液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

第一章液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)引言一、 液體的分類（按液體結(jié)構(gòu)和內(nèi)部作用力）Q原子液體（如液態(tài)金屬、液化惰性氣體）Q分子液體（如極性與非極性分子液體）Q離子液體（如各種簡單的及復雜的熔鹽）二、 液體的表觀特征Q可完全占據(jù)容器的空間并取得容器內(nèi)腔的形狀---類似于氣體，不同于固體Q液體最顯著的性質(zhì)：具有流動性，Q不能夠象固體那樣承受剪切應力，表明液體的原子或分子之間的結(jié)合力沒有固體中強一類似于氣體，不同于固體：Q具有自由表面—類似于固體，不同于氣體Q液體可壓縮性很低---類似于固體，不同于氣體總之：液體結(jié)構(gòu)一液體性質(zhì)物理性質(zhì)：密度、粘度、電導率、熱導率和擴散系數(shù)等；物理化學性質(zhì)：等壓熱容、等容熱容、熔化和氣化潛熱、表面張力等；熱力學性質(zhì)：蒸汽壓、膨脹和壓縮系數(shù)及其它三、 液體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)與材料成形的關系?凝固過程的形核及晶體生長的熱力學---液體的界面張力、潛熱等性質(zhì)?探索凝固的微觀機制---了解熔體的結(jié)構(gòu)信息?成分偏析、固-液界面類型及晶體生長方式---液體的原子擴散系數(shù)、界面張力、傳熱系數(shù)、結(jié)晶潛熱、粘度等性質(zhì)?鑄造合金及焊接熔池的精煉（除有害雜質(zhì)和氣體的效果）---熱力學因素影響外，反應物和生成物在金屬熔體及渣相中的擴散速度四、 本章主要內(nèi)容：?液體結(jié)構(gòu)的知識?液體的性質(zhì)---粘度，表面張力，流動性及充型能力；第二節(jié)液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)一、液體與固體、氣體結(jié)構(gòu)比較及衍射特征?晶體：平移、對稱性特征（長程有序）---原子以一定方式周期排列在三維空間的晶格結(jié)點上，同時原子以某種模式在平衡位置上作熱振動?氣體：完全無序為特征---分子不停地作無規(guī)律運動?液體：長程無序---不具備平移、對稱性；近程有序---而相對于完全無序的氣體，液體中存在著許多不?！坝问帯敝木钟蛴行虻脑蛹瘓F，液體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出局域范圍的有序性1、 不同類型物質(zhì)結(jié)構(gòu)衍射結(jié)構(gòu)參數(shù)（偶分布函數(shù)）特征（對照圖1-1講解）偶分布函數(shù)g（r）的物理意義：距某一參考粒子r處找到另一個粒子的幾率，換言之，表示離開參考原子（處于坐標原點r=0）距離為r位置的數(shù)密度P（r）對于平均數(shù)密度Po（=N/V）的相對偏差°P（r）=Pog（r）2、 平均原子間距r1:對液體（或非晶固體），對應于g（r）第一峰的位置，r=r1表示參考原子至其周圍第一配位層各原子的平均原子間距3、 徑向分布函數(shù)（radicaldistributionfunction—RDF）:FT*廣-；，…表示在r和r+dr之間的球殼中原子數(shù)的多少（見圖1-2）4、 配位數(shù)N1:表示參考原子周圍最近鄰（即第一殼層）原子數(shù)%■V.=J4.吼 尸2配位數(shù)N1的求法：RDF第一峰之下的積分面積， ’N1與r1一起，被認為是液體最重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，因為它們描繪了液體的原子排布情況。