华中科技大学-材料成型原理考试重点.
华科材料成型原理考研810资料
华科材料成型原理考研810资料材料成型原理是材料科学与工程领域中的一门重要学科，主要研究材料的成型过程以及相关的原理和方法。
在华中科技大学（简称华科）的考研810资料中，材料成型原理也是一门必修课程。
本文将介绍华科材料成型原理考研810资料的相关内容和学习要点。
一、概述华科材料成型原理考研810资料主要包括材料成型基础知识、成型方法与工艺、材料成型过程与性能等内容。
通过学习这门课程，考生将掌握材料成型的基本原理和方法，了解不同成型方法的适用范围及其对材料性能的影响。
二、材料成型基础知识在材料成型原理的学习中，首先需要了解材料的基本性质和成型过程中涉及到的力学、热学等基础知识。
这些基础知识包括材料力学性能、热学性能、流变学等。
掌握这些知识对于理解材料成型原理具有重要意义。
三、成型方法与工艺材料成型涉及到多种方法和工艺，包括压力成型、非压力成型、粉末冶金成型等。
学生需要深入了解不同成型方法的工作原理、适用范围以及优缺点。
此外，还需要掌握成型工艺中的各种参数和操作要点，以确保成型品的质量和效率。
四、材料成型过程与性能材料成型过程中会产生各种应力、形变和温度变化，对成型品的性能产生影响。
学生需要了解这些变化的影响规律，以及如何通过调控成型工艺来优化材料的性能。
此外，还需要学习成型品的缺陷与损伤及其修复的方法，以提高材料的寿命和可靠性。
五、实践与实验除了理论学习，华科材料成型原理考研810资料还注重学生的实践能力培养。
学生需要参与一定的实验操作和案例分析，通过实践来加深对材料成型原理的理解和应用能力。
这些实践活动可以提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
六、学习要点（1）建立牢固的基础知识：在学习材料成型原理之前，应该先学好相关的基础课程，如力学、热学、材料科学基础等。
只有建立了牢固的基础，才能更好地理解和应用材料成型原理。
（2）注重理论与实践结合：材料成型原理是一门理论与实践相结合的学科，理论知识需要通过实践来验证和应用。
华中科技大学考研810材料成形原理历年真题分析及经验分享
华中科技⼤学考研810材料成形原理历年真题分析及经验分享《材料成形原理》历年（04--15）真题分析⼀、论述题（⼀）焊接1、裂纹（1）凝固裂纹（详细题⽬不记得了，根据氧化⾊及含⼤量S判断为凝固裂纹）（2015）（2）0.65%的U71Mn钢⽤E43013焊条焊接，数⼩时后出现多条裂纹，说明该裂纹的种类，形成机理及防治措施。
（2014）（3）1Cr-0.5Mo耐热钢，焊接中未产⽣裂纹，消除残余应⼒热处理中，热影响区产⽣裂纹，晶内有Cr的碳化物。
判断种类，简述机理及防治措施。
（2013）（4）焊接过程中产⽣，长105mm，含⼤量S，表⾯有氧化⾊，判断是哪种裂纹及形成机理。
（2012）（5）⽤16Mn钢制压⼒容器，裂纹在中⼼位置，呈纵向分布，晶间开裂，有液膜，断⼝有氧化⾊，判断类型，论述产⽣机理及防治措施。
（2011）（6）18MnMoV合⾦钢制压⼒容器，钢板的合⾦成分含量（重量百分⽐）为C：0.18% Mn：1.2% Mo：0.80% V：0.35% ，板厚25mm，焊接时采⽤埋弧⾃动焊，制造完毕3天后，在焊接热影响区产⽣了⼀条长102mm裂纹，表⾯有明显的⾦属光泽。
试确定该裂纹的种类，分析产⽣机理。
（2009）（7）分析热裂的原因，以奥⽒体钢为例说明防治措施（2007）（8）氢致裂纹的特点，产⽣机理及防治措施（2006）2、变形（1）两块长1500mm，厚为12mm，宽度分别为150mm，300mm的Q235钢进⾏开V型坡⼝对接焊接，在焊接过程中可能会产⽣哪些变形，防⽌这些变形的主要措施。
（2013）（2）厚度为15mm，横截⾯积不同的两块Q235A钢板进⾏对接焊，横截⾯积如图所⽰（不对称），焊后可能出现哪⼏种焊接变形，如何防⽌这些变形的产⽣。
（2011）（3）简述长度为5m的T型梁焊接时（主要为沿长度⽅向腹板与翼板的⾓焊缝），可能产⽣哪⼏种焊接变形，并指出防⽌其焊接变形的⼯艺措施。
（2008）（4）两长⽅形薄钢板沿长度⽅向板边对接（⼿⼯电弧焊）可能产⽣哪⼏种变形。
华科 材料成型原理 第一部分 液态金属凝固学答案
华科材料成型原理第一部分液态金属凝固学答案华科材料成型原理第一部分液态金属凝固学答案第一部分：液态金属的凝固2.1答：（1）纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。
原子集团的空穴或裂纹中有不规则排列的自由原子。
这种结构处于快速变化状态，液体中存在能量波动。
（2）实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体，也就是说，实际的液态合金除了存在能量起伏外，还存在浓度起伏和结构起伏。
2.2答案：液态金属的表面张力是界面张力的特例。
表面张力对应于液气界面张力对应于固－液、液－气、固－固、固－气、液－液、气－气的交界面。
表面张力？与附加压力P的关系如下：（1）P=2/r。
当因表面张力而增长的曲面为球体时，r为球体的半径；（2） p＝0？（1/R1+1/r2），其中R1和r2分别是曲面的曲率半径。
附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。
2.3答案：液态金属的流动性和冲孔能力是影响成形产品质量的因素；区别：流动性是决定因素件下的冲型能力，它是液态金属本身的流动能力，由液态合金的成分、温度、杂质含量决定，与外界因素无关。
而冲型能力首先取决于流动性，同时又与铸件结构、浇注条件及铸型等条件有关。
提高液态金属冲孔能力的措施：（1）金属性质方面：①改善合金成分；②结晶潜热l要大；③比热、密度、导热系大;④粘高度和表面张力。
（2）铸型性质方面：①蓄热系数大；②适当提高铸型温度；③提高透气性。
（3）浇注条件方面：①提高浇注温度；②提高浇注压力。
（4）就铸件结构而言：① 在保证质量的前提下，尽可能减少铸件厚度；②降低结构复杂程度。
