XXXX材料工程基础复习题.docx

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XXXX材料工程基础复习题

1、热处理：

将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却，以改变材料整体或表面组织，从而获得所需性能的工艺过程。

2、起始晶粒度：

钢在临界温度以上A形成刚结束，其晶粒边界刚刚相互接触时晶粒大小。

3、本质晶粒度：

表征钢在加热时奥氏体晶粒长大的倾向。

本质粗晶粒钢：

奥氏体晶粒随温度的升高而且迅速长大。

4、本质细晶粒钢：

奥氏体晶粒随温度升高到某一温度时，才迅速长大。

5、实际晶粒度：

某一具体热处理或热加工条件下的奥氏体的晶粒度，它决定钢冷却后的组织和性能。

6、奥氏体：

C在γ-Fe中的固溶体

奥实体化：

在A1以上的加热，目的是为了获得均匀的奥氏体组织，这一过程称为奥实体化。

合金钢中的奥氏体：

碳和合金元素溶于γ-Fe中的固溶体。

（合金元素如Mn、Si、Cr、Ni、Co等在γ-Fe中取代Fe院子的位置形成置换固溶体）

7、珠光体：

铁素体和渗碳体的机械混合物，渗碳体呈层片状分布在铁素体基体上

8、贝氏体：

渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上的两相混合物。

9、马氏体：

C在α-Fe中的过饱和间隙固溶体，具有很大的晶格畸变，强度很高。

10、回火马氏体：

100~350℃回火所得，是极细的ε-碳化物和低过饱和度的α固溶体组成。

具有高硬度和高耐磨性。

11、回火屈氏体：

300~500℃回火所得，铁素体基体与大量弥散分布的细粒状渗碳体的混合组织。

具有高的屈服强度和弹性极限，同时也具有一定韧性。

12、回火索氏体：

500~650℃回火所得，粗粒状渗碳体和再结晶多边形铁素体的混合组织。

强度、塑性和韧性都比较好。

13、热处理的三大要素：

加热、保温、冷却常规热处理：

退火、正火、淬火及回火

15、退火：

是将钢加热到低于或高于Ac1点以上温度，保持一定时间后缓慢地炉冷或控制冷却速度，以获得平衡态组织的热处理工艺。

16、正火：

将钢材加热到Ac3或Acm以上适当的温度，保持适当时间后在空气中冷却，得到珠光体类组织的热处理工艺。

17、淬火：

将钢加热至Ac1或Ac3以上某一温度，保温以后以大于临界冷却速度冷却，得到介稳定态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。

18、回火：

将淬火的合金过饱和固溶体加热到低于相变临界点（A1）温度，保温一段时间后再冷却到室温的热处理工艺方法。

19、扩散退火：

将金属铸锭、铸件或钢坯在略低于固相线的温度下长期加热，消除或减少化学成分偏析以及显微组织的不均匀性，以达到均匀化目的的热处理工艺。

20、完全退火：

将钢件加热到Ac3以上20~30℃，使之完全奥氏体化，然后缓慢冷却，获得接近于平衡组织的热处理工艺。

21、不完全退火：

将钢件加热至Ac1和Ac3（或Accm）之间，经过保温并缓慢冷却，以获得接近平衡组织的工艺。

（也称软化退火）

22、球化退火：

将钢件加热至Ac1和Ac1以上10~30℃之间再冷却，使钢中的碳化物球状化，或获得“球状珠光体”的退火工艺。

可分为一次球化退火和周期球化退火。

23、再结晶退火：

经冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保持适当时间，使形变晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒，以消除形变强化和残余应力的热处理工艺。

24、去应力退火：

去除由于形变加工、锻造、焊接所引起的及铸件内存在的残余应力而进行的退火工艺。

25、去氢退火：

将钢加热到Ac3以上，然后迅速冷却到C曲线“鼻尖”稍下一点温度等温并保持较长时间，使氢原子从钢内逸出的热处理工艺。

26、等温退火：

将钢件加热到高于Ac3（或Ac1）的温度，保温适当时间后，较快地冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使奥氏体等温转变，然后缓慢冷却的热处理工艺。