二、由物質(zhì)熔化過程認識液體結(jié)構(gòu)?物質(zhì)熔化時體積變化、熵變（及焓變）一般均不大（見表1-1）：金屬熔化時典型的體積變化^Vm/Vm（多為增大）為3~5%左右，表明液體的原子間距接近于固體，在熔點附近其系統(tǒng)混亂度只是稍大于固體而遠小于氣體；?另一方面，金屬熔化潛熱^Hm比其氣化潛熱△Hb小得多（表1-2），為1/15~1/30，表明熔化時其內(nèi)部原子結(jié)合鍵只有部分被破壞。由此可見：金屬的熔化并不是原子間結(jié)合鍵的全部破壞，液體金屬內(nèi)原子的局域分布仍具有一定的規(guī)律性?？梢哉f，在熔點（或液相線）附近，液態(tài)金屬（或合金）的原子集團內(nèi)短程結(jié)構(gòu)類似于固體，而與氣體截然不同。但需要指出，在液-氣臨界點（Tc），液體與氣體的結(jié)構(gòu)往往難以分辨，說明接近宜時，液體的結(jié)構(gòu)更接近于氣體。三、液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)的理論模型（一） 無規(guī)密堆硬球模型（Bernal多面體）講解：Bernal的無規(guī)密堆硬球模型的實驗基礎，以及圖1-4四向體： "3%八lil咻， 20%一角枝柱多面體:： 3%四方T二面體： 3%劉基米德反棱柱多向體： 1%Bernal認為，這些多面體顯然相互關聯(lián)，彼此分享相接觸的多邊形面及其交線，構(gòu)成了液體的空間網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。這種液體結(jié)構(gòu)狀態(tài)為單一的、隨時間和空間變化的相，多面體的體積和比例也隨溫度而連續(xù)改變。（二） 液態(tài)金屬的晶體缺陷模型空穴模型金屬晶體熔化時，在晶體網(wǎng)格中形成大量的空位，從而使液態(tài)金屬的微觀結(jié)構(gòu)失去了長程有序性。大量空位的存在使液態(tài)金屬易于發(fā)生切變，從而具有流動性。隨著液態(tài)金屬溫度的提高，空位的數(shù)量也不斷增加，表現(xiàn)為液態(tài)金屬的粘度減小。位錯模型液態(tài)金屬可以看成是一種被位錯芯嚴重破壞的點陣結(jié)構(gòu)。在特定的溫度以上，在低溫條件下不含位錯（或低密度位錯）的固體點陣結(jié)構(gòu)由于高密度位錯的突然出現(xiàn)而變成液體。綜合模型該模型認為，液態(tài)金屬是由大量不?！坝蝿印敝脑訄F簇組成，團簇內(nèi)為某種有序結(jié)構(gòu)，團簇周圍是一些散亂無序的原子。這些原子簇不斷地分化組合，一部分金屬原子（離子）從某個團簇中分化出去，同時又會有另一些原子組合到該團簇中，此起彼伏，不斷發(fā)生著這樣的漲落過程，似乎原子團簇本身在“游動”一樣，團簇的尺寸及其內(nèi)部原子數(shù)量都隨溫度變化而變化。（三） 液體結(jié)構(gòu)及粒子間相互作用的理論描述偶勢u（r）---“原子對”之間的相互作用勢能隨原子空間距離r的變化函數(shù)關系通常是以不同的理論近似，通過建立偶分布函數(shù)g（r）與偶勢u（r）的關系Born-Green（BG）疊加法及方程Percus-Yevick（P-Y）近似式HNC（超網(wǎng)鏈）模型及近似式Lennard-Jones偶勢模型硬球偶勢模型及其?-丫方程{(1-1)----(1-6)}在獲知偶勢u(r)的條件下，可直接計算得到給定液體的g(r)；反之，可由衍射的方法進行實驗，經(jīng)數(shù)學變換得到g(r)，從而也可反推出未知的偶勢u(r)；建立了一系列數(shù)學關系，可通過液體的g(r)和內(nèi)能來計算液態(tài)系統(tǒng)的熱力學參量和物理性質(zhì)，如熵S、自由能F、熱容量Cv及Cp、等壓膨脹系數(shù)pa、等溫壓縮系數(shù)Tx、密度P、粘度n及表面張力。