发布时间 : 星期六 文章2014上交大金属凝固原理复试回忆版 资料（全） 自己整理DOC更新完毕开始阅读
性差b：与压力加工和粉末冶金相比，金属的利用率低c：内在质量比锻件差d：工作环境粉尘多、温度高、劳动强度大、生产效率低等。
液态金属的遗传性：铸件的组织和气孔等缺陷与炉料的组织和缺陷有关。主要体现在以下几个方
面:炉料的组织和缺陷对凝固后铸件或毛坯的组织和缺陷有影响、在液态合金中加入合金元素后，改变了合金中元素与元素之间的相互作用，进而影响凝固后铸件或毛坯的组织、液态金属或合金的结构 (如过冷度、净化程度等)不同对凝固后铸件或毛坯的组织有影响，这些影响液态金属或合金熔体结构进而影响凝固后铸件或毛坯的组织与性能称液态金属或合金的遗传性。
实际金属的液态结构：存在着大量杂质原子，不会很均匀地分布。游动集团之间存在着成分不均
匀性，称为\浓度起伏\。因此，实际金属和合金的液体结构中存在着两种起伏，一种是能量起伏，表现为各个原子间能量的不同和各个原子集团间尺寸的不同；另一种是浓度起伏，表现为各个原子集团之间成分的不同。原因：1)工业多元合金2)原材料杂质3)熔化过程中金属与炉气、熔剂，炉衬的相互作用还会吸收气体带进杂质，甚至带入许多固、液体质点。实际金属在微观上是由成分和结构不同的游动原子集团、空穴和许多固态、气态或液态的化合物组成，它是一种\混浊\的液体;而从化学键上看，除了基体金属与其合金元素组成的金属键之外，还存在其它多种类型的化学键。
斯托克斯公式条件：杂质上升过程中保持球形或近似球形，且上升很慢或杂质半径很小(r﹤0.lmm)，满足Re=2rv/v
金属溶化和汽化的异同：熔化是从晶界开始的，金属体积突然膨胀3%～5%，原子间结合键部分破坏；汽化体积膨胀无限大，结合键全部破坏。X—Rry衍射分析证实。
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表面张力和界面张力、附加压力：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。这相当于在表面上存在一个平行于表面且各向大小相等的张力，称之为表面张力。不仅在上述的液-气界面，而且在所有两相界面，如固-气、液-固、液-液上都存在表面张力。故广义地说，表面张力应称为界面张力。表面张力引起附加压力，表面张力而造成的附加压力p的大小与曲率半径 r 成反比。
充型能力与流动性：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，称为液态金属充填铸型的能力，简称液态金属的充型能力。液态金属的充型能力首先取决于金属本身的流动能力，同时又受外界条件，如铸型性质、浇注条件、铸件结构等因素的影响，是各种因素的综合反映。液态金属本身的流动能力，称为“流动性”,是金属的铸造性能之一，与金属的成分、温度、杂质含量，及其物理性质有关。 影响充型能力的因素及提高充型能力的措施：第一类因素金属性质方面的因素1）金属的密度ρ1；2）金属的比热容c1；3）金属的导热系数λ1；4）金属的结晶潜热 L ；5）金属的粘度η；6）金属的表面张力σ；7）金属的结晶特点。第二类因素铸件性质方面的因素1）铸型的蓄热系数2）铸型的密度ρ2；3）铸型的比热容 c2；4）铸型的导热系数λ2；5）铸型的温度；6）铸型的涂料层；7）铸型的发气性和透气性。第三类因素浇注条件方面的因素：1）液态金属的浇注温度t浇；2）液态金属的静压头 H；3）浇注系统中压头损失总和；4）外力场（压力、真空、离心、振动等）。第四类因素——铸件结构方面的因素: 1）铸件的折算厚度 R；2）由铸件结构所确定的型腔的复杂程度引起的压头损失。
