晶粒大小对材料的力学性能有何影响?(4分) 如何控制液态金属的结晶过程,以获得细小晶粒?(6分)

第一问主要考查晶粒的粗细对常见力学性能的影响, 如强度、塑性、韧性等指标,答案中出现“晶粒越细,材料强度、硬度越高,塑性、韧性越好”,可以给3分; 如结论不正确,“晶粒越粗,材料强度、硬度越高,塑性、韧性越好”,给0分: 晶粒越细,晶界就越多,晶界处的晶格排列方向极不一致,犬牙交错、互相咬合, 从而增加了塑性变形的抗力,提高了金属的强度。 同时,金属的塑性和韧性也可得到提高。 第二问主要考查液态金属结晶过程中细化晶粒的措施,下面每条措施2分, 答案中出现“提高冷却速度”、“变质处理,增加外来晶核”、 “振动、搅拌”等关键词,每条措施均可以给2分: • 提高冷却速度,增大过冷度^[1],以增加晶核的数目; • 在金属浇注之前,向金属液内加入变质剂(孕育剂)进行变质处理,以增加外来晶核; • 在金属液凝固过程中采用机械、超声波振动、电磁搅拌等;