需要指出，各種理論模型及方程雖然有一些成功的例證，但均有其局限性。四、對液態(tài)結(jié)構(gòu)的再認識及研究新進展液體結(jié)構(gòu)“短程有序”的進一步認識單組元液體中存在著“拓撲短程序"(TopologicalShort-range):Richter等人利用X衍射、中子及電子衍射手段，對堿金屬、Au、Ag、Pb和Tl等熔體進行了十多年的系統(tǒng)研究，經(jīng)過仔細分析結(jié)果認為，液體中存在著拓撲球狀密排結(jié)構(gòu)以及層狀結(jié)構(gòu)(圖1-6)，它們的尺寸范圍約為10-6-10-7cm。許多不同研究者發(fā)現(xiàn)，Sn、Ge、Ga、Si等固態(tài)具有共價鍵的單組元液體，原子間的共價鍵并未完全消失，存在著與固體結(jié)構(gòu)中對應的四面體局域拓撲有序結(jié)構(gòu)。短程序和中程序的不斷被發(fā)現(xiàn)，獲得了原子團族的微觀和介觀信息，從而可將液體、非晶體的具體結(jié)構(gòu)進行類比，提供更多的液體、固體和非晶體三者之間的聯(lián)系信息，是微觀到介觀再到宏觀的紐帶和橋梁，使得對液體和非晶體的結(jié)構(gòu)認識更接近實際物質(zhì)。液-液結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變新發(fā)現(xiàn)及啟示壓力誘導非連續(xù)液-液結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象(20世紀70年代起)：在P-T狀態(tài)圖上，Cs的熔化曲線出現(xiàn)兩個峰，類似地5。出現(xiàn)一個峰，而Ga和Bi則被發(fā)現(xiàn)其熔點隨壓力增加而下降，而按常規(guī)，絕大多數(shù)物質(zhì)的熔點隨壓力的增加而單調(diào)上升。后來，人們發(fā)現(xiàn)Se、I等元素的液態(tài)電阻隨壓力產(chǎn)生很大變化；液態(tài)Te在0.9-0.5Gpa的壓力之間發(fā)生半導體-金屬的特性轉(zhuǎn)變；而液態(tài)Se則在1.5Gpa及1250K的臨界點發(fā)生明顯的非金屬-金屬轉(zhuǎn)變，這些都為壓力誘導液-液結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變提供了間接的實驗根據(jù)。壓力誘導非連續(xù)液-液結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的實驗證實

溫度誘導非連續(xù)液-液結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的發(fā)現(xiàn)合金熔體在液相線以上是否會發(fā)生溫度誘導的非連續(xù)液-液結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變？圖i-ifl外力作用于淺諄我畫與原于原速度科學意義：溫度誘導非連續(xù)液-液結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變這一物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，從另一角度提出了改變液體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)連續(xù)變化的傳統(tǒng)觀念的必要性，而且，它對于工程技術領域比壓力誘導液■液結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的發(fā)現(xiàn)更具有實際意義，因為揭示了“凝固組織與熔體熱歷史相關”現(xiàn)圖i-ifl外力作用于淺諄我畫與原于原速度遠的影響第三節(jié)液態(tài)合金的性質(zhì)一、液態(tài)合金的粘度（一）液態(tài)合金的粘度及其影響因素1、液體粘度的定義及意義：粘度系數(shù)---簡稱粘度（動力學粘度n），是根據(jù)牛頓（SirIsaccNewton）提出的數(shù)學關系式來定義的：T——平行于X方向作用于液體表面（X-Z面外加剪切應力，VX 