什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？

本题主要考查顺序凝固原则和同时凝固原则的概念、实现措施以及适用场合。解题思路是分别对顺序凝固原则和同时凝固原则进行详细分析，明确其定义、实现方法和应用场景。

顺序凝固原则

• 概念：顺序凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，使铸件上远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。这样可以使缩孔集中在冒口内，最后将冒口切除，从而获得致密的铸件。
• 实现措施：
  • 设置冒口：冒口是储存金属液的容器，在铸件凝固过程中，冒口内的金属液可以不断补充铸件因凝固收缩而产生的体积减小，使缩孔转移到冒口。
  • 合理使用冷铁：冷铁可以加快铸件某些部位的冷却速度，使铸件按照预定的顺序凝固。例如，在铸件的厚大部位放置冷铁，可以使该部位先凝固。
• 适用场合：广泛应用于收缩大或壁厚差较大的易产生缩孔的铸件，如铸钢、高强度铸铁和可锻铸铁等。这些合金的收缩率较大，如果不采用顺序凝固原则，容易在铸件内部产生缩孔和缩松等缺陷。

同时凝固原则

• 概念：同时凝固，就是采取必要的工艺措施，使铸件各部分冷却速度尽量一致。这样可以使铸件各部分同时凝固，减少铸件内部的热应力，防止铸件产生变形和裂纹。
• 实现措施：
  • 将浇口开在铸件的薄壁处：浇口是金属液进入铸件的通道，将浇口开在薄壁处可以使金属液在薄壁处先充满，然后向厚壁处流动，从而使铸件各部分的冷却速度趋于一致。
  • 在厚壁处可放置冷铁以加快其冷却速度：冷铁可以吸收热量，加快厚壁处的冷却速度，使厚壁处与薄壁处的冷却速度接近。
• 适用场合：
  • 应用于收缩较小的合金（如碳硅质量分数高的灰铸铁），这些合金的收缩率较小，采用同时凝固原则可以减少铸件内部的热应力，提高铸件的质量。
  • 结晶温度范围宽，倾向于糊状凝固的合金（如锡青铜），这类合金在凝固过程中容易产生枝晶偏析和缩松等缺陷，采用同时凝固原则可以使铸件各部分同时凝固，减少这些缺陷的产生。
  • 同时也适用于气密性要求不高的铸件和壁厚均匀的薄壁铸件，对于这些铸件，采用同时凝固原则可以简化工艺，提高生产效率。