第九章凝固缺陷.docVIP

第九章 凝固缺陷 1、在实际生产条件下，铸件的凝固非平衡结晶过程，试分析溶质扩散系数与温度扩散率在枝晶偏析形成的作用。 答： 单位 此为系数元量纲 （1）主要是 ↓ →↑，偏析严重 （2） （冷却速度） 偏析严重 偏析逐渐减弱，因此 无枝晶偏析 ：热扩散率（或导热系数）2、能否把枝晶偏析看成正常偏析，它与宏观正常偏析在形成过程上有何异同？ 答：（1）对一个枝晶来讲，枝晶偏析是由于溶质再分配造成的，属正常偏析。 （2）宏观正常偏析凝固时 枝晶偏析：由于非平衡结晶造成枝晶各部分的成分不均匀，此时结晶以 枝晶方式生长的。 3、试分析枝晶间液体的流动对枝晶偏析程度的影响？ 答：枝晶间液体的流动对枝晶偏析程度的影响： 从微观角度来讲，在枝晶间的流动：从热端冷端：使冷端枝间偏析减弱 从冷端 热端：使热端枝间偏析严重4、计算Al—Cu 4%合金铸锭在砂型中凝固时共晶体所占比例，并绘制出等浓度线的示意图。 答： 铸造合金熔炼：P228 /图10-20 有8%的共晶体，等浓度线分别见 P158 /图6-2 5、宏观正常偏析形成的条件是什么？为什么在实际生产中宏观正常偏析并不多见？ 答：宏观正常偏析的条件：。 实际生产中 6、根据式（6-6）计算Al—Cu 4%合金和Al—Cu 1%合金铸件表面层同的平均含量，从计算 结果分析逆偏析的形成过程。 答：（1) 表面层 （2） 取 逆偏析形成过程：P166 7、试分析铸件凝固方式与产生宏观偏析的关系及采用离心铸造生产的铸件易产生带状偏析的原因？ 答：逐层凝固正常偏析 糊状凝固枝晶间存在流动，不易产生正偏析、负偏析、比重偏析、带状偏析 离心铸造： 机械振动：破坏凝固前沿溶质富集区，使溶质富集区周期地形成。 层流凝固：边流边凝，溶质到达不到最后凝固阶段8、以Cu—Zn 30%和Cu—Sn 10%两种合金生产铸件，哪种合金形成第二相的可能性大？哪种合金的逆偏析倾向性大？ 答： Cu—Sn 相图 合金熔炼P246 Cu—Zn 相图 P256） Cu—Zn 第二相可能性大 Cu—Sn 逆偏析倾向较大Cu—Zn： Cu—Sn： 9、试分析常见气体以不同形态存在时，对铸件质量的影响。 答： 热力学方面： ①温度和压力（总体分压） ② 金属蒸汽压（实际是通过影响分压）③ 合金影响 a、对活泼系数的影响 b、生成化合物的影响（是属于热力学还是动力学？） c、对金属蒸汽压及气体分压的影响 ④ 复合气体：受对方浓度的影响 动力学因素： 合金对金属表面膜的影响：致密与疏松金属与气体作用时间10、试从相变理论讨论气体的生核、生长过程，并阐述衬底的湿润能力对气泡生核和脱离的影响？ 答：从相变理论：在凝固过程中由于溶质再分配造成了局部金属液含气量，则析出气体，此气体的析出是一个相变过程，和金属液析出金属晶体一样，同样要有生核、成长过程。 若完全以纯气泡的形式生核时，J→О，生核率几乎为0，就以借助于金属液中的异相提供衬底而生核，生核就需能量。 生核后要生长，其条件： ........ 角的影响： 11、在潮湿地区或雨季，铝合金、钢合金铸件因产生析出性气孔缺陷而大量报废，试分析其原因及防止措施。 答： 潮湿地区或雨季， 较多，造成金属液与接触。 溶解到金属液中，所以在金属凝固过程中析出，造成气孔。 防止途径：（1）减少金属液的原始含气量 a、减少各种气体的来源； b控制熔炼温度； c、采用真空熔炼 （2）对金属液除气处理 a、浮游去气 b、真空去气