液體在X方向的運動速度，dVX/dy----表示沿Y方向的速度梯度，液體粘度的牛頓定律----即液體流動的速度梯度dVX/dy與剪切應力t成正比。如果液體符合牛頓定律，則為牛頓液體，否則，為非牛頓液體。在通常條件下，所有的液態(tài)金屬均被視為牛頓液體。粘度的物理意義可視為：作用于液體表面的應力t大小與垂直于該平面方向上的速度梯度的比例系數(shù)。要產(chǎn)生相同的dVX/dy，液體內(nèi)摩擦阻力越大，即n越大，所需外加剪切應力也越大。液體粘度量綱為［ML-1T-1］，常用單位為Pa?S或mPa-So2、粘度的影響因素O_2a-Zj匚粘度表達式：?"廠沖丁"=睥"一Bk Bolzmann常數(shù)；U----為無外力作用時原子之間的結(jié)合能（或原子擴散勢壘）T0----為原子在平衡位置的振動周期（對液態(tài)金屬約為10-13秒）5——液體各原子層之間的間距1） 粘度n隨原子間結(jié)合能U按指數(shù)關系增加：這可以理解為，液體的原子之間結(jié)合力越大，則內(nèi)摩擦阻力越大，粘度也就越高2） 粘度隨原子間距5增大而降低，與35成反比3） n與溫度T的關系：受兩方面（正比的線性關系&負的指數(shù)關系）所共同制約，通常，總的趨勢隨溫度T而下降（見圖1-11）。實際金屬液的原子間距5也非定值，溫度升高，原子熱振動加劇，原子間距隨之而增大，因此n會隨之下降。4） 合金組元（或微量元素）對合金液粘度的影響：耳=〔壬7:一壬0）1-M-H（Moelwyn-Hughes）模型：n1---純?nèi)軇┑恼扯?；n2---和溶質(zhì)的粘度；X1、X2分別為純?nèi)軇┖腿苜|(zhì)的在溶液中的mole分數(shù)，R為氣體常數(shù)，Hm為兩組元的混合熱如果混合熱Hm為負值，合金元素的增加會使合金液的粘度上升（Hm為負值表明異類原子間結(jié)合力大于同類原子，因此摩擦阻力及粘度隨之提高）（二）粘度在材料成形中的意義運動學粘度為動力學粘度除以密度，即：-'='?"運動學粘度v----適用于較大外力作用下的水力學流動，此時由于外力的作用，液體密度對流動的影響可以忽略（當采用了運動學粘度系數(shù)v之后，v金和v水兩者近于一致。因此，在比如鑄件澆注系統(tǒng)的設計計算時，完全可以按水力學原理來考慮。）動力學粘度n---在外力作用非常小的情況下適用如夾雜的上浮過程和凝固過程中的補縮等均與動力粘度系數(shù)n有關。根據(jù)流體力學：當雷諾數(shù)Re>2300時——紊流，Re<2300時 層流圓形管道:圓形管道:f為流動阻力系數(shù):r32勺￡M=一= —ff="f雎D-u-p是0.0?2 0,09習工 . .0.2&= =/-1；-p）弗"& "顯然，流動阻力愈大，在管道中輸送相同體積的液體所消耗的能量就愈大，或者說所需壓力差也就愈大。由此可知，在層流情況下的液體流動要比紊流時消耗的能量大。粘度對鑄件輪廓的清晰程度將有很大影響：在薄壁鑄件的鑄造過程中，流動管道直徑較小，雷諾數(shù)值小，流動性質(zhì)屬于層流。此時，為降低液體的粘度應適當提高過熱度或者加入表面活性物質(zhì)等。影響熱裂、縮孔、縮松的形成傾向：由于凝固收縮形成壓力差而造成的自然對流均屬于層流性質(zhì)，此時粘度對流動的影響就會直接影響到鑄件的質(zhì)量影響鋼鐵材料的脫硫、脫磷、擴散脫氧：在鑄造合金熔煉及焊接過程中，這些冶金化學反應均是在金屬液與熔渣的界面進行的，金屬液中的雜質(zhì)元素及熔渣中反應物要不斷地向界面擴散，同時界面上的反應產(chǎn)物也需離開界面向熔渣內(nèi)擴散。