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一、填空题１．常用的特种铸造方法有（熔模铸造），（金属型铸造）、（压力铸造），（低压铸造）和（离心铸造）。
２．铸件的凝固方式是按（凝固区域宽度大小）来划分的，有（逐层凝固）、（中间凝固）和（糊状凝固）三种凝固方式。
纯金属和共晶成分的合金易按（逐层凝固）方式凝固。
３．铸造合金在凝固过程中的收缩分三个阶段，其中（液态收缩和凝固收缩）收缩是铸件产生缩孔和缩松的根本原因，而（固态收缩）收缩是铸件产生变形、裂纹的根本原因。
４．铸钢铸造性能差的原因主要是（熔点高，流动性差）和（收缩大）。
５．影响合金流动性的主要因素是（液态合金的化学成分）。
６．铸造生产的优点是（成形方便）、（适应性强）和（成本较低）。
缺点是、和。
（件力学性能较低）（铸件质量不够稳定）（废品率高）７、铸造工艺方案设计的内容主要有：（造型、造芯方法）（铸型种类选择）（浇注位置的确定）（分型面的确定）等。
８、目前铸造方法的种类繁多，按生产方法可分为（砂型铸造），（特种铸造）两大类。
９、铸件的内壁应（薄）外壁。
１０、分型选择时，应尽可能使铸件全部或大部置于内。
（同一半铸型）１１、确定浇注位置时，重要部位应该向（下）１２、浇注系统按位置分类，主要分为（底）注式，（顶）注入式（中间）注入式三种形式。
１３、按冒口在铸件位置上分类，主要分为（顶）冒口与（侧）冒口之分。
１４、确定砂芯基本原则之一，砂芯应保证铸件（内腔）尺寸精度。
１５、封闭式浇注系统，内浇口应置于横浇口（下）部。
１６、开放式浇注系统，内浇口应置于横浇口（上）端。
１７、根据原砂的基本组成，铸造原砂可分为（石英砂）和（非石英砂或特种砂）两类。
１８、镁砂是菱镁矿高温锻烧冉经破碎分选得到的，主要成分是（氧化镁ｍｇｏ）。
２０、蒙脱石和高岭石结构中有两个基本结构单位，即（硅氧四面体）和（铝氧八面体）。
２１、水玻璃是由（ｓｉｏ２）和（Ｎａ２ｏ）为主要组分的多种化合物的水溶液。
２２、水玻璃砂硬化的方式有（化学硬化）和（物理硬化）等。
铸造厂考试试题及答案详解铸造是金属材料加工的一种重要方法，其应用广泛且技术要求较高。
为了评估铸造工人的技能和知识水平，铸造厂通常会组织考试。
本文将为您详细解析铸造厂考试试题及答案，以帮助考生提升备考效果。
一、铸造工艺试题1. 铸造是一种将熔融金属注入形状模具中，通过冷却凝固而得到所需零件的工艺。
以下哪项不是铸造的方法？A. 砂型铸造B. 熔模铸造C. 压力铸造D. 挤压成型答案：D.挤压成型解析：挤压成型是通过挤压机将金属材料挤出成型的工艺，不属于传统的铸造方法。
2. 在砂型铸造中，以下哪种砂型常用于生产大型零件？A. 粘土砂型B. 人工石英砂型C. 硅溶胶砂型D. 碳化硅砂型答案：A.粘土砂型解析：粘土砂型具有廉价、易于加工和成形等优点，适用于制造大型零件。
3. 铸造中的浇注温度对产品质量有重要影响。
以下哪项描述正确？A. 浇注温度高，可以提高产品的收缩率。
B. 浇注温度高，易导致铸件缩松和疏松。
C. 浇注温度低，有利于金属充填。
D. 浇注温度低，会增加铸件表面的气孔。
答案：B.浇注温度高，易导致铸件缩松和疏松。
解析：浇注温度过高会造成金属液体在凝固过程中过快收缩，易导致铸件出现缩松和疏松等缺陷。
二、材料试题1. 铝合金是一种常见的铸造材料，以下哪种铝合金具有高强度和优良韧性？A. 硬铝B. 纯铝C. 可锻铝合金D. 铝青铜答案：C.可锻铝合金解析：可锻铝合金经过热处理后，具有较高的强度和韧性，适用于承受较大载荷的零件制造。
2. 铸造中常用的熔炼设备是炉子，以下哪种炉子可以同时完成熔炼和保温两个环节？A. 电阻炉B. 频率感应炉C. 电弧炉D. 感应熔炼炉答案：D.感应熔炼炉解析：感应熔炼炉利用感应加热原理，可以同时完成熔炼和保温两个环节，具有高效和节能的特点。
3. 铸造中常用的脱模剂是为了减少铸件与模具的粘结力，提高铸件的表面质量。