27、二次硬化：

钢中加入Mo、W、V、Ti、Nb、Co等元素时，经淬火并在500~600℃区间回火时，不仅硬度不降低，相反可升高到接近淬火钢的硬度值，这种强化效应，称为合金钢二次硬化。

28、过热：

淬火加热温度过高，或在相当高的温度下停留时间过长，使A晶粒粗大，淬火后得到粗针状M的现象

29、过烧：

淬火温度太高，致使A晶界产生熔化现象，晶界有氧化物网络，使得无法补救，工件报废后重熔的现象。

30、淬火的分类

（1）按冷却方式的分类：

单介质淬火、双介质淬火、分级淬火、等温淬火

（2）按加热温度的分类：

完全淬火：

加热温度高于Ac3，全部A化后冷却，适用于亚共析钢和共析钢；不完全淬火：

加热温度高于Ac1，适用于过共析钢。

31、珠光体的形核：

α和渗碳体都可能成为形核的领先相。

在共析与过共析钢中，通常以Fe3C为领先相;在亚共析钢中，不排除以α为领先相的可能

32、珠光体长大的方式：

前向（纵向）长大；侧向（横行）长大：

协作长大、分枝长大

33、常用的淬火介质：

水、盐碱溶液、油、有机物水溶液及乳化液

34、原位析出（会考）：

X-碳化物不是由ε-碳化物直接转变来的，是通过ε-碳化物溶解，并在其他地方重新形核、长大的方式形成的。

35、奥氏体转变的阻力与驱动力：

新相形成，会增加表面能和克服弹性能，需要由相变释放的自由能和系统内能量起伏来补充——自由能差

36、奥氏体的形成机理：

扩散方式、非扩散方式基本过程都是形核与长大

奥氏体的形成过程就是铁晶格的改组和Fe、C原子的扩散过程。

常将这一过程和奥氏体冷却过程的转变称为“相变重结晶”

37、奥氏体的形成过程：

（很重要）

（1）奥氏体晶核的形成；

（2）奥氏体晶核的长大

（3）剩余渗碳体的溶解；（4）奥氏体成分的均匀化

38、回火转变的过程（必考）

（1）M中C的偏聚与群集化；

（2）M的分解；（3）残余A的转变；

（4）碳化物的析出和变化；（5）α相的回复、再结晶。

39、奥氏体向珠光体转变过程中的形核位置珠光体经常哪里？

为什么？

（1）在γ晶界（两个或三个γ晶粒交界处）或者在相界面上形核。

（2）原因：

γ晶界或相界上缺陷多，能量高，易于扩散，有利于产生成分、能量和结构起伏，易于满足形核条件。

转变温度越高，奥氏体完成转变的时间越短？

温度越高，A与P之间的自由能差越大，也就是相变驱动力越大；温度越高，过热度越大，灵界晶核的尺寸就越小，形成A晶核所需的浓度起伏越低；温度越高，Fe和C原子的扩散速度越快，同时A内的浓度梯度越大，A相界面上的C浓度差越大。

以上因素促进A的形核与张大，A的形成加速

40、为什么40CrNiMo比45钢的淬透性好？

40CrNiMo当中具有很多合金元素，溶于奥氏体后，降低了临界冷却速度，使C曲线右移，提高了钢的淬透性。

41、调制处理:

淬火后高温回火，以获得回火索氏体组织的热处理工艺

说明:

亚共析钢、共析钢以及过共析钢的的TTT曲线和CCT曲线的异同比较所占篇幅比较多，在这不再赘述，大家把这部分的课件仔细看一遍到时候用自己理解的话叙述就行.

