第二章 作 业
1、什么是过冷度?为什么金属结晶时一定要有过冷度?
1、答:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。 液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。当过冷度为零时临界晶核半径为无穷大,临界形核功也为无穷大。临界晶核半径与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。
2、过冷度与冷却速度有什么关系?它对金属结晶后的晶粒大小有什么影响?
2、答:过冷度与冷却速度的关系一般的规律是冷却速度越大,过冷度越大。 过冷度越大,自由能差的绝对值越大,结晶越容易进行。
3、列举几种实际生产中采用的细化铸造晶粒的方法。
3、答:(1)提高过冷度,控制过冷度对形核率和长大速度的影响;(2)进行变质处理,向液态金属中加入非自发形核物质从而细化晶粒;(3)通过机械振动、电磁搅拌及超声波等方法打碎正在生长的树枝状晶体。
4、试分析比较纯金属、固溶体、共晶体三者在结晶过程和显微组织上的异同点。
4、答 结晶过程 异 同 显微组织 异 同 纯金属 平面长大;恒温过程;结晶出一个固相。 固溶体 树枝状长大;变温过程;结晶均为形核。 出一个固相;两相区内,温度一定,两相成分确定;两相组成比例一定。 树枝晶。 共晶体 树枝状长大;恒温过程;结晶出两个固相;结晶时三相共存,有确定的三相成分和比例。 两相相间混合的共晶体。
5、现有两种铁-碳合金,其中一种合金的显微组织中珠光体量占75%,铁素体量站25%;另一种合金的显微组织中珠光体量占92%,二次渗碳体量占8%。这两种合金各属于哪一类合金?其含碳量各为多少?
5、答