发布时间 : 星期三 文章材料科学基础习题集（新）更新完毕开始阅读007ff3cf3c1ec5da51e2700a
大，而光滑界面以（ ）方式长大。
9、为获得细晶粒，在金属结晶时通常采用（ ），（ ）和（ ）等方法。
10、金属铸锭一般由三个晶区组成，表面为（ ），中间为（ ），心部为（ ）。
11、非均匀形核时临界球冠半径与均匀形核临界晶核半径（ ），但非均匀形核的晶核体积比均匀形核时（ ），当过冷度相同时，形核率（ ），结晶后晶粒（ ）。
12、金属结晶时形核方式有（ ）和（ ），在实际铸造生产中常已（ ）方式形核。
三、 a）设为球形晶核，试证明均匀形核时，形成临界晶粒的ΔGK与其体积VK之间的关系式为
。
b）当非均匀形核形成球冠形晶核时，其ΔGK与V之间的关系如何？
四、如果临界晶核是边长为aK的正方体，试求出其ΔGK与aK的关系。为什么形成立方体晶核的ΔGK比球形晶核要大？
五、为什么金属结晶时一定要有过冷度？影响过冷度的因素是什么？固态金属熔化时是否会出现过热？为什么？
六、试比较均匀形核与非均匀形核的异同点，说明为什么非均匀形核往往比均匀形核更容易进行。
七、在其它条件相同时，试比较下列铸造条件下金属晶粒尺寸大小，并说明为什么？
1、砂型铸造与金属型铸造 2、铸薄壁件与铸厚壁件 3、高温浇注与低温浇注
八、说明晶体成长形状与温度梯度的关系，分析在负温度梯度下，金属结晶出树枝晶的过程。
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九、简述三晶区形成的原因及每个晶区的性能特点。
十、为了得到发达的柱状晶区应该采取什么措施？为了得到发达的等轴晶区应该采取什么措施？其基本原理如何？
十一、考虑在一个大气压下液态铝的凝固，对于不同程度的过冷度，即：ΔT=1，10，100和200℃，计算： (a)临界晶核尺寸；
(b)从液态转变到固态时，单位体积的自由能变化ΔGv； (c)从液态转变到固态时，临界尺寸r*处的自由能的变化 ΔGv。 (铝的熔点Tm=993K，单位体积熔化热ΔHf=1.836×109J/m3，固液界面自由能γsc=93J/m2，原子体积V0=1.66×10-29m3。)
十二、已知液态纯镍在1.1013×105Pa(1个大气压)，过冷度为319℃时发生均匀形核。设临界晶核半径为1nm，纯镍的熔点为1726K，熔化热ΔHm=18075J/mol，摩尔体积Vx=6.6cm3/mol，计算纯镍的液-固界面能和临界形核功。
十三、指出下列各题错误之处，并改正之。
（1）所谓临界晶核，就是体系自由能的减少完全补偿表面能增加时
的晶胚大小。
（2）在液态金属中，凡是涌现出小于临界晶核半径的晶胚都不能成核，但是只要有足够的能量起伏提供形核功，还是可以形核。 （3）无论温度分布如何，常用纯金属都是以树枝状方式生长。 十四、何谓非晶态金属？简述几种制备非晶态金属的方法。非晶态金属与晶态金属的结构和性能有什么不同？
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第四章：二元相图
一、 解释以下基本概念
组元、相、化学位、成分过冷、平衡分配系数、自由度、相律、同素异晶转变、匀晶转变、共晶转变、包晶转变、共析转变、包析转变、熔晶转变、偏晶转变、合晶转变、组织、伪共晶、离异共晶、枝晶偏析、比重偏析、正偏析、反偏析、区域偏析、区域提纯、铁素体、奥氏体、珠光体、莱氏体、变态莱氏体、一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体。
二、填空题
1、相律是表示平衡条件下，系统的自由度数、（ ）数和（ ）之间的关系，根据相律可知二元系最大的平衡相数是（ ）。 2、在二元合金相图中，根据相律，两个单相区必然交于（ ）点，两个单相区之间必然存在一个（ ）相区，三相平衡时，系统的自由度等于（ ），说明转变（ ）和三个相的（ ）都是恒定的。
3、二元合金相图杠杆定律只适用于（ ）区，当二元系处于两相平衡时，可根据杠杆定律确定两平衡相的（ ）和计算两平衡相的（ ）。
4、固溶体合金在结晶时也遵循形核长大规律，形核时也需要（ ）起伏、（ ）起伏，还需（ ）起伏。
5、同纯金属相比，固溶体合金结晶的特点是（ ）结晶，其结晶常发生在一定的（ ）区间内，始终进行着溶质原子和溶剂原子的（ ）过程。
6、枝晶偏析的大小与液相线与固相线间的（ ）有关，与溶质原子的（ ）有关，与结晶时的（ ）有关。
7、固溶体合金在凝固时会产生成分过冷，成分过冷区的大小与结晶速度R有关，与界面前沿实际温度分布G有关，与溶质浓度C0大小有关，一般G( ),R( ),C0( )越容易产生成分过冷。
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8、固溶体合金在正的温度梯度下，因成分过冷区的大小不同，晶体形态可能出现（ ），（ ）和（ ）。
9、发生共晶反应时，因三相平衡，f=( )，此时这一转变是在（ ）温度下进行，三个平衡相的成分均（ ）。 10、固溶体合金因选择结晶会产生（ ）偏析，亚共晶合金或过共晶合金因先析出相与液相间密度不同，会产生（ ）偏析，前者可通过（ ）退火消除，后者可通过依靠凝固过程中（ ）防止或减轻。
11、合金的铸造性能取决于液相线与固相线之间（ ），其值越小，铸造性能（ ），二元系具有（ ）成分的合金铸造性能最好。 12、在二元系中，由一相分解为二相的三相平衡转变有（ ），（ ），（ ）和（ ）。
13、在二元系中，由二相转变为一相的三相平衡转变有（ ），（ ）和（ ）。
14、原合金成分不是共晶成分，经快速冷却形成的全部共晶组织，称为（ ）。
15、铁素体是碳溶入（ ）中的（ ）固溶体，奥氏体是碳溶入（ ）中的（ ）固溶体，渗碳体是（ ）。
16、奥氏体在1148℃时最大溶碳量可达（ ），在727℃时奥氏体的溶碳量为（ ）。
17、珠光体是（ ）反应的产物，它是由（ ）和（ ）组成的机械混合物。
18、工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢的含碳量分别为（ ），（ ），（ ），（ ）。
19、亚共析钢、共析钢、过共析钢在室温下的平衡组织分别是（ ），（ ），（ ）。
20、在Fe-Fe3C相图中HJB线、ECF线、PSK线分别称为（ ），
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