第一篇：鑄造成型原理重點知識總結

第一章

1、可以通過哪些途徑來研究液態金屬的結構？ ?間接方法：通過固---液、固---氣態轉變后，一些物理性質的變化判斷液態的原子結合情況。?直接方法：通過液態金屬的X射線或中子線的結構分析研究液體的原子排列情況。

2、如何理解液態金屬的“遠程無序”“進程無序”結構？

從X射線衍射分析對液態金屬鋁結構的認識中可以看到，液態鋁中的原子排列在幾個原子間的小范圍內，與其固態鋁原子的排列基本一致，呈現一定的規則排列，而距離遠的原子排列就不同于固態？了表現為無序狀態，稱為“遠程無序”“進程無序”結構。3.試闡釋實際液態金屬的結構及能量結構及濃度等三種起伏特征

處于熱運動的原子能量有高有低，同一原子的能量也隨時間不停變化，時高時低，這種現象稱為“能量起伏”。另外，液態金屬中存在由大量不停“游動”著原子團組成，原子集團不斷分化組合，這種現象稱為“結構起伏”。由于同種元素及不同元素之間的原子結合力是不同的，即游動集團之間存在著成分不均勻性，稱之為“濃度起伏”。4.液態金屬黏澇性的本質及影響因素有哪些方面？

本質：是質點間結合力的大小，即原子間做相對運動時產生的阻力。影響因素：?溫度。?熔點。?夾雜。

5、影響充型能力的因素及提高充型能力的措施都有哪些？

（1）金屬性能方面的因素：?合金的化學成分。?結晶潛熱。?金屬的熱處理性能（比熱容，密度和熱導率）④黏度。⑤表面張力。措施：?正確選擇合金成分。?合理的熔煉工藝。

（2）鑄型性質方面的因素：?鑄型的蓄熱系數。?鑄型的溫度。?鑄型中的氣體。措施：?適當降低型砂中的含水量和發氣物質的含量。?提供砂型的透氣性。

（3）澆筑方面的因素：?澆筑的溫度。?充型壓頭。?澆筑系統的結構。措施：?在一定范圍內提高溫度。?增發液態金屬在流動方向上所受的壓力。?鑄件結構方面的因素是鑄件的折算厚度和復雜程度。

6、你認為可以采用哪些工藝措施來提高該鑄件的成品率？

?利用高溫出爐低溫澆筑工藝。?預熱鑄型。?增加金屬液靜壓頭。④分析澆筑系統，合理安排內澆道在鑄件上的位置，選擇恰當的澆筑系統結構和各組元的斷面積，盡量簡化澆筑系統。⑤選擇正確的澆筑位置。⑥適當提高澆筑溫度。

7、鑄件的凝固方式及其影響的因素？

鑄件凝固方式：?逐漸凝固方式。?體積凝固方式。?中間凝固方式。影響因素：凝固區域的寬度，即鑄件的凝固方式是由合金的結晶溫度范圍ΔT與溫度降低ξt（可以近似的表示為溫度梯度）的比值確定。第二章

1、論述均質形核與非均質形核之間的區別與聯系，并分別從臨界形核半徑，形核功這兩個方面闡述外來襯底的濕潤能力對臨界形核過冷度的影響。

區別與聯系：相同點1）形核的驅動力和阻力相同；2）臨界晶核半徑相等；3）形成臨界晶核需要臨界功；4)結構起伏和能量起伏是形核的基礎；5）形核需要一個臨界過冷度；6）形核率在達到極大值之前，隨過冷度增大而增加；

與均質性和相比，非均質性和的特點：1）非均質形核與固體雜質接觸，減少了表面自由能的增加；2）非均質形核的晶核體積小，形核功小，形核所需結構起伏和能量起伏就小，形核容易，臨界度過小；3）非均質形核時晶核形狀和體積由臨界晶核半徑和接觸角共同決定，臨界晶核半徑相同時，接觸角越小，晶核體積越小，形核越容易；4）非均質形核的形核率隨過冷度增加而增大，當超過極大值后下降。

2、從原子角度看，決定固——液界面微觀結構的條件是什么？ 熱力學因素：a?(L/kT00)(?/?)?(?Sm/R)(?/?)

a作為固態圍觀界面結構的判據

a<2形成粗糙界面a>2半整界面

動力學因素?Tk大→連續生長——粗糙平面結構

?Tk小→平整界面生長。

3、闡述各種界面微觀結構與其生長機理和生長速度之間的聯系，并指出它們的生長表面和生長方向各有的特點。（1）粗糙界面是連續生長方式

R1?DL0?Tk/RT0???Tk生長過程中幾乎不存在21熱力學能障 易為較小的動力學過冷所驅動（2）完整平整界面的生長是二維形核生長方式R2??2e?b/?Tk

動力學能障 大需較大的動力學過冷驅動（3）非完整界面的生長是從缺

23陷處生長方式

大大減少熱力學能障 R3???TK

螺旋式的臺階在生長過程中不會消失，加快生長速度。

4、試述成分過冷與熱過冷的含義以及它們之間的區別與聯系。

成分過冷的含義：合金在不平衡凝固時，使凝固界面前沿的液相中形成溶質富集層，因富集層中各處的合金成分不同，具有不同的熔點，造成凝固前沿的液相處于不同的過冷狀態，這種由于液固界面前沿合金成分不同造成的過冷。

熱過冷的含義：界面液相側形成的負溫度梯度，使界面前方獲得大于?Tk的過冷度

區別：熱過冷液固界面前沿的液相具有正的溫度梯度液相中各微區的熔點和實際溫度之間產生的并且與溶質濃度相關的過冷稱為成分過冷。

熱過冷：純金屬實際開始結晶的溫度總是低于理論結晶溫度，這種現象稱為熱過冷。

5、論述成分過冷對單相合金結晶的影響

1)在傳質過程的無成分過冷或負溫度梯度時合金同純金屬一樣，界面為平面和樹枝狀形態： 2)在正的溫度梯度時，晶體的生長方式產生多樣性：當稍有成分過冷時為胞狀生長；隨著成分過冷的增加（即溫度梯度下降），晶體由胞狀晶變為柱狀晶、柱狀枝晶和自由樹枝晶（等軸晶）。

6、細化枝晶間距與提高鑄件質量之間有何聯系 枝晶間距是相鄰同次分枝之間的垂直距離，它是樹枝晶組織細化程度的表征，枝晶距離越小，組織就越細密，分布于其間的元素偏析范圍也就越小，故鑄件越容易通過熱處理而均勻化，因而也就越有利與鑄件質量的提高。第三章

1、典型鑄件的宏觀組織包含那幾個部分？他們形成的機理如何？

①典型鑄件的宏觀組織包含：表面細晶粒區、柱狀晶區、內部等軸晶區②表面細等軸的形成機理：非均質形核和大量游離晶粒提供了表面細等軸晶區的晶核，型壁附近產生較大過冷面大量生核，這些晶核迅速長大并且無相接觸，從而形成無方向性的表面細等軸晶區。中間柱狀晶的形成機理：柱狀晶主要從表面細等軸晶區形成并發展而來，穩定的凝固殼層一旦形成處于在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的單向熱流的作用下，便轉而以枝晶狀延伸生長，由于擇優生長，在逐漸淘汰掉取向不利的晶粒過程中發展成柱狀晶組織。內部等軸晶的形成是由于剩余熔體內部晶核自由生長的結果。

2、產生晶粒游離的途徑有哪些？在實際應用中，如何采取工藝措施來強化晶粒游離作用？ ⑴①液態金屬流動的作用②直接來自過冷熔體的非均質生核③型壁晶粒的脫落④枝晶熔斷和增值⑤液面晶粒沉積 ⑵一，合理控制熱學條件①低的澆注溫度及合適的澆注工藝②合理控制冷卻條件二，孕育處理①孕育劑的作用機理合理選用②合理確定孕育工藝三，動態晶粒細化

3、解釋枝晶縮頸現象產生的原因及對晶粒游離作用的影響

⑴①晶粒生長過程中界面前沿液態金屬凝固點降低從而使其實際過冷度減小，生長速度減慢，又由于晶體根部緊靠型壁，富集的溶質不易排出，生長受到抑制②遠離根部的其他部位面臨較大過冷，生長速度快點多⑵縮頸極易斷開，晶粒自型壁脫落而導致晶粒游離

4、等軸晶組織有何特點？在應用過程中，可從哪些方面來獲得及細化完全等軸晶組織？ ㈠特點：等軸晶去的晶界面積大，雜志和缺陷分布比較分散，呈各向同性，故性能均勻又穩定，缺點是枝晶比較發達，顯微縮松較多，凝固后組織不夠致密。㈡①向熔體加入強生核劑——孕育處理；②控制澆注條件：采用較低的澆注溫度和合適的澆注工藝；③采用金屬型鑄造，提高鑄型的激冷能力；④增大液態金屬與鑄型表面的濕潤角，提高鑄型表面的粗糙度；⑤采用物理方法動態結晶細化等軸晶：震動、攪拌、旋轉鑄型、撞擊等等均可引起固液相對運動，有效減少消除柱狀晶區，細化等軸晶。第四章