措施：金属方面（1）正确选择合金的成分（2）合理的熔炼工艺。铸型方面：调整铸型，减小铸型中气体反压力（降低型砂中的含水量和发气物质的含量，提高砂型的透气性）浇注条件方面（1）浇注温度（2）充型压头（3）浇注系统的结构。铸件结构方面（1）折算厚度大（2）铸件的复杂程度。
亚共晶和过共晶铝硅合金的流动性：在相同的过热度下Al-Si合金的流动性，在共晶成分处并非最大值，而在过共晶区里继续增加。原因初生β相潜热大。和亚共晶合金对比，析出相同数量的固相量时，过共晶合金具有较高的实际过热度。
铸铁和铸钢的流动性：铸铁的结晶温度范围一般都比铸钢的宽，但铸铁的流动性却比铸钢的好。这是由于铸钢的熔点高，钢液的过热度一般都比铸铁的小，维持液态的流动时间就要短;另外，由于钢液的温度高，在铸型中散热速度大，很快就析出一定数量的枝晶，使钢液失去流动能力。高碳钢的结晶温度范围虽然比低碳钢的宽，但是，由于液相线温度低，容易过热，所以实际流动性并不比低碳钢差。
“高温出炉，低温浇注”：高温出炉能使一些难熔的固体质点熔化，末熔的质点和气体在浇包中镇静阶段有机会上浮而使金属净化，从而提高金属液的流动性。
浇注温度的影响：在一定温度范围内，充型能力随浇注温度的提高而直线上升。超过某界限后，由于金属吸气多，氧化严重，充型能力的提高幅度越来越小。随着浇注温度的提高，铸件一次结晶组织粗大，容易产生缩孔、缩松、粘砂、裂纹等缺陷。
影响铸件温度场的因素：（1）金属性质的影响1)金属的热扩散率大，温度梯度就小2)结晶潜热大，温度梯度减小3)金属的凝固温度高，铸件表面和铸型内表面的温度越高，
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铸型内外表面的温差就越大（2）铸型性质的影响1)铸型的蓄热系数大，温度梯度就越大2)铸型的预热温度高，温度梯度小（3）浇注条件的影响：增加过热，温度梯度减小（4）铸件结构的影响1)铸件的壁厚大，温度梯度小2)铸件的形状
界面共格对应理论的内容和局限性：该理论认为，在非均质生核过程中，衬底晶面总是力图与结晶相的某一最合适的晶面相结合，以便组成一个σCS 最低的界面。因此界面两侧原子之间必然要呈现出某种规律性的联系。局限性：1）由于点阵失配而引起的晶格畸变是共格型界面能的主要来源，但决非唯一来源。2）物质表面具有一个偏离内部正常结构的过渡层。3）影响非均质生核的其它因素，如σLC 与 σLS 的大小、生核剂的稳定性以及表面的几何形状和粗糙度等可能在某些情况下起着更大的作用。 粗糙界面和平整界面：1）粗糙界面：界面固相一侧的点阵位置只有50%左右为固相原子所占据。这些原子散乱地随机分布在界面上，形成一个坑坑洼洼、凹凸不平的界面层。2）平整界面：固相表面的点阵位置几乎全部为固相原子所占据，只留下少数空位；或者是在充满固相原子的界面上存在有少数不稳定的、孤立的固相原子，从而形成了一个总的来说是平整光滑的界面。
细化枝晶间距：枝晶间距越小，组织就越细密，分布于其间的元素偏析范围也就越小，故铸件越容易通过热处理而均匀化；这时的显微缩松和非金属夹杂物也更加细小分散，因而也就越有利于性能的提高。
晶粒游离：晶粒游离方式决定了铸件结晶中等轴晶“晶核”的来源。铸件结晶过程中几种形式的晶粒游离：1)游离晶直接来自过冷熔体中的非均质生核。2)由型壁晶粒脱落、枝晶熔断和增殖所引起的晶粒游离。3)液面晶粒沉积所引起的晶粒游离。除了非均质生核过程以外，各种形式的晶粒游离也是形成表面细晶粒区的“晶核”来源。
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