第2章 纯金属的结晶复习题纲

第2章 纯金属的结晶

重点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法。

基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。结晶的热力学条件和结构条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。

相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。

变质处理:在浇铸前往液态金属中加入形核剂,促使形成大量的非均匀晶核,以细化晶粒的方法。

过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 R k ∝∆T 可知当过冷度∆T 为零时临界晶核半径R k 为无穷大,临界形核功(∆G ∝∆T 2)也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。

细化晶粒的方法:增加过冷度、变质处理、振动与搅拌。

什么是过冷度?为什么金属结晶一定要有过冷度?

过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。

液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 R k ∝∆T 可知当过冷度∆T 为零时临界晶核半径R k 为无穷大,临界形核功(∆G ∝∆T 2)也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。

选择题:

1. 通常实际液态金属结晶时________。

a 以自发形核为主 b 以非自发形核为主 c 边形核边长大

d 待各处都有晶格形成后,再以核晶方式长大。

2. 通常,实际液态金属结晶时,过冷度越大,则_________。

a 形核率N 越大,生长速度G 越小,所以晶粒越细小

b 形核率N 越小,生长速度G 越大,所以晶粒越细小

c 形核率N 增长越快,但生长速度G 增长较慢,所以晶粒越细小

d 生长速度G 增长越快,但形核率N 增长较慢,所心晶粒越细小

3. 液态金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将_________。

a 越接近理论结晶温度 b 越低于理论结晶温度

c 越高于理论结晶温度 d 越来不及变化。

判断题:

1. 凡是液体凝固成固体的过程都是结晶过程。( )

2. 在实际金属结晶时,自发形核常常起着主要作用。( )

3. 在实际金属结晶时,冷却速度越大,则过冷度越大,导致N/G越大,金属结晶后的晶粒就越细小。( )

4.凡是由液态金属冷却结晶的过程都可分为两个阶段。即先形成晶核,待各处形核停止后,便发生各晶核的同时长大,最终使晶粒充满整个容积。( )

第2章 纯金属的结晶

重点内容:均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系;细化晶粒的方法。

基本内容:结晶过程、阻力、动力,过冷度、变质处理的概念。结晶的热力学条件和结构条件,非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。

相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。

变质处理:在浇铸前往液态金属中加入形核剂,促使形成大量的非均匀晶核,以细化晶粒的方法。

过冷度与液态金属结晶的关系:液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 R k ∝∆T 可知当过冷度∆T 为零时临界晶核半径R k 为无穷大,临界形核功(∆G ∝∆T 2)也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。

细化晶粒的方法:增加过冷度、变质处理、振动与搅拌。

什么是过冷度?为什么金属结晶一定要有过冷度?

过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。

液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看,没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 R k ∝∆T 可知当过冷度∆T 为零时临界晶核半径R k 为无穷大,临界形核功(∆G ∝∆T 2)也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时,无法形核,所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度,所以液态金属结晶需要过冷度。

选择题:

1. 通常实际液态金属结晶时________。

a 以自发形核为主 b 以非自发形核为主 c 边形核边长大

d 待各处都有晶格形成后,再以核晶方式长大。

2. 通常,实际液态金属结晶时,过冷度越大,则_________。

a 形核率N 越大,生长速度G 越小,所以晶粒越细小

b 形核率N 越小,生长速度G 越大,所以晶粒越细小

c 形核率N 增长越快,但生长速度G 增长较慢,所以晶粒越细小

d 生长速度G 增长越快,但形核率N 增长较慢,所心晶粒越细小

3. 液态金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将_________。

a 越接近理论结晶温度 b 越低于理论结晶温度

c 越高于理论结晶温度 d 越来不及变化。

判断题:

1. 凡是液体凝固成固体的过程都是结晶过程。( )

2. 在实际金属结晶时,自发形核常常起着主要作用。( )

3. 在实际金属结晶时,冷却速度越大,则过冷度越大,导致N/G越大,金属结晶后的晶粒就越细小。( )

4.凡是由液态金属冷却结晶的过程都可分为两个阶段。即先形成晶核,待各处形核停止后,便发生各晶核的同时长大,最终使晶粒充满整个容积。( )


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