42、常用的淬火方法

题目类型：

给出钢号，画出冷却曲线，回答该曲线所属于热处理方式、获得组织是什么。

淬火方法的分类：

单介质淬火A→M；双介质淬火A→M；分级淬火A→M，略高于Ms点保温；等温淬火（或称贝氏体淬火）A→B下，稍高于Ms冷却并保温；预冷淬火（或称冷待淬火）A→M。

（1）单介质淬火：

将奥氏体状态的工件放入一种淬火介质中一直冷却到室温的淬火方法。

（2）双介质淬火：

先将奥氏体状态的工件在冷却能力强的淬火介质中冷却至接近Ms点温度时，再立即转入冷却能力较弱的淬火介质中冷却，直至完成马氏体转变。

（3）分级淬火：

将奥氏体状态的工件首先淬入略高于钢的Ms点的盐浴或碱浴炉中保温，当工件内外温度均匀后，再从浴炉中取出空冷至室温，完成马氏体转变。

（4）等温淬火：

将奥氏体化后的工件在稍高于Ms温度的盐浴或碱浴中冷却并保温足够时间，从而获得下贝氏体组织的淬火方法。

（5）预冷淬火：

将奥氏体化后的工件先在空气或热水中经过一段时间的预冷，待工件温度降至临界点稍上一点温度后再淬入冷却介质中的淬火方法。

43、淬透性、淬透层深度和淬硬性的区别。

淬透性：

是钢在淬火时形成马氏体的能力，是钢在规定条件下的一种工艺性能。

淬透层深度：

是指实际工件在具体条件下淬火得到表面马氏体到半马氏体处的距离，它与

钢的淬透性、工件的截面尺寸和淬火介质的冷却能力有关。

淬透性好，工件截面尺寸小，淬

火介质的冷却能力强，则淬透层深度越大。

淬硬性：

指钢淬火后能达到的最高硬度，主要取决于马氏体的含碳量。

44、45钢经不同热处理后的性能及组织（可能出应用题）

组织：

退火：

P+F；正火：

S+F；淬火+低回：

M回；淬火+高回：

S回

性能总结强度硬度：

低温回火>高温回火>正火>退火

韧性塑性：

高温回火>正火>退火>低温回火

抗冲击能力：

高温回火>正火>退后>低温回火

45、预备热处理和最终热处理的概念。

预备热处理：

零件加工过程中的一道中间工序（也称为中间热处理），其目的是改善锻、铸毛坯件组织、消除应力，为后续的机加工或进一步的热处理作准备。

最终热处理：

零件加工的最终工序，其目的是使经过成型工艺达到要求的形状和尺寸后的零件的性能达到所需要的使用性能。

46、为何A晶核优先在F与Fe3C相界产生？

（1）F和Fe3C界面两边的C浓度差最大，有利于为A晶核的形成创造浓度起伏条件；

（2）F和Fe3C界面上原子排列较不规则，有利于提供A形核所需的结构起伏和能量起伏条件。

（3）F和Fe3C界面本来已经存在，在此界面形核时只是将原有界面变为新界面，总的界面能变化较小。

47、非工析钢与共析钢的相同点与不同点？

亚共析钢与过共析钢珠光体加热转变为奥氏体过程与共析钢转变过程一样，即在Ac1温度以上加热无论亚共析钢或是过共析钢中的P均要转变为A。

不同的是还有亚共析钢的F的转变与过共析钢的Fe3CⅡ的溶解。

更重要是F的完全转变要在Ac3以上，Fe3CⅡ的完全溶解要在温度Accm以上。

即亚共析钢加热后组织全为奥氏体需在Ac3以上，对过共析钢要在Accm以上。

48、为什么在奥氏体转变初期和转变后期，转变速度都不大，而在转变达50%左右时转变速度最大？

转变初期只有少量的A核心形成并长大，因而转变速度较小。

以后随等温时间的延长，不断有新的核心形成并长大，因而转变越来越快。

当转变量超过50%以后，相当多的A晶粒已长大并互相接触而停止长大，这时尚未转变的F与Fe3C界面也愈来愈少，形核率相应减小，因而转变速度又逐渐减小。

49、影响奥氏体转变速度的因素

（1）加热温度和保温时间，保温时间越长、加热温度越高、奥氏体化越快。

（2）加热速度，加热速度越大，则孕育期越短，奥氏体化开始和终了温度越高，所需时间越短。

（3）原始组织，原始组织中Fe3C为片状时，Fe3C片间距越小，相界面积越大，A形核速度越大；此时，A中的C浓度梯度也越大，A长大越快。

（4）钢的碳含量:

