材料成型原理河海大学复习资料(精)

hunt模型:对片状共晶:,

对棒状共晶:凝固—规那么共晶—组织、性能。

2.非规那么共晶:共晶共生区偏向高熔点组元一侧 ;

第三组元对石墨形态的影响:Ⅰ.片状:

.球状:球化剂,Mg,Re。

变质处理:工业生产中,通过向金属液中参加某些微量物质以影响晶体的生长机理,从而到达改变组织结构,提高力学性能的目的,该种处理工艺成为变质处理。

3.偏晶合金的缺点:偏晶合金容易产生大的偏析。偏晶合金的形核位置取决于

三个界面

能(σαL1、σαL2、σL1L2之间的关系。

铸造中为什么不用偏晶合金:由于特殊的冶金学特点,在常规的地面铸锭技术条件下极易

形成严重的重力偏析乃至组元分层而几乎没有任何应用价值。

包晶合金:一个固相与它周围的液相相互作用 ,在一定的温度下,形成另一个固相,

即

LP+αP→β。P相图→作业题。

包晶反响:细化晶粒:Al合金液中参加Ti,可形成TiAl3,Ti含量超过0.15wt%,包

晶反

应,TiAl3与L生成α相,包围TiAl3,溶质组元扩散慢,α相无法长大,得到细小

的α相晶粒组织。

4.凝固中的对流:(对流对凝固的影响

动量对流:浇注过程中的动量引起紊流漩涡,对连续铸锭而言,浇注与凝固同时

进

行,动

量对流对铸锭的影响自始至终。

自然对流:自然对流由温度差或浓度差引起,液体各局部密度不同而产生的浮力是

自然对

流的驱动力。

对流对凝固组织形貌有较大影响(改变凝固界面前沿液体的温度场和浓度场:当流

体速

度与凝固界面垂直时,可能产生比较严重的宏观偏析;强烈的紊流可能冲刷新形成

的枝晶臂,而造成晶粒繁殖,对细化等轴晶有一定的帮助。

5.搅拌:(搅拌对对流的影响

搅拌后的半固态浆料淬火:晶粒形状规那么,大局部初生晶粒无搭接,呈球状、椭

球状或花

瓣状。

耦合作用(冷却速度与对流速度耦合作用:晶粒形状系数fi=(Rs/Rg3即与晶粒实

际体

积相等的球体体积与晶粒尖端包围圆所形成的球体体积之比

业题如何获得需要的组织?

fi=e^(-2R/v.(作

6.自生复合材料:基体向、强化相

1.铸造概念:指通过熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属注入铸型中使之冷却,凝固

后获得

具有一定形状和性能的铸件的成形方法。

分类:砂型铸造、特种铸造

原砂形状:与多角形砂相比,圆形砂配置树脂砂其抗拉强度可提高一倍,但抗压强度根本相同;与多角形砂相比,圆形砂配置的树脂砂流动性更好,铸型密度可提高15-17%;一般,圆形砂适合于配置树脂砂,但价格不可接受时,也可用多角形砂,工艺措施得当时,效果也可;对于树脂砂、水玻璃砂、粘土砂而言,用圆形砂做原砂时,型砂的脱模性能比多角形砂好,对于脱模困难的铸型,应用圆形砂或在局部添加圆形砂配置的型砂。

自硬砂:铸型或芯子不做硬化处理,铸型或芯子因硬化剂的作用在大气条件下逐步自行硬化。

铸造公差—加工精度

1/2

rAR-=A=1/2rR-∝

2.金属停止流动机理:熔融金属与型腔间发生强烈热交换,金属液温度不断下降→温度降到液相线以下,析出晶体,并在液流前进过程中不断长大,金属液粘度增加,流速减慢→固相数量到达临界值时,就会结成一个连续的网络,当推动液流前进的压力不能克服此固相网络的阻力时,将发生堵塞而停止流动。

凝固区宽度:逐层凝固方式(小、糊状凝固方式、中间凝固方式(凝固区宽度

铸造性能:指合金是否易于通过铸造方法成形并获得铸件的能力。(流动性、收缩性、偏析性和吸气性→四个性能的概念和影响因素。

评价:合金的铸造性能好,是指熔化时金属不易氧化,金属液吸气少,浇注时充型能力强,凝固时铸件收缩小,且化学成分较均匀,冷却时铸件变形和开裂倾向小等,易于获得组织健全和性能良好的铸件。

3.铸件组织:外表细晶区、柱状晶、等轴晶(性能一般较好

控制宏观组织:熔体中参加强生核剂;控制浇注工艺和增大铸件冷却速度。

1.在熔点温度的固态变为同温度的液态时,金属要吸收大量的热量,成为熔化潜

热。

2.实际液态金属结构极其复杂,其中包括各种化学成分的原子集团、游离原子、空穴、夹杂物及气泡等,是一种“混浊〞的液态。

能量起伏、结构起伏、成分起伏→影响液态金属凝固过程→最终组织和性能

3.外表张力:在液体外表产生的垂直于液体外表、且各向均相等的张力。

影响因素:熔点、温度、溶质元素。

4.流变铸造:是金属或合金在凝固温度区间给以强烈的搅拌,使晶体的生长形态发生变化,由本来是静止状态的树枝晶转变为梅花状或接近于球形的晶粒。

充型能力与流动性(作业

5.证明过冷度是液态金属凝固的驱动力。(作业

热力学能障、动力学能障→三大起伏克服

6.形核:亚稳态的液态金属通过起伏作用在某些微观小区域生成稳定存在的晶

态小质点的过程。

均质形核:在没有任何外来界面的均匀熔体中的形核过程。

异质形核:在不均匀的熔体中依靠外来杂志或型壁界面提供的衬底进行形核。

影响因素:过冷度;润湿角;液态金属过热及持续时间。

7.溶质再分配:从形核开始到凝固结束,在整个结晶过程中固液两项内部将不断进行着溶质元素的重新分配过程,称为合晶结晶过程中的溶质再分配。

非平衡凝固的前两种情况----作业中的计算题!

8.证明平衡再分配系数为常数(作业

9.成分过冷:合金凝固过程同时伴随这溶质再分配,由于液相成分的变化,导致理论

凝固温度的变化,这样产生的过冷度称为成分过冷。