2.4解决方案：浇筑模型如下：则产生机械粘砂的临界压力p＝2?/r显然，r=1×0.1cm＝0.05cm22*1.5＝6000pa－40.5*10则p＝不产生机械粘砂所允许的压头为h＝p/（ρ液体*g）=2.5解：由stokes公式6000＝0.08米7500*102r2(r1－r)2上浮速度v＝9r为球形杂质半径，γ1为液态金属重度，γ2为杂质重度，η为液态金属粘度γ1＝g*ρ液＝10*7500＝75000γ2＝g2*ρmno＝10*5400＝5400022*（0.1*10-3）*（75000-54000），因此浮动速度v==9.5mm/s9*0.00493.1解决方案：（1）对于立方核，△ g平方=-a△ GV+6A？①令d△g方/da＝0即－3a△gv+12a?＝0，则*2三2临界核尺寸a=4/△ GV，明白吗=a*△gv，代入①4△g方＝－a△gv＋6a**3*2a*1*2△gv＝a△gv42*均质形核时a和△g方关系式为：△g方＝**1*3A.△ 球形核的GV2（2）△ g球=-*4*3*2πr△gv+4πr?3*临界核半径r=2/然后△ GV=球*2*3πr△gv3所以△g球/△g方＝**1*32*3πr△gv/（a）△gv）23*设置R*=2/△gv，a＝4？/△ 将GV代入上述公式以获得△g球/△g方＝π/6<1，即△g球****2*2.25*10－5*（1453＋273）－9解决方案3-7:R平均值=（2？LC/L）*（TM/△ T） =cm=8.59*10m1870*3196.6*△ g=平均值*一万六千三百二十二π?lc*tm/（l*△t）33216(2.25*10－5*104）*（1453＋273）－17＝π*＝6.95*10j 18703(*106)*31926.63.2答：从理论上来说，如果界面与金属液是润湿得，则这样的界面就可以成为异质形核的基底部，否则它不会工作。
材料成型期末考试重点整理 by jerry
PS：各位备考兄台，由于时间有限，这里只将本次材料成型原理考试的最重要的内容做了一个小结，细节部分仍需看教材，这里仅包含老师点过的重点，如有遗漏欢迎补充，并分享。
By Jerry Wei2009年光棍节巨献材料成型基本原理重点考试内容总结第一章液态金属的结构和性质1）液态金属的特征：近程有序，而远程无序。
2）物质或系统的能量总是趋向保持最小状态，是自然界的普遍规律。
3) 金属内部的三大起伏极其特征：液态金属中处于热运动的原子的能量有高有低，同一原子的能量也在同一时间随时间不停地变化，时高时低，这种现象叫做“能量起伏”。
液态金属是由大量不停游动着的原子团簇组成，団簇内为某种有序结构，団簇周围是一些散乱无序的原子，这种现象叫做“结构起伏”。
由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别，结合力较强的原子容易结合在一起，把别的原子排挤到别处，表现为游动原子团之间存在成份的差异，而这种局域成份不均匀性随原子热运动在不时发生着变化，这一现象称为“浓度起伏”。
4）表面张力是表面平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。
5）表面张力大小可以用湿润角来表示，湿润表示两物体间的亲和力大，反之，亲和力小，当角度小于90度时候，表现为湿润，大于90度时为不湿润。
6）液态金属的流动性随着结晶温度范围的增大而下降。
7）影响铸型冲型能力的因素：第一，金属性质方面的因素。
第二，铸型性质方面的因素。
第三，浇注条件的因素。
第四，铸件结构方面的因素。
教材358）热流密度：单位时间内通过单位面积的热量。
9）热传导过程中的热流密度的大小于该部位的温度梯度成正比。
10）铸件的凝固方式的分类：根据固液相区的宽度，分为逐层凝固，中间凝固以及体积凝固方式。
11）当温度梯度很大时候，固液相区的较窄，合金近逐层凝固方式，当温度较为平坦时候，近体积凝固方式。
12）焊接中温度场的特点：第一，焊接温度增加，焊接场的能量增加。
第二，焊接温度增加，焊接场越宽。
《材料成形原理》考试要点重点及答案
简答题1实际液态金属的结构实际金属和合金的液体由大量时聚时散、此起彼伏游动着的原子团簇、空穴所组成，同时也含有各种固态、液态或气态杂质或化合物，而且还表现岀能量、结构及浓度三种起伏特征，其结构相当复杂。
2 液态金属表面张力的影响因素1）表面张力与原子间作用力的关系：原子间结合力uO T-表面内能T P表面自由能T-表面张力T2）表面张力与原子体积（S3成反比，与价电子数Z 成正比3 ）表面张力与温度：随温度升高而下降4 ）合金元素或微量杂质元素对表面张力的影响。
向系统中加入削弱原子间结合力的组元，会使uO减小，使表面内能和表面张力降低。
3简述大平板铸件凝固时间计算的平方根定律T =2/K2，即金属凝固时间与凝固层厚度的平方成正比。
K 为凝固系数，可由试验测定。
当凝固结束时，E为大平板厚度的一半。
4铸件凝固方式的分类（3分）根据固、液相区的宽度，可将凝固过程分为逐层凝固方式与体积凝固方式（或糊状凝固方式）。
当固液相区很窄时称为逐层凝固方式，反之为体积凝固方式。
固液相区宽度介于两者之间的称为中间凝固方式”。
5简述Jackson因子与界面结构的关系Jackson因子a可视为固一液界面结构的判据：凡aW2勺物质，晶体表面有一半空缺位置时自由能降低，此时的固一液界面形态被称为粗糙界面，大部分金属属于此类；凡属a >5的物质凝固时界面为光滑面，有机物及无机物属于此类；a =2〜5的物质，常为多种方式的混合，Bi、Si、Sb等属于此类。
6试写出固相无扩散，液相只有有限扩散”条件下成分过冷”的判据，并分析哪些条件有助于形成成分过冷”。
固相无扩散，液相只有有限扩散”条件下成分过G m L C°（1-K。
）—< --------------------冷”的判据：R D L K o下列条件有助于形成成分过冷”：（1）液相中温度梯度G L小，即温度场不陡。
⑵晶体生长速度快（R大）。
（3）液相线斜率m L大。
材料成型基础大纲
材料成型基础考试知识点（模具塑工）1、液态金属的结构液态金属是由许多“原子集团”组成，其中原子呈与原固体“显微晶体”类似的规则排列。
热运动剧烈，原子集团时散时聚，空位较多。
