河北工程大学材料成型理论基础练习题第4章.doc

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1、第4章单相及多相合金的结晶一、判断题1、、“平衡凝固”条件下，凝固后零件断面的成分均匀地为CS=C0。所以“平衡凝固”开始时晶体析出的成分即为C0。（×）2、对于“平衡凝固”及“液相充分混合”所假设的溶质再分配条件下，固-液界面前沿不存在溶质富集层，即界面处及其前方的液相成分处处相同。（√）3、在“平衡凝固”及“液相充分混合”所假设的溶质再分配条件下，固-液界面处的固相及液相成分CS∗、CL∗随凝固过程的进行均始终在不断升高。（√）4、在“液相只有有限扩散”以及“液相中部分混合（有对流作用）”溶质再分配条件

2、下，固-液界面处的固相及液相成分CS∗、CL∗随凝固过程的进行始终不断升高。（×）5、其他条件相同情况下，无论K0＜1还是K0＞1，溶质平衡分配系数K0小的合金更易于发生出现成分过冷。（×）6、其他条件相同情况下，原始浓度C0高的合金更易于出现成分过冷。（√）7、是否出现成分过冷及成分过冷的程度，既取决于合金性质因素（K0、C0、DL、mL）,也取决于工艺因素（R，GL）（√）8、无论是纯金属还是合金，只有当凝固界面液相一侧形成负温度梯度时，才可能出现过冷现象。（×）9、在满足胞状晶生长的成分过冷条件下，若

3、增大凝固界面前方的温度梯度GL，则可能出现柱状树枝晶的生长方式。（×）10、在“液相只有有限扩散”溶质再分配条件下，当达到稳定状态时，界面处及其前方液相成分随时间变化均符合，且溶质富集层以外的成分均为CL=C0。（√）11、如果某合金的当前凝固存在成分过冷程度处于“胞状晶”生长方式的范围内，若大幅度增大液体实际温度梯度GL，凝固界面有向“平整界面”变化的可能。（√）12、成分过冷较小时胞状晶生长方向垂直于固-液界面，与晶体学取向无关。（√）13、“液相部分混合”（有对流作用）的溶质再分配，若液相容积很大以及

4、容积并非很大情况下，＞＞δN处的均为C0，。（×）14、如果某合金的当前凝固存在成分过冷程度处于“胞状晶”生长方式的范围内，若大幅度增大R，生长方式有向“柱状树枝晶”变化的可能。（√）15、规则共晶也可能出现胞状共晶或树枝状共晶形态。这是由于第三组员在界面前沿形成尺度达数百个层片厚度数量级的富集层，产生成分过冷而引起的。（√）二、填空题1、在合金其他性质不变的情况下，若降低GL/R比值或提高合金成分C0，合金固溶体结晶形貌变化趋势为：平面晶→胞状晶→柱状树枝晶→内部等轴晶（自由树枝晶）。2、晶体自型壁生核，

5、然后由外向内单向延伸的生长方式，称为“外生生长”。平面生长、胞状生长和柱状树枝晶生长皆属于此类生长。等轴枝晶在熔体内部自由生长的方式则称为“内生生长”。3、凝固过程枝晶间距越小，合金的成分偏析程度越小，凝固热裂纹形成倾向越小，显微缩松及夹杂物分布的分散度越大，材料的性能越好。4、共晶两相没有共同的生长界面，两相的析出在时间上和空间上都是彼此分离的，各自以不同的速度独立生长，因而形成的组织没有共生共晶的特征。这种非共生生长的共晶结晶方式称为离异生长，所形成的组织称离异共晶。5、规则共晶为层片状还是棒状，主要取

6、决于两相体积的差别，当其中一相的体积分数小于1／π时，则该相倾向于以棒状方式生长。6、共晶组织生长中，共晶两相通过原子的横向扩散不断排走界面前沿积累的溶质，且又互相提供生长所需的组元彼此合作，并排地快速向前生长，这种共晶生长方式称为共生生长。三、选择题1、下面哪一种说法是错误的？CA、对于溶质平衡分配系数K0＜1，K0越小，最终凝固组织的成分偏析越严重。B、“固相无扩散，液相仅有有限扩散”溶质再分配进入稳定阶段的CL∗为C0/K0。C、“固相无扩散，液相仅有有限扩散”及“液相部分混合（有对流）”的两种溶质再

7、分配情况下，进入稳定阶段的固相成分均为C0。D、成分为C0的合金，按照平衡相图，当温度由液态降低至TL而开始析出单相固溶体α相时，其液相的成分为C0，其固相成分为C0K0。2、成分为C0的长条形铸件自左向右定向凝固，对于教材上所描述的四种溶质再分配条件，凝固过程中液固界面的固相成分CS∗始终在不断升高的情况有：AA、“平衡凝固”及“固相无扩散，液相液相充分混合均匀”条件下的两种凝固情况；B．“固相无扩散，液相仅有有限扩散”以外的其他三种；C．除“平衡凝固”以外的其他三种；D．四种溶质再分配条件。3、右图中1

8、、2、3、4为自左向右定向凝固终了的固相溶质分布曲线，属于“液相中部分混合”的情况为：BA.曲线1B.曲线2C.曲线3D.曲线44、下面因素的改变均增加成分过冷程度的是：DA.增大R、C0，降低GL、mL；B.增大R、DL，降低GL；C.降低GL、K0（K0＜1）及C0；D.增大R、C0、K0（K0＞1）;E.B和D5、在共晶合金的凝固中，可能出现的现象是：DA.非共晶成分的合金也可以得到100%的共晶组织。B.