C↑→F与Fe3C的相界面积↑→原子扩散系数↑→A形成速度↑

C↑→碳化物数量↑→剩余碳化物溶解时间↑→A均匀化的时间↑

（5）合金元素:

加快奥氏体化:

钴、镍;减慢奥氏体化：

铬、钼、钒

50、贝氏体的分类性能

按转变温度的高低分为上贝氏体和下贝氏体。

（1）上贝氏体：

铁素体片较宽，塑性变形抗力较低；同时渗碳体分布在铁素体片之间，容易引起脆断，因此强度和韧性都较差。

（2）下贝氏体：

铁素体针细小，无方向性，碳的过饱和度大，位错密度高，且碳化物分布均匀、弥散度大，所以硬度高，韧性好，具有较好的综合机械性能。

51、板条马氏体与片状马氏体

（1）板条马氏体：

低碳钢、中碳钢形成，显微组织由许多成群的板条组成，亚结构主要为位

错，也称位错马氏体。

（2）片状马氏体：

纤维组织为针状或竹叶状，存在孪晶，也称孪晶马氏体。

（3）碳含量在0.6%以下时基本上为板条马氏体；大于1.0%大多是针状马氏体，在0.6~1.0之间为板条和针状马氏体的混合组织。

（4）性能：

板条马氏体强度高、塑性韧性较好；针状马氏体存在过饱和度大、内应力高、存在孪晶结构，硬而脆，塑性、韧性极差，但晶粒细化得到的隐晶马氏体却有一定的韧性。

52、马氏体转变的特征：

（1）非扩散型转变；

（2）形成速度很快；（3）转变不彻底，总留有残余奥氏体；（4）体积膨胀；（5）化学成分不变；（6）切切变共格性；（7）新旧相之间具有一定的位相关系；（8）需要很大的过冷度（几百℃）；（9）马氏体转变在一个温度范围内进行；（10）应力对马氏体转变有很大影响。

53、有一批45钢普通车床传动齿轮，其工艺路线为锻造-热处理-机械加工-高频淬火-回火。

试问锻后应进行何种热处理？

采用正火或退火处理可细化组织，调整硬度，改善切削加工性。

54、为何不同温度下过冷A稳定性不同？

（1）过冷度较小时，由于过冷A和P之间的自由能差较小（相变驱动力较小），过冷A比较

稳定，故孕育期很长，转变所需总时间也很长；

（2）温度下降，过冷度增大，新旧相之间的自由能差不断加大，过冷A的稳定性最低，孕育期最短，转变速度最快；（3）继续降低温度，新旧相的自由能差不再起主导作用，原子扩散能力起主导作用，温度降低使扩散过程越来越困难，过冷A的孕育期和转变时间逐渐增长。