1、何謂偏析現象？它對鑄件質量有何影響？

合金在凝固過程中發生化學成分不均勻的現象稱為偏析。偏析會對鑄件的力學性能切削性能耐腐蝕性能產生不同程度的不利影響。偏析的有利方面，可以用它凈化提純金屬。

2、微觀偏析有哪些表現形式？并解釋共形成機理及消除措施？

枝晶偏析：因冷卻速度過快，擴散過程難以充分進行，使凝固過程偏離平衡條件，形成不平衡結晶。

胞狀偏析：胞壁處的溶質的量過多或過少，這種化學不均勻性稱為胞狀偏析。

晶界偏析：第一種，兩個晶粒并排生長，在晶界與液相交界的地方出現一個凹槽有利于原子的富集，凝固后就形成晶界偏析。第二種，兩個晶粒面對面生長，溶質被排出，晶界再相遇時他們之間富集大量溶質造成晶界偏析。消除措施：對晶界偏析用均勻化退火方法，對氧化物和硫化物引起的晶界偏析采用減少合金的氧、硫含量。

3、舉例說明常見的宏觀偏析及其形成機理，并進一步說明在生產中如何采取措施防止。正常偏析：由于溶質再分配，當合金的溶質分配系數K0<1時，溫度降低則溶質的濃度增加，后結晶的固相溶質濃度高于先結晶部分，當K>1時與此相反，這種符合溶質再分配規律的偏析稱為正常偏析。

逆偏析：與正常偏析相反的溶質分布情況，當K<1時，表面或底部含溶質元素多，面中心部分或上部含溶質較少，這種現象稱為逆偏析。防治措施：在合金中加入細化一次分枝的元素，采用細化晶粒的措施，減少合金液的含氣量。帶狀偏析：當固界面過冷度降低，固液界面推進收到溶質偏析的阻礙時，由于界面前方的冷卻，從側壁上可能產生新的晶粒并繼續長大，從前方橫切溶質濃化帶。

防治措施：減少溶質的含量，采取孕育措施細化晶粒，加強固液界面前的對流和攪拌。密度偏析：密度偏析時金屬凝固前或剛開始凝固時，當液體和固體共存或者是互相不混合的液相之間存在著密度差產生的偏析。防治措施：增加鑄件冷卻速度，加入第三種合金元素，盡量降低合金的澆注溫度和澆筑速度。

4、簡述析出性氣孔的特征，形成機制及主要的防治措施 特征：析出性氣孔數量多，尺寸小，形狀呈圓形、橢圓形或針狀，在鑄件斷面呈大面積均勻分布，主要是氫氣孔和氮氣孔

形成機制：金屬在凝固過程中，結晶前沿，被枝晶封閉的液相內氣體的飽和濃度值更大，有大的析出壓力，而液固面氣體的濃度最高，易產生金屬夾雜物，所以液固界面更容易析出氣泡，凝固后形成氣孔 防止措施：①減少金屬液的吸氣量②對金屬液進行除氣處理③阻止金屬液中氣體析出，提高鑄件冷卻速度④型（芯）砂處理，減少砂（芯）型在澆注時的發氣量

5、說明反應性氣孔的形成過程及特征

⑴①氫氣說：金屬液澆入鑄型后，由于金屬液—鑄型界面處氣相中含氫量較高，在凝固過程中，金屬液表面的各種氧化物以及鑄鐵中的石墨固相能使氣體附著形成氣泡，液相中的氫向氣泡擴散，隨著金屬結晶沿枝晶間長大，形成皮下氣泡②氮氣說：鑄型或鑄芯的含氮粘結劑分解造成界面處氮氣濃度增加，當含氮量達到一定濃度，就會產生皮下氣泡③CO說：CO氣泡可依附晶體中的非金屬夾雜物形成。這是氫、氮均可擴散進入氣泡，氣泡沿枝晶生長方向長大形成皮下氣孔

6、簡述夾雜物的來源及其分類。

來源：?原材料本身所含有的夾雜物。?金屬熔煉時，脫氧，脫硫，孕育，球化等處理過程。?液態金屬與耐火材料以及熔渣接觸。④精煉后轉包及澆筑過程形成二次氧化夾雜物。⑤金屬凝固過程中的物理化學反應。

分類：(1)按來源：內在夾雜物和外在夾雜物。（2）按化學成分：?氧化物。?硫化物。?硅酸鹽。（3）按形成時間：初生和二次氧化物以及偏析夾雜物。

7、分析縮孔的形成過程，說明縮孔與縮松的形成條件及形成原因的異同點。純金屬共晶成分合金和結晶溫度范圍窄的合金，在一般鑄造條件下按由表及里逐層凝固的方式凝固，由于金屬和合金在冷卻過程中發生的液態收縮和凝固收縮大于固態收縮，從而在鑄件最后凝固的部位形成尺寸較大的集中縮孔。形成縮松和縮孔的基本原理是相同的，即金屬的液態收縮和凝固收縮之和大于固態收縮。但形成條件是不同的：產生縮孔的條件時鑄件由表及里逐層凝固，形成縮松的條件是金屬的結晶溫度范圍較寬，傾向于體積凝固和同時凝固方式。

第二篇：鑄造成型原理簡答題

1、可以通過哪些途徑研究液態的金屬的結構

答，間接，通過固液，固氣轉變后一些物理性能變化判斷液態金屬原子間結合狀況，直接，通過液態金屬的X射線或中子線結構分析研究。

2、怎樣理解液態金屬“進程有序遠程無需”

答。液態金屬中的原子排列在幾個原子間距內，與固態原子排列基本一致，有規律，而距離遠的原子排列不同與固態，無序。這稱為。

3、闡述實際液態金屬結構，能量，結構及濃度三種起伏。

答。實際金屬含有大量的雜質，他們存在方式是不同。能量起伏，表現為各個原子間的能量不同各個原子的尺寸不同，濃度起伏，表現為各個原子團成分不同，游動的原子團時聚時散此起彼伏形成結構起伏。

4、液態金屬粘滯性本質，及影響因素

答。本質，是質點間（原子間）結合力的大小，影響因素：溫度，熔點，雜質。共晶合金粘度低。

5、影響充型能力的因素及提高充型能力的措施。

答：

1、金屬性能方面，合金的成分，結晶潛熱，金屬的熱物理性能，粘度，表面張力。

2、鑄型性能方面，鑄型的蓄熱系數，鑄型的溫度，鑄型中的氣體，3、澆筑方面、澆注溫度，充型壓頭，澆筑系統的結構

4、鑄件結構方面。措施：1正確選擇合金成分多少

2、合理的熔煉工藝

3、適當降低砂型中的水量和發起物質含量，增加砂型通氣性。

6、某工廠的生產鋁鎂合金機翼（壁厚3mm，長1500mm）采用粘土砂型，常壓下澆筑，常因澆筑不足而報廢，怎樣提高鑄件的成品率。

答：可以采用小蓄熱系數的鑄型，采用預熱，提高澆筑溫度，加大充型壓力，改變澆筑系統，提高金屬液充型能力。

7、如何得到動態凝固曲線及如何利用動態凝固曲線分析鑄件的性質 答、先繪制出鑄件的溫度場，然后給出合金液相線跟固相線溫度，...8、如何理解凝固區域的結構中的“補縮邊界”、傾出邊界 答鑄件在凝固的過程中除純金屬和共晶成分的合金外，在斷面上一般分為3個區域，即固相區，凝固區，液相區。用傾出發做實驗時，晶體能夠隨液態金屬一起被傾出，因此液固部分和固液部分的邊界叫傾出邊界。固液部分靠近固體的部分固相占絕大部分，已經連接為牢固的晶體，靠近傾出邊界的那部分液態占大部分，這兩部分中間形成小的熔池，體積收縮，得不到液態的補充叫補縮邊界。

9、鑄件的凝固方式及其影響因素。

答：方式：逐層凝固方式、體積凝固方式、中間凝固方式，其凝固方式決定于凝固區域的寬度。影響因素：是由合金結晶溫度范圍tc與溫度降t的比值決定的。比值遠小于1時，鑄件的凝固趨向于逐層凝固方式，大于1時趨向于體積凝固方式 第二章

10、論述均質形核與非均質形核之間的區別與聯系。并分別從臨界形核半徑。形核功這兩個方面闡述外來沉底的潤濕能力對臨界形核過冷度的影響。

答：;均質形核與非均質形核臨界半徑相等，非均質形核功是均質形核功Xf（o）。非均質形核所需體積小，即相起伏原子少。兩種形核都需要克服形核功。但非均質形核小。潤視角增大，非均質形核的過冷度增大，f(o)減小，非均質形核功減小，導致能量起伏減小，過冷度減小。

11、從原子角度看，決定固液界面微觀結構的條件是什么？ 答;熱力學因素α<=2粗糙界面α>2時平整界面；動力學因素：動力學過冷度Tk大連續生長，產生粗糙界面，小時平整界面。

