鑄造課后習(xí)題研究生前三章

思考題第一章鑄件的凝固方式及其影響因素？凝固方式對(duì)鑄件質(zhì)量的影響？鑄件的凝固方式中間凝固逐層凝固糊狀凝固影響因素：鑄件的溫度梯度。合金結(jié)晶溫度范圍一定時(shí)，凝固區(qū)寬度取決于鑄件內(nèi)外層的溫度梯度。溫度梯度愈小，凝固區(qū)愈寬。(內(nèi)外溫差大，冷卻快，凝固區(qū)窄)合金的結(jié)晶溫度范圍。范圍小:凝固區(qū)窄，愈傾向于逐層凝固。如:砂型鑄造，低碳鋼逐層凝固，高碳鋼糊狀凝固。對(duì)鑄件質(zhì)量的影響:逐層凝固時(shí)，固液界面比較光滑，對(duì)未結(jié)晶金屬液的流動(dòng)阻力小，故流動(dòng)性好，補(bǔ)縮性好，鑄件產(chǎn)生冷隔，澆不足，縮松等缺陷的傾向小。糊狀凝固時(shí)，發(fā)達(dá)的初生樹枝晶布滿整個(gè)鑄件的斷面，對(duì)金屬液的阻礙作用大，故流動(dòng)性很差。鑄件易產(chǎn)生冷隔，澆不足，縮松等缺陷。中間凝固，補(bǔ)縮特性、熱裂傾向性、充型性能介于以上兩種凝固方式之間。一個(gè)直徑為25cm的長(zhǎng)圓柱形鑄鋼件在砂型和金屬型中凝固。當(dāng)忽略鑄件-鑄型界面熱阻時(shí)，它們的凝固時(shí)間各為多少？當(dāng)鑄件-鑄型的界面換熱系數(shù)hi=0.0024J/(cm2·s·℃)時(shí)，它們的凝固時(shí)間各為多少?答：在凝固過程的數(shù)值模擬中，用于處理凝固潛熱析出的方法有哪些？邊界條件有哪幾種形式？方法：第一等價(jià)比熱容法第二溫度回升法第三熱焓法形式：1、給定邊界上的溫度2、給定邊界上的熱流密度3、給定邊界上物體表面與周圍流體間的對(duì)流換熱系數(shù)hc及周圍流體的溫度Tf4、針對(duì)鑄件的凝固過程，要考慮輻射換熱邊界條件和鑄件/鑄型界面邊界條件的處理第二章在曲率為零時(shí)純鎳的平衡熔點(diǎn)為1726K，假設(shè)鎳的球形試樣半徑分別是1cm，1μm，0.01μm，它們的熔點(diǎn)溫度各降多少？已知ΔH=-18058J/mol，Vm=6.6cm3/mol，σ=255×10-7J/cm2。wCu=1%的Al-Cu合金的溶質(zhì)平衡分配系數(shù)為0.114，平面晶體長(zhǎng)大速度為4mm/h，溶質(zhì)原子從固相中解離向液相轉(zhuǎn)移的反應(yīng)系數(shù)β=330mm/h，問其固-液界面處Cu的溶質(zhì)分配系數(shù)k*為何？第三章怎么從相變理論理解液態(tài)金屬結(jié)晶過程中的生核、成長(zhǎng)機(jī)理？試述均質(zhì)生核與非均質(zhì)生核之間的區(qū)別與聯(lián)系，并分別從臨界晶核曲率半徑、生核功兩個(gè)方面闡述外來襯底的濕潤(rùn)能力對(duì)臨界生核過冷度的影響。要滿足純金屬非均質(zhì)生核的熱力學(xué)要求，液態(tài)金屬必須具備哪兩個(gè)基本條件？從原子尺度看，決定固—液面微觀結(jié)