可将液态金属的结构总结为：“近程有序，远程无序”+“能量起伏、结构起伏、成分起伏”。
液态金属结构特点1）液态金属是由游动的原子集团构成。
2）液态金属中的原子热运动强烈，原子所具有的能量各不相同，且瞬息万变，这种原子间能量的不均匀性，成为能量起伏。
3）由于液态原子处于能量起伏之中，原子团是时聚时散，时大时小，此起彼伏的，成为结构起伏。
4）对于多元素液态金属而言，同一种元素在不同原子团中的分布量不同，也随着原子的热运动瞬息万变，这种现象称为成分起伏。
2、液态金属的充形能力和流动性1）充形能力：液态金属充满型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。
2）流动性：液态金属本身的流动能力。
影响充形能力的因素：液态金属的流动性（金属）、铸型、浇筑条件、铸件结构。
3、铸件的凝固方式金属或合金在铸型中凝固时，可以分为三个典型的区域：1）液相区2）固液两相区3）固相区三种凝固方式：逐层凝固、体积凝固、中间凝固1）逐层凝固：铸件凝固过程中，液体和固体之前有明显的界限分开，液体向固体转变。
固体逐层加厚，这种方式称为逐层凝固。
（纯金属是典型的逐层凝固）2）体积凝固：宽结晶温度范围的合金在凝固过程中，液体和固体之前的凝固区域很宽，甚至贯穿铸件的整个断面，这种方式称为体积凝固。
3）中间凝固：介于上两者之前的凝固方式。
影响凝固方式的因素：1）结晶温度范围的影响：结晶温度范围增加，凝固由逐层凝固向体积凝固发展；结晶范围范围剑侠，凝固由体积凝固向逐层凝固发展。
2）温度梯度的影响：温度梯度增加，凝固向逐层凝固发展；温度梯度减小，凝固向体积凝固发展。
4、铸造合金的收缩铸造合金从液态冷却到室温的过程中，其体积和尺寸缩减的现象称为收缩，他主要包括液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。
材料成型原理（上）考试重点复习题2
材料成型原理（上）考试重点复习题2（第⼀章）班级：姓名：学号成绩：座位：第排，左起第座1、偶分布函数g(r)物理意义是距某⼀参考粒⼦r 处找到另⼀个粒⼦的⼏率，换⾔之，表⽰离开参考原⼦（处于坐标原点r=0）距离为r 位置的数密度ρ(r)对于平均数密度ρo （= N/V ）的相对偏差。
2、描述液态结构的“综合模型”指出，液态⾦属中处于热运动的不同原⼦的能量有⾼有低，同⼀原⼦的能量也在随时间不停地变化，时⾼时低。
这种现象称为能量起伏。
3、对于实际⾦属及合⾦的液态结构，还需考虑不同原⼦的分布情况。
由于同种元素及不同元素之间的原⼦间结合⼒存在差别，结合⼒较强的原⼦容易聚集在⼀起，把别的原于排挤到别处，表现为游动原⼦团簇之间存在着成分差异。
这种局域成分的不均匀性随原⼦热运动在不时发⽣着变化，这⼀现象称为浓度起伏。
4、粘度随原⼦间距δ增⼤⽽降低，随温度T 上升⽽下降，合⾦元素的加⼊若产⽣负的混合热H m ，则会使合⾦液的粘度上升，通常，表⾯活性元素使液体粘度降低。
5、两相质点间结合⼒越⼤，界⾯能越⼩，界⾯张⼒就越⼩。
两相间的界⾯张⼒越⼤，则润湿⾓越⼤，表⽰两相间润湿性越差。
6、液态⾦属的“充型能⼒”既取决于⾦属本⾝的流动性，也取决于铸型性质、浇注条件、铸件结构等外界因素，是各种因素的综合反映。
流动性与充型能⼒的关系可理解为前者是后者的内因。
7、作⽤于液体表⾯的切应⼒τ⼤⼩与垂直于该平⾯法线⽅向上的速度梯度的⽐例系数，以η表⽰，通常称为动⼒学粘度。
要产⽣相同的速度梯度dV X /dy ，液体内摩擦阻⼒越⼤，则η越⼤，所需外加剪切应⼒也越⼤。
粘度η的常⽤单位为 Pa ·s 或mPa ·s 。
8、铸型的C 2、ρ2、λ2越⼤，即蓄热系数b 2（2222ρλC b =）越⼤，铸型的激冷能⼒就越强，，⼜增⼤T ，所以f max 减⼩；同时固液阶段时间延长，所以钢铁材料中S 、O ⾼则热裂纹容易形成。
材料成型原理考研终极复习
华科材料成型原理810 考研重点（1—6）第一章重点总结第一节了解即可，没有出过题。
第二节1.纯金属的液态结构（11 页第三段）2.实际金属的液态结构（11 页第四段第五行，从“因此，实际液态金属-----”到段末）3.名词解释温度起伏，结构起伏，能量起伏（11 页三、四段中）4.13 页第一段“X 射线衍射-----”第三节5.影响液态金属粘度的因素（14 页）（1）化学成分，难熔化合物的液体粘度较高，熔点低的共晶成分合金粘度低（2）温度，液体金属的粘度随温度的升高而降低。
（3）非金属夹杂物，非金属夹杂物使液态金属粘度增加6.粘度在材料成形过程中的意义（1）对液态金属净化的影响（2）对液态合金流动阻力的影响（3）对凝固过程中对流的影响7.名词解释，表面张力（15 页最下面一句“总之，一小部分---”）8.表面张力产生的原因，（16 页第一段）9.影响表面张力的因素（见2005 年A 卷二大题1 小题）第四节10．流变铸造及特点（21 页第一段“即使固相体积分数达到---”至最后，及21页最后一段，22 页第一段）11．半固态金属表观粘度的影响因素（21 页2 3 4 段）第二章重点总结1 铸造概念（22 页第一段第一句）第一节2.液态金属充型能力和流动性有何本质区别（见2006 年A 卷第2 题）3.两种金属停止流动机理（1）纯金属和窄结晶温度范围合金的停止流动机理（22 页最后一段）（2）款结晶温度范围合金停止流动机理（23 页第二三段）4.影响充型能力的因素及促进措施（1）金属性质方面的因素1．合金成分2．结晶潜热3.金属比热容4 液态金属粘度5 表面张力（2）铸型性质方面的因素1 铸型蓄热系数，蓄热系数越大，铸型的激冷能力就越强2.铸造温度（3）浇注条件方面因素1.浇注温度2 充型压头3 浇注系统结构（4）铸件结构方面因素1 折算厚度2 铸件复杂程度（每点后最好总结一句话）第二节5.金属凝固过程中的流动（第二节1、2 段）第三节6.了解存在三种传热；对流传热，传导传热，辐射传热即可第四节7.了解存在三种计算凝固时间的方法1 理论计算法2 平方根定律3 折算厚度法即可第三章重点第一节1 为什么过冷是液态合金结晶的驱动力（见2006 年A 卷第1 题）2. 何为热力学能障和动力学能障？凝固过程中是如何克服这两个能障的？（见2005 年D 卷第3 题）第二节3.形核条件(40 页第一段)4．名词解释，匀质形核，非匀质形核（41 页最上部）5，2007 年B 卷第1 题6．记住公式3-177.2006 年A 卷第3 题第三节8.晶体宏观长大方式晶体宏观长大方式取决于界面前方液体中的温度分布，即温度梯度（1）平面方式长大固-液界面前方液体中的温宿梯度大于0，液相温度高于界面温度，称为正温度梯度分布。
