材料成形原理复习提纲.doc

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1、复习提纲第02章液态金属的结构与性质1、什么是近程有序：而相对于完全无序的气体，液体中存在着许多不停“游荡”着的局域有序的原子集因,液体结构表现出局域范围的有序性。2、粘度的影响因g：1）粘度n随原子间结合能U按指数关系增加：2）粘度随原子间距§増人而降低，与§3成反比;3）n与温度T的关系：通常，总的趋势随温度Tf而下降；4）合金组元（或微量元素）对合金液粘度的影响。3、粘度在材料成形过程中的意义（1）对液态金属净化的影响，液态金属中存在各种夹杂物及气泡等，必须尽量除去。杂质及气泡与金属液的密度不同。球形杂质的上浮速度与粘度成反比（2）对液态

2、合金流动阻力的影响，液态合金的粘度大其流动阻力也大（3）对凝固过程中液态合金对流的影响，粘度H越大对流强度越小。液体对流对结品组织、溶质分布、偏析、杂质的聚合等产生重要影响。4、表而张力的概念及其产牛的原因，影响农而张力的因索：表面张力是表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。产牛的原因：表面张力是由于物体在表而上的质点受力不均所造成。由于液体或固体的表而原子受内部的作用力较大，而朝着气体的方向受力较小，这种受力不均引起表面原子的势能比内部原子的势能高。因此,物体倾向于减小其表面积而产生表面张力。影响表而张力的因素：1）表面张力与原了间

3、作用力的关系：原子间结合力血匸一表而内能匸一表而自山能f■*表面张力f2）表面张力与原子体枳（§3）成反比，与价电子数Z成正比。表面张力双电层理论：（讲解双电层形成）在金屈表而分布的电子层与金屈正离子之间的作用力构成了对表而的压力，使金属有缩小表而积的倾向。3）表面张力与温度：随温度升高而下降4）合金元素或微屋杂质元素对表血张力的影响。主要取决于原子间结合力的改变：向系统小加入削弱原子间结合力的组元,会使u0减小,使表面内能降低,这样，将会使表而张力降低。5、农而张力在材料成形生产技术中的意义表面张力在大体积系统屮显示不出它的作用，但在微小体积

4、系统会显示很大的作用（1）界而张力与润湿角，接触的两和质点间结合力越人，界而张力（界面能）就越小，两相间的界面张力越小时，润湿角越小，称之为润湿性好。（2）表面张力引起的曲面两侧压力差：表面为平面时（曲率半径为无穷大），表面张力不产生压力差。当表而具有一定的曲度时，液相中的压力髙于气相（pl>p2）,该压力差值的大小与曲率半径成反比，曲率半径越小，表面张力的作用越显著。（3）液膜拉断临界力及表面张力对凝固热裂的影响：液膜的表面张力越大，液膜越薄，则液膜的拉断临界应力越大，裂纹越难形成。第03章金属凝周热力学与动力学1、什么是相变驶动力：固-液体

5、积自由能Z差为相变驱动力。（过冷度AT是影响相变驱动力的决定因索。过冷度AT越大，凝周相变驱动力AGV越大。）2、什么是热力学能障：由被迫处丁•高自由能过渡状态下的界而原子所产生。动力学能障：由金屈原子穿越界面过程所引起——原则上与驱动力大小无关而仅取决于界面结构与性质——激活自由能--一晶体生长。（在相变驱动力的驱使下，借助于起伏作用来克服能量障碍）。3、什么是均质形核、非均质形核、形核率？均质形核：形核前液相金屈或合金中无外來固相质点而从液相自身发生形核的过程，所以也称“自发形核”。非均质形核：依靠外來质点或型壁界面提供的衬底进行生核过程，

6、亦称“异质形核”或“非自发形核”。形核率：是单位体积中、单位吋间内形成的晶核数冃。4、什么是形核功及临界半径5、什么是结构起伏和能量起伏6、非均质形核形核的条件：（1）过冷度（2）结晶相的晶格与杂质基底晶格的错配度的影响，晶格结构越相似，它们Z间的界面能越小，（）越小。（3）杂质农而的粗糙度对非均质形核的影响，凹而杂质形核效率最高，平面次之，凸面最差。7、纯金属晶体长大方式？一、晶体宏观长大方式：（1）平而方式生长，（2）树枝晶方式生长。二、晶体微观长大方式：（1）连续生长机理——粗糙界面的生长（2）侧向生长（二维生长）一一平整界面的生长（3）

7、从缺陷处生长，位错、挛品处一天然的台阶。8、什么是粗糙界面与光界滑面粗糙界面：界而固相一侧的点阵位置只有约50%被固相原子所占据，形成坑坑洼洼、凹凸不平的界而结构。粗糙界面也称“非小晶面”或“非小平面”。光滑界面：界面尚相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子所占满，只留下少数空位或台阶，从而形成整体上平整光滑的界而结构。光滑界而也称“小晶面”或“小平ifff。9、晶体微观长大的特点？（1）连续生长机理一一粗糙界面的生长特点：1）动力学过冷度很小，2）生长速度很快，3）连续生长的结果晶体的表面是光滑的。“微观上粗糙，宏观上光滑（长大后）”。（2）侧向

8、生长（二维主长）一平整界面的生长，特点：1）过冷度影响大2）生长速度慢3）小平面生长成多面体晶体，棱角发明。如前面的Si.“微观上光滑，宏观上粗糙（长