以下哪种脱模剂采用溶液形式进行喷涂？A. 无机脱模剂B. 有机脱模剂C. 涂料脱模剂D. 羊毛脱模剂答案：B.有机脱模剂解析：有机脱模剂一般采用溶液形式进行喷涂，能够较好地与模具表面附着，并且易于清除。
铸造复习题答案一、单项选择题1. 铸造过程中，金属液在铸型中冷却凝固形成铸件的过程称为（A）A. 凝固B. 凝固收缩C. 收缩D. 冷却2. 砂型铸造中，型砂的主要作用是（B）A. 提供润滑B. 形成铸型C. 促进凝固D. 支撑铸件3. 铸件产生气孔的主要原因是（C）A. 金属液温度过高B. 金属液温度过低C. 金属液中含有气体D. 铸型材料问题4. 为了提高铸件的表面质量，可以采取的措施是（D）A. 提高金属液温度B. 降低金属液温度C. 增加浇注速度D. 采用涂料或润滑剂二、多项选择题1. 铸造缺陷中，常见的有（ABCD）A. 气孔B. 缩孔C. 夹杂D. 裂纹2. 影响铸件质量的因素包括（ABC）A. 金属液的纯净度B. 铸型的材质和结构C. 浇注工艺D. 铸件的重量三、判断题1. 铸造过程中，金属液的流动性越好，铸件的表面质量越高。
（√）2. 铸造时，金属液的温度越高，铸件的收缩率越大。
（×）3. 砂型铸造中，型砂的湿度越高，铸件的表面质量越好。
（×）4. 铸件的冷却速度越快，产生的应力越大。
（√）四、简答题1. 简述铸造过程中防止气孔产生的措施。
答：防止气孔产生的措施包括：确保金属液的纯净度，避免金属液中混入气体；控制浇注速度，避免金属液的剧烈冲击；使用适当的浇注温度，避免金属液过热；在铸型中设置适当的排气系统，确保气体能够顺利排出。
2. 说明砂型铸造中型砂的作用及其重要性。
答：型砂在砂型铸造中的作用是形成铸型，固定铸件的形状和尺寸。
型砂的重要性体现在：它直接影响铸件的表面质量和尺寸精度；型砂的强度和透气性能影响铸件的内部质量；型砂的可重复使用性影响铸造的成本和效率。
五、计算题1. 已知某铸件的体积为500立方厘米，金属液的密度为7.8克/立方厘米，求该铸件的质量。
答：铸件的质量 = 体积× 密度 = 500立方厘米× 7.8克/立方厘米 = 3900克。
合金的凝固和铸件的组织1. 试说明在正温度梯度下为什么固溶体合金凝固时可以呈树枝状方式成长，而纯金属则得不到树枝状晶。
2. 在A －B 二元共晶合金中（如下图），令40%B 液态合金于长度为L 的等截面铸模中从左端开始缓慢凝固，液、固截面平直、前沿液体充分混合。
试求(1) 该合金的K 0值及K e 值；(2) 凝固始端固相的成分；(3) 利用上述凝固条件下的溶质分布方程，确定共晶体占L 长铸体的体积百分数；(4) 若完全平衡凝固时，用杠杆定律确定共晶体的百分数，对比分析两种计算结果。
3. 承上题，若有10％B 合金按正常凝固，用g 表示固相已凝固的体积分数（x /L ），试证明固相平均成分S X （重量％）的数学表达式001(1)K S X X g g⎡⎤=--⎣⎦习题3答案：1 答：在固溶体合金凝固过程中，虽然实际温度分布一定，但由于界面前沿液体中溶质分布所发生的变化，必将引起凝固温度的改变，因此将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷，称为成分过冷。
实际合金在通常的凝固中不可避免地会出现成分过冷。
当界面前沿液体处于正温度梯度条件下，如果液固界面前沿存在较大的成分过冷区，界面某些地方的凸起进入过冷区后，由于过冷度增加，促使它们进一步凸向液体并不断伸向过冷液相中生长，同时在侧面产生分枝，形成二次轴，在二次轴上在长出三次轴等，形成树枝状组织。
而在纯金属中，在正的温度梯度下，当界面上偶尔有凸起部分而深入温度较高的液体中时，它的生长速度就会减缓甚至停止，周围部分的过冷度较凸起部分大而会赶上来，使凸起部分消失，使液固界面保持稳定的平面状态，而不会形成树枝晶。