55、CCT曲线与TTT曲线之间有何差异？

（1）共析钢过冷A连续冷却转变曲线中没有奥氏体转变为贝氏体的部分在连续冷却转变

时得不到贝氏体组织。

（2）与共析钢的TTT曲线相比，共析钢的CCT曲线稍靠右靠下一点，表明连续冷却时，奥氏体完成珠光体转变的温度较低，时间更长。

（3）CCT曲线较难测定，一般用过冷A的TTT曲线来分析连续冷却转变的过程和产物，但要注意二者之间的差异。

56、碳含量对C曲线有何影响

（1）亚共析和过共析钢的C曲线中有先共析相析出线；

（2）共析钢（C%=0.77%）的过冷A最稳定，C曲线最靠右；（3）亚共析钢的过冷A稳定性随含C量降低而降低，C曲线向左边移动；

（4）过共析钢的过冷A稳定性随含C量增加而降低，C曲线向左边移动；（5）A中的含C量越高，Ms点越低，RA越多；原因：

在Ac1以上温度时，随钢中碳含量增大，奥氏体碳含量不增高，而未溶渗碳体量增多，因它们能作为结晶核心，促进奥氏体分解，所以C曲线左移。

57、为什么淬火钢需要进行回火处理？

（重要的）淬火虽然使钢获得了较高的硬度和强度，但钢的弹性、塑性、韧性较低，淬火内应力较大，组织也不稳定。

淬火件未经回火在室温下长期放置，淬火组织将由亚稳定状态向稳定状态转变，并伴随有应力的变化及体积的改变，可能导致工件变形、裂纹甚至断裂。

回火可以减小淬火钢件的内应力、降低脆性，提供塑性、韧性和组织稳定性，得到强韧性良好配合的最佳使用性能。

对某些含氢量较高易于产生氢脆的钢件，回火还可以起到除氢的作用，故淬火需要进行回火处理。

58、回火过程中产生的回火脆性以及预防措施和二次硬化现象

回火脆性：

回火温度升高时，钢的冲击韧性在250~400℃和450~650℃两个区间冲击韧性明显下降，这种催化现象称为回火脆性。

（1）第一类回火脆性：

原因是在250℃以上回火时，碳化物薄片沿板条马氏体的板条边界或针状马氏体的孪晶带和晶界析出，破坏了马氏体之间的链接，降低了韧性。

这类回火脆性无法避免，回火时避开此温度区间。

（2）第二类回火脆性：

原因是磷、锡、铅、砷等杂质元素在原奥氏体晶界上偏聚，或以化合物形式析出，降低了晶界的断裂强度。

防止第二类回火脆性的方法：

a）对于用回火脆性敏感钢制造的小尺寸的工件，可采用高温回火后快速冷却的方法；b）通过提高钢的纯度，减少钢中的杂质元素，以及在钢中加入Mo、W等合金元素，来一直杂质元素向晶界偏聚，从而降低钢的回火脆性；

c）对亚共析钢可采用在A1~A3临界区加热亚温淬火的方法，使P等有害杂志元素涌入铁素体中，从而减小这些杂志在原始奥氏体晶界上的偏聚，可显著减弱回火脆性。

d）采用形变热处理方法也可以减弱回火脆性。

二次硬化：

钢中加入Mo、W、V、Ti、Nb、Co等元素时，经淬火并在500~600℃区间回火时，不仅硬度不降低，相反可升高到接近淬火钢的硬度值，这种强化效应，称为合金钢二次硬化。

59、亚、共、过的淬火加热温度为多少？

为什么选择这样的加热温度？

（1）亚共析钢的淬火温度一般为Ac3以上30℃~50℃。

亚共析钢加热到Ac3以下时，淬火组织中会保留先共析F，淬火后会出现软点，使硬度达不到要求；同时由于这种组织的不均匀性，还可能影响回火后的机械性能。

但为了不致于引起A晶粒的粗化以及尽可能减小淬火缺陷，温度还不能过高，一般为Ac3以上30℃~50℃。

（2）过共析钢的淬火温度一般为Ac1以上30℃~50℃。

过共析钢在淬火加热前都要经过球化处理，如果网状渗碳体存在，则应先正火予以消除，然后再加热淬火；故加热至Ac1以上时，其组织是A和一部分未溶的粒状碳化物（渗碳体）。