华中科技大学-材料成型原理考试重点详解
第一篇第一章液态金属的结构和性质1.凝固不过只是一种相变过程，即物质从液态转变成固态的过程称为凝固。
2.相变不只是发生在固相、液相、气相三相之间，在固相中间也是会有相变，即同素异构转变。
3.对金属晶体加热以后，晶体受热膨胀，若对晶体进一步加热，则达到激活能数值的原子数量也进一步增加。
原子离开点阵后，即留下自由点阵—空穴。
空穴的产生，造成局部地区的势垒的减少，使得邻近的原子进入空穴位置，这样就是造成空穴的位移。
在熔点附近，空穴数目可以达到原子总数的1%。
这样在实际晶体中，除按一定点阵排列外，尚有离位原子与空穴。
当这些原子的数量达到某一数量值时，首先在晶界处的原子跨越势垒而处于激活状态，以致能脱离晶粒的表面而向邻近的晶粒跳跃，导致原有晶粒失去固定形状与尺寸，晶粒间可出现相对流动，称为晶界粘性流动。
液态金属中的原子排列，在几个原子间距的小范围内与固态原子基本一致，而远离原子后就完全不同于固态，这个就称为“近程有序”、“远程无序”。
固态的原子为远程有序。
4.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，称为熔化潜热。
5.固态金属的加热熔化符合热力学规律：Eq=d(U+pV)=dU+pdV=dHdS=Eq/T,其大小描述了金属由固态变成液态时原子由规则排列变成非规则排列的紊乱程度。
6.熵值变化是系统结构紊乱性变化的量度。
7.液态金属的结构：纯金属结构是由原子集团、游离原子和空穴组成；液态金属的结构是不稳定的，而是处于瞬息万变的状态，这种原子集团与空穴的变化现象称为“结构起伏”，同时还存在大量的能量起伏。
实际液态金属极其复杂，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，是一种“浑浊”的液体。
存在温度起伏、结构起伏和成分起伏。
8.液态金属的性质：⑴粘度：实质上就是原子间作用力，影响因素①化学成分 一般的难熔化合物的物体粘度高，而熔点低的共晶成分合金的粘度低；②温度 液态金属的粘度随温度的升高而降低；③非金属夹杂物 液态金属中固态的非金属夹杂物使液态金属的粘度增加，主要是因为夹杂物的存在使液态金属成为不均匀的多相体系，液相流动时的内摩擦力增加所致。
材料成型原理复习总结
材料成型原理复习总结名词解释：1溶质平衡分配系数：定义为特定温度下固相合金成分浓度与液相合金成分浓度达到平衡时的比值。
2液态金属的充型能力:充型过程中，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。
3孕育处理：是在浇注之前或者浇注过程中向液态金属中添加少量物质以达到细化晶粒，改善宏观组织目的的一种工艺方法。
4最小阻力定律：当变形体质点有可能沿不同方向移动时，则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。
5金属的超塑性：所谓超常的塑性变形行为，具有均匀变形能力，其伸长率可以达到百分之几百，甚至几千，这就是金属的超塑性6定向凝固原则：就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，尔后是靠近你冒口部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。
7偏析：合金在凝固过程中发生的化学成分不均匀的现象称为偏析。
8平衡凝固：是指液，固相溶质成分完全达到平衡状态图对应温度的平衡成分。
9相变应力：具有固态相变的合金，若各部分发生相变的时刻及相变的程度不同，其内部就可能产生应力，这种应力就成为相变引力。
10晶体择优生长：在发展成为柱状晶组织的过程中需要淘汰取向不利的晶体，这个互相竞争淘汰的晶体生长过程称为晶体的择优生长。
简答题1.简述金属压力加工（塑性成形）的特点和应用。
答：1生产效率高。
（适用于大批量生产）2.改善了金属的组织和结构（钢锭内部的组织缺陷经塑性变形后组织变得致密，夹杂物被击碎；与机械加工相比，金属的纤维组织不会被切断，因而结构性能得到提高）3材料的利用率高（无切削，只有少量的工艺废料，因此利用率高）4尺寸精度高（精密锻造，精密挤压，精密冲裁零件，可以达到不需要机械加工就可以使用的程度）应用：金属的塑性加工在汽车，拖拉机，船舶，兵器，航空和家用电器等行业都有广泛的应用。
2．什么是缩孔和缩松？请分别简述这两种铸造缺陷产生的条件和基本原因。
答：铸件在凝固的过程中，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孔洞.容积大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。
《材料成形基本原理》考试复习题
《材料成形原理》期末考试复习焊接成形部分一、名词解释：焊接热影响区；长渣；短渣；先期脱氧；沉淀脱氧；熔合比；残余应力；残余变形；裂纹；热裂纹；冷裂纹；扩散氢；熔合区；区域偏析；微观偏析。
二、问答题：1. 简述焊接区气体的来源？2. 简述氢对焊缝组织性能的影响？3. 简述熔渣在焊接过程中的作用？4. 简述焊接时选用脱氧剂的原则及其主要反应方程式？5. 简述凝固裂纹的种类、特征、影响因素、形成机理及防止措施？6. 简述冷裂纹的种类、特征、影响因素、形成机理及防止措施？塑形成形部分1、已知变形体某点的应力状态为：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=40000104004070ij σ（MPa ） 1）、求出主应力1σ、2σ、3σ和球应力张量，偏应力张量，并画出应力莫尔圆。
2）、求出主切应力，最大切应力max τ和等效应力σ之值各为多少。
