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华中科技大学材料成形原理1第1章液态金属的结构和性质第1节材料的固液转变（★）z名词解释1、空穴2、熔化潜热第2节液态金属的结构与分析（★★）z名词解释1、液态金属中的三起伏2、近程有序和远程有序z简答题1、纯金属和实际合金的液态结构有何不同？（习题2.1）第3节液态金属的性质（★★★）z名词解释1、粘度2、表面张力z简答题1、影响液态金属粘度的主要因素？答：（1）化学成分：难熔化合物的液态粘度较高，而熔点低的共晶成分合金的粘度低。（2）温度：液体金属的粘度随温度升高而降低。（3）非金属夹杂物：液态金属中呈固态的非金属夹杂物使液态金属的粘度增加，夹杂物的数量和形态均影响液态金属粘度。华中科技大学材料成形原理22、粘度在材料成形过程中的意义？答：（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，必须尽量除去，否则会影响材料成形件的性能，甚至发生灾难性后果。（2）对液态金属合金流动阻力的影响：粘度越大，流动阻力越大。（3）对凝固过程中液态合金对流的影响：粘度越大对流强度越小，而对流强度影响金属凝固质量。（注意：简答题以上述两个题目为例，这类题的标准答案是相似，作答的关键是每一个要素不能漏，同时用一两句话去简要解释每点要素就行。同样，在记忆时也是一样，先记大的主干，然后对每个主干进行说明一下就可以了。考试的时候运用这样的方式分条理、分主干的去答题，一般都是满分。后面这类较简单的题目我就不一一写答案了，自己对着教材总结一下，这样有助于理解和记忆。）3、影响表面张力的因素？4、表面张力在材料成形过程中的意义？答：（1）表面张力引起的毛细管现象，其产生的附加压力对液态成形（铸造）过程中液态合金的充型性能和铸件表面质量产生很大的影响。（2）金属凝固后期，枝晶之间存在的液膜小到微米时，表面张力对铸件的凝固过程的补缩状况，对是否出现热裂缺陷有重大影响。（3）在熔焊过程中，熔渣与合金液这两相间的作用会对焊接质量产生重要的影响，熔渣与合金液如果是润湿的，就不易将其从合金液中去除，导致焊缝处可能产生夹渣缺陷。（4）界面现象影响到液态成形加工的整个过程，晶体成核及生长、缩松、热裂、夹杂、气泡等缺陷都与界面张力关系密切。第4节半固态金属的流变性及表观粘度（★★）z名词解释流变铸造（私人总结的，仅供参考）：通过机械搅拌或电磁搅拌等方法制作半固态浆料，使其固相分数达到50%~70%，合金浆料仍具有很好的液态流动性，施加压力就可以很好的填充压铸机等成型设备的型腔，然华中科技大学材料成形原理3后进行压铸和挤压至金属模具中成形为零件。z简答题1、流变铸造的优点是什么？（教材P21最后一段）华中科技大学材料成形原理4第2章液态金属的流动和传热第1节液态金属的流动性和充型能力（★★★）z名词解释1、流动性2、充型能力z简答题1、液态金属的流动性和充型能力有何异同？如何提高液态金属的充型能力？（习题2.3，06年真题A-2）2、两种成分液态金属的停止流动机理？（理解记忆）（1）纯金属或节共晶成分合金和结晶温度范围很窄的合金——层状凝固，由外到内逐层凝固。（2）结晶温度很宽的合金——体积凝固。注意：“液态金属充型能力的计算及相关复杂数学模型”不用看，目前考试未出现过这方面的计算题。第2节凝固过程中的液体流动（★★）z名词解释1、自然对流2、强迫对流3、双扩散对流z简答题1、液体在枝晶流动的驱动力？注意：本节的数学模型也不用看了。华中科技大学材料成形原理5第3节凝固过程中的热量传递（★★）z理解温度场和凝固动态动态曲线（也可以结果实验教材看）z简答题1、传热的三种方式？2、铸件的凝固方式及影响因素？（★★★★）第4节铸件凝固时间（★）z名词解释1、铸件的凝固速率：2、凝固速度：z知道凝固时间的3种计算方法（理论计算法、经验计算法、数值模拟法）就可以了，记一下平方根定律的定义及其公式，其余的数学模型不用看。