12、闡述各種界面微觀結構與其生長機理和生長速度之間的關系，并指出他們的生長方向各有什么特點？

答：A，粗糙界面;連續生長R=U△Tk；完整平整界面;二位生核R=Ue（b/△Tk）；非平整界面：

1、螺旋生長R=U△Tk2

2、旋轉單晶，反射單晶。△Tk上升。B、生長方向：粗糙界面，各項同性的非晶體單晶等，生長方向與熱流方向相同。平整界面，密排線相交的小晶面。C、生長表面：粗糙表面，因是各項同行，光滑生長表面。平整界面，棱角分明的秘排小晶面。

13、試述成分過冷與熱過冷的含義以及他們之間的區別于聯系？

答：只有的當界面液相一側形成負溫度梯度時，才能在純金屬界面前方熔體內獲得過冷，這種僅由于熔體實際溫度分布所決定的過冷狀態稱為熱過冷，對于一般合金由于存在溶質再分配，界面前方的液相線是隨著成分變化而變化的，因此只要實際溫度低于同一地點的液相線溫度，也能在熔體前方獲得過冷。這種由溶質再分配導致界面前方溶體成分及其凝固溫度發生變化而引起的過冷，稱為成分過冷。區別：熱過冷與成分過冷之間的根本區別是前者僅受熱傳導過程的控制，后者則同時受熱傳導過程和傳質過程的制約。

14、何為成分過冷判據？假設在不同條件下，推導其公式。

答：成分過冷判據：Gl

1、液相只有有限擴散條件下的成分過冷。對上式求導，令x=1的，dTl（x）/dx=-mc。（1-k。）R/Dlk。帶入有Gl/R<-mC。（1-k。）/k。Dl；

2、液相部分混合條件下的成分過冷Gl/R<-m平均Cl/Dl(k。/1-k。+e-R/Dl的兒它)。

15、論述成分過冷對單相合金結晶的影響、答;成分過冷對一般單項合金結晶過程與熱過冷對純金屬影響本質相同，但由于同時存在著傳質過程的制約，再無成分過冷的狀態下，界面一平整界面生長，但隨著成分過冷的出現和增大，界面前方一次以胞狀晶、柱狀晶、等軸晶形式進行。

16、闡述內生生長與外生生長的概念以及聯系

答;概念：就合金的宏觀結晶狀態而言，平面生長，胞狀生長和柱狀枝晶生長皆屬于一種晶體自型壁形核，然后由外向內單向延伸生長，稱為外生生長，等軸枝晶在熔體內部自由生長的方式稱內生生長。聯系;成分過冷區的進一步加大，促使了外生生長向內生生長的轉變。

17、細化枝晶與提高鑄件質量之間有何聯系。

答：枝晶間距是相鄰同次分支之間的垂直距離，它是樹枝枝晶組織細化程度表現，枝晶間距越小，組織就越細密，分布于期間的元素偏析范圍也就越小，故鑄件越容易通過通過熱處理而均勻化，因而也就越利于鑄件的質量提高。第三章

18、典型鑄件的宏觀組織包括哪幾部分？它們的形成機理如何？

答：典型的鑄件宏觀組織包含表面細晶粒去區、柱狀晶區、內部等軸晶區、等三個不同形態的晶區。表面細晶粒區形成機理：非均質形核和大游離的晶核提供了表面細晶粒區的晶核，型壁附近產生較大的過冷而大量生核，這些晶核相互接觸并迅速長大，形成的無方向性的表面細等軸晶區。柱狀晶區形成的機理：柱狀晶區開始于穩定的凝固殼層的形成，結束于內部等軸晶區的形成，而穩定的凝固殼一旦形成處于凝固殼前言的晶粒在平行于熱流方向下擇優生長，逐漸淘汰不利于晶體晶體過程發展的柱狀晶粒。內部等軸晶的形成機理：由于剩余熔體內部晶核自由生長的結果。

19、產生晶粒游離的途徑有哪些？在實際應用中，如何采取工藝措施來強化晶粒游離的作用？

答：

1、液態金屬的流動作用

2、直接來自過冷熔體中的非均質形核所引起的晶粒游離

3、型壁晶粒脫落所引起的晶粒游離

4、枝晶熔斷和增殖所引起的晶粒游離

5、液面晶粒沉積所引起的晶粒游離。措施：

一、合理的控制熱學條件

1、低溫澆筑和采用合理的澆筑工藝。

2、合理的控制冷卻條件（小的溫度梯度，高的冷卻速度）

二、孕育處理

1、孕育劑作用機理的合理選擇a、強化形核作用b、強化成分過冷元素孕育劑

2、合理確定孕育工藝

三、動態晶粒的細化

1、機械震動

2、超聲波

3、攪拌

4、流變鑄造。

20、解釋枝晶縮頸現象產生的原因及對晶粒游離作用的影響？

答：原因:晶粒生長過程中界面前沿液態凝固點降低，從而使其實際過冷度減小，生長速度減慢，又由于晶體根部緊靠壁型，富集的溶質不易排出，生長受到抑制，遠離根部其它部位面臨較大的過冷度，生長速度要快的多，從而產生縮頸現象。影響：生成的頭大根小的晶粒，在流液的機械沖刷和溫度波動下，熔點低而又脆弱的縮頸極易斷開形成游離的晶粒。

21、等軸晶組織有何特點？在應用中，可以從哪些方面來獲得及細化完全等軸晶組織？ 答：特點：等軸晶區的晶界面積大，雜質和缺陷分布比較松散，成各項同性，故性能均勻且穩定，缺點是枝晶比較發達，顯微縮松較多，凝固后組織不夠致密。方法：

1、讓熔體中加入強生核劑—孕育處理

2、控制澆筑條件，采用較低的澆筑溫度和合理的澆筑工藝。

3、采用金屬型鑄造，提高鑄型的激冷能力。

4、增大液態金屬與鑄型表面的潤濕角，提高鑄型表面的粗糙度。

5、采用物理的方法動態結晶細化晶粒。第四章

22、何為偏析現象？它對鑄件質量有何影響？

答;合金在凝固過程中發生的化學成分不均勻的現象稱為偏析。偏析會對鑄件的力學性能，切削性能、耐腐蝕性能等產生不同程度的影響，偏析也有有力的方面，比如可利用它來凈化和提純金屬。

23、微觀偏析有哪些表現形式？并解釋其形成機理及消除措施？ 答：微觀偏析安其形式分為胞狀偏析、枝晶偏析、晶界偏析。

枝晶偏析：合金以枝晶形式生長，先結晶的枝干與后續生長的分支也同樣存在著成分差異，稱為枝晶偏析。胞狀偏析：當成分過冷較小時，晶體呈胞狀方式生長。胞狀結構由一系列平行的棒狀晶體所組成，沿凝固方向長大，呈六方斷面，由于凝固過程中的溶質再分配，當合金的平衡分配系數小于1則在胞壁處將富集溶質會貧化，這種化學成分不均勻性稱為胞狀偏析。晶界偏析：第一種兩晶粒并排生長，晶界平行于生長方向，由于表面張力平衡條件的要求，在晶界與液相線交界的地方，會出現一個凹槽，此處有利于溶質原子的富集，凝固后就形成了晶界偏析。第二種兩個晶粒彼此面對面生長，在固液界面，溶質被排出，此外，其他低熔點的物質也會被排出在固液界面，當界面彼此相遇時，在它們之間富集大量溶質，從而造成晶界偏析。

24、舉例說明常見的宏觀偏析及其形成機理，進一步說明在生產過程中如何采取措施防止？ 答：宏觀偏析：正常偏析、逆偏析V形偏析和逆V行偏析，帶狀偏析，密度偏析。

正常偏析：由于溶質再分配，當合金的溶質分配系數小于1，凝固界面將有一部分溶質被排出。隨溫度的降低，溶質濃度將逐漸增加，后結晶的固相溶質濃度高于先結晶的。否則相反.逆偏析：鑄件凝固后，常常出現和正偏析相反的溶質分布情況，當溶質分配系數小于1時，表面或底部含溶質多，而中心部分，或上部分含溶質少。帶狀偏析;當固液界面過冷度降低，固液界面推進受到溶質偏析阻礙時，由于界面前方的冷卻，從側壁上可能產生新的晶粒并繼續長大，從前方橫切溶質濃化帶。密度偏析：也稱重力偏析，液體與固體共存或者互相混合的液相之間存在著密度差時產生的化學成分不均勻現象，多形成于金屬凝固前，或剛剛開始凝固。

防止措施：逆偏析：采取細化晶粒，減小合金液的含氣量。帶狀偏析：減少溶質的含量，采取孕育細化晶粒，加強固液界面前的對流和攪拌。密度偏析：增加鑄件的冷卻速度，使初生相來不及上下浮動。加入第三種合金，盡量降低合金的澆筑溫度和澆注速度。