2 解：已知C 0＝0.4，C M ＝0.2，C N =0.6(1) 0()0.21()0.63s i L i C K C ===， 000(1)exp()e K K R K K D δ=+-•-因为液体充分混合，边界层厚度δ→0，则exp()1R Dδ-→， 所以013e K K == (2) 凝固始端固相的成分0010.40.13313.3%3S C C K ==⨯== (3) 在充分混合的情况下，凝固后的溶质分布方程为0100(1)-=-K S Z C C K L开始发生共晶发应时，固体在界面处的浓度C S =C M ＝0.2。
铸工考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 铸造过程中，下列哪项不是铸造缺陷？A. 气孔B. 缩孔C. 夹杂D. 硬化答案：D2. 砂型铸造中，型砂的主要成分是什么？A. 石英砂B. 石灰石C. 铁矿石D. 石墨答案：A3. 铸造中，哪种金属的熔点最高？A. 铁B. 铜C. 铝D. 镁答案：A二、填空题（每空2分，共20分）4. 铸造合金的流动性是指合金在______条件下的流动能力。
答案：（一定温度和压力）5. 铸造过程中，为了提高铸件的致密性，可以采用______工艺。
答案：（压力铸造）三、简答题（每题10分，共30分）6. 简述铸造工艺中的“三要素”是什么，并解释其重要性。
答案：铸造工艺中的“三要素”指的是温度、压力和时间。
温度影响合金的流动性和铸件的微观结构；压力影响铸件的致密性和尺寸精度；时间决定了合金在型腔中的停留时间，影响铸件的冷却速度和组织结构。
7. 描述铸造过程中的“浇注系统”设计原则。
答案：浇注系统设计应遵循以下原则：确保合金液平稳、均匀地流入型腔；避免合金液在流动过程中产生氧化和夹杂；浇注系统应有利于气体的排出，减少气孔缺陷；浇注系统应便于合金液的凝固和铸件的脱模。
四、计算题（每题15分，共30分）8. 已知某铸件的重量为20kg，合金的密度为7.85g/cm³，求该铸件的体积。
答案：首先将重量转换为克，即20kg = 20000g。
然后使用公式 V = m/ρ，其中 V 为体积，m 为质量，ρ 为密度。
代入数值计算得 V = 20000g / 7.85g/cm³ ≈ 2545.92cm³。
9. 某铸造车间需要铸造100个铸件，每个铸件的重量为5kg，若铸造效率为80%，求实际需要的合金重量。
答案：首先计算100个铸件的总重量，即100 * 5kg = 500kg。
然后根据铸造效率计算实际需要的合金重量，即 500kg / 80% = 625kg。
铸造试题及答案库1. 铸造工艺中，砂型铸造的砂型材料主要包括哪些？A. 粘土B. 硅砂C. 煤粉D. 以上都是答案：D2. 金属型铸造与砂型铸造相比，其主要优点是什么？A. 铸件尺寸精度高B. 铸件表面光洁度高C. 生产效率高D. 以上都是答案：D3. 压力铸造是一种金属型铸造方法，其主要特点是什么？A. 压力高B. 速度慢C. 铸件质量好D. 铸件尺寸精度高答案：A4. 离心铸造适用于生产哪些类型的铸件？A. 管材B. 齿轮C. 轴承D. 以上都是答案：A5. 在铸造过程中，为了提高铸件的致密性，通常采取哪些措施？A. 提高浇注温度B. 降低浇注温度C. 增加浇注速度D. 减少浇注速度答案：A6. 铸造合金的流动性是指什么？A. 合金的熔点B. 合金的凝固温度C. 合金的熔化温度D. 合金在一定温度下填充铸型的难易程度答案：D7. 熔模铸造是一种精密铸造方法，其主要优点是什么？A. 铸件尺寸精度高B. 铸件表面光洁度高C. 铸件组织致密D. 以上都是答案：D8. 在铸造过程中，为了减少铸件的缩孔和缩松缺陷，可以采取哪些措施？A. 提高浇注温度B. 降低浇注温度C. 增加浇注速度D. 减少浇注速度答案：A9. 铸造合金的收缩率是指什么？A. 合金的体积收缩率B. 合金的重量收缩率C. 合金的线性收缩率D. 以上都是答案：C10. 铸造缺陷中的“砂眼”是如何产生的？A. 砂型材料不均匀B. 