解：1）主应力特征方程为：04000104004070=---σσσ 按第3行展开得：()01040407040=---σσσ()()()[]0401070402=--⋅--σσσ ()()0160070080402=-+--σσσ()()090080402=---σσσ()()()0109040=+--σσσ解方程得：901=σ，402=σ，103-=σ403=++=zy x m σσσσ球应力张量为：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⋅400004000040ij m δσMPa 偏应力张量为：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⋅-=0000304004030'ij m ij ij δσσσMPa应力莫尔圆为：2）主切应力为：2522112±=-±=σστMPa2523223±=-±=σστMPa5023113±=-±=σστMPa50max =τMPa()()()6.8635021213232221≈=-+-+-=σσσσσσσMPa2、一薄壁管，内径φ80mm ，壁厚4mm ，承受内压p ，材料的屈服点为200=s σMPa ，现忽略管壁上的径向应力（即设0=ρσ）。
华科材料成型原理作业
材料成型原理作业1.焊接熔池的凝固与一般铸锭的凝固有何不同的特点焊接熔池的结晶过程与钢锭一样都经历形核和晶核长大的过程。
然而，由于焊接熔池的凝固属于非平衡凝固，使焊接熔池的凝固组织具有其独特的形态，其凝固过程具有以下特点：（1）联生结晶（或称交互结晶、外延结晶）（2）择优成长（3）凝固线速度2.分析粒状贝氏体和M-A组元形成的原因及其对焊缝性能的影响。
在奥氏体以中等速度连续冷却时，稍高于上贝氏体形成温度下还可能出现粒状贝氏体，以Bn表示。
它是在块状铁素体形成后，待转变的富碳奥氏体呈岛状分布其上，Wc约为1%，在一定的合金成分和冷却速度下可转变为富碳马氏体和残留奥氏体，有时也有碳化物，称为M-A组元。
当块状铁素体上M-A组元以粒状分布时，即称粒状贝氏体。
如以条状分布时，称为条状贝氏体粒状贝氏体不仅在奥氏体晶界形成，也可在奥氏体晶内形成。
粒状贝氏体中M-A组元也称为岛状马氏体。
因硬度高，在载荷下可能开裂，或在相邻铁素体薄层中引发裂纹而使焊缝韧性下降。
3.分析有效功率q，焊缝速度v，和导热系数对成长平均线速度的方向和数值的影响。
热源的有效热功率q一定时，增大焊接速度v，某一温度的等温线所包围的范围显著缩小，温度场的形态变得细长。
当v 一定时，随着q的增大，一定温度的等温线所包围的范围显著增大，尤其在长度方向。
当q/v保持一定，即热输入E为常数时，同时增大q与v，此时等温线在热源移动方向上会伸长，而在宽度方向上变化较小。
当热输入相同时，λ很小的奥氏体不锈钢600℃以上高温区所包围的范围显然比低碳钢大得多。
对于λ相当大的铝和钢，较高温度的等温线显著的向热源中心收缩，而温度较低的等温线则向周围散开，这说明热源作用点附近部位的温度不易升高。
4.如何利用所得规律来调整焊缝的结晶组织。
1.焊缝合金化与变质处理焊缝合金化的目的是保证焊缝金属的焊态强度与韧性，可以采取固溶强化、细晶强化、弥散强化、相变强化等措施。
在焊接熔池中加入少量钛、硼、锆、稀土等元素有变质处理作用，可以有效细化焊缝组织，提高韧性。
华科材料成型原理考研810资料
华科材料成型原理考研810资料一、引言材料成型原理是材料学专业的一门重要课程，也是考研中的重要科目之一。
本文将为大家介绍华科材料成型原理考研810的相关资料，帮助大家更好地理解和学习这门课程。
二、课程概述2.1原理简介材料成型是指将原料加工成所需形状和尺寸的过程，广泛应用于制造业各个领域。
华科材料成型原理（考研810）是研究材料加工中的基本原理和方法的一门课程，旨在培养学生对材料成型原理的深入理解和应用能力。
2.2课程内容考研810包括以下主要内容：-塑性变形理论-压力加工工艺及其应用-金属轧制与挤压-铸造工艺及其应用-焊接工艺及其应用-粉末冶金与热等静压-塑性加工与微观组织-热成形技术通过学习这些内容，学生可以了解材料成型工艺的基本原理和方法，掌握材料成型的基本技能，并能够将理论知识应用于实际生产中。
三、学习资料推荐3.1参考教材-《材料成型原理》（廖承志，郑宝东，张毅编著）-《材料成型与热处理技术基础》（李正友编著）-《材料加工工艺学》（李正友，杨春雷编著）以上教材详细介绍了材料成型原理的基本概念、理论和方法，是学习该课程的重要参考资料。
3.2习题集-《材料成型原理习题集》（周秋军，张兴兵编著）-《材料成型原理课后习题与答案》（石文慧，李小飞，李清海编著）习题集是考研复习的重要辅助资料，通过做题可以帮助学生巩固知识，熟悉考题形式。
3.3实验教材-《材料成型原理实验教程》（赵雪宇，林春燕整理）实验教材为学生提供了实践操作的机会，加深对材料成型原理的理解和应用。
四、备考方案4.1课程重点-塑性变形理论及应用-压力加工工艺的原理与实践-金属轧制与挤压的基本原理-铸造工艺及其应用-焊接工艺的基础知识和实践技巧4.2复习方法-制定合理的学习计划，合理安排学习时间；-高效利用教材和习题集，多做练习；-加强实验操作能力，掌握材料成型原理的实践应用；-多参加讨论和交流，提升学习效果。
五、考试技巧-注意重点知识、难点知识和典型题型的掌握；-考前集中复习，做好知识点的总结和梳理；-注意解题方法和答题技巧；-充分利用考试时间，合理分配答题时间。
材料成型原理考试重点
一绪论1 塑性：在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力2 塑性成形：金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成形并获得一定力学性能的加工方法称为塑性变形。
也称塑性加工或压力加工3 金属塑性成形的特点：1、组织性能好2、材料利用率高3、尺寸精度高4、生产效率高，适用于大批量生产。