25、簡述析出性氣孔的特征，形成機理及主要防止措施？ 答：析出性氣孔在鑄件斷面上大面積分布，靠近冒口、熱節等溫較高的區域，其分布較密集，形狀呈團球形，裂紋多角形，斷續裂紋狀或混合形。機理：

1、凝固時溶質再分配導致氣孔形成。結晶前沿特別是枝晶內部液相的氣體濃度聚集區將超過它的飽和濃度，被枝晶封閉在液相內，其氣體的過飽和度更大，有更大的析出壓力，而液相界面處氣體的濃度過高，此處有其他溶質偏析，易產生金屬夾雜物，所以液固界面容易析出氣泡，保留下來的氣泡就形成氣孔。

2、侵入性氣孔形成：將金屬澆入砂型中，由于各種原因會產生大量的氣體，氣體的體積隨溫度的升高二增大，當滿足一定條件，氣泡就能在凝固初期侵入金屬液成為氣泡，氣泡上浮時就形成氣孔。措施：

1、減少金屬液的吸氣量

2、對金屬液進行除氣處理

3、阻止金屬液中氣體的析出

4、型（芯）砂處理，減少其發氣量。

26、說明反應性氣孔的形成過程及特征？

答：

1、金屬-鑄型間反應性氣孔。氫氣說：金屬澆入鑄型后，由于金屬液-鑄型界面處氣體含氫量高，是金屬液表面氫氣濃度增大，凝固過程中，液固表面前沿易形成過飽和氣體濃度很高的氣體析出壓力，金屬液中的氧化物，雜質等，能稱為載體，表面層氣泡一旦形成后，液相中氫氣等氣體都向氣泡擴散，隨著金屬結晶沿枝晶間長大，形成皮下氣孔。氮氣說;鑄型或型芯采用各種含氮樹脂作為粘結劑，分解時造成界面處氣相氮氣濃度增加。提高樹脂 及烏洛托品含量，也會導致含氮量增大，就產生了皮下氣孔。CO說：CO氣泡可以依附在晶體中的非金屬夾雜物形成，這時氮氣氫氣均可擴散到氣泡，氣泡沿枝晶方向生長，形成皮下氣泡。

2、金屬液內反應性氣孔。渣氣孔液態金屬與熔渣相互作用產生的氣孔。CO氣孔依附在FeO熔渣上就形成了氣孔。金屬夜中元素間反應性氣孔，碳氧化反應氣孔，鋼液脫氧不全或鐵液嚴重氧化，溶解的氧若與鐵液中的碳相遇，將產生CO氣泡而沸騰，CO氣泡上浮，吸收氫氣氧氣，長大，凝固時來不及排出，形成氣孔。水蒸氣反應性氣孔：金屬液中溶解的[O]和【H】，如果遇見就會產生水氣泡，來不及析出，就產生氣泡。碳氫反應氣孔：鑄件最后凝固的部位液相中偏析，含有較高的【H】和【C】凝固中產生CH4形成局部氣孔。

27、簡述夾雜物的來源及其分類？

答：

1、原材料本身。

2、金屬熔煉時，脫氧、脫硫孕育、球化等處理，產生大量MnO2、SiO2、Ai2O3等夾雜物。

3、液態金屬與爐襯、澆包的耐火材料及熔渣接觸時，會發生相互作用，產生大量MnO2、Al2O3等夾雜物。

4、在精煉后轉包及澆注過程中，因金屬液表面與空氣接觸，會形成一層氧化膜，會被卷入金屬中，形成二次氧化夾雜物。

5、金屬在凝固過程中，進行各種物理化學反應，生成夾雜物。分類：按來源分類：內在夾雜物和外來夾雜物。按夾雜物化學成分：氧化物，硫化物，硅酸鹽。按夾雜物其形成時間：初生和二次氧化夾雜物以及偏析夾雜物。

28、分析縮孔形成的過程，說明縮孔與縮松的形成條件及形成原因的異同點？

答：過程：純金屬共晶成分合金和窄結晶溫度范圍的合金，在一般的鑄造條件下，按由表及里的逐層凝固方式凝固，由于其凝固前沿直接與液態金屬接觸，當液體金屬凝固成固體而發生體積收縮時，可以不斷得到液體的補充在鑄件最后凝固的地方產生縮孔。異同點;形成縮松跟縮孔的原理是相同的，即金屬的液態收縮和凝固收縮之和大于固態收縮。形成條件不同;：產生縮孔的條件是鑄件由表及里逐層凝固，形成縮松是金屬結晶范圍較寬，傾向于體積凝固和同時凝固的方式。

名詞解釋

1、液態金屬成型技術是將融融的金屬或合金在重力場或其他外力場的作用下注入鑄型型腔中，待其凝固后獲得與型腔形狀相似逐漸的一種方法，這種成型方法叫做鑄造。

2、液態成型（鑄造）是將融化成型的液態金屬澆入住鑄型后一次制成所需形狀和性能的零件

3、金屬塑性成形又稱塑性加工，是利用金屬的塑形，通過外力獲得所需形狀，尺寸與內部性能制品的一種加工方法。

4、表面張力：是表面上存在的一個平行于表面且各個方向大小相等的力。

5、表面自由能；是產生新的單位面積表面時自由能的增量。

6、液態金屬充填鑄型的能力：液態金屬充滿鑄型型腔，獲得完整、輪廓清晰的鑄件的能力。

7、流動性;液態金屬本身的流動性。與金屬的成分、溫度、雜質含量、鑄件結構有關。

8、強迫對流：在凝固過程中可以外在激勵使液相產生的流動

9、液態金屬結晶：液態金屬轉變成晶體的過程稱為液態金屬結晶或金屬一次結晶。

10、相變驅動力：只有當TGs時，結晶才可能自發進行，此時液固兩自由能只差稱為相變驅動力。

11、過冷度：t=t-t0稱之為過冷度

12:、熱力學能障：由界面原子所產生，能直接影響體系自由能的大小。

13、動力學能障：由原子穿越界面的過程中所引起的，其大小與相變驅動力無關，而決定于界面的結構和性質，前者對形核有影響，后者則在晶體生長過程中起關鍵作用。

14、均質形核：是在沒有任何外來界面的均勻熔體中的形核過程。也成自發形核。

15、非均質形核：指在不均勻的熔體中依靠外來雜質或型壁界面的襯底進行形核的過程，也稱非自發形核，異質形核G非=G均f（o），當0

16、晶體生長驅動力：固液界面處，固液兩項體積自由能之差。晶體生長主要受界面生長動力學過程，傳熱過程，傳質過程三方面的影響

17、原子角度看微觀姑爺界面的結構可分為兩大類粗糙界面(非小面界面)、平整界面（小面界面）

18、溶質在分配：從形核開始到結晶結束，整個過程中，固液兩項內部進行著溶質元素的重新分布的過程。

19平衡結晶：對于結晶過程中，固液相都能通過充分傳質而使成分完全均勻并達到平衡相圖所對應的溫度的平衡成分。

20、鑄件的結晶組織，僅宏觀狀態而言，指的是鑄態晶粒的狀態、大小、取向喝和分布等情況。

21、游離晶：鑄件結晶過程中，由于各種因素的影響，除直接借助于獨立生核以外，還會通過其他方式在熔體內形成大量處于游離狀態的自由小晶體，即游離晶。

22、晶體的擇優生長：各個枝晶主干方向不同，主干于熱流方向相同的枝晶生長更為迅速，他們優先生長并抑制其他方向枝晶生長，這個互相競爭淘汰的晶體生長過程稱為晶體的擇優生長。

23、通過強化非均質生核和促進晶粒游離以抑制凝固過程中柱狀晶區的形成和發展，就能獲得等軸晶區。

24、孕育處理;是向液態金屬中，添加少量物質以達到細化晶粒，改善組織之目的的一種方法。

25、流變鑄造：又稱半固態鑄造。是在凝固初期利用攪拌使金屬液稱為半固態的漿料，并進行擠壓成型。

26、定向凝固：又稱定向結晶，是使金屬或合金在熔體中定向生長晶體的一種工藝方法。

27、快速凝固：液態金屬在凝固過程中，由液相到固相的相變過程進行的非常迅速，從而獲得傳統鑄件的鑄錠無法獲得的成分、相結構和顯微結構的過程。

28、偏析：合金在凝固過程中發生成分不均勻的現象。

29、偏析按照其范圍大小分為：微觀偏析和宏觀偏析。

30、微觀偏析：由稱短程偏析，是指小范圍內化學成分不均均勻現象。30、宏觀偏析：又稱長程偏析或區域偏析，是指較大尺寸范圍內的化學成分不均勻現象。Cs>C。正偏析否則為逆偏析。Cs各部分的濃度C。原始濃度。按其表現形式分為：正常偏析，逆偏析，密度偏析等。

