第10講固溶體合金的凝固及制造工藝與凝固組織

1、第十講 固溶體合金的凝固及制造工藝與凝固組織1.合金凝固考點(diǎn)再現(xiàn)：合金凝固的三種方式和平衡分配系數(shù)是這一部分僅有的兩個(gè)知識點(diǎn)，但是到現(xiàn)在為止還沒有出現(xiàn)在考試中，我們只能將其作為一般的小點(diǎn)，考察的可能性同樣不大?？荚囈螅哼@一部分只是記憶就可以了，能夠根據(jù)圖形進(jìn)行分辨就足夠了。知識點(diǎn)平衡分配系數(shù)：任意溫度下，溶質(zhì)在固相中的濃度與在液相中的濃度之比。合金凝固三種典型的情況平衡凝固不平衡凝固 （1） 固相內(nèi)無擴(kuò)散，液相內(nèi)能達(dá)到完全均勻化（2） 固相內(nèi)無擴(kuò)散，液相內(nèi)只有擴(kuò)散沒有對流，溶質(zhì)原子只能部分混合。2.成分過冷考點(diǎn)再現(xiàn)：在10年初試中的名詞解釋考到了成分過冷，在在前幾年并沒有考到這一部分，說明這

2、對于命題老師來說是一個(gè)新的熱點(diǎn)，雖然一般的情況來看，不大可能連續(xù)兩年會出一樣的題，但是可能性還是有的，所以大家還是要注意一下?？荚囈螅撼煞诌^冷可以出名詞解釋也可以出簡答，對于我們來說還是要復(fù)習(xí)的全面一些，以較高的標(biāo)準(zhǔn)對待這一部分，畢竟這一部分不是那么多容易懂。知識點(diǎn)成分過冷：由于固溶體合金在凝固過程中界面前沿的液態(tài)成分有變化而產(chǎn)生的一個(gè)過冷區(qū)，稱為成分過冷。如何解釋與理解成分過冷現(xiàn)象。我們知道，液相中含溶質(zhì)量越多，熔點(diǎn)越低，界面上液體成分為x0/k0，熔點(diǎn)為T3，遠(yuǎn)離界面的液體成分為x0，熔點(diǎn)為T1，所以在界面附近的凝固溫度并不是固定的，隨著離界面距離的增加，從T3逐漸變化到T1，即曲線Te

3、。如液相中的實(shí)際溫度梯度為TL，則Te與TL交截部分都可以凝固。這就是成分過冷。我們需要注意的是，在正溫度梯度下，固溶體合金成分過冷，是有可能產(chǎn)生樹枝狀生長的，這是針對固溶體合金而言的，而對于純金屬，只有負(fù)梯度才可以產(chǎn)生樹枝狀生長的。這一部分可能出簡答題 ，也可能出現(xiàn)填空題或者判斷題。影響成分過冷的最主要的三個(gè)因素？1）鋼錠或鑄錠中的溫度梯度，當(dāng)溫度梯度變得平緩時(shí)，GCRTL，有利于成分過冷區(qū)的形成。2）鑄件的凝固速度越快，GCR越大，也有利于成分過冷區(qū)的形成。3）合金的凝固范圍越大，越易成分過冷。3.凝固組織與偏析考點(diǎn)再現(xiàn)：在09年考試中，涉及到了鑄件的凝固組織的三部分，可以算是重點(diǎn)內(nèi)容，其

4、他部分還沒有在考研中出現(xiàn)，本人認(rèn)為這些內(nèi)容在最近幾年出現(xiàn)的可能性是非常的大的，像這種點(diǎn)很清晰，并且答案很明確，并且在實(shí)際應(yīng)用中很多涉及的部分命題老師應(yīng)該是很喜歡的?？荚囈螅哼@一部分可能會出簡答題，更有可能的是出填空題，對于我們復(fù)習(xí)來說要求不高，只要是將重要的知識點(diǎn)熟記就行了。知識點(diǎn)鑄件的凝固組織分為（表層細(xì)晶區(qū)），（柱狀晶生長區(qū)）和（中心等軸晶）三個(gè)組成部分。中心等軸晶如何形成？（1） 柱狀晶在生長過程中由于鑄錠內(nèi)液體的對流，樹枝被打碎，懸浮在液體中，在錠模中心的溫度過冷到熔點(diǎn)以下時(shí)得以任意生長。（2） 隨著凝固過程的進(jìn)行，錠模中心的溫度梯度越來越平緩，合金容易產(chǎn)生成分過冷，大的成分過冷范圍，使柱狀晶停止生長，前方可能產(chǎn)生一些新的晶核。這道題簡而言之可以歸納為一是對流，一個(gè)是過冷度，然后再擴(kuò)展就可以了。如何獲得細(xì)小的等軸晶？（1） 人工變質(zhì)劑（2） 軋制+退火處理偏析：凝固過程中產(chǎn)生的成分不均勻現(xiàn)象。偏析分為宏觀偏析和顯微偏析宏觀偏析：宏觀范圍內(nèi)的成分不均勻現(xiàn)象。顯微偏析：晶粒內(nèi)部的成分不均勻現(xiàn)象。顯微偏析的消除：擴(kuò)散退火同學(xué)們，以上就是第十講的主要內(nèi)容，最重要的考點(diǎn)是成分過冷，其他考點(diǎn)