4 金属塑性成形的分类分为块料成形和板料成形（冲压）块料成形分为（1）一次加工（轧制、挤压、拉拔）（2）二次成形（自由锻、模锻）板料成形分为（1）分离工序（2）成形工序5 塑性加工按成形时工件的温度可分为 1、热成形（在充分进行再结晶温度以上所完成的加工如热轧、热锻、热挤压）2、冷成形（在不产生回复和再结晶温度以下进行的加工如冷轧、冷冲压、冷锻、冷挤压）3、温成形（是在介于冷热成形之间的温度下进行的加工如温锻、温挤压）6 对金属塑性成形工艺应提出如下要求：（1）使金属具有良好的塑性（2）使变形抗力小（3）保证塑性成形件质量，即使成形件组织均匀，颗粒细小，强度高，残余应力小等：（4）能了解变形力，以便为选择成形设备，设计模具提供理论依据7 主应力法也叫切块法8 塑性成形原理的另一个重要内容是塑性成性力学9人们对塑性成型过程的应力应变和变形力的求解逐步建立了很多理论和求解的方法，如滑移线法，逐次单元分析法，工程计算法。
变形功法，上限法，上限元法，有限元法99 美国的汤姆逊视塑性法可以根据实验确定的速度场求解变形体内的应力场和应变场10塑性成形问题的力学分析方法（滑移线法、上限法、有限元法）第二章金属塑性变形的物理基础1 多晶体的塑性变形包括（晶粒内部变形和晶界变形）2晶内变形的主要方式和单晶体一样为滑移和孪生其中滑移变形是很主要的，而孪生变形时次要的，一般反起调节作用但在体心立方金属、特别是密排六方金属中，孪生变形也起着重要作用3 滑移：所谓滑移是指晶体（此处可理解为单晶体或者构成多晶体中的一个晶粒）在力的作用下，晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生相对移动或切变。
材料成型原理 重点整理
变形体某方向上一个线段(如长、宽、高)的起点和终点在垂直于该方向上也可能有位移差(切变量)。
《材料成形技术基础》第页第9、11、14、17题
变形机制：滑移、孪生、晶界滑动、扩散蠕变
组织性能演变：冷变形-、热变形-中
塑性与变形抗力：塑性与塑性变形、影响塑性的因素、超塑性、变形抗力的组成、应力状态对抗力的作用、应力应变关系曲线
塑性：材料在外力作用下能连续地生产塑性变形而不断裂的能力
溶质原子溶入溶剂点阵中，造成强度的提高，这就是固溶强化。
当合金中含有细小弥散的颗粒时，就会对位错运动造成障碍。运动的位错必须与其滑移面上的弥散颗粒交互作用，从而引起变形抗力的提高。这种作用叫作弥散强化。
手工电弧焊原理:用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊方法。
图为在三种曲率不同的表面上形核的示意图，它们具有相同的润湿角和晶核曲率半径，但是显然包含的原子数不同。显然在凸面上形成的晶核包含原子数最多，平面上次之，凹面上最少。可见，即使是同一种物质作为形核基底，起形核能力也不同，跟界面的曲率方向和大小有关，凹面的形核能力最强。
一般来说形核剂应该满足以下几个条件：
埋弧自动焊特点（不足之处）
埋弧自动焊的主要缺点一是由于采用颗粒状焊剂堆积形成保护条件，因此，一般只适用于平焊位置。其它焊接位置需采用特殊措施才能保证焊剂覆盖焊接区。二是焊接设备比手工电弧焊设备复杂，灵活机动性也较差，所以较适合于长焊缝的焊接，短焊缝显示不出生产率高的特点。
钨极氩弧焊特点（优点）
1) 氩气本身不和金属产生化学反应又不溶于金属，且比空气重25％，能有效地隔绝电弧周围空气。因而可成功地焊接易氧化、氮化及化学活泼性强的有色金属、不锈钢和各种合金。
熔化极氩弧焊的特点（优点）
《材料成形原理》重难点复习题
第一章练习一一、填空题1、液体的表观特征有：（1）类似于 体，液体最显著的性质是具有 性，即不能够象固体那样承受剪切应力； （2）类似于 体，液体可完全占据容器的空间并取得容器 的形状；（3）类似于固体，液体具有 表面；（4）类似于固体，液体可压缩性很 。
2、按液体结构和内部作用力分类，液体可分为原子液体、分子液体及离子液体三类。
其中，液态金属属于 液体，各种简单及复杂的熔盐属于 液体。
3、偶分布函数g(r) 的物理意义是距某一 粒子r处找到另一个粒子的 ，换言之，表示离开参考原子（处于坐标原点r=0）距离为r位置的数密度ρ(r)对于平均数密度ρo（=N/V）的相对偏差。
4、考察下面右图中表达物质不同状态的偶分布函数g(r)的图(a)、(b)、(c)的特征，然后用连线将分别与左图中对应的结构示意图进行配对。
固体结构（a）的偶分布函数气体结构（b）的偶分布函数液体结构（c）的偶分布函数5、能量起伏：描述液态结构的“综合模型”指出，液态金属中处于热运动的不同原子的有高有低，同一原子的能量也在随不停地变化，时高时低。
这种现象称为能量起伏。
6、结构起伏：液态金属是由大量不停“游动”着的组成，团簇内为某种结构，团簇周围是一些的原子。
由于“能量起伏”，一部分金属原子（离子）从某个团簇中出去，同时又会有另一些原子到该团簇中，此起彼伏，不断发生着这样的涨落过程，似乎原子团簇本身在“游动”一样，团簇的尺寸及其内部原子数量都随和发生着改变，这种现象称为结构起伏。
7、在特定的温度下，虽然“能量起伏”和“结构起伏”的存在，但对于某一特定的液体，其团簇的统计平均是一定的。
然而，原子团簇平均尺寸随温度变化而变化，温度越高原子团簇平均尺寸。
8、浓度起伏：工业中常用的合金存在着异类组员；即使是“纯”金属，也存在着大量原子。
因此，对于实际金属及合金的液态结构，还需考虑不同原子的分布情况。
由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别，结合力的原子容易聚集在一起，把别的原于排挤到别处，表现为游动原子团簇之间存在着成分差异。
2017年整理华科材料成型原理液态金属凝固学习题
【2017年整理】华科材料成型原理第一部分液态金属凝固学习题材料成形理论基础习题第一部分液态金属凝固学2.1 纯金属和实际合金的液态结构有何不同,举例说明。
2.2 液态金属的表面张力和界面张力有何不同,表面张力和附加压力有何关系, 2.3 液态合金的流动性和冲型能力有何异同,如何提高液态金属的冲型能力/ 2.4 钢液对铸型不浸润，θ,180?，铸型砂粒间的间隙为0.1cm，钢液在1520?时的表3面张力σ=1.5N/m,密度ρ,7500kg/m。