31、晶內偏析：晶內先結晶的部分溶質含量低，后結晶部分溶質含量高。這種成分的不均勻性就稱為晶內偏析。

32、枝晶偏析：合金以枝晶形式生長，先結晶的枝干與后續生長的分支也同樣存在著成分差異，稱為枝晶偏析。

33、胞狀偏析：當成分過冷較小時，晶體呈胞狀方式生長。胞狀結構由一系列平行的棒狀晶體所組成，沿凝固方向長大，呈六方斷面，由于凝固過程中的溶質再分配，當合金的平衡分配系數小于1則在胞壁處將富集溶質會貧化，這種化學成分不均勻性稱為胞狀偏析。

34、晶界偏析：兩個晶粒彼此面對面生長，在固液界面，溶質被排出，此外，其他低熔點的物質也會被排出在固液界面，當界面彼此相遇時，在它們之間富集大量溶質，從而造成晶界偏析。

35、氣體元素在金屬中可以以固溶體，化合物及氣態三種形式存在。

36、氣孔分為析出性氣孔、反應性氣孔兩類。

37、析出性氣孔：金屬液在凝固或冷卻過程中，因氣體溶解度下降，析出來的氣體來不及從液面排出而產生的氣孔。

38、反應性氣孔：金屬液和鑄型之間或在金屬液內部發生化學反應所產生的氣孔。

39、收縮：把鑄件在液態、凝固態和固態冷卻工程中發生的體積減小現象稱為收縮。

40、體收縮：金屬從液態到常溫的體積改變量。線收縮：金屬在固態時從高溫到常溫的線尺寸該變量。

41、液態收縮：具有一定成分的鑄造合金從澆注溫度冷卻到液相線發生的體收縮。

42、凝固收縮：金屬從液相線溫度到固相線溫度間產生的體收縮。

43、固態收縮：金屬在固相線一下發生的體收縮。

44、縮孔：鑄造合金在凝固過程中，由于液態收縮和凝固收縮的產生，往往在鑄件最后凝固的部分出現空洞，稱為縮孔，把尺寸較大而且集中的空洞稱為集中縮孔，簡稱縮孔。縮孔的形狀不規則，表面不光滑，可以看到發達的樹枝晶末梢。尺寸細小的而且分散的空洞稱為分散性縮孔，簡稱縮松。縮松安其形態分為宏觀縮松（簡稱縮松）和微觀縮松（或顯微縮松）。

第三篇：材料成型原理 重點整理

液態金屬結構可以這樣描述：液態金屬由許多近程有序的原子集團組成，這些原子集團原子排列規則，有激烈的原子熱運動和大量空穴，存在較大的能量起伏。同時，這些原子集團和空穴時聚時散，時大時小，處于瞬息萬變的狀態。

液態金屬冷卻到冷卻到平衡結晶溫度Tm（熔點）時，并沒有開始結晶，而是冷卻到低于Tm時，固相才開始結晶析出（形核并長大），這種現象叫做過冷

平衡結晶溫度Tm與實際結晶溫度T之間的溫度差稱為過冷度（△T），△T= Tm –T。金屬凝固的驅動力，主要取決于過冷度△T。過冷度越大，凝固的驅動力越大。

液相內部出現晶核時系統自由能對變化：

當過冷液體中出現晶核時，系統自由能將產生變化。系統自由能的變化由兩部分組成，一部分是體積自由能變化，即固、液相之間的體積自由能差△GV。它使系統的自由能降低，它是相變的驅動力；另一部分是界面能變化，由于晶核形成的同時，也形成了新的液一固相界面，因而產生了新的界面能△Gi。這部分能量將導致系統的自由能增大，它是相變的阻力。

圖為在三種曲率不同的表面上形核的示意圖，它們具有相同的潤濕角和晶核曲率半徑，但是顯然包含的原子數不同。顯然在凸面上形成的晶核包含原子數最多，平面上次之，凹面上最少。可見，即使是同一種物質作為形核基底，起形核能力也不同，跟界面的曲率方向和大小有關，凹面的形核能力最強。

一般來說形核劑應該滿足以下幾個條件：

1.失配度小、完全共格對應，方式的界面能最低，促進非自發形核的能

力最強，形核率也最大。

2.粗糙度大、在基底上存在凹坑時，形核能力較強。故表面粗糙不平的形核劑對促進形核有利。

3.分散性好、若形核劑聚集成團，大大降低了有效基底面積，對形核有

不利影響。

4.高溫穩定性好，形核劑在高溫熔體中使用，如發生分解、氧化，或者

與熔體發生一些化學反應，形核劑將發生變質，不能起到促進形核的作用。

金屬結晶為什么需要過冷度呢？結晶在什么條件下才能自發進行呢？ 這是由結晶的熱力學條件所決定的。從熱力學觀點來看，物質狀態的穩定性取決于該狀態的自由能高低：自由能越高，狀態越不穩定；自由能越低，狀態越穩定。物質總是自發地從自由能較高的狀態向自由能較低的狀態轉變。所以，只有伴隨著自由能降低的過程才能自發進行。對于凝固而言，只有當固態金屬的自由能低于液態金屬時，結晶過程才可能進行。

液相和由它析出的固相具有不同的成分，這種由于合金在結晶過程中，析出固相的溶質含量不同于液相，而使界面前沿溶質富集或者貧化的現象，叫做溶質再分配。

在一般凝固條件下，固—液界面前沿將發生溶質富集（k0 <1時），這種溶質富集，將導致液相凝固溫度TL發生變化，與界面前沿實際溫度Ta存在差別，從而引起過冷。引起這種凝固溫度變化是由相圖中的液相線決定的。相圖中的液相線就是合金的平衡結晶溫度（熔點），該溫度隨合金中溶質的含量而變化，對于k0 <1的合金，界面前沿液相中的溶質富集將引起液相線溫度的降低，若熔體溫度低于該合金的液相線溫度時，則處于過冷狀態，過冷度等于液相線溫度與實際溫度之差。

由溶質再分配導致界面前沿平衡凝固溫度發生變化而引起過冷稱為成分過冷。

成分過冷判據

宏觀偏析通常指整個鑄錠或鑄件范圍內產生的成分不均勻現象。一般將宏觀偏析分為正偏析、逆偏析、比重偏析、V形偏析和逆V形偏析、帶狀偏析、區域偏析、層狀偏析等

在不同的合金體系中，由于共晶兩相在析出過程表現的相互關系不同，其結晶方式可分為共生生長和離異生長兩種。

砂型鑄造時，固、液邊界線的間距很寬，在很長一段凝固時間內，固液共存的兩相凝固區幾乎貫穿了整個鑄件斷面，這種凝固方式稱為糊狀凝固； 金屬型鑄造時，固、液邊界線的間距很窄，整個凝固過程中，僅有很薄一層兩相共存區，凝固層由表面向中心逐漸加厚，這種方式稱為逐層凝固。這兩種凝固方式沒有明顯的界限，介于兩者之間的稱為中間凝固方式。

最初各枝晶的取向是很亂的，只有那些主干平行于熱流方向的枝晶才能向前延伸，而將取向不的枝晶逐漸淘汰，這樣柱狀晶的生長方向越來越一致。晶體的這種相互競爭、相互淘汰的生長過程稱為擇優生長；

欲控制獲得細等軸晶組織，采取的工藝措施有如下幾條：(1)適當降低澆注溫度

(2)合理運用鑄型對液態合金的強烈激冷作用(3)孕育處理(4）動態晶粒細化

焊接過程中，改善凝固組織，防止粗晶產生的主要措施有：(1)變質處理。(2)振動結晶。(3)優化焊接工藝參數。

焊接熱源有許多種，如電弧、氣體火焰、摩擦熱、電渣焊的熔渣電阻熱等等。熱源的性質不同，焊接時的溫度場也不同。

在電弧焊條件下，25mm以上的鋼板焊接時，就可以認為是點狀熱源；而100mm以上大厚度工件電渣焊時，只能認為是線狀熱源。

塑性加工 利用金屬材料的塑性變形特性，用工模具加金屬材料施加機械作用，使其發生塑性變形，達到所要求的形狀、尺寸、精度和組織性能。該過程中尺寸形狀和組織性能都同時改變。主要有： 成材的塑性加工：如軋制、擠壓、拉拔等 成形的塑性加工：主要有鍛造、拉深、沖壓等 先進的塑性成形：主要有超塑性成形、液壓脹形、電磁成形等

主應力圖示

變形體某方向上一個線段(如長、寬、高)的起點和終點在垂直于該方向上也可能有位移差(切變量)，與線段原始長度之比，也是衡量變形程度的物理量。叫工程切應變。

《材料成形技術基礎》第頁第9、11、14、17題

變形機制：滑移、孿生、晶界滑動、擴散蠕變 組織性能演變：冷變形-、熱變形-中 塑性與變形抗力：塑性與塑性變形、影響塑性的因素、超塑性、變形抗力的組成、應力狀態對抗力的作用、應力應變關系曲線

