【资料】金属凝固原理-第四章-(2)汇编
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金属凝固原理复习大纲第一篇:金属凝固原理复习大纲金属凝固原理复习大纲绪论1、凝固定义宏观上:物质从液态转变成固态的过程。
微观上:激烈运动的液体原子回复到规则排列的过程。
2、液态金属凝固的实质:原子由近程有序状态过渡为长程有序状态的过程液态金属的结构特征:“近程有序”、“远程无序”组成:液态金属是由游动的原子团、空穴或裂纹构成3、液态金属的性质:粘度和表面张力粘度的物理意义:单位接触面积,单位速度梯度下两层液体间的内摩擦力粘度的本质上是原子间的结合力影响液体金属粘度的主要因素是:化学成分、温度和夹杂物表面张力的物理意义:作用于表面单位长度上与表面相切的力,单位N/m影响液体金属表面张力的主要因素是:熔点、温度和溶质元素。
取决于质点间的作用力4、液体结构的特性:近程有序和远程无序晶体:凡是原子在空间呈规则的周期性重复排列的物质称为晶体。
单晶体:在晶体中所有原子排列位向相同者称为单晶体多晶体:大多数金属通常是由位向不同的小单晶(晶粒)组成,属于多晶体。
吸附是液体或气体中某种物质在相界面上产生浓度增高或降低的现象。
金属从液态过渡为固体晶态的转变称为一次结晶金属从一种固态过渡为另一种固体晶态的转变称为二次结晶当向溶液中加入某种溶质后,使溶液表面自由能降低,并且表面层溶质的浓度大于溶液内部深度,则称该溶质为表面活性物质(或表面活性剂),这样的吸附称为正吸附。
反之,如果加入溶质后,使溶液的表面自由能升高,并且表面层的溶质浓度小于液体内部的浓度,则称该溶质为非表面活性物质(或非表面活性剂),这样的吸附为负吸附第一章凝固过程的传热1、凝固过程的传热特点:“一热、二迁、三传”“一热”指热量的传输是第一重要;“二迁”指存在两个界面,即固-液相间界面和金属-铸型间界面。
“三传”指动量传输、质量传输和热量传输的三传耦合的三维热物理过程。
2、金属型特点:具有很高的导热性能;非金属型铸造特点:与金属相比具有非常小热导率,故凝固速度主要取决于铸型的传热性能。
金属凝固理论复习资料一、名词解释1.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”2.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。
3.浓度起伏:不同原子间结合力存在差别,在金属液原子团簇之间存在着成分差异。
这种成分的不均匀性称为浓度起伏。
4.熔化潜热:将金属加热到至熔点时,金属体积突然膨胀,等于固态金属从热力学温度零度加热到熔点的总膨胀量,金属的其他性质如电阻,粘性等发生突变,吸收的热能。
5.充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整,轮廓清晰的铸件的能力。
6.成分过冷:由溶质再分配导致的界面前方熔体成分及其凝固温度发生变化而引起的过冷。
7.热过冷:仅由熔体实际温度分布所决定的过冷状态称为热过冷8.宏观偏析:又称长程偏析或区域偏析,指较大范围内的化学成分不均匀现象,表现为铸件各部位之间化学成分的差异。
9.微观偏析:微观偏析是指微小范围(约一个晶粒范围)内的化学成分不均匀现象,按位置不同可分为晶内偏析(枝晶偏析)和晶界偏析。
10.微观偏析(1)晶内偏析:在一个晶粒内出现的成分不均匀现象,常产生于有一定结晶温度范围、能够形成固溶体的合金中。
(2)晶界偏析:溶质元素和非金属夹杂物富集与晶界,使晶界和晶内的化学成分出现差异。
它会降低合金的塑性和高温性能,又会增加热裂倾向。
11.宏观偏析:(1)正常偏析:当合金溶质分配系数k<1时,凝固界面的液相中将有一部分被排出,随着温度的降低,溶质的浓度将逐渐增加,越是后来结晶的固相,溶质浓度越高,当k>1时相反。
正常偏析存在使铸件的性能不均匀,在随后的加工中难以消除。
(2)逆偏析:即k<1时,铸件表面或底部含溶质元素较多,而中心部分或上部分含溶质较少。