求产生机械粘砂的临界压力;欲使钢液不粘液入铸型而产生机械粘砂，所允许的压头H值是多少,2.5 根据Stokes公式计算钢液中非金属夹杂物MnO的上浮速度，已知钢液温度为1500?，233η,0.0049N.s/m, ρ=7500kg/m,ρ=5400 kg/m,MnO呈球行，其半径r,0.1mm。
液MnO3.1 设想液体在凝固时形成的临界核心是边长为a*的立方体形状; **(1)求均质形核时的a和?G的关系式。
(2)证明在相同过冷度下均质形核时，球形晶核较立方形晶核更易形成。
**3.2 设Ni的最大过冷度为319?，求?G和r，已知θm,1453?。
L,-1870J/mol，均均-523σLC=2.25×10J/cm,摩尔体积为6.6cm.3.3 什么样的界面才能成为异质结晶核心的基底,3.4 阐述影响晶体生长的因素。
4.1 用Chvorinov公式计算凝固时间时，误差来源于哪几方面,半径相同的圆柱和球体哪个误差大,大铸型和小铸型哪个误差大,金属型和砂型哪个误差大? 4.2 立方体、等边圆柱和球形冒口，试证明球形冒口的补缩能力最强。
4.3 焊接熔池有何特征,对凝固过程有何影响,4.4 何谓凝固过程的溶质再分配,它受哪些因素的影响,4.5 设状态图中液相线和固相线为直线，证明平衡常数k0,Const。
4.6 Al-Cu 相图的主要参数为CE,33%Cu,=5.65,, Tm,660?,T,548?。
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第一篇第一章液态金属的结构和性质1.凝固不过只是一种相变过程，即物质从液态转变成固态的过程称为凝固。
2.相变不只是发生在固相、液相、气相三相之间，在固相中间也是会有相变，即同素异构转变。
3.对金属晶体加热以后，晶体受热膨胀，若对晶体进一步加热，则达到激活能数值的原子数量也进一步增加。
原子离开点阵后，即留下自由点阵—空穴。
空穴的产生，造成局部地区的势垒的减少，使得邻近的原子进入空穴位置，这样就是造成空穴的位移。
在熔点附近，空穴数目可以达到原子总数的1%。
这样在实际晶体中，除按一定点阵排列外，尚有离位原子与空穴。
当这些原子的数量达到某一数量值时，首先在晶界处的原子跨越势垒而处于激活状态，以致能脱离晶粒的表面而向邻近的晶粒跳跃，导致原有晶粒失去固定形状与尺寸，晶粒间可出现相对流动，称为晶界粘性流动。
液态金属中的原子排列，在几个原子间距的小范围内与固态原子基本一致，而远离原子后就完全不同于固态，这个就称为“近程有序”、“远程无序”。
固态的原子为远程有序。
4.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，称为熔化潜热。
5.固态金属的加热熔化符合热力学规律：Eq=d(U+pV)=dU+pdV=dHdS=Eq/T,其大小描述了金属由固态变成液态时原子由规则排列变成非规则排列的紊乱程度。
6.熵值变化是系统结构紊乱性变化的量度。
7.液态金属的结构：纯金属结构是由原子集团、游离原子和空穴组成；液态金属的结构是不稳定的，而是处于瞬息万变的状态，这种原子集团与空穴的变化现象称为“结构起伏”，同时还存在大量的能量起伏。
实际液态金属极其复杂，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，是一种“浑浊”的液体。
存在温度起伏、结构起伏和成分起伏。
8.液态金属的性质：⑴粘度：实质上就是原子间作用力，影响因素①化学成分 一般的难熔化合物的物体粘度高，而熔点低的共晶成分合金的粘度低；②温度 液态金属的粘度随温度的升高而降低；③非金属夹杂物 液态金属中固态的非金属夹杂物使液态金属的粘度增加，主要是因为夹杂物的存在使液态金属成为不均匀的多相体系，液相流动时的内摩擦力增加所致。
意义：①对液态金属净化的影响；上浮的动力F=V(γ1-γ2)，半径在0.1cm 以下的球形杂质阻力Fc=6πrνη，由此可知速度，此即斯托克斯公式；②对液态合金流动阻力的影响；当液体以层流方式流动时，阻力系数大，流动阻力大，因此在成型过程中以紊流方式流动最好；③对液态金属中液态合金对流的影响，液态金属在冷却和凝固过程中，由于存在温度差和浓度差而产生浮力，它是液态合金对流的驱动力，当浮力大于或等于粘滞力时则产生对流，粘度越大对流强度越小。
⑵表面张力液体或固体同空气或真空接触的界面叫表面，一小部分的液体单独在大气中出现时，力图保持球形状态，说明总有一个力的作用使其趋向球状，这个力称为表面张力。
液体内部分子或原子处于力的平衡状态，而表面层上的分子或原子受力不均匀，结果产生指向液体内部的合力，此即表面张力产生的根源。
ΔW=σΔA=ΔGb ，即为单元 面积的自由能，界面能σAB=σA+σB―W AB影响表面张力的因素①熔点，表面张力的实质是质点间的作用力，故原子间结合力大的物质，其熔点、沸点高，则表面张力往往越大。
②温度 大部分金属和合金，如铝、镁，锌等，其表面张力随温度升高而降低，因为温度升高使液体质点间结合力减弱。
③溶质元素 溶质元素对表面张力的影响分为两类，使表面张力降低的溶质元素叫做表面活性元素，“活性”之义表面含量大于内部含量，称为正吸附元素；提高表面张力的元素称为非表面活性元素，θσσσcos Lc Sc SL +=其表面的含量少于内部含量，称为负吸附元素。
⑶材料加工中毛细现象，主要是由表面张力控制，弯曲液面附加压力ΔP=σ（1/R1+1/R2）,润湿时h=2σcosθ/ρgr，不润湿时h=-2σcosθ/ρgr，可见r很小时，将产生很大的附加压力，因此浇注薄小铸件时，必须提高浇注温度和压力。
9.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球形的晶粒，这样的浆料半固态金属或合金，其流变性发生剧变，已不再是牛顿型流体，而如宾汉体的流变性，将通过机械搅拌或电磁搅拌等方法制备的半固态浆料移送到压铸机等成型设备中，然后压铸或挤压至金属模具中成形为零件。
第二章液态成形中的流动和传热1.液态成形就是将熔化的金属或合金在重力或其他外力的作用下注入铸型的型腔中，待其冷却凝固后获得与型腔形状相同的铸件的一种成形方法。
