面有关界面和夹杂物的特性形态和数量来决定，如果夹杂物的基底和晶核润湿，那么形核速率大。

形核速率：在单位时间单位体积内生成固相核心的数目

液态成型：将液态金属浇入铸型之，凝固后获得具有一定形状和性能的铸件或者铸锭的方法

复合材料：有两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质复合组成一种多相固体

定向凝固：使金属或者合金在熔体中定向生长晶体的方法

溶质再分配系数：凝固过程当中，固相侧溶质质量分数和液相侧溶质质量分数的比值

流动性是确定条件下的充型能力，液态金属本身的流动能力叫做流动性

液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔获得完整轮廓清晰的铸件能力

影响充型能力的因素：（1）金属本身的因素包括金属的密度、金属的比热容、金属的结晶潜热、金属的粘度、金属的表面张力、金属的热

影响表面张力的因素：熔点?熔点沸点高则表面张力也大。?温度?表面张力随着温度的升高而降低。?溶质元素?溶质元素对表面张力的影响分为两大类?一类是使表面张力降低的元素，我们叫这类元素为表面活性元素，其表面含量大于内部含量，我们叫他为正吸附元素另外一类是使表面张力升高的元素，我们叫这类元素为非表面活性元素。其表面含量少于内部含量，称为负吸附元素。?29润湿角在p16?

毛细现象是液体对管壁的润湿引起的?

半固态合金的优点：对铸型的热腐蚀小，可以对黑色或者其他熔点的合金成型，填充平稳减少气体的卷入提高致密度，可实现自动化可告诉成型。?

半固态合金的特性：热容量低于液相，粘度高于液相，填充的时候已经有固相的存在，可与其他材料复合?

液体金属在枝晶之间流动的驱动力来自于三方面，一是凝固时的收缩，二是液体化学成分的变化引起的密度变化，三是液体、固体在温度降低冷却收缩时产生的收缩力。?

铸件的凝固时间指的是液态金属充满铸型的时刻到凝固完毕所需要的时间，单位时间内凝固层增长的厚度为凝固速度?

晶体（纯金属）宏观长大的方式取决于界面前方液体中的的温度分布，即温度梯度，在结晶界面前方存在正温度梯度和负温度梯度，当温度梯度为正的时候晶体以平面方式长大，当温度梯度为负的时候晶体以树枝晶的方式生长。晶体的微观长大方式分为粗糙界面和平整界面?

为什么过冷度是液态金属凝固的驱动力？因为只有实际结晶温度低于理论结晶温度，才能满足晶体结晶的热力学条件，过冷度越大固液两相的自由能相差更大，液态金属结晶的驱动力也更大，结晶速度也越快。?

成分过冷区的宽度随着凝固速度的增加而减小，随着扩散系数的增大而增大?

溶质再分配不仅由平衡分配系数k0决定还受自身扩散性质的制约，液相中的对流强弱等因素也将影响溶质再分配。?

在普通的工业条件下?从热力学考虑?当非共晶成分的合金较快的冷却到两条液相线所包围的影线区域内时?液相内两相达到饱和?两相具备了同时析出的条件?但是一般总是某一相先析出?然后在其表面上析出另外一相?于是开始了两相竞争析出的共晶凝固过程?

最后获得百分之百的共晶组织。?

影响成分过冷的因素有工艺因素和合金本身的因素。工艺因素：液相中温度梯度gl越小成分过冷越大，晶体生长速度越快成分过冷越大。合金本身因素：ml越大即液相线的斜率大、原始成分的c0大液相中溶质扩散系数dl越低、k01时候k0越大?k01时k0越小则成分过冷越大.上述的工艺因素是可以控制的?

规则共晶凝固和非规则共晶凝固的异同??规则共晶凝固时候影响其组织形态的因素?

规则共晶、非规则共晶、伪共晶组织、片层间距?加入生核剂的目的是强化非均质形核，根据生核质点的作用过程，生核剂主要分为以下几种：（1）直接作为外加晶核的生核剂，这种生核剂是与被细化相具有界面共格对应的高熔点物质或者同类金属、非金属碎粒，他们与被细化的相之间有较小的界面能，润湿角小，作为有效的基底促进自发形核。（2）能生成较高熔点稳定化合物的生核剂，生核剂中的元素能与液态金属中的元素形成较高熔点的稳定化合物，这类化合物与被细化相之间具有界面共格关系和较小的界面能?（3）通过在液相当中微区富集使结晶相提前弥散析出形成的生核剂，（4）强成分过冷元素的生核剂，这类元素通过在生长的固液界面前沿的富集，使晶粒根部或者树枝晶分枝根部产生细弱缩颈，易于通过熔体的流动以及冲击而产生晶粒的游离，这类生核剂产生的强成分过冷也能强化界面前沿熔体内部的非均质形核，强成分过冷元素的界面富集对晶体生长有抑制作用，降低晶体的生长速率，也使晶粒细化?。

《材料成型原理》试卷A试题与答案?

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