华中科技大学材料成形原理第3章液态金属的凝固形核方式及生长方式第1节凝固的热力学条件（★★★★）z理解形核→凝固这一过程：（教材P40：在相变驱动力的作用下…………直至凝固结束）TΔΔ或vGz简答题1、为什么过冷度是液态合金结晶的驱动力？（06年真题A-1）2、何谓热力学能障和动力学能障？凝固过程中是如何克服这两个能障？（05年D-三）第2节均质形核与异质形核（★★★★★）z名词解释1、均质形核2、异质形核3、形核速率z简答题1、理解润湿角和界面基底的形状与异质形核能力的关系。2、影响异质形核速率的因素？3、什么样的界面才能成为异质形核的衬底？（06年真题A-3）z计算题1、（07年B-1）假设液态金属在凝固时形成的临界核心是边长为a*的立方体：(1)求均质形核时的a*和ΔG*的关系式。6华中科技大学材料成形原理(2)证明在相同过冷度下均质形核时，球形晶核较立方形晶核更易形成。2、（08年、四-1）第3节纯金属的长大方式（★★★★★）z名词解释1、正温度梯度2、负温度梯度3、粗糙界面4、平整界面5、二维晶核6、螺旋位错生长、旋转孪晶生长、反射孪晶生长（这3个名词理解记忆就可，不是很重要）（注意：粗糙界面与平整界面，x和α值的范围；分清楚非小平面界面、粗糙界面、非小平面生长、平整界面、小平面界面、小平面生长这6个概念之间的相互关系）z简答题1、阐述影响晶体生长的因素？（习题3.4，下面的答案与习题上的答案有所不同，自己综合下）答：（1）晶体宏观长大方式取决于界面前方液体中的温度分布，即温度梯度GL，当GL0时，晶体生长以平面方式生长；如果GL0，晶体以树枝方式生长。（2）晶体微观长大方式取决于固-液界面结构：粗糙界面的生长方式叫非小平面生长；平整界面的生长方式叫小平面生长。2、晶体平面方式长大与树枝晶方式生长的机理？答：（1）平面方式长大机理7华中科技大学材料成形原理理解该图，并以教材中相对应的一段话作答（固-液界面前方液体中的温度梯度GL0，液相温度高于界面温度Ti…………导致晶体以平面方式生长）Ti该区域过冷度随X逐渐变小LSTmTX理解该图，并以教材中相应的一段话来作答（固-液界面前方液体中的温度GL0…………成为树枝晶生长方式）（2）树枝晶方式生长机理该区域过冷度随X逐渐变大TiLSTmTX3、阐述晶体的生长机理和及生长速率？（1）连续生长机理：当液固界面在原子尺寸内呈粗糙结构时…………并随机地受到固相中较多近邻原子的键合。（2）晶体的二维生长：当液固界面在原子尺寸内为平整界面时，界面上会形成一个二维晶核。由于二维晶核的形成，产生了台阶……如此继续下去，完成凝固过程。（3）晶体从缺陷处生长①螺旋位错生长②旋转孪晶生长③反射孪晶生长8华中科技大学材料成形原理第4章单相合金与多相合金的凝固（注：本章是作为液态成形部分的重点，也是考试的重点，需要花时间研究的）理解教材P52第1段、第2段了解两个扩散定律（没有教过，但也需要知道一下，最好能大概记下定义。）第1节单相合金的凝固（★★★★★）z名词解释1、溶质再分配2、界面平衡3、正常凝固过程4、溶质平衡分配系数5、成分过冷6、枝晶间距z简答题1、液态金属凝固时的热过冷和成分过程有何区别？成分过冷对单相合金晶体生长方式有何影响？（06年D-1，牢记“成分过冷”判别式及本题答案，11年和12年都考过）2、影响枝晶间距的主要因素是什么？枝晶间距与材质质量有何关系？（习题5.4）z计算题（相当重要）1、05年D-22、06年D-23、11年、第三大题1（其它几年也有，这里就不一一全部列出来，留着做真题时自我评估。）z本章需要牢记的公式：（1）平衡凝固：)1(10kfkCCss−−=)1(0kfkCCLL−+=（最好能理解推导方式）（2）近平衡凝固：10*)1(−−=kssfkCC10*−=kLLfCC（3）成分过冷判据：kDkCmRGLLL)1(0−≤（注意应用的时候用大于等于号，什么时候用小于号）9华中科技大学材料成形原理10第2节共晶合金的凝固（★★★）z名词解释1、规则共晶合金2、非规则共晶合金3、伪共晶组织4、离异生长和离异共晶5、规则共晶凝固6、层片状共晶组织7、棒状共晶z简答题1、Mg、S、O等元素如何影响铸铁中石墨的生长？