材料成型原理-王旭东-凝固科学基础习题二

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1、《液态金属成型原理》习题二（第四章〜第六章）1）砂型铸造下图所示圆柱形铸钢件（单位为mm）o根据工艺需要加设冒口。如凝固系数为0.9cm/min,/2,分别估算计算和不计算冒口时，铸件凝固完毕所需的时间。0300丄丿冒口A9^25250丿2）砂型铸造一个二元合金铸件。成分为8%B«其相图如下。合金凝固时液相被充分搅拌，忽略固相扩散。共晶温度时Q中溶解11.3%B。Ce二66%B。问1）最后锭中是否有共晶组织？若有，占多少？2）根据晶体生长理论，绘出其凝固组织（铸态）示意图。3）说明凝固组织是否稳态结构，如何得到稳态结构，绘岀稳态组织示意图，说明

2、理由。B3）在确定合金成分后，能否从相图确定金属凝固组织？为什么？4）生产需要分析下图示铸钢件的化学成分，请确定钻取化学分析试样的位置，说明原因。/0110OZ乙75）依据凝固过程溶质再分配规律，开发出一种材料提纯的工艺，称为区域提纯（ZoneRefining）,生产高纯材料。请阐述它的原理和技术要点，并绘出示意图。0.76）纺织机用衬环是用砂型铸造方法生产的最薄的零件之一，如下图所示。材质为高速钢。钢液密度为7000kg/m3,设钢液表面张力为1.96N/m,完全不润湿型砂。求充填时，和渗入孔隙为0.01mm的砂隙吋，为克服表面张力所必须的附

3、加压力及相应的金属压头。如果将壁厚加大到2mm,计算新的所需压力值。0467）已知铝液温度为780°C,粘度T

4、=1.06X10-3N.s/m2,密度p=2400kg/m3o铝液中含有A12O3球形颗粒，密度p=4000kg/m3,半径r=0.001mmo求AI2O3下沉速度。8）盛钢桶内钢液深度为2米，设钢液粘度T

5、=6.5X10-3N.s/m2,密度p=7000kg/m3,钢液表面张力是1.87N/m,求：a）若采用静置法除气，问静置15分钟后，能浮到液面的最小气泡半径；b）上述最小气泡在钢包底部所承受的压力（1大气压牛顿/m2）o9)下图

6、示三种金属在砂型中凝固时温度分布的近似值，那一种最接近实际？原因?a)Xb)Xc)X10)Cu・Sn、Cu-Al二元系相图如下图示。假定需要考虑用Cu-5%A1和Cu・10%Sn来铸造相同的砂型铸件，指出这两种合金铸件的凝固方式。简述原因。