這些反應過程的動力學（反應速度和可進行到何種程度）受到反應物及生成物在金屬液和熔渣中的擴散速度的影響，而金屬液和熔渣中的動力學粘度n低則有利于擴散的進行，從而有利于脫去金屬中的雜質(zhì)元素影響精煉效果及夾雜或氣孔的形成：流體力學的斯托克斯公式小住成孔一兩更u= 可見，粘度n較大時，夾雜或氣泡上浮速度較小，影響精煉效果；鑄件及焊縫的凝固中，夾雜物和氣泡難以上浮排除，易形成夾雜或氣孔。熔渣及金屬液粘度降低對焊縫的合金過渡的進行有利：在焊縫金屬的合金化方法中，通過含有合金元素的焊劑、藥皮或藥芯進行合金過渡是較為常用的方法，特別是前兩種最為簡單方便。這類方法的合金過渡主要是在金屬液與熔渣的界面上進行的。初始進入熔渣中的合金元素擴散到熔渣-熔池金屬界面上，然后由

界面向熔池金屬內(nèi)部擴散。二、液態(tài)合金的表面張力（一）表面張力的實質(zhì)及影響表面張力的因素1、表面張力及其產(chǎn)生的原因:?表面張力是表面上平行于表面切線方向且各方向大小相等的張力。?表面張力是由于物體在表面上的質(zhì)點受力不均所造成。由于液體或固體的表2、表面自由能與表面張力的關系:?表面自由能（表面能）為產(chǎn)生新的單位面積表面時系統(tǒng)自由能的增量。?表面能及表面張力從不同角度描述同一表面現(xiàn)象。3、表面與界面:表面與界面的差別在于后者泛指兩相之間的交界面，而前者特指液體或固體與氣體之間的交界面，但更嚴格說，應該是指液體或固體與其蒸汽的界面。4、影響表面張力的因素1）表面張力與原子間作用力的關系:物體內(nèi)部原子間結(jié)合力u0f—表面內(nèi)能f一表面自由能f一表面張力f界面張力與潤濕角:兩相質(zhì)點間結(jié)合力越大，界面能越小，界面張力就越小；兩相間結(jié)合力小，界面張力就大。如圖1-12所示，就界面張力而言，當達到穩(wěn)定狀態(tài)后圖中各界面張力之間的關L系為:Ygl圖就越??；兩相間結(jié)合力小，界面張力就大。如圖1-12所示，就界面張力而言，當達到穩(wěn)定狀態(tài)后圖中各界面張力之間的關L系為:Ygl圖1-12潤濕角與界面張力固-液界面張力YSL越小，cos。越趨近于1，也就是。越趨近于0,這種情況是潤濕的。總之：不同物質(zhì)之間結(jié)合力越大時，界面張力越小，越容易潤濕，其間的接觸角（潤濕角）越小。但是，表面（和界面）張力的影響因素不僅僅只是原子間結(jié)合力，與上述論點相反的例子大量存在。2）表面張力與原子體積（53）成反比，與價電子數(shù)Z成正比表面張力雙電層理論：（講解雙電層形成）在金屬表面分布的電子層與金屬正離子之間的作用力構(gòu)成了對表面的壓力，使金屬有縮小表面積的傾向e eeee e??????4必，y— 'S'固*g圖1-H金屬表印雙電房示意圖5—原子距離，Z--金屬原子價，e--電子電荷3） 表面張力與溫度：隨溫度升高而下降4） 合金元素或微量雜質(zhì)元素對表面張力的影響：主要取決于原子間結(jié)合力的改變：向系統(tǒng)中加入削弱原子間結(jié)合力的組元，會使u0減小，使表面內(nèi)能降低，這樣，將會使表面張力降低。溶質(zhì)元素自由電子數(shù)目：自由電子多的，由于其表面雙電層的電荷密度大，從而造成對金屬表面壓力大，而使整個系統(tǒng)的表面張力增加?；衔锉砻鎻埩χ暂^低，就是由于其自由電子較少的緣故。而人1之所以能提高Sn的表面張力，就在于它使溶液自由電子數(shù)目增加。溶質(zhì)的原子體積：大于溶劑原子體積，由于造成原子排布的畸變而使勢能增加，所以傾向于被排擠到表面，以降低整個系統(tǒng)的能量。（二）表面張力在材料成形生產(chǎn)技術中的意義插白：表面張力在大體積系統(tǒng)中顯示不出它的作用，但在微小體積系統(tǒng)會顯示很大的作用1、表面張力引起的曲面兩側(cè)壓力差表面為平面時（曲率半徑為無窮大），表面張力沒有任何作用，但當表面具有一定的曲度時，表面張力將使表面的兩側(cè)產(chǎn)生壓力差，該壓力差值的大小與曲率半徑成反比，曲率半徑越小，表面張力的作用越顯著。下面推導表面張力引起的曲面兩側(cè)壓力差公式：假設：表面為圓柱曲面，如圖1-17所示。曲面內(nèi)側(cè)為液體（或固體），外側(cè)為氣體，表

