题目
(4)如果其他条件相同,试比较在下列铸造条件下铸件晶粒的大小:-|||-①砂模浇注与金属模浇注;-|||-②变质处理与不变质处理;-|||-③铸成厚件与铸成薄件;-|||-④浇注时采用振动与不采用振动。
题目解答
答案
解析
考查要点：本题主要考查金属铸造过程中影响铸件晶粒大小的因素，包括冷却速度、变质处理、铸件厚度、振动作用对晶粒大小的影响规律。
解题核心思路：
- 冷却速度：冷却速度慢（如砂模、厚件）→ 晶粒有更多时间长大 → 晶粒粗大；冷却速度快（如金属模、薄件）→ 晶粒生长受限 → 晶粒细小。
- 变质处理：通过添加细化剂增加晶核数量，抑制晶粒长大 → 晶粒细化。
- 振动作用：振动促进液体金属搅拌，增加形核，减少柱状晶 → 晶粒细化。
破题关键点：
- 模的导热性：金属模导热快，砂模导热慢。
- 铸件厚度与冷却速度：厚件散热慢，冷却慢；薄件散热快，冷却快。
- 变质处理的本质：细化晶粒。
- 振动的作用：促进形核，抑制晶粒长大。
① 砂模浇注与金属模浇注
关键分析：
- 金属模导热性好，浇注后金属液体冷却速度快，晶粒来不及长大 → 晶粒细小。
- 砂模导热性差，冷却速度慢，晶粒有更多时间生长 → 晶粒粗大。
结论：砂模浇注晶粒比金属模大。
② 变质处理与不变质处理
关键分析：
- 变质处理（如添加细化剂）会增加晶核数量，并抑制晶粒长大 → 晶粒细化。
- 不变质处理时，晶核数量少，晶粒容易长大 → 晶粒较粗。
结论：变质处理晶粒比不变质处理小。
③ 铸成厚件与铸成薄件
关键分析：
- 厚件：截面厚，散热慢，冷却速度慢 → 晶粒生长时间长 → 晶粒粗大。
- 薄件：散热快，冷却速度快 → 晶粒生长受限 → 晶粒细小。
结论：厚件晶粒比薄件大。
④ 浇注时采用振动与不采用振动
关键分析：
- 振动作用：搅拌金属液体，促进气泡排出，增加形核，减少柱状晶 → 晶粒细化。
- 不振动：缺乏搅拌，柱状晶易生长 → 晶粒较粗。
结论：采用振动晶粒比不采用振动小。