浇注速度过快C. 浇注温度过高D. 以上都是答案：A11. 铸造合金的凝固温度范围是指什么？A. 合金的熔点B. 合金的凝固点C. 合金从开始凝固到完全凝固的温度区间D. 合金的熔化温度答案：C12. 在铸造过程中，为了提高铸件的强度，通常采取哪些措施？A. 提高浇注温度B. 降低浇注温度C. 增加浇注速度D. 减少浇注速度答案：B13. 铸造合金的流动性与哪些因素有关？A. 合金的种类B. 合金的纯度C. 合金的温度D. 以上都是答案：D14. 铸造过程中，为了减少铸件的气孔缺陷，可以采取哪些措施？A. 提高浇注温度B. 降低浇注温度C. 增加浇注速度D. 减少浇注速度答案：B15. 铸造合金的收缩率与哪些因素有关？A. 合金的种类B. 合金的纯度C. 合金的温度D. 以上都是答案：D。
铸件形成理论重要知识点5.影响粘度的因素(1)温度：温度不太高时，T升高，η值下降。
温度很高时，T升高，η值升高。
(2)化学成分：表面活性元素使液体粘度降低，非表面活性杂质的存在使粘度提高。
(3)非金属夹杂物：非金属夹杂物使粘度增加。
6.粘度对铸坯质量的影响(1)对液态金属流动状态的影响：粘度对铸件轮廓的清晰程度有影响，为降低液体的粘度应适当提高过热度或者加入表面活性物质等。
凝固收缩形成压力差而造成的自然对流直接影响到铸件的质量，如热裂、缩孔、缩松的形成倾向。
(2)对液态金属对流的影响：运动粘度越大，对流强度越小。
铸坯的宏观偏析主要受对流的影响。
(3)对液态金属净化的影响：粘度越大，夹杂物上浮速度越小，越容易滞留在铸坯中形成夹杂、气孔。
7.影响表面张力的因素1）熔点：高熔点的物质，其原子间结合力大，其表面张力也大。
2）温度：大多数金属和合金，温度升高，表面张力降低。
3）溶质：向系统中加入削弱原子间结合力的组元，会使表面内能和表面张力降低。
8.表面张力对铸坯质量的影响1）界面张力与润湿角：液态金属凝固时析出的固相与液相的界面能越小，形核率越高。
液态杂质与金属晶体之间的润湿性将影响杂质形态。
2）表面张力引起的附加压力：附加压力提高金属液中气体析出的阻力，易产生气孔。
影响金属液与铸型的相互作用。
附加压力为正值时（不润湿），铸坯表面光滑，但充型能力较差，必须附加一个静压头。
附加压力为负值时（润湿），金属液能很好地充满铸型型腔，但是容易与铸型粘结（粘砂），阻碍收缩，甚至产生裂纹。
9.概念能量起伏：金属晶体结构中每个原子的振动能量不是均等的，一些原子的能量超过原子的平均能量，有些原子的能量则远小于平均能量，这种能量的不均匀性称为“能量起伏”结构起伏：液态金属中的原子集团处于瞬息万变的状态，时而长大时而变小，时而产生时而消失，此起彼落，犹如在不停顿地游动。
这种结构的瞬息变化称为结构起伏。
近程有序排列：金属液体则由许多原子集团所组成，在原子集团内保持固体的排列特征，而在原子集团之间的结合处则受到很大破坏。
凝固技术复习题一．名词解释1．平方根定律：即凝固层厚度与凝固时间的平方根成正比，即τξK =。
2．液体金属的流动性：液态金属本身的流动能力，与金属的成分、温度、杂质含量和物理性质等有关。
3．均质生核：由游动的原子集团自己逐渐长大而形成晶核的过程。
4．偏析：铸件凝固后所产生的化学成分不均匀现象。
5．析出性气孔：金属液在冷却和凝固过程中，因气体溶解度下降，析出气体来不及排除而在铸件中形成的气孔。
6．充型能力：液态金属能否充满铸型、得到形状完整轮廓清晰的铸件的能力，即为液态金属充填铸型的能力，简称为充型能力。
7．非均质生核：在不均匀的熔体中依靠外来杂质或型壁界面提供的衬底进行生核的过程。
8．缩孔：铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现容积大而集中的孔洞，称为集中缩孔，或简称为缩孔。
9．热裂：在凝固过程后期或凝固刚结束时，产生于高温阶段的裂纹称为热裂。
10当量温度：K=L/C,释放L 数量结晶潜热相当于释放比热C 所下降的温度数。