淬火后，A转变为M，未溶碳化物被保留下来，这不但不会降低钢的硬度，反而对提高耐磨性有利。

（3）共析钢淬火温度低于Accm。

A中溶入C量增加使Ms点降低，淬火后残余A量增多，使钢

的硬度下降；A的晶粒粗化，淬火后得到粗大M，增大脆性；钢的脱碳氧化严重，降低淬

火钢的表面质量；增大淬火应力，从而增大工件变形与开裂倾向。

60、对于大型铸件为什么需要均匀化退火？

通过热处理能否完全改善钢中的偏析？

为什么？

大型铸件在结晶过程中会发生偏析现象，造成大型铸件成分差异大，组织与性能不均匀，导致压力加工或热处理时形成废品以及机械性能恶化。

通过均匀化退火可以有效改善钢中偏析，防止带来危害。

对于未开坯或铸造的大型原件铸态组织未被破坏，无法完全改善钢中的偏析。

61、共析钢过冷奥氏体连续冷却转变曲线

Ps－过冷A转变为P型组织开始线

Pf－过冷A转变为P型组织终了线

KK′－过冷A转变中止线

Vk－上临界冷却速度，

共析钢以大于该速度冷却时，

由于遇不到P转变线，

得到马氏体（M）组织。

Vk′－下临界冷却速度，

共析钢以小于该速度冷却时，得到全部P型组织。

亚共析钢与共析钢连续冷却转变的差异

亚共析钢过冷A在高温时有一部分将转变为F，而共析钢没有F的转变。

亚共析钢过冷A在中温转变区会有少量贝氏体（上B）产生，共析钢没有。

过共析钢与共析钢连续冷却转变的差异

过共析钢过冷A在高温区，将首先析出二次渗碳体（Fe3CⅡ），而后转变为其它组织。

由于过共析钢奥氏体中碳含量高，所以油冷、水冷后的组织中应包括残余奥氏体（AR）。

过共析钢与共析钢一样，其冷却过程中无贝氏体（B）转变。

1、影响金属熔体粘度的因素有哪些？

（1）温度，粘度随温度的提高而降低；

（2）化学成分，共晶成分的液态合金的粘度最低；

（3）固态颗粒含量，粘度随颗粒体积百分含量的提高而提高。

2、液态金属的有哪些重要的性质。

（1）液态金属的结构,短程有序、长程无序；

（2）液态金属的粘度；

（3）液态金属的表面张力；（4）金属凝固时的体积变化

3、简述液态金属的结构。

液态金属的短程有序、长程无序结构。

（1）原子团（由十几到几百个原子组成）内，原子间仍然保持较强的结合力和原子排列的规律性，既短程有序；

（2）原子团间的距离增大（产生空穴），结合力减小，原子团具有流动性质；（3）存在能量起伏和结构起伏；（4）随温度的提高，原子团尺寸减小、流动速度提高。

4、金属氧化的热力学判据是什么？

在标准状态下，金属的氧化趋势、氧化顺序和可能的氧化烧损程度，一般可用氧化物的标准生成自由焓变量△G0，分解压Po2或氧化物的生成热△H0作判据。

通常△G0、Po2或△H0越小，元素氧化趋势越大，可能的氧化程度越高。

5、氧化精练的原理和过程是什么？

原理：

利用氧将金属中的杂质氧化成渣或生成气体而排除。

工艺步骤：

（1）将杂质元素及部分基体金属氧化；

（2）去除杂质元素氧化物；

（3）将氧化的基体金属氧化物还原。

6、氧化精炼的实质及热力学条件是什么？

氧化精炼的实质是利用氧将金属中的杂质氧化成渣或生成气体而排除的过程；

热力学条件是：

杂质元素对氧的亲和力大于基体金属对氧的亲和力。

7、金属挥发的影响因数有那些？

（1）熔体温度；温度越高，蒸气压越大，挥发速率越快，挥发损失就越大；

（2）金属及合金元素；蒸气压大，蒸发热小，沸点低的金属易发损失；（3）炉膛压力，炉膛压力对金属挥发损失影响很大。

一般压力越小，挥发损失越大，（4）其他因素；时间、比表面积和氧化膜的性质。

