凝固技术、铸件形成理论考试.docx

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1、铸件形成理论重要知识点5.影响粘度的因素(1)温度：温度不太高时，T升高，n值下降。温度很高时，T升高，n值升高。(2)化学成分：表面活性元素使液体粘度降低，非表面活性杂质的存在使粘度提高。(3)非金属夹杂物：非金属夹杂物使粘度增加。6.粘度对铸坯质量的影响(1)对液态金属流动状态的影响：粘度对铸件轮廓的清晰程度有影响，为降低液体的粘度应适当提高过热度或者加入表面活性物质等。凝固收缩形成压力差而造成的自然对流直接影响到铸件的质量，如热裂、缩孔、缩松的形成倾向。(2)对液态金属对流的影响：运动粘度越大，对流强度越小。铸坯的宏观偏析主要受

2、对流的影响。(3)对液态金属净化的影响：粘度越大，夹杂物上浮速度越小，越容易滞留在铸坯中形成夹杂、气孔。7.影响表面张力的因素1)熔点：高熔点的物质，其原子间结合力大，其表面张力也大。2)温度：大多数金属和合金，温度升高，表面张力降低。3)溶质：向系统中加入削弱原子间结合力的组元，会使表面内能和表面张力降低。8.表面张力对铸坯质量的影响1)界面张力与润湿角：液态金属凝固时析出的固相与液相的界面能越小，形核率越高。液态杂质与金属晶体之间的润湿性将影响杂质形态。2)表面张力引起的附加压力：附加压力提高金属液中气体析出的阻力，易产生气孔。影

3、响金属液与铸型的相互作用。附加压力为正值时(不润湿)，铸坯表面光滑，但充型能力较差，必须附加一个静压头。附加压力为负值时(润湿)，金属液能很好地充满铸型型腔，但是容易与铸型粘结(粘砂)，阻碍收缩，甚至产生裂纹。9.概念能量起伏：金属晶体结构中每个原子的振动能量不是均等的，一些原子的能量超过原子的平均能量，有些原子的能量则远小于平均能量，这种能量的不均匀性称为“能量起伏”结构起伏：液态金属中的原子集团处于瞬息万变的状态，时而长大时而变小，时而产生时而消失，此起彼落，犹如在不停顿地游动。这种结构的瞬息变化称为结构起伏。近程有序排列：金属液

4、体则由许多原子集团所组成，在原子集团内保持固体的排列特征，而在原子集团之间的结合处则受到很大破坏。这种仅在原子集团内的有序排列称为近程有序排列。浓度起伏：不同原子间结合力存在差别，在金属液原子团簇之间存在着成分差异。这种成分的不均匀性称为浓度起伏。粘滞性：在流体力学中有两个概念，一个是动力粘度，另一个是运动粘度。表面张力：液态金属表面层的质点受到一个指向液体内部的力，物体倾向于减小其表面积，这相当于在液态金属表面有一个平行于表面且各向大小相等的张力，这个张力就是表面张力。第二章液态金属的充型能力1.充型能力与流动性的联系与区别：充型能

5、力：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。即液态金属充填铸型的能力。充型能力与金属液本身的流动能力及铸型性质等因素有关。是设计浇注系统的重要依据之一。流动性：液态金属本身流动的能力。流动性与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。充型能力与流动性的关系：充型能力是外因（铸型性质、浇注条件、铸件结构）和内因（流动性）的共同结果。外因一定时，流动性就是充型能力。充型能力弱，则可能产生浇不足、冷隔、砂眼、铁豆、抬箱，以及卷入性气孔、夹砂等缺陷。2.液态金属的停止流动机理纯金属、共晶合金、窄结晶温度范围合金：型壁处凝固

6、结壳，柱状晶相接触，通道中心合并，流动停止合金的结晶温度范围越宽，枝晶就越发达，液流前端出现较少的固相量，通道阻塞，亦即在相对较短的时间内，液态金属便停止流动。纯金属、共晶合金或窄结晶温度范围合金有良好的流动性，降低了凝固成形中冷隔、热裂、缩松等缺陷的产生。反之，宽结晶温度范围合金由于流动性差，往往会有较多的缺陷产生。3.影响液态金属充型能力因素和提高措施：影响充型能力的因素是通过两个途径发生作用的：影响金属与铸型之间热交换条件，而改变金属液的流动时间；影响金属液在铸型中的水力学条件，而改变金属液的流速。研究铸件温度场的方法有：数学解

7、析法、数值模拟法和实测法等。第三章铸件的凝固1.研究铸件温度场的方法：数学解析法、数值模拟法和实测法等。2.凝固：合金从液态转变成固态的过程，称为一次结晶或凝固。3.研究温度场的意义：根据铸件温度场随时间的变化，能够预计铸件凝固过程中其断面上各个时刻的凝固区域大小及变化，凝固前沿向中心的推进速度，缩孔和缩松的位置，凝固时间等重要问题，为正确设计浇注系统、设置冒口、冷铁，以及采取其他工艺措施提供可靠依据，对于消除铸造缺陷，获得健全铸件，改善铸件组织和性能有重要意义。1.凝固方式及其影响因素一般将金属的凝固方式分为三种类型：逐层凝固方式、

8、体积凝固方式（或称糊状凝固方式）和中间凝固方式。在凝固过程中铸件断面上的凝固区域宽度为零，固体和液体由一条界线（凝固前沿）清楚地分开。随着温度的下降，固体层不断加厚，逐步达到铸件中心。这种情况为逐层凝固方式。铸件凝固的某