1.每個晶粒都處于不同位向的晶粒的包圍之中，晶粒在周圍(鄰居)的約束下變形，晶粒所受的應力狀態發生變化；

2.各個晶粒的取向不同，受力狀態不同，造成各晶粒之間變形的不同

時性和不均勻性；

3.相鄰晶粒之間的變形在晶界上需要協調配合；造成晶界處多系滑移的提前開始和晶界上變形困難，造成晶界和晶內變形的不均勻。

孿生：晶體在外力的作用下，其一部分沿著一定的晶面和該晶面(孿生面)上的一定晶向(孿生方向)，產生均勻切變。孿生后，晶體的變形部分與未變形部分形成關于孿生面的鏡面對稱。鏡面兩側晶體的相對位向發生了改變，但不改變晶體的晶格點陣類型。孿生變形部分稱為“機械孿晶”。

滑移 孿生 原子相對移動距離： 等于 小于(變形方向上一個原子間距 金屬在其再結晶及其以上(通常>0.5Tm)溫度進行的加工叫熱加工。其特點是：

生產變形的位錯： 全位錯 不全位錯 原子移動方向： 雙向 單向/有極性 變形均勻性： 集中在 在整個孿晶

滑移面上 帶上均勻

移動部分晶體取向： 不變 改變/鏡面對稱 開動應力服從： H-P關系 H-P關系 開動條件服從： Schmid定律 Schmid定律

冷變形中金屬組織變化

一、形成纖維組織

二、產生結構缺陷

三、產生晶體學擇優取向

四、晶粒超細化、甚至非晶化，形成非平衡材料

冷變形中金屬性能變化

一、加工硬化(應變強化)：隨著變形程度的增加，金屬的強度指標上升，塑性指標下降。這就是加工硬化。

二、各向異性

三、其他性能變化：冷加工還會造成：密度降低、導電性降低、導熱性降低、耐蝕性變差以及磁性變化等多種物理、化學性能的變化。

拉深：法蘭區坯料在切向壓應力、徑向拉應力作用下向直壁流動，形成筒形或帶法蘭的筒形零件的板成形過程。

1.變形溫度高，加工硬化小； 2.變形抗力低、耗能少； 3.塑性好；加工變形量大； 4.不易產生裂紋等加工缺陷。

但：加工精度低；組織性能不均勻性大。

熱塑性變形過時的基本軟化過程包括：動態回復、動態再結晶、靜態回復、靜態再結晶、亞動態再結晶等。

動態回復、動態再結晶是發生在變形過程中的回復和再結晶過程； 而靜態回復和靜態再結晶則在變形的間歇期間或熱變形后發生。

熱變形時金屬組織性能變化：

1.消除缺陷：消除某些鑄造缺陷，如使氣孔、疏松鍛合；消除或減輕

鑄造偏析；

2.改善晶粒組織：均化和細化晶粒使性能(強度、塑性等)提高。3.改善第二相分布：破碎粗大第二相和化合物，改善夾雜物與脆性相的分布形態。

4.形成流線： 金屬中存在的不溶性物質沿著主應變方向拉長，形成流線。沿著流線方向材料性能提高。5.形成帶狀組織：鑄錠中原來存在枝晶偏析——合金元素的貧區與富

區。熱加工時，這些沿主應變方向擴展，形成帶狀。合金元素含量的不同造成相變溫度的差別，如貧錳區比富錳區發生A——F轉變，將碳拋向富錳區，造成貧錳的帶狀區F比例大，而富錳的帶狀區P比例大，形成帶狀組織。塑性：材料在外力作用下能連續地生產塑性變形而不斷裂的能力

溶質原子溶入溶劑點陣中，造成強度的提高，這就是固溶強化。

當合金中含有細小彌散的顆粒時，就會對位錯運動造成障礙。運動的位錯必須與其滑移面上的彌散顆粒交互作用，從而引起變形抗力的提高。這種作用叫作彌散強化。

手工電弧焊原理:用手工操作焊條進行焊接的一種電弧焊方法。手工電弧焊特點（優點）:手工電弧焊的簡便靈活，適應性強，手工電弧焊特點（不足之處）: 手工電弧焊對焊工的操作技術要求較高，焊接質量在一定程度上決定于焊工的操作技術。此外，手工電弧焊勞動條件差，生產率低。因此，手工電弧焊適用于焊接單件或小批量產品，短的和不規則的、各種空間位置的以及其它不易實現機械化焊接的焊縫。

埋弧自動焊特點（優點）

(1)生產率高 由于可用較大焊接電流，加上焊劑與熔渣的隔熱作用熔深也大。不開坡口單面一次焊，熔深可達20mm。(2)焊縫質量高 熔渣隔絕空氣的保護效果好。熔池金屬與熔化的焊劑之間有較充分的時間進行冶金反應，較大限度地減少了焊縫中產生氣孔、裂紋的可能性。

(3)勞動條件好 既無弧光輻射又無煙塵，勞動環境好。埋弧自動焊特點（不足之處）

埋弧自動焊的主要缺點一是由于采用顆粒狀焊劑堆積形成保護條件，因此，一般只適用于平焊位置。其它焊接位置需采用特殊措施才能保證焊劑覆蓋焊接區。二是焊接設備比手工電弧焊設備復雜，靈活機動性也較差，所以較適合于長焊縫的焊接，短焊縫顯示不出生產率高的特點。

鎢極氬弧焊特點（優點）

1)氬氣本身不和金屬產生化學反應又不溶于金屬，且比空氣重25％，能有效地隔絕電弧周圍空氣。因而可成功地焊接易氧化、氮化及化學活潑性強的有色金屬、不銹鋼和各種合金。

2)直流正極性電弧(工件接直流電源正極，鎢電極接電源負極)穩定，即使在很小的焊接電流(<10A)下仍可穩定燃燒，特別適用于薄板，超薄板的焊接。

3)明弧無渣，熔池可見度好，便于控制，易于實現機械化、自動化和全位置焊接。

4)電弧熱源與填充焊絲分別控制，易于實現單面焊雙面成形，并由于填充焊絲不通過電弧，故不會產生飛濺，焊縫成形美觀。鎢極氬弧焊特點（不足之處）

1)鎢電極承受電流能力有限，所以熔深淺，熔敷率小，生產率低。2)焊接所用惰性氣體(氬氣、氦氣)較貴，與其它電弧焊方法(手工電弧焊，埋弧焊，CO2氣體保護焊)相比，生產成本較高。

3)由于此焊接方法是依靠氬氣機械排開空氣進行保護，所以焊前對焊件表面的清理工作要求嚴格。鎢極氬弧焊用途

鎢極氬弧焊幾乎可以焊所有的金屬和合金，但由于生產成本較高，一般僅用于不銹鋼、耐熱鋼以及銅、鈦、鋁、鎂等有色金屬的焊接。對于低熔點(低沸點)和易蒸發的鉛、錫、鋅等金屬則難以焊接。由于鎢電極承受電流能力有限，從生產率考慮所焊板材范圍以3mm以下為宜。對于某些厚壁重要構件(壓力容器和管道)要求焊透的坡口打底焊、全位置焊和窄間隙焊也可采用鎢極氬弧焊。

熔化極氬弧焊的特點（優點）

1)與鎢極氬弧焊一樣，它幾乎可以焊接所有金屬，尤其適合于焊接鋁及鋁合金，銅合金以及不銹鋼等材料。

2)由于用焊絲作電極，電流密度大，因而焊接熔深大，填充金屬熔敷速度快，用于焊接厚板鋁、銅等金屬時生產率比鎢極氬弧焊高，焊件變形也小。3)常采用直流反接，焊接鋁及鋁合金時有良好的陰極霧化作用。

熔化極脈沖氬弧焊(MIGP)1)具有較寬的電流調節范圍

2)可用較小的平均電流進行焊接，有利于實現全位置焊 3)可有效控制輸入熱量，改善接頭性能

CO2氣體保護焊的特點（優點）

1)生產率高。2)成本低。3)能耗低 4)適用范圍廣。5)抗銹能力強。

6)明弧無渣，熔池便于監視和控制，有利于實現焊接過程的機械化和自動化。

目前，CO2電弧焊由于有氧化性，合金元素易燒損主要用于低碳鋼及低合金鋼等黑色金屬的焊接。對于不銹鋼，由于對焊縫金屬有增碳現象，影響抗晶間腐蝕性能。因此，用于對焊縫性能要求不高的不銹鋼焊件。