面是半徑為r的圓弧，距離中心線為b處，受到它物的支持（如毛細管的管壁），考慮作用于表面上的所有外力處于平衡狀態(tài)。取垂直于該圖紙面方向上的長度為1（單位長度）；液相內(nèi)的壓力為P1；氣相中的壓力為P2；壓力差為Ap由壓力差所產(chǎn)生的向上的力為：F1=2bAP=2rsin9由表面張力所產(chǎn)生的向下外力為：F2=2osin。在平衡狀態(tài)下：2rsin9?p=2osin。A/?=— （柱面）所以： ''對任意曲面：.I1 11A/2=一+——CTVi對球形曲面（如液滴）（r1=r2）則：2b(=p1—p2)oAp(b=rsin。)圖1-18敝膜在單位面積拉應力作用下

曲率E徑及厚度的變化Ap=■' (=p1—p2)oAp(b=rsin。)圖1-18敝膜在單位面積拉應力作用下

曲率E徑及厚度的變化Ap=■' （式中r=r1=r2）以圖示說明：凸面（r為正），內(nèi)部壓力大于外部壓力：p1>p2凹面（r為負），內(nèi)部壓力小于外部壓力：p1<p22.液膜拉斷臨界力及表面張力對凝固熱裂的影響（液膜理論）在凝固的后期，不同晶粒之間存在著液膜，由于表面張力的作用，液膜將其兩側(cè)的晶體緊緊地吸附在一起，液膜厚度越小，其吸附力量就越大?！?&容仃b7bj— =—=―-—= 液膜的拉斷臨界應力fmax大小為：.'- ?： 2I對于o=1g/cm的金屬來說，如果液膜厚度為10-6mm時，要將液膜兩側(cè)的晶粒拉開所需應力為2X103N/mm2!液膜拉斷時若無外界液體補充，那么晶粒間或枝晶間便形成了凝固熱裂紋?？梢姡耗さ谋砻鎻埩υ酱?，液膜越薄，則液膜的拉斷臨界應力fmax越大，裂紋越難形成。第一種情況，凝固的早期，或者靠近液體的兩相區(qū)內(nèi)，液膜與大量未凝固的液體相通，此時液膜兩側(cè)的固體枝晶拉開多少，液體補充進去多少，因此不會產(chǎn)生熱裂。第二種情況，液膜已經(jīng)與液體區(qū)隔絕，但是由于低熔點物質(zhì)的大量存在（如鋼中的硫共晶），要產(chǎn)生熱裂。第三種情況，液膜雖已與液體區(qū)隔絕，但由于液膜中低熔點雜質(zhì)較少，其表面張力較高，熔點也相應較高而凝固速度較快，液膜迅速變薄，此時如果液膜兩側(cè)的固體枝晶受到拉力，避免了熱裂的產(chǎn)生。第四節(jié)液態(tài)金屬的充型能力一、液態(tài)金屬充型能力的基本概念液態(tài)金屬充型能力：液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力，即液態(tài)金屬充填鑄型的能力。是設計澆注系統(tǒng)的重要依據(jù)之一；此外，還涉及此過程中可能產(chǎn)生的澆不足、冷隔、砂眼、鐵豆、抬箱，以及卷入性氣孔、夾砂等缺陷的防止措施。液態(tài)金屬的充型能力取決于（見表1-4）：內(nèi)因---金屬本身的流動性外因---鑄型性質(zhì)、澆注條件、鑄件結(jié)構(gòu)等因素的影響，是各種因素的綜合反映。通常，在相同的條件下澆注各種合金的流動性試樣，以試樣的長度表示該合金的流動性，并以所測得的合金流動性表示合金的充型能力。因此，可以認為合金的流動性是在確定條件下的充型能力。圖1-亦純金屬、尢品成分合金及結(jié)品溫度 圖1-''6寬結(jié)晶溫度合僉停II：很窄的臺金停止流動機「示意圖 流動機理術意於液態(tài)金屬流動性的測試：如圖1-24所示，螺