2.液态金属的充型能力首先取决于液态金属本身的流动能力，同时又和外界条件密切相关，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”，是由液态金属的成分、温度、杂质含量等决定的，而与外界因素无关，因此流动性也是可以认为是确定条件下的充型能力。
影响充型能力的因素及促进措施：其是通过两个途径发生作用的：影响金属与铸型之间的热交换条件，从而改变金属液的流动时间；影响金属液在铸型中的水力学条件，从而改变金属液的流速第一类因素—金属性质方面的因素：①金属的密度；②金属的比热容；③金属的热导率；④金属的结晶潜热L；⑤金属的粘度；⑥金属的表面张力；⑦金属的结晶特点第二类因素—铸型性质方面的因素：①铸型的蓄热系数b2；②铸型的密度；③铸型的比热容；④铸型的热导率；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；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由铸件结构所规定的型腔的复杂程度引起的压头损失具体的因素的影响：结晶潜热对于纯金属和共晶成分的合金，一般的浇注条件下，是一个重要因素，凝固过程中释放的潜热越多，则凝固进行的越缓慢，流动性越好，对于结晶温度范围较宽的合金，散失一部分潜热后，晶粒就连成网络而阻塞流动，大部分结晶潜热的作用不能发挥，所以对流动性影响不大；比热容和密度较大的合金，因本身含有较多的热量，在相同的过热度下，保持液态时间长，流动性好，热导率小的合金，热量散失慢，保持流动的时间长，热导率小，在凝固期间凝固并存的两相区小，流动阻力小，故流动性好；铸型的蓄热系数表示铸型从其中的金属中吸取并存储于本身中热量的能力，蓄热系数越大，充型能力下降；浇注温度越高，充型能力越好，在一定范围内，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，充型能力提高的幅度越来越小；充型压头越大，浇注系统结构越简单，充型能力越好；铸件的折算厚度越小，越不容易充满，越复杂，流动阻力大，填充困难3.液态金属凝固过程中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流。
自然对流是由密度差和凝固收缩所引起的流动，由密度差引起的对流称为浮力流，凝固过程中由传热、传质和溶质再分配引起液态合金密度的不均匀，密度小的液相上浮，密度大的液相下沉，称为双扩散对流，凝固及收缩引起的对流主要发生在枝晶之间强迫对流是由液体受到各种方式的驱动力而产生的流动，如压力头、机械搅动、铸型振动以及外加电磁场等。
4.液体在枝晶间的流动驱动力主要来自三个方面：凝固时的收缩、由于液态成分变化引起的密度改变以及液体和固体冷却时各自收缩所产生的力。
5.传热的三种基本方式：传导传热、对流换热和辐射换热，液态金属中的过热热量和凝固潜热，主要是以热传导的方式向铸型外释放；铸件在凝固过程中会释放出大量的潜热，铸件凝固冷却的过程实质上是铸件内部过热热量（显热）和潜热不断向外散失的过程。
其中过热的热量仅占20%，凝固潜热80%。
6.铸件的凝固时间：液态金属充满铸型的时刻至凝固完毕所需要的时间；单位时间凝固层增长的厚度称为凝固速度。
铸件凝固平方根定律：设时间t内半无限大平板铸件凝固厚度为ξ，则t=ξξ/KK,式中K为凝固系数，平方根定律比较适合于大平板和结晶间隔小的合金铸件，对于任意形状铸件，其体积为V，表面积S，这时其凝固厚度ξ可用R=V/S，代替即t=RR/KK,R称为折算厚度，此为折算厚度原则。
7.影响铸件凝固的因素：合金的化学成分；铸件断面上的温度梯度第三章液态金属的凝固形核生长方式1.液态金属转变成固态的过程称为液态金属的凝固，或叫做金属的一次结晶。
2.液态金属的凝固过程是一种相变，据热力学分析，它是一个降低系统自由能的自发进行的过程，系统的吉布斯自由能为：G=H-TS，H式中为焓；T为热力学温度；S为熵，结构高度紊乱的液相具有更高的熵值，液相的G将以更大的速率下降，低温下固相的自由能低于液相，并于某一温度的时候相交，二者的吉布斯自由能的差值为ΔGv=GL-Gs=（HL-Hs）-T(SL-Ss)，有HL-Hs=L, SL-Ss=ΔS，L为结晶潜热，ΔS为熔化熵，ΔGv=0时有ΔS=L/Tm，所以就是有ΔGv=LΔT/Tm，式中ΔT=Tm-T，为过冷度，金属凝固时的驱动力是由过冷提供的，过冷度越大，驱动力越大。
凝固过程中要克服热力学障碍和动力学障碍，主要是液态金属中的成分、温度、能量的不均匀而存在成分、相结构、能量三个起伏来克服。
（由相变动力学理论，液态金属中原子在结晶过程中高能态的液态原子变成低能态的固态中的原子，必须跨过能态更高的的高能态ΔGv区，高能态区即为固态晶粒与液态相间的界面界面具有界面能，它使体系的自由能增加。
生核或晶体的长大，是液态中的原子不断地向前推进的过程。
这样只有液态金属中那些具有高能态的原子或者是被“激活”的原子才能越过高能态界面变成固体中的原子，完成凝固过程，ΔGv称为动力学障碍）热力学障碍是由被迫处于高自由能过渡状态下的界面原子所产生的，它直接影响到系统自由能的大小，界面自由能既是这样的情况。
动力学障碍是由金属原子穿越界面过程所引起的，它与驱动力大小无关，而仅仅取决于界面的结构和性质。
3.亚稳态的液态金属通过起伏作用在某些微观小区域内生成稳定存在的晶态小质点的过程称为形核。
其条件有：必须处于亚稳态以提供相变驱动力；其次就是要通过起伏作用克服能障。
4.均质形核：在没有任何外来界面的均匀熔体中的形核过程。
均质形核在熔体各处概率相同，热力能障比较大。
5.异质形核：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形核的过程。
6.均质形核：σcl核功。
临界形核功等于表面能的1/3。
由液态金属中的能量起伏提供其形核速率为单位时间、单位体积生成固相核心数目。
I均=foN*（N*为单位体积液相为临界半径的原子团数目，fo Array为单位时间转移到一个晶核上的原子数目）7.异质形核：⑴实际液态金属或合金中存在大量高熔点既不熔化又不溶解的夹杂物可作为形核基底。