11．线收缩：金属在固态冷却过程中的收缩，其原因在于空穴减少；原子间间距减小。
固态收缩还引起铸件外部尺寸的变化，故称尺寸收缩或线收缩。
12．相变应力：固态发生相变的合金，由于铸件各部分冷却条件不同，它们到达相变温度的时刻不同，相变程度不同，因此而产生的应力。
13．动力粘度：液体层流运动时的摩擦系数，即)//(dx dv S F ⨯=η。
14．结膜温度：液体金属表面产生一层固体薄膜的温度。
15.运动粘度：液体层流运动时的摩擦系数，即二．简答题1．能量起伏：由于原子的热运动和相互碰撞，使体系中各原子瞬间所具有的能量在平均能量上、下波动的现象。
2．表面张力：对于液体和气体界面上的质点(原子或分子)，由于液体的密度大于气体的密度，故气相对它的作用力远小于液体内部对它的作用力，使表面层质点处于不平衡的力场之中。
结果是表面层质点受到一个指向液体内部的力，使液体表面有自动缩小的趋势。
铸造原理考试试题及答案一、选择题1. 铸造是利用什么原理将熔融金属或合金浇铸成具有一定形状和性能的铸件？A. 凝固原理B. 液态流动原理C. 熔化原理D. 收缩原理答案：B2. 铸造方法根据铸件形状和生产特点的不同，可以分为几大类？A. 1类B. 2类C. 3类D. 4类答案：C3. 铸造中常用的模具材料包括以下哪些？A. 木材B. 金属C. 石膏D. 塑料答案：A、B、C4. 下列哪个是砂型铸造中常用的砂型？A. 化学砂型B. 金属砂型C. 植物砂型D. 石膏砂型答案：B5. 钢铁的铸造温度通常在多少摄氏度？A. 500-700℃B. 900-1200℃C. 1500-1700℃D. 2000-2200℃答案：B二、填空题1. 铸造是制备金属或合金铸件的一种工艺，具有多种方法，例如砂型铸造、金属型铸造、熔模铸造等。
2. 铸造温度指的是金属或合金的熔化温度。
3. 铸造中常用的原材料包括金属、砂型、石膏等。
4. 铸造中常用的设备有熔炉、铸型机、造型设备等。
5. 铸造是一种将液态金属或合金浇铸到模具中并经过凝固形成铸件的加工方法。
三、简答题1. 简述砂型铸造的原理及流程。
砂型铸造是利用可塑性的湿砂作为模具材料，将熔融金属或合金浇铸到模具中，在凝固后获得所需形状的铸件的一种铸造方法。
其主要流程包括模具制备、浇注、凝固和脱模等步骤。
2. 钢铁的铸造温度为什么较高？钢铁的铸造温度较高是因为钢铁具有较高的熔点，一般为1500-1700℃。
铸造过程需要将钢铁加热至熔点以上，并保持在高温下进行浇注和凝固，以保证铸件的质量和完整性。
3. 铸造中常用的模具材料有哪些？它们的特点是什么？常用的模具材料包括石膏、木材和金属。
石膏模具成本低廉，适用于小批量生产；木材模具具有一定的耐磨性和尺寸稳定性，适用于中等批量生产；金属模具具有高强度和耐磨性，适用于大批量生产。
四、论述题铸造是一种历史悠久的金属加工方法，具有重要的工业应用价值。
铸造工考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 铸造过程中，下列哪个因素对铸件质量影响最大？A. 浇注温度B. 模具设计C. 材料成分D. 冷却速度答案：A2. 砂型铸造中，下列哪种砂型材料最常用？A. 石英砂B. 粘土砂C. 石灰石砂D. 石膏砂答案：B3. 金属液在铸造过程中的流动性能，主要取决于什么？A. 金属的熔点B. 金属的密度C. 金属的表面张力D. 金属的粘度答案：D4. 为了提高铸件的表面质量，下列哪种措施最有效？A. 提高浇注温度B. 增加铸型厚度C. 降低金属液的流动性D. 使用涂料答案：D5. 铸造缺陷中，下列哪种缺陷是由于金属液在铸型中冷却速度过快造成的？A. 气孔B. 缩孔C. 冷裂D. 热裂答案：C6. 铸造合金中，下列哪种合金的铸造性能最好？A. 铸铁B. 铝合金C. 铜合金D. 镁合金答案：B7. 铸造过程中，下列哪种因素最容易导致铸件产生变形？A. 浇注温度过高B. 铸型强度不足C. 