第一章至第七章阶段测验a卷参考答案(李泽亮等同学整理)

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1、A卷《材料成形原理》阶段测验（第一章）班级：姓名：学号成绩：1、下图中偶分布函数g(r)，液体g(r)为c图，晶态固体g(r)为a图，气体g(r)为b图。（a）（b）（c）2、液态金属是由大量不停“游动”着的原子团簇组成，团簇内为某种有序结构，团簇周围是一些散乱无序的原子。由于“能量起伏”，一部分金属原子（离子）从某个团簇中分化出去，同时又会有另一些原子组合到该团簇中，此起彼伏，不断发生着这样的涨落过程，似乎原子团簇本身在“游动”一样，团簇的尺寸及其内部原子数量都随时间和空间发生着改变，这种现象称为结构起伏。3、对于液态合金，若同种元素的原子间结合力F(A-A、B-B)大

2、于异类元素的原子间结合力F(A-B)，则形成富A及富B的原子团簇，具有这样的原子团簇的液体仅有“拓扑短程序”；若熔体的异类组元具有负的混合热，往往F(A-B)＞F(A-A、B-B)，则在液体中形成具有A-B化学键的原子团簇，具有这样的原子团簇的液体同时还有“化学短程序”。4、液体的原子之间结合力（或原子间结合能U）越大，则内摩擦阻力越大，粘度也就越大。液体粘度η随原子间结合能U按指数关系增加，即（公式）：。5、加入价电子多的溶质元素，由于造成合金表面双电层的电荷密度大，从而造成对表面压力大，而使整个系统的表面张力增大。6、铸件的浇注系统静压头H越大，液态金属密度及比热、合

3、金的结晶潜热越大，浇注温度、铸型温度T型越高，充型能力越强。7、两相质点间结合力越大，界面能越小，界面张力就越小。两相间的界面张力越大，则润湿角越大，表示两相间润湿性越差。8、铸件的浇注系统静压头H越大，液态金属密度及比热、合金的结晶潜热越小，浇注温度、铸型温度T型越高，充型能力越强。9、右图为碱金属液态的径向分布函数RDF，请在图中标注液态K的平均原子间距r1的位置，并以积分面积（涂剖面线）表达液态K的配位数N1的求法。见图中标注10、试总结原子间相互作用力、温度、原子间距、表面活性元素对液态金属的粘度、表面张力的总体规律。（可写于背面）A卷原子间相互作用力越大，粘度越

4、大，表面张力越大；温度越高，粘度越小，表面张力越小；原子间距离越大，粘度越小，表面张力越小；表面活性元素降低金属粘度，降低表面张力。A卷《材料成形原理》阶段测验（第二章）班级：姓名：学号成绩：xTi铸件λ1c1ρ1铸型λ2c2ρ2T0图2-3无限大平板铸件凝固温度场分布T20T101、右图为半无限大平板铸件凝固过程的一维不稳定温度场示意图。写出下列参数的含义：λ2为：铸型的热导率c2为：铸型的比热容ρ2为：铸型的密度Ti为：界面处温度为：铸型的蓄热系数2、判断正误（划√或×）（1）其它条件相同，铸件温度场的温度梯度在砂型中小于金属型中的温度梯度。（×）（2）砂型的蓄热系数

5、小于金属型的蓄热系数。（√）（3）随凝固时间的延长，铸件温度场的温度梯度铸件变大。（×）（4）其它条件相同，铜焊件的600℃的等温椭圆面积小于碳钢焊件相应椭圆面积。（√）（5）随铸件断面温度梯度的减小，相同合金铸件越趋向于逐层凝固方式。（×）（6）其它条件相同，随碳钢含碳量的增大，铸件越趋向于体积凝固方式。（√）（7）其它条件相同，焊件板材厚度越小，焊件温度场的等温椭圆面积越小。（×）（8）其它条件相同，焊接速度越大，焊件温度场的等温椭圆面积越小。（√）焊接方向3、右图为某平板熔焊过程中焊件表面的温度分布状况。在图中画出最小温度梯度方向，并指出焊接方向及当前热源位置。答:

6、最小温度梯度方向:从A向左；焊接方向:从A到B；当前热源位置:A4、右图为200mm厚度的25#钢大平板铸件分别在金属型与砂型中的动态凝固曲线，根据图形分别说明：（1）金属型及砂型中距铸件表面75mm处的起始凝固时刻及凝固结束时间答：起始凝固时间凝固结束时间金属型7min9min砂型25min45min（2）指出金属型及砂型中铸件的凝固方式答:金属型中为逐层凝固方式；砂型中为体积凝固方式。《材料成形原理》阶段测验A卷（第三章）班级：姓名：学号成绩：1、判断正误（划√或×）（每题5分）（1）金属熔体从高温冷却降温，一旦温度冷却至平衡熔点Tm，即开始发生凝固。（×）（2）临界

7、晶核半径r*与过冷度ΔT成反比，即ΔT越大（温度越低），则r*越小。（√）（3）非均质形核与均质形核相比，两者临界半径r*相同，形核功ΔG*也相同，但前者临界过冷度ΔT*比后者小很多。（×）（4）非均质形核过程，新生晶体与杂质基底之间的界面张力σSC越小，润湿角越小，形核功ΔG*越小，形核临界过冷度ΔT*越小，形核率越高。（√）（5）晶体按螺旋位错机制生长，任何情况下生长速度R与过冷度ΔT的平方成正比。（×）（6）凝固界面微观结构，以及生长方式、方向及速度均完全取决于物质的热力学性质，与冷却条件等其它因素无关。（×）2、填空（