凝固科學(xué)基礎(chǔ)復(fù)習(xí)梗概-文庫(kù)吧
2025-05-23 15:53 本頁(yè)面
【正文】 摩爾氣體常數(shù) 稱(chēng)為Richard法則。物質(zhì)在冷卻到平衡熔點(diǎn)以下繼續(xù)保持液態(tài)，稱(chēng)為過(guò)冷（supercooling）。 凝固過(guò)程在溫度低于熔點(diǎn)（液相線溫度）情況下才可能發(fā)生。過(guò)冷度凝固驅(qū)動(dòng)力：是固態(tài)和液態(tài)的自由能差。是由過(guò)冷度提供的；過(guò)冷度越大，凝固驅(qū)動(dòng)力越大。3. 設(shè)成分為XB系統(tǒng)， α、β兩相結(jié)構(gòu)，α、β兩相濃度分別為Cα、Cβ，系統(tǒng)的平均自由能G？?jī)上嗥胶鉂舛?？α、β兩相濃度分別為Cα、Cβ，二相自由能相應(yīng)在G曲線d、e兩點(diǎn)。作溶液的平均濃度XB的垂直線。垂線與de線的交點(diǎn)h的高度XBh等于系統(tǒng)的平均自由能G。兩相平衡濃度為Cαe、Cβe（兩相溶液切線規(guī)則）、B兩組元形成α、β兩相，平衡的熱力學(xué)條件：各相的溫度T、壓力P和每個(gè)組元在各個(gè)相的化學(xué)位μ必須相等 。Tα=TβPα=PβμAα= μAβ，μBα=μBβ使用自由能作為判據(jù)時(shí)，平衡條件是在一定的溫度和壓力下，一個(gè)封閉系統(tǒng)（成分和質(zhì)量固定的系統(tǒng)）的自由能處于可能的最低值。 5. 在常溫常壓下，石墨是碳的平衡結(jié)構(gòu)，是穩(wěn)定相，金剛石是亞穩(wěn)相。6. ClausiusClapeyron方程 壓力增大，熔點(diǎn)升高例：估計(jì)壓力變化10kbar引起的銅的平衡熔點(diǎn)的變化。180。106 m3/mol，180。106 m3/mol，熔化潛熱Lm= kJ/mol，熔點(diǎn)為1083176。C。 將各已知量代入：三．，但是結(jié)晶得到的只能是晶體結(jié)晶 – 形核和生長(zhǎng)兩階段，新界面生成和推移長(zhǎng)大；形核分為均質(zhì)形核（在整個(gè)區(qū)域均勻自發(fā)形核）和異質(zhì)形核（在基底上形核，是主要方式）新核的體積自由能下降形核動(dòng)力 ；界面能構(gòu)成形核阻力 臨界晶核半徑 r≥ r *的原子集團(tuán)就是晶胚，晶體長(zhǎng)大才能穩(wěn)定進(jìn)行； ? T越大，r*越??； ? T不能為0； 形成臨界晶核需要克服的能量障礙：1/3臨界晶核界面能—理解過(guò)冷是結(jié)晶的前提條件 異質(zhì)成為基底的條件：濕潤(rùn)角θ小、基底與新相的同型性異質(zhì)形核是細(xì)化晶粒的重要方法2. 固液界面存在兩種可能的結(jié)構(gòu)：粗糙界面界面厚達(dá)幾個(gè)原子層,界面區(qū)域內(nèi)發(fā)生固液轉(zhuǎn)變,兩相共存；光滑（平整）界面原子尺度上,固相存在平整的、原子緊密堆積排列的界面（平直的小平面）,也稱(chēng)具有小臺(tái)階的界面。確定固液界面結(jié)構(gòu)類(lèi)型的準(zhǔn)則：界面自由能最小界面結(jié)構(gòu)類(lèi)型判據(jù)aαJackson因子能量取決于α和X：α≤2，X=，? Gs=min，粗糙界面；α≥5，X→ 0或1時(shí)，? Gs=min，光滑界面；在兩者之間為混合狀態(tài)；（X節(jié)點(diǎn)占有率）四．：液相區(qū)、固液態(tài)區(qū)域、固相區(qū)、中間層、鑄型其中 固液共存區(qū)域稱(chēng)為糊狀區(qū)或凝固區(qū)域 按糊狀區(qū)寬度，凝固有兩種凝固方式:逐層凝固方式–糊狀區(qū)很窄；糊狀凝固方式糊狀區(qū)較寬。兩種方式?jīng)]有嚴(yán)格的界線, 凝固區(qū)域?qū)挾扔赡虅?dòng)態(tài)曲線中液相邊界和固相邊界之間的縱向距離直接判斷。影響因素：結(jié)晶范圍和溫度梯度影響規(guī)律：結(jié)晶溫度范圍越小，溫度梯度越大，越趨向于逐層凝固。反之趨向于糊狀凝固。合金確定后，凝固方式便由G決定。2. 與金屬相比，砂型的熱阻大，是傳熱系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)通過(guò)控制最大熱阻元素氣隙達(dá)到控制凝固目的凝固時(shí)間θ，凝固系數(shù)K ，鑄件體積V，鑄件表面積A例1：比較同樣體積大小的球狀、塊狀、板狀鑄件的凝固時(shí)間。解：V
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