冷却速度过快D. 金属液流动性差答案：B8. 砂型铸造中，下列哪种砂型材料的耐火性能最好？A. 石英砂B. 粘土砂C. 石灰石砂D. 石膏砂答案：A9. 金属液在铸造过程中的充型能力，主要取决于什么？A. 金属的熔点B. 金属的密度C. 金属的表面张力D. 金属的粘度答案：D10. 为了提高铸件的内部质量，下列哪种措施最有效？A. 提高浇注温度B. 增加铸型厚度C. 降低金属液的流动性D. 使用涂料答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 铸造缺陷中，下列哪些缺陷是由于金属液在铸型中冷却速度过慢造成的？A. 气孔B. 缩孔C. 冷裂D. 热裂答案：B12. 铸造合金中，下列哪些合金的铸造性能较好？A. 铸铁B. 铝合金C. 铜合金D. 镁合金答案：B C13. 铸造过程中，下列哪些因素会影响铸件的表面质量？A. 浇注温度B. 铸型材料C. 金属液的流动性D. 铸型表面粗糙度答案：A B D14. 铸造缺陷中，下列哪些缺陷是由于金属液在铸型中冷却速度过快造成的？A. 气孔B. 缩孔C. 冷裂D. 热裂答案：C15. 铸造合金中，下列哪些合金的铸造性能较差？A. 铸铁B. 铝合金C. 铜合金D. 镁合金答案：A三、判断题（每题2分，共10分）16. 铸造过程中，金属液的流动性越好，铸件的表面质量越好。
凝固原理与铸造技术复习题答案1、画出纯金属浇入铸型后发生的传热模型示意图，并简要说明其凝固过程的传热特点。
凝固过程的传热有如下一些特点：简单地说：一热、二迁、三传。
首先它是一个有热源的传热过程。
金属凝固时释放的潜热，可以看成是一个热源释放的热，但是金属的凝固潜热，不是在金属全域上同时释放，而只是在不断推进中的凝固前沿上释放。
即热源位置在不断地移动；另外，释放的潜热量也随着凝固进程而非线性地变化。
一热：有热源的非稳态传热过程，是第一重要的。
二迁：固相、液相间界面和金属铸型间界面，而这二个界面随着凝固进程而发生动态迁移，并使传热现象变得更加复杂。
三传：液态金属的凝固过程是一个同时包含动量传输、质量传输和热量传输的三传（导热、对流和辐射传热）耦合的三维传热物理过程。
其次，在金属凝固时存在着两个界面。
即固相、液相间界面和金属铸型间界面，而在这些界面上，通常发生极为复杂的传热现象。
2、一个直径为25cm的长圆柱形铸钢件在砂型和金属型中凝固：(l)当忽略铸件-铸型界面热阻时，它们的凝固时间各为多少？(2)当铸件-铸型的界面换热系数hi=0.0024J(cm2．s．℃)时，它们的凝固时间各为多少？计算用参数如表l -2所示，计算中假定钢水无过热度，并在一个固定的温度Tf 下凝固，同时假定铸型无限厚。
3、对于单元系而言，为什么高温时稳定的同素异性结构具有比低温时稳定的同素异性结构有较高的热焓，即H(γ -Fe)>H (α-Fe)?4、推导曲率引起的平衡温度改变的计算公式。
除压力外，表面曲率亦对平衡温度产生影响。
在凝固时，表面曲率对固相来说相当于增加了一项附加压力，这项附加压力是与界面张力相平衡的。
当任一曲面体的体积增加ΔV，面积增加ΔA时，附加压力ΔP与界面张力σ的关系为：由于曲率引起的平衡温度的改变为：5、二元合金的溶质平衡分配系数，除可以用热力学数据计算外，还可以用液相线斜率mL及结晶潜热ΔHm来计算。
试推导其计算公式。
溶质平衡分配系数k0为恒温下固相溶质浓度CS与液相溶质浓度CL达到平衡时的比值(即k0= Cs/CL)。
二元合金的溶质平衡分配系数，除可以用热力学数据计算外，还可以用液相线斜率mL及结晶潜热ΔHm来计算。
在二元合金中，设mL和mS为常数，则有：6、已知纯铜的熔点为1085℃，液态时铜的摩尔体积为8.0×10-6m3，固态时为7.1×10-6m3，当压力的变化为103MPa时，试确定纯铜熔点温度的变化。
Clausius-Claceyron方程式：=(1085+273)*(8.0-7.1)*10(-6)/(13.05*10(3)) *10(3)*10(6)=93.66K7、从最大形核功的角度，解释dAG/dr=0的意义。
