材料成形原理課后習題解答-wenkub
2023-04-09 04:33:19 本頁面
【正文】 這樣的結(jié)構處于瞬息萬變的狀態(tài)，液體內(nèi)部存在著能量起伏。（2）實際的液態(tài)合金是由各種成分的原子集團、游離原子、空穴、裂紋、雜質(zhì)氣泡組成的魚目混珠的“混濁”液體，也就是說，實際的液態(tài)合金除了存在能量起伏外，還存在結(jié)構起伏。 附加壓力是因為液面彎曲后由表面張力引起的。④粘度、表面張力大。 解： 澆注模型如下： 則產(chǎn)生機械粘砂的臨界壓力 ρ＝2σ/r顯然 r＝＝則 ρ＝＝6000Pa不產(chǎn)生機械粘砂所允許的壓頭為H＝ρ/（ρ液*g）＝＝ 解： 由Stokes公式上浮速度 r為球形雜質(zhì)半徑，γ1為液態(tài)金屬重度，γ2為雜質(zhì)重度，η為液態(tài)金屬粘度γ1＝g*ρ液＝10*7500＝75000γ2＝g2*ρMnO＝10*5400＝54000所以上浮速度 v＝＝：（1）對于立方形晶核 △G方＝－a3△Gv+6a2σ①令d△G方/da＝0 即 －3a2△Gv+12aσ＝0，則臨界晶核尺寸a*＝4σ/△Gv，得σ＝△Gv，代入①△G方*＝－a*3△Gv＋6 a*2△Gv＝ a*2△Gv均質(zhì)形核時a*和△G方*關系式為：△G方*＝ a*3△Gv（2）對于球形晶核△G球*＝－πr*3△Gv+4πr*2σ臨界晶核半徑r*＝2σ/△Gv，則△G球*＝πr*3△Gv所以△G球*/△G方*＝πr*3△Gv/( a*3△Gv)將r*＝2σ/△Gv，a*＝4σ/△Gv代入上式，得△G球*/△G方*＝π/61，即△G球*△G方*所以球形晶核較立方形晶核更易形成37解： r均*＝(2σLC/L)*(Tm/△T)＝cm＝*10－9m△G均*＝πσLC3*Tm/（L2*△T2）＝π*＝*10－17J： 從理論上來說，如果界面與金屬液是潤濕得，則這樣的界面就可以成為異質(zhì)形核的基底，否則就不行。 答： 晶核生長的方式由固液界面前方的溫度剃度GL決定，當GL0時，晶體生長以平面方式生長；如果GL0，晶體以樹枝晶方式生長。等邊圓柱和球三者中，球的表面積最小，所以球的折算厚度R最大，則球形冒口的凝固時間t最大，最有利于補縮。影響溶質(zhì)再分配的因素有熱力學條件和動力學條件。： 影響成分過冷的因素有G、v、DL、m、k0、C0，可控制的工藝因素為DL。 對于純金屬和一部分單相合金的凝固，凝固的動力主要是熱過冷，成分過冷范圍對成形產(chǎn)品沒什么大的影響；對于大部分合金的凝固來說，成分過冷范圍越寬，得到成型產(chǎn)品性能越好。 （2）偽共晶組織如（1）所述，有較高的機械性能；而單相合金固相無擴散，液相混合均勻凝固產(chǎn)生的共晶組織為離異共晶，即：合金冷卻到共晶溫度時，仍有少量的液相存在，此時的液相成分接近于共晶成分，這部分剩余的液體將會發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變，形成共晶組織，但是，由于此時的先共晶相α數(shù)量很多，共晶組織中的α相可能依附于先共晶相上長大，形成離異共晶，即β相單獨存在于晶界處，給合金的性能帶來不良影響。 Mg是反石墨化元素，在它的作用下，石墨最終長成球狀。因此共晶系應具備以下要求： ⑴共晶系中一相應為高強相。 表面細等軸晶的形成機理：非均質(zhì)形核和大量游離晶粒提供了表面細等軸晶區(qū)的晶核，型壁附近產(chǎn)生較大過冷而大量生核，這些晶核迅速長大并且互相接觸，從而形成無方向性的表面細等軸晶區(qū)。 答： 常用生核劑有以下幾類： 直接作為外加晶核的生核劑。含強成份過冷的生核劑 作用條件和機理： 1類：這種生核劑通常是與欲細化相具有界面共格對應的高熔點物質(zhì)或同類金屬、非金屬碎粒，他們與欲細化相間具有較小的界面能，潤濕角小，直接作為襯底促進自發(fā)形核。： 影響鑄件宏觀凝固組織的因素：液態(tài)金屬的成分、鑄型的性質(zhì)、澆注條件、冷卻條件。 動態(tài)下結(jié)晶細化等軸晶：振動、攪拌、鑄型旋轉(zhuǎn)等方法。 焊接的物理本質(zhì)：使兩個獨立的工件實現(xiàn)了原子間的結(jié)合，對金屬而言，實現(xiàn)了金屬鍵的結(jié)合。 答： 控制焊縫金屬組織和性能的措施有：(1)焊縫合金化和變質(zhì)處理。 答： HAZ(Heat Affected Zone)即焊接熱影響區(qū)。 急冷凝固技術的基本原理：設法減小同一時刻凝固的熔體體積并減小熔體體積與其散熱表面
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