材料科学基础第三章.docx

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1、材料科学基础大作业一一第3章凝固2022年 月 日班级：姓名：学号：分数：一、解释下列概念及术语:1 结晶2、过冷度3、相起伏4、匀称形核5、晶粒度6、形核率7、形核功8、枝晶偏析9、成分过冷10、临界形核半径二、填空题.过冷度的大小与金属的本性、纯度和冷却速度有关。金属不同，过冷度大小 同；金属的纯度越高，过冷度越;金属及其纯度确定后，过冷度大小主 要取决于冷却速度，冷却速度越大，过冷度越 O1 .金属和非金属，在结晶时均遵循相同的规律，即结晶过程是 和的过程。2 .依据热力学条件，金属发生结晶的驱动力为液态金属和固相金属的 之差。此差值与过冷度呈比。3 .液态金属的晶胚能否形成晶核，主要取

2、决于晶胚半径是否达到了临界形核半径 的要求。此半径与过冷度呈比。4 .匀称形核时，过冷度AT和理论结晶温度之间的关系为 o形核功AGk与过冷度4丁的平方呈 比，即过冷度越大，形核功越o5 .形核率可用N =表示，其中Ni为受 影响的形核率因子，M为受影响的形核率因子。6 .工业生产中，液态金属的结晶总是以 形核方式进行，其所需过冷度一般不超过 O7 .打算晶体长大方式和长大速度的主要因素是晶核的 和其前沿液体中的 O.光滑界面又称为 界面，粗糙界面又称为 界面，其杰克逊因子Q值范围分别为 和 o.晶体长大方式主要为 长大机制、长大机制和 长大机制。其中，大部分金属均以 长大机制进行。8 .在正

3、的温度梯度下，光滑界面的界面形态呈 状；粗糙界面的界面形态为 界面。在负的温度梯度下，一般金属和半金属的界面都呈 状。杰克逊因子 a值较高的物质保持 界面形态。9 、金属结晶后晶粒内部的成分不匀称现象叫；因初晶相与剩余液相比重不 同而造成的偏析叫-三、推断题1 .所谓临界晶核就是体系自由能的削减完全补偿表能自由能增加时的晶胚大 小。（）.在液态金属中，凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核，但是只要 有足够的能量起伏供应形核功，还是可以形核。（）2 .只有过冷液体中的相起伏才能成为晶胚。（）.临界过冷度为结晶的最小过冷度，即只有结晶过程才能进行。（）3 .晶核的形成过程是原子的集中迁移过程

4、，因此结晶必需在肯定的温度下进行。（ ）.具有光滑界面的金属化合物、非金属或半金属等，其晶核长大速度均很慢， o（ ）4 .铸造生产中，作为形核剂的物质，其熔点必需高于该结晶物质的熔点，且二 者在结构上要满意点阵匹配原理。（）8、纯金属与固溶体合金的结晶方式是相同的。（）四、问答题1、什么是过冷度？为什么金属结晶肯定要有过冷度？2、简述铸锭三个晶区的形成机理。用什么措施能使柱状晶区更发达？用什么方 法可使中心等轴区扩大？3、细化金属铸件晶粒的方法有哪些？说明其基本原理？4、什么是成分过冷？说明成分过冷对金属凝固时的生长形态的影响？5、假如临界晶核是边长为a的正方体，试求出其AGk与a的关系。为什么形成立方体晶核的AGk比球形晶核要大？ （16分）