当液体中出现晶核时，系统自由能的变化由两部分组成，一部分是液相和固相体积自由能差ΔGv，它是相变的驱动力,另一部分是由于出现了固-液界面，使系统增加了界面能ΔGe，它是相变的阻力。
这样，系统总的自由能变化为：因此，总的自由能将随r的变大而由小变大再变小，在晶核临界半径r*时，为极大值，与其相对应的ΔG * 即为形核功。
为此，将式(3-2)对r求导，并令d ΔG/dr=O，即可求出临界品核半径：或：由于ΔG是r的函数，dΔG/dr=0表示ΔG在晶核半径为临界晶核r*时达到最大，当晶胚尺寸小于临界晶核尺寸时其长大将导致体系自由能的增加，故这种尺寸的晶胚难以长大，最终熔化而消失，只有当晶胚尺寸大于临界晶核尺寸时才能形成稳定的晶核。
8、讨论说明下图所表述的意义。
尽管润湿角在非自发形核中有着重要作用，但用实验方法测定润湿角是困难的。
一般，润湿角愈小，夹杂界面的形核能力愈高。
过冷度ΔT愈大，晶胚尺寸愈大，其曲率半径愈大。
但在相同的过冷度下，润湿角小的晶胚，在折合成同体积的情况下，其曲率半径更大些。
它们与临界半径r*和ΔT的关系曲线的交点即为该θ角相应的形核过冷度，从图中可知θ角愈小，形核过冷度愈小，即其形核能力愈强。
上述情况必须有几个先决条件，首先是润湿角和温度无关，其次是夹杂的基底面积要大于晶胚接触所需要的面积，最后是晶胚和夹杂的接触面为平面。
9、分析讨论选择形核剂的条件。
生产中选择形核剂时还应考虑哪些因素？形核剂的条件根据界面能产生的原因，不难理解，两个相互接触的界面结构（原子排列的几何情况、原子大小，原于间距等）愈近似，它们之间的界面能就愈小。
通常用错位度（或称不匹配度）δ来表示界面上晶核原子与夹杂原子互相间的匹配情况。
当δ值很小时，过冷度ΔT与δ之间有如下关系：δ值较小的物质对形核是有效的。
但是，这种点阵匹配原理并不是完善的，特别是用它作为选择形核剂的标准还远远不够，因为它与很多事实不符，例如尽管Ag与Sn的δ值比Pt与Sn的δ值小，但Pt能作Sn的形核剂，而Ag却不能，这说明单靠点阵常数的差异还不能作为判断形核剂的唯一标准，其它的物理化学特性是不能忽视的，目前关于形核剂的选用，主要还是依靠经验。
润湿角除与界面张力有关外，还与形核剂表面粗糙度有关。
假若供形核的界面不是平面，而是曲面，则界面的曲度大小与方向（凸、凹）会影响界面的催化效果。
图3-21为在三个不同形状的界面上形成的三个晶胚，它们具有相同的曲率半径和相同的θ角，但三个晶胚的体积却不一样。
凸面上形成的晶胚体积最大，平面上次之，凹面上最小。
在铸件生产中，希望获得细小等轴晶结构的材料，为获得这种结构材料，最简单而有效的办法是采用孕育处理。
晶体结构、化学因素（两相异类原子间的结合键力）以及表面状态等对孕育剂的形核效果都起重要作用。
为充分发挥孕育剂的效果，必须保证它在液体金属中的均匀分布，防止其表面的污染（如氧化以及吸附其它有害于降低界面张力的元素）和熔化。
此外，为了保证有效地利用孕育剂，在液体金属中出现成分过冷是需要的。
促使成分过冷的有效条件是：液体中低的温度梯度、大的晶体长大速度和对于ko<1的情况下的低的溶质分配系数。
在铸型或锭模中，加强液体金属的对流以造成枝晶的熔断、游离（如电磁搅拌），可以获得大量的细小晶体，它们的表面纯净，没有降低润湿性的氧化膜，有利于晶体生长，其所起的作用和有效的孕育剂是一样的。
为了避免孕育剂的表面污染，在选择孕育剂时，考虑到通过化学反应的产物作为非自发核心是非常必要的。
必须指出的是，非自发形核的过冷度将随溶液冷速的增加而加大，在溶液内存在着形核能力不同的多种物质时，如果溶液达到其能力所允许的特定过冷度，它们中间的多种形核物质可能同时达到其对晶核的催化能力，这样，非自发形核的晶核尺寸将是多种多样的。
这说明具有一定形核能力的夹杂颗粒，其形核行为与冷却速度有关。