熱軋鋼及正火鋼的焊接要點是： ①抗熱裂性比較好。②有一定的冷裂傾向。

③沉淀強化的鋼種(15MnTi、15MnVN、14MnMoV、18MnMoNb等)有產生再熱裂紋的傾向。

④熱軋鋼在制造厚大件時，有層狀撕裂的危險

⑤這類鋼不存在熱影響區軟化問題，但有過熱區脆化問題。

低碳調質鋼的焊接要點是：

①一般含碳量低，而含錳量高，因此熱裂傾向小。高鎳低錳類低合金高強鋼對液化裂紋比較敏感。

②冷裂紋傾向比較大，但只要工藝合適，冷裂紋是呵以避免的。

③有一定的再熱裂紋敏感性(如14MnMoNbB鋼中碳化物形成元素Mo、Nb、B共同作用結果使其易產生再熱裂紋)。④對層狀撕裂不敏感。

⑤有過熱區脆化和熱影響區軟化問題。

以k0 <1的合金為例說明成分過冷的形成原因

在一般凝固條件下，固—液界面前沿將發生溶質富集（k0 <1時），這種溶質富集，將導致液相凝固溫度TL發生變化，與界面前沿實際溫度Ta存在差別，從而引起過冷

對于k0 <1的合金，界面前沿液相中的溶質富集將引起液相線溫度的降低，若熔體溫度低于該合金的液相線溫度時，則處于過冷狀態，過冷度等于液相線溫度與實際溫度之差。

由溶質再分配導致界面前沿平衡凝固溫度發生變化而引起過冷稱為成分過冷。石墨形態對灰口鑄鐵性能的影響

除微量溶于鐵素體以外，絕大部分以石墨形式存在，斷口呈灰色，是應用最廣的鑄鐵。根據石墨形態不同又可分為普通灰口鑄鐵（片狀）、蠕墨鑄鐵（蠕蟲狀）、可鍛鑄鐵（團絮狀）、球墨鑄鐵（球狀）

普通灰口鑄鐵通常指具有片狀石墨的鑄鐵，顯微組織是由金屬基體（鐵素體及珠光體）與片狀石墨組成。其抗拉強度、彈性模量比鋼低，塑韌性接近于零，為脆性材料，不可鍛、沖和焊接成形。但具有優良的鑄造性能和切削加工性能。

球墨鑄鐵不僅具有與鋼相近的力學性能，而且也具有良好的鑄造性、減摩性及低的缺口敏感性等。

蠕墨鑄鐵石墨呈短片狀，片端鈍而圓，類似蠕蟲，是介于片狀和球狀之間的一種過渡形態。承載時應力集中比灰口鐵要小得多，但比球墨鑄鐵大。力學性能介于灰鐵和球鐵之間。導熱性、抗高溫生長及抗氧化性比其它鑄鐵好。

可鍛鑄鐵石墨呈團絮狀，大大減輕了石墨對基體的割裂及應力集中作用，因此強度和韌性較灰口鑄鐵有了很大提高，其抗拉強度最高可達700MPa，伸長率最高達12％，可鍛鑄鐵因此而得名。

形核劑條件（1）失配度小（2）粗糙度高（3）分散性好（4）高溫穩定性好

在設計鑄件時，應考慮以下幾個方面。1.合理設計鑄件壁厚 2.鑄件壁厚應盡可能均勻 3.鑄件的轉角應采用圓角聯接 4.增設防裂筋

5.注意緩解收縮應力

鑄造工藝圖是在零件圖上用各種工藝符號表示出工藝方案的圖紙，主要包括：鑄件的澆注位置、鑄型分型面、型芯的數量、形狀及其固定方法、加工余量、拔模斜度、收縮率、澆注系統、冒口、冷鐵的尺寸和布置等。

第四篇：管理學原理重點知識范文

管理學原理期末復習重點

（A）管理學名詞解釋

1、決策：是組織為了達到某一目標、目的或企圖，在眾多方案中選擇一個最優的方案或策略，并加以實施的過程。P2042、環境：對組織績效起著潛在影響的外部機構或力量。

3、虛擬組織：是一個只有很小規模的核心組織，以合同為基礎，依靠其他商業職能組織進行制造、分銷、營銷或其他關鍵業務活動的結構。P2754、預算：是一種計劃技術，是未來某個時期具體的、數字化的計劃，他把計劃分解成以貨幣或其他數量單位的預算指標，要求各個部門的運作和開支在預算范圍內。P4905、溝通：是信息憑借一定符號載體，在個人或群體之間從發送者到接收者進行傳遞，并獲取理解的過程。P4106、目標管理：MBO是一個全面的管理系統，它用系統的方法，使許多關鍵管理活動結合起來，將組織的整體目標轉換為組織單位或成員的目標，通過層層落實和采取保證措施，有效而又高效地實現組織目標。P1667、激勵：就是組織通過設計適當的外部獎酬形式和工作環境，以一定的行為規范和懲罰性措施，借助信息溝通，來激發、引導、保持和規范組織成員的行為，以實現組織即其成員個人目標的系統活動。P4388、計劃:對未來的預想及使其變為現實的有效方法的設計。

(B)管理學知識要點

1、古典科學管理理論的代表人物P4

5泰羅四條科學管理原則：

（1）、對工人操作的每個動作進行科學研究，用以替代老的單憑經驗的方法；

（2）、科學地挑選工人，并進行培訓和教育，使之成長；

（3）、與工人親密協作，以保證一切工作都按已發展起來的科學原則去辦；

（4）、均分資方和工人們之間在工作中的權力和職責，并最終形成雙方的友好合作關系。P462、管理理論叢林：P47-

48、P75第七點

11個學派——經驗學派，人際關系學派，群體行為學派，合作社會系統學派，社會技術系統學派，決策理論學派，系統學派，管理科學學派，權變學派，管理者工作學派和管理過程學派

2、管理環境：P108

一般環境：經濟政治環境，社會環境，技術環境

具體環境（微觀環境）：供應商，顧客，競爭者，公眾，政府 中觀環境：產業環境，區域環境

3、霍桑試驗P56

結論：(1）工人是社會人，而不是單純追求金錢收入的經紀人

（2）企業中除了正式組織外還存在非正式組織

（3）新型領導方式通過增加員工滿意度來提高士氣，從而達到提高效率的目的4、法約爾P49

法約爾指出，管理是一種普遍存在于各種組織的活動，這種活動對應著計劃、組織、指揮、協調和控制共五種職能。

計劃：對有關事件的預測，并且以預測的結果為根據，擬定出一項工作方案。組織：為組織中各項勞動、材料、人員等資源提供一種結構。

指揮：有關促使組織為達成目標而行動的領導藝術。

協調：為達成組織目標而進行的維持必要的統一的工作。

控制：保證各項工作按既定計劃進行的活動。

5、道德觀P136

道德指某決定和行為正確與否的價值判斷，以及某決定和行為是否被大眾所接受的標準。管理者制定的許多決策要求他們考慮誰會在結果和手段方面受到影響。

對管理道德的判斷理論主要有以下幾種：（1）顯要義務理論（2）相稱理論（3）社會公正理論（4）道德形式主義理論（5）功利觀點（6）道義觀

6、企業應該如何承擔社會責任 P13

4企業應承擔的社會責任可分為兩類：一類是企業對社會造成影響的責任，另一類是企業對社會問題的責任。根據這兩類不同的社會責任，可以采取不同的措施。

企業對社會造成的影響，不管是有意還是無意，都必須負起責任，具體可以采取三種方法：

1）通過消除產生不利影響的活動來承擔社會責任

2）把這些社會影響轉化成企業的發展機會

3）通過制定各種規章制度、法律法規來限制企業對社會的影響

7.群體決策P209

對現代的一些決策問題，特別是對于復雜的大科學、大工程、大企業的決策問題，不能依靠個人決策，而需要采用群體決策。決策群體中的一部分人從事信息收集、處理、分析、歸納與綜合工作。同時，群團中海需要有富于決策經驗的密切合作的領導者和各方面的專家，由這些人組成決策機構智囊團，并發揮整體功能作用，以制定決策方案，合理而又及時地做出決策。決策群團中的每一個成員對決策問題享有平等的決策權，每個人都可自由地、充分地、無拘無束地發表意見，整個群團不受某一成員的領導和控制。群團決策包括以下三個方面的內容：（1）嚴格實行科學決策程序；（2）依靠專家運用科學的決策技術；（3）群體成員運用科學的思維方法判斷。

8.組織文化的類型：(1)硬漢式組織文化(2)“拼命干、盡情玩”文化(3)攻堅文化(4)過程文化

9、非正式組織與正式組織中的區別是什么？在中國傳統文化背景下應如何對待和利用非正式組織？P273-27

4區別：突出表現在是否程序化上：是否程序化設立、是否程序化解散、是否程序化運作等等方面。

我們認為，結合中國傳統文化的特點，對非正式組織更多的是應該采取在堅持一定原則的基礎上容忍并支持其存在和發展，這樣將更大可能地提高正式組織運作的績效和確保正式組織目標的實現。

10.合核心能力的競爭（3）核心產品的份額競爭

沙因的組織文化理論：(A)他將組織文化區分為三個層次：（1）人造品（2）

價值（3）基本的潛在假設(B)組織文化的細分：（1）自然與人的關系（2）現實與真實的本質（3）人性的本質（4）活動的本質（5）人際關系的本質

彼得·圣吉的學習型組織理論:(A)學習型組織具有下面的幾個特征：(1)組織成員擁有一個共同的遠景(2）組織由多個創造性個體組成(3）善于不斷學習（4）“地方為主”的扁平式結構（5）自主管理（6）組織的邊界將被重新界定（7）員工家庭與事業的平衡（8）領導者的新角色(B)七大危及企業的組織障礙：（1）局限思考（2）歸罪于外（3）缺乏整體思考的主動積極性（4）專注于個別事件