（习题6.3）2、共晶合金的共生生长、共晶共生区、离异共晶、离异生长、规则共晶凝固相关的概念和知识点。3、层片状共晶和棒状共晶结构的判断。4、了解非规则共晶的特点，了解Al-Si合金的共晶凝固，了解加入Na、Sr等变质元素的影响（没考过，但也不能忽略，容易考）本章概念较多，容易混淆、忘记。可以换照共晶、非共晶、离异共晶三大类来分类进行梳理，共晶中又分为层片状共晶和棒状共晶。z补充两个名词解释：变质处理、孕育处理（第5章的名词解释）。z本章的第3、4、5节内容略微记忆一下相关概念即可，了解下其中内容就行了。华中科技大学材料成形原理11第5章铸件凝固组织的形成与控制本章很重要（近几年都有考到，题目也是大同小异）z理解教材P87第一段话第1节铸件宏观凝固组织的特征及形成机理（★★★★★）z名词解释晶粒增殖过程z简答题1、铸件典型宏观组织是由哪几部分构成的，它们的特征和形成机理如何？（06年D-3）2、试论述铸件宏观凝固组织的内部等轴晶的形成机理。（07年B-4）第2节铸件宏观凝固组织的控制（★★★★★）z名词解释1、孕育处理2、孕育衰退z简答题1、细化凝固组织的生核剂主要有哪几类，其生核机理分别是什么？（05年D-1）2、简述促进生成等轴晶的方式。华中科技大学材料成形原理12第3节气孔与夹杂的形成机理及控制（★★★★★）z三种气孔的定义、特征、形成机理、防止措施（常考内容）z名词解释气孔、一次夹杂、二次夹杂、内在夹杂、外在夹杂、偏析夹杂z简答题1、简述一次夹杂物的形成，分布和排除途径？2、简述二次氧化夹杂物的开成，分布和排除途径？3、影响偏析夹杂物大小和数量的因素？（★★）第4节缩孔与缩松的形成机理（★★★★★）z名词解释1、液态收缩2、凝固收缩3、固态收缩4、缩孔5、缩松z简答题1、试分析缩孔、缩松形成条件及形成原因的异同。（06年D-4）2、阐述灰铸铁和球墨铸铁的缩孔和缩松的形成倾向（07年B-3）华中科技大学材料成形原理133、影响缩孔与缩松大小的因素？（P111）4、影响灰铸铁和球墨铸铁缩孔和缩松的因素（P111）5、防止铸件产生缩孔的途径（05年A-二-3，P111）第5节化学成分的偏析（★★★★）z名词解释1、偏析2、微观偏析3、晶内偏析4、晶界偏析5、宏观偏析6、正常偏析7、逆偏析8、“锡汗”9、V形偏析和逆V形偏析10、带状偏析11、重力偏析z简答题防止或减轻重力偏析（也称密度偏析）的方法？z本章很重要，几乎每年都有一两个大题考到过。液态成形和焊接都有气孔、裂纹的内容，但气孔的内容在本章考，裂纹和变形都在焊接中考，都是必考内容。z本章的第6节“裂纹和变形”的内容就不用花太多时间，了解一下就可，如果后期实在没时间就不用看了。华中科技大学材料成形原理14第6章特殊条件下的凝固（★★）z名词解释（★★★★）1、快速凝固2、定向凝固3、微重力凝固4、超重力凝固z简答题（★★★）1、快速凝固的基本原理？快速凝固晶态合金的组织与性能有何特点？2、定向凝固有哪些方法？有哪些应用？这一章考试内容比较少，时间紧张的同学就把上述几个题目背一下就好，重视一下名词解释就可以了。华中科技大学材料成形原理15第7章焊缝及其热影响区的组织和性能第1节焊接及其冶金特点（★★★★）z名词解释1、焊接及其物理本质2、焊接方法（熔焊、压焊、钎焊定义）3、焊接温度场及温度梯度z简答题1、简述熔焊焊接接头的形成过程？（细看P137第7段，记住各个符号代表的含义。理解记忆焊接接头形成的3个过程：焊接热过程、焊接化学冶金过程、焊接物理冶金过程）2、影响焊接温度场的因素。（注意05年A-7是焊接参数的影响）答案要点：包括焊接参数和金属物理性质两个方面的内容。3、焊接接头的组成部分：焊缝、热影响区和母材；如何保证焊接接头的性能？第2节焊缝金属的组织和性能（★★★★）z名词解释1、联生结晶（也称外延结晶或交互