10、用平面图表示，为什么在晶体长大时，快速长大的晶体平面会消失，而留下长大速度较慢的平面？由于不同晶面族上原子密度和晶面间距的不同，故液相原子向上堆砌的能力也各不相同。
因此在相同的过冷度下，各族晶面的生长速度也必然不同。
一般而言，液相原子比较容易向排列松散的晶面上堆砌，因而在相同的过冷度下，松散面的生长速度比密排面的生长速度大。
这样生长的结果，快速生长的松散面逐渐隐没，晶体表面逐渐为密排面所覆盖。
因此快速长大的晶体平面会消失，而留下长大速度较慢的平面。
如图3-1111、试述在什么情况下，小晶面长大方式的晶体会长成树枝晶组织？什么情况下又会长成漏斗形晶体？树枝状长大: 当液相具有负温度梯度时, 晶体将以树枝状方式生长. 此时, 界面上偶然的凸起深入液相时, 由于过冷度的增大, 长大速率越来越大; 而它本身生长时又要释放结晶潜热, 不利于近旁的晶体生长, 只能在较远处形成另一凸起. 这就形成了枝晶的一次轴, 在一次轴成长变粗的同时, 由于释放潜热使晶枝侧旁液体中也呈现负温度梯度, 于是在一次轴上又会长出小枝来, 称为二次轴, 在二次轴上又长出三次轴……由此而形成树枝状骨架, 故称为树枝晶(简称枝晶).晶核一旦形成之后，为使其继续长大，液相原子必须向固-液界面上附着。
因此，晶体的进一步长大，受着原子向固-液界面附着的动力学条件的影响。
晶体长大的形貌，主要取决于固-液界面原子尺度的特殊结构，这种结构与固、液两相在晶体结构及结合键力上的差别密切相关。
通常，可以把材料在结晶形貌上分成两大类。
一类为非小晶面长大，金属和一些特殊的有机化合物属于此类，它们的晶体具有宏观上光滑的固一液界面，且显示不出任何结晶面的特征，原子在向固一渡界面上附着时是各向同性的。
原子的供给取决于热流及溶质原子的扩散场，哪个方向传热、传质快，哪个方向就长大得快。
与此同时，由于界面能的各向异性，这类晶体在长大方向上有择优取向的倾向，表现在树枝晶的主干有一定的结晶取向。
另一类为小晶面长大，类金属及金属间化合物、矿物、一些有机物晶体属于此类，它们的晶体具有宏观上锯齿状的固-液界面，并显示出结晶面的特征，图3-22 b为这类晶体的外形。
这种晶体的不同晶面长大的速度是不一样的，高指数的晶面，长大时向前（垂直于晶面方向）推进的速度快，最后晶体被低指数晶面包封，从而形成有棱角的外形，究竟哪类物质属于非小晶面长大，哪类物质又是属于小晶面长大，这要取决于它们的熔化熵值，为此，必需首先要从固-液界面自由能方面进行讨论。
12、铸件在金属型中的位置选择主要有哪些设计原则？铸件在金属型中的位置直接关系到型芯和分型面的数量、液体金属的导入位置、冒口的补缩效果、排气的通畅程度以及金属型的复杂程度等。
铸件在金属型中位置的设计原则如下。
（1）浇注系统易于安放，保证金属液平稳地充满金属型，排气方便，避免金属液流卷气和氧化。
（2）铸件最厚大部位应放置在金属型的上端，便于设置冒口补缩。
如盖子或盘形铸件的厚大法兰面应向上，便于设置冒口补缩。
（3）应使金属型结构简单，型芯数量少，安装方便，定位牢固可靠。
（4）应保证便于分型取出铸件，防止铸件被拉裂或变形。
由此可见铸件在金属型中的位置决定了工艺方案的优劣，所以在确定铸件位置时，应多方比较，综合考虑，以选择最佳的位置方案。
13、金属型的铸造工艺方案是决定金属型铸件质量的最本质因素。
确定铸造工艺方案时应注意哪些因素？金属型的铸造工艺方案是决定金属型铸件质量的最本质因素。
确定铸造工艺方案时应注意以下几点。
（1）浇注系统的设计应尽可能简单，设置直浇道、横浇道等时应避免产生紊流。
近年来，为了防止浇注时金属液流动过程中形成紊流，可采用倾转式浇注(图2-1b)。
（2）铸件应力求避免壁厚的突然变化，厚壁与薄壁之间应平滑过渡。
因为壁厚的剧烈变化易引起金属液流动时形成紊流及凝固时产生热节，增加卷气或缩孔、缩松之类的缺陷。
（3）为保证金属液完全充满型腔，对于易形成密闭空间的部位(如拐角、凹坑等〕应设置排气塞或排气道来强化排气。