（5）習而不察（6）經驗學習的錯覺（7）團體的迷失

六西格瑪理論:其解決問題的基本程序是DMAIC,即Define(界定問題)—Measure(測量)—Analyze(分析)—Improve(改進)—Control（控制）。

11.權變理論的主要觀點P399

沒有一種“最好”的領導行為。一切要以時間、地點、條件為轉移，這是權變理論的實質。研究權變理論最具代表性的主要有：菲德勒模型、領導生命周期理論、路徑——目標理論、領導者參與模型。

菲德勒定義的環境包括以下三項內容：(1）領導者與被領導者的關系(2）工作任務結構(3）職位權力

12.定量決策技術的類型：（1）確定型決策（2）不確定型決策（3）風險型決策

13.預算的種類：（1）收支預算（2）實物預算（3）投資預算(4）現金預算（5）綜合預算

14.預算的可能危害：（1)讓預算目標取代組織目標（2）預算過于詳細（3）預算導致心理低下（4）預算缺乏靈活性

15.質量控制：全面質量管理是由美國管理專家戴明提出，它具有四個特征：（1）全過程的質量管理（2）全企業的質量管理（3）全員的質量管理（4）全面科學的質量管理方法，一切按“計劃—執行—檢查—處理”循環（即PDCA循環）辦事。ISO9000系列標準包括兩個“指南”和三個“質量保證模式”。

16.庫存控制：JIT（JustInTime)生產方式是一種新的生產方式,不斷趨近“零廢品，零庫存，零準備時間”這一目標。

17.溝通的作用：（1）收集信息（2）改善人際關系（3）改善行為(4)創新（5）調動員工積極參與管理決策

18.溝通渠道：（1）正式溝通渠道（2）非正式溝通渠道

19.溝通方式：（1）語言溝通與非語言溝通（2）淺層溝通和深層溝通（3）

20.對溝通過程發生影響的背景因素：（1）心理背景（2）物理背景（3）社會背景（4）文化背景

21.有效溝通的障礙來自以下幾方面：（1）語言表達能力差（2）發送者的信譽（3）知識經驗的差距（4）渠道不暢通(5)心理上的障礙（6）溝通時機不當

22.溝通障礙的解決方法：（1）運用反饋手段（2）提高表達能力（3)積極傾聽

（4）注重非言語提示（5）溝通要因人制宜（6）組織溝通檢查

23.激勵方式：（1）目標激勵（2）參與激勵（3）領導者激勵（4）關心激勵（5）公平激勵（6）認同激勵（7）獎勵激勵（8）懲罰獎勵

24.激勵原則：（1）物質利益原則（2）公平原則（3）差異化和多樣化原則

25.激勵理論：（1）需要層次理論（2）X理論·Y理論·超Y理論與Z理論（3）激勵—保健因素理論（4）期望理論（5）公平理論（6）強化理論（7）激勵需要理論（8）ERG理論（9）不成熟—成熟理論（10）挫折理論

26.激勵的作用：（1)吸引優秀的人才到企業來（2）開發員工的潛在能力，促進

在職員工充分發揮其才能和智慧（3）留住優秀的人才（4）造就良性的競爭環境

27.領導方式理論：

（1）勒溫領導方式理論：關于領導方式的研究最早開始于勒溫，他將領導方式分為三種類型:（a）專制型(b）民主型（c）放任型（2）利克特的領導方式：(a)以工作導向的領導方式（b）以職工為導向的領導方式（3）領導行為四分圖：以亨普希爾為首的一批學者最后歸納為“抓組織”和“關心人”兩大類（4）布萊克和莫頓教授的管理方格理論

28.領導藝術：（1）有效統籌時間：（a)做時間的主人（b)關注重要事務（c)提高會議效率（d)正確把握時機(5)營造良好氛圍（2）充分合理授權：授權要則（a)明確職責（b)因事擇人（c)授權要留責(d)分權而不放任（e)授權要適度

29.環境的不確定性可以從如下兩個角度來衡量：（1）環境的復雜性（2）環境的多變性

30.培養組織文化包括以下六個環節：（1）分析與診斷（2）條理化（3）自我設計（4）倡導與強化（5）實踐與提高（6）適時發展

31.影響社會責任和管理道德的因素：（1）傳統導向和管理價值體系（2）特殊需要群體（3）緊張的生活氣氛

32.全球化的兩個層面：（1）公司經濟一體化（2）區域經濟一體化

33.目標的確定：（A）確定目標的原則：（1）統一性(2)系統性（3）預見性（4）科學性（5）應變性(B)確定目標應注意的問題：(1)目標的確定（2）目標的衡量標準（3）目標的約束條件（4）多目標問題的處理（5）目標的沖突問題目標的管理（MBO）的特點：（1）明確目標（2）參與決策（3）規定時限（4）評價績效（5）目標管理的過程與步驟（1.建立目標體系2.明確責任3.組織實施

4.考評和反饋）

目標管理的優缺點：（A)目標管理的優點：1.目標管理對組織內易于度量和分解的目標會帶來良好的績效2.目標管理有助于改進組織結構的職責分工3.目標管理有利于調動員工的主動性.積極性和創造性。(B)目標管理的缺點:1.偏重操作而忽視原理2.制定缺乏統一指導3.制定目標的困難4.過多強調短期目標5.哲學假設不一定都存在6.目標商定可能增加管理成本7.缺乏靈活性8.有時獎懲不一定都能和目標成果相配合,也很難保證公正性,從而削弱了目標管理的效果。

34.計劃工作的性質：目的性，首位性，普遍性，效率性和創造性。

計劃的類型:1.戰略計劃和作業計劃2.長期計劃和短期計劃3.指導性計劃和具體性計劃

計劃工作的原則：限制因素原則，許諾原則，投入原則，靈活性原則，導向變化原則。

(C)論述題

例如：

1.解決溝通障礙的方法P427-430

2.在中國文化背景下，如何對待和利用非正式組織P273-274

(D)計算題

一．決策推論

1.確定型決策:（1）價值分析法能用最少的耗費使決策得到最大滿足的方案就是最優方案。

單一目標決策：V=F/C(V表示價值系數·F表示功能·C表示費用或成本)多目標決策：F=F1a1+F2a2+F3a3+F4a4+???+Fnan即F=?Fiai V=F/C

i?1n

V=?Fiai/C

i?1n

式中： ai為權數，且 ai<1?ai?1i=1,2,3,4,??;n為功能數目；Fi為子功能（可用貨幣單位，實物單位計量）；C為總費用或總成本。

通過比較各方案的綜合價值，來決定方案的優劣

（2）線性規劃

2.不確定型決策:（1）大中取大法(樂觀決策法)（2）小中取大法（悲觀決策法）

（3）最小后悔值法（機會損失最小值法）

3.風險性決策:（1）期望收益決策法（2）樹狀決策法

能力實在有限啊！肯

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第五篇：材料成型第二章 鑄造復習綱要

第二章：鑄造

一、鑄造工藝基礎

* 鑄造合金的鑄造性能（概念及衡量指標）

* 合金的流動性(概念，常用鑄造合金的流動性，影響因素等)，液態合金流動性以什么來衡量，不同化學成分的合金為何流動性不同，流動性不好會產生什么缺陷。為什么要規定鑄件的最小壁厚，鑄鐵件壁厚局部過薄會出現哪些問題。

* 鑄件的凝固方式，鑄造合金的收縮(收縮的三階段，收縮造成的結果，縮孔、縮松形成的原因、形成的位置，防止縮孔、縮松的措施)。

* 鑄件的同時凝固和順序凝固原則(包括示意圖)，工藝措施如何實現，各有什么優缺點。上述兩種凝固原則各適用于哪些常用合金。

* 鑄造內應力和變形、裂紋；（應力分析，變形分析，結構設計上如何避免），分析T形梁和床身導軌面的應力狀態和變形方向。防止鑄件變形的辦法有哪些？什么是熱裂和冷裂？

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二、砂型鑄造

* 如何制定鑄造工藝圖(包括澆注位置和分型面的選擇，拔模斜度和結構斜度的概念、區別)

*鑄件的結構工藝性。合金鑄造性能對零件結構的要求。鑄造工藝對零件結構的要求。

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三、常用合金鑄件的生產

* 鑄鐵的分類，石墨化過程，石墨化的影響因素，鑄鐵的牌號（灰口鑄鐵和球墨鑄鐵），球墨鑄鐵的生產（包括球化處理和孕育處理，孕育劑、球化劑是什么）；灰口鑄鐵和球墨鑄鐵的性能特點（力學性能和其它性能），各類鑄鐵的用途。

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四、特種鑄造

* 各種特種鑄造的概念、特點和應用（最適合鑄造的合金和結構）

* 什么是熔模鑄造和消失模鑄造，它們的工藝過程包括哪些，有哪些主要特點，其適用范圍如何。

* 金屬型鑄造和壓力鑄造為何能改善鑄件的力學性能