8、简述夹渣的来源及去除方法；

（1）来源可分为外来夹渣和内生夹渣两种。

外来夹渣是由原材料带入的或在熔炼过程中进入熔体的耐火材料、熔剂、锈蚀产物、炉气中的灰尘以及工具上的污物等。

内生夹渣是在金属加热及熔炼过程中，金属与炉气和其他物质相互作用生成的化合物（如氧化物、碳化物、氮化物和氢化物等）。

（2）去除方法：

a）静置澄清法；b）浮选法；c）熔剂法；4）过滤法

9、金属熔体中气体的存在形式有哪些？

气体在铸锭中有三种存在形态：

固溶体、化合物和气孔。

10、影响金属熔体中含气量的因素有哪些？

（1）金属和气体的性质；

（2）气体的分压；（3）温度；（4）合金元素

11、简述分压差脱气精练的原理和方法。

分压差脱气精炼法可分为气体脱气法、熔剂脱气法，沸腾脱气法和真空脱气法四种。

（1）气体脱气法：

a）惰性气体精炼：

惰性气体是指那些本身不溶于金属熔体，且不与熔体发生化学反应的气体，如铝合金常用的氮气和氩气等。

b）活性气体精炼（铝合金用氯气脱气效果较好）2Al+3Cl2=2AlCl3↑（主要反应）2[H]+Cl2=2HCl↑

c）混合气体精炼，混合气体精炼能充分发挥惰性气体和活性气体的长处，并减免其害处

（2）熔剂脱气法：

使用固态熔剂脱气时，将脱水的熔剂用钟罩压入熔池内，依靠熔剂的热分解或与金属进行的化学反应所产生的挥发性气泡，达到脱氢的目的。

（3）真空脱气法：

一般在10托真空度下能使铝熔体中的氢含量降到0.1cm3/100g。

12、什么叫溶质再分布？

溶质再分布是合金在非平衡凝固时，铸件成分偏离原始成分、随凝固过程和条件不同，先后凝固部分的成分不均匀、不一致的现象。

13、配料的计算方法和过程是怎么样的？

配料计算程序如下：

首先计算包括熔损在内的各成分需要量；其次计算由废料带入的各成分量；再计算所需中间合金和新金属料量；最后核算。

配料计算的其他方法：

配料计算其实是基于元素的含量平衡而进行的，因此在数学上有许多方法，如用求解多元一次方程的方法，设所需要的物料量为未知数，以每种元素平衡为一个方程，建立方程组进行求解即可。

14、什么叫成分过冷？

如果界面前沿液体的实际温度T实低于TL，则这部分液体处于过冷状态。

这一现象称为成分过冷。

15、什么是中间合金，采用中间合金的理由是什么？

（1）中间合金：

将有些单质做成合金，使其便于加入到合金中，解决烧损，高熔点合金不易熔入等问题同时对原材料影响不大的特种合金。

（2）理由：

a）是为了便于加入某些熔点较高且不易溶解或易氧化、挥发的合金元素，以便更准确地控制成分；b）使用中间合金作炉料，可以避免熔体过热、缩短熔炼时间和降低熔损。

16、为什么在非平衡凝固条件下，单相合金凝固铸件中会出现共晶体？

凝固过程中溶质再分布的基本关系式CS*=kC0（1-fS）（k-1）CL*=CL=C0fL（k-1）

在这一情况下的溶质再分布，会导致铸锭成分分布不均匀，在凝固后期，液相成分远高于C0，甚至可达到共晶体分成CE，使单相合金铸锭中出现共晶组织。

17、成分过冷是怎样影响铸件组织的形态的？

随着成分过冷由弱到强，单相合金的固/液界面生长方式依次成为平面状、胞状、胞状-树枝状四种形式，得到的晶体相应为平面柱状晶、胞状晶、胞状枝晶以及柱状枝晶和自由枝晶。

（1）平面柱状晶：

GL/R很大时不出现成分过冷。

此时界面以平面状生长。

由于GL大，界面某处偶然有个别晶体凸出生长，便伸入到过热的液体（与成分-熔点有关）中，会立即被熔化，使界面仍