材料在加工和使用过程中所受的外力称为载荷，按其作用性质可分为静载荷、冲击载荷和交变载荷（）

[单选] 金属在凝固后形成许多外形不规则的小晶体，通常称为（）。A. 晶粒B. 晶格C. 晶胞D. 晶界

11——+解：根据朗格缪尔公式1■p-h邑+丄公式两边乘以P,得.-.以p/v对P做图，则斜率为1/Vs5-15在真空[1]下的氧化铝表面张力约为0.9 N/m，液态铁的表面张力为1.72 N/m，同样条件下液态铁—氧化铝的界面张力为2.3 N/m，问接触角有多大？液态铁能否润湿氧化铝？COS0=%_沧二________________解：儿…二=-0.814,•「「［-■1，所以不能润湿。5-16考虑四种联接作用：焊接、烧结、粘附接合和玻璃-金属的封接，请从原子尺度考虑，解释这些联 接作用相互间有何差异？解：焊接：两种或两种以上材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接.焊接时周围的条件，包括：母材材质、板厚、坡口形状、接头形式、 拘束状态、环境温度及湿度、清洁度以及根据上述诸因素而确定的焊丝（或焊条）种类及直径、焊接电流、 电压、焊接速度、焊接顺序、熔敷方法、运枪（或运条）方法等。焊件坡口及表面如果有油（油漆）、水、 锈等杂质，熔入焊缝中会产生气孔、夹杂、夹渣、裂纹等缺陷，给焊接接头带来危害和隐患。烧结：是赋予材料性能的一种高温处理工艺，原子向接触点的扩散使颗粒间行形成粘结，进一步扩散最 终填满各种剩下的孔隙并使材料的致密度提高。是粉末或粉末压坯加热到低于其中基本成分的熔点的温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加， 把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。低温预烧阶段在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发，压坯内成形剂的分解和排除等。中温升温烧结阶段：此阶段开始出现再结晶，在颗粒内，变形的晶粒得以恢复，改组为新晶粒，同时表面的氧化物被还原， 颗粒界面形成烧结颈。高温保温完成烧结阶段：此阶段中的扩散和流动充分的进行和接近完成，形成大量闭孔，并继续缩小，使孔隙尺寸和孔隙总数有所减少，烧结体密度明显增加。粘附现象的本质和吸附一样都是两种物质之间表面力作用的结果。粘附作用可通过两相相对滑动时的摩 擦、固体粉末的聚集和烧结等现象表现岀来。玻璃和金属的封接，受许多因素的支配。影响封接件最主要的因素有如下四方面：（1）金属的氧化在玻璃与金属气密封接前，通常把金属适度氧化，健金属氧化物处于玻璃与金属之间。这一步骤对封接是十分必要的，也是玻璃封接的一种微观调控手段。金属的氧化处理，是影响玻璃与金属封接最重要的因素， 其中氧化机理是探讨封接技术的关键问题。（2）玻璃和金属的膨胀系数玻璃和金属膨胀系数的一致性， 是形成良好封接的宏观调控手段。 当玻璃熔体与金属封接时， 处于高温下的玻璃有足够的粘滞流动性。它一面变形，一面随着金属的热收缩曲线而收缩。然而，随着温度的降低，玻璃逐渐失去其流动性，以致跟不上金属的热收缩而逐渐从金属的收缩曲线上分离开来。该变化既连续，又取决于冷却速率，因而无法确定哪一点温度是玻璃从金属收缩曲线上分出来的特定温度。通常为方便起见，用一特定温度Tm来表示玻璃固着于金属时的状态。这就是说，当T>Tm，玻璃具有完全的流动性，且不产生应力。当T<Tm,封接玻璃沿着固有的热收缩曲线收缩，这个特定温度Tm称为固化温度，它与玻璃的应变温度甚为接近。在任意温度T时，产生与金属间的收缩差/d,并在封接件内产生与/d成比例的应力。当应力超过玻璃的强度极限时，玻璃即遭到破坏，影响封接件气密性。在固化温度Tm以下，两者热收缩曲线的相对关系实质上反映了膨胀系数的匹配程度，即从Tm起始的玻璃与金属的收缩差应为：/d=(ag-am) (Tm-T)(1-1)式1-1中ag与am分别表示各种玻璃和金属从Tm到两者匹配温度T的膨胀系数。为了使玻璃消除永久应力，封接件需经退火，良好的退火对封接质量有着重要的意义。退火后的封接件不应快速冷却，因为金属比玻璃的导热性好，因而金属比玻璃冷得快。当金属和玻璃的膨胀系数相同时，这种不同的冷却速率导致金属比玻璃收缩大，当玻璃失去流动性后，金属就不得不在窄的范围内冷却，两者长度的改变影响到玻璃和金属的附着能力。如果开始快速冷却的温度超过玻璃的影响退火温度下限，玻璃将处于拉伸状态。为了防止这种拉应力的产生以及为了使玻璃略带压力，玻璃和金属封接后，往往在煤气火焰上单独地加热金属部分。(3)玻璃的强度和界面扩散在考虑到玻璃和金属膨胀系数匹配的基础上，提高破璃的机械强度、尤其是抗拉强度，这对于封接件受到热冲击[2]或者因温度梯度引起的热应力乃至受到使用中的外力时都是有利的。一般玻璃的抗压强度可以很高，达到600〜1500MPa，而抗拉强度极低 仅是抗压强度的10%左右。实际上只是抗拉强度会出现问题。如有可能，采用结晶化破璃封接，这是提高玻璃抗拉强度的有效途径，它通常可以达到原始玻璃抗拉强度的3〜5倍，甚至5倍以上。必须指岀，封接处大量气泡(尤其是成串气泡)的存在是很有害的，因为它能降低机械强度和造成慢性 漏气。溶解在金属中的气体在封接加热时放岀，是产生气泡的一个原因，这在钨、钼、铂等金属是少见的， 而镍、铁及其合金较多。为此，除选用真空治炼法制得的金属外，通常可利用在真空中或氢气中加热金属 预先去气来消除此因素。产生气泡的另一个原因是碳，特别是金属表面层中的碳，在封接时会氧化成二氧 化碳气体而造成气泡，这在镍、铁及其合金中亦较其它金属为严重。解决过个问题的方法是把金属放在湿 氢或真空中退火，以去掉气体和碳。从面杜绝气泡的产生。遇火温度一般在900〜1100'C，时间根据金属的厚度而定。在封接界面附近有两类情况：一类是两种不同材料之间的封接，在交界面直接产生相互扩散。例如玻璃 和玻璃光学研磨封接，以及金属之间的熔接。另一类是为便于封接，交界处放入异种材料。例如玻璃和金 属、陶瓷与金属难以直接发生相互扩散的封接。这种场台下产生熔化扩散现象。然而，无论是相互扩散或 是熔化扩散界面附近的组成、性质和材质内部的组成、性质是不同的，这种变化对封接件的稳定性有很大 的影响。(4)封接件的形状、尺寸以及表面粗糙度封接件内的应力大小和分布情况，受到封接件形状与尺寸的影响。当应力超过封接材料的强度极限时， 势必损伤封接制品。一般地说，封接后，如果封接件仅仅作为电子管或电真空器件的一个组成部分，尚需 继续进行加工，或者用来和同样的电子管或电子器件的封接部进行封接，则需再一次热处理或经受机械力 的作用。外力造成的暂时应力将与材料相互间的热收缩应力复合在一起。与材料间热收缩差同时形成的永久应力和由各种原因构成的暂时应力复合的结果，其值是相当可观的。如果忽视了形状与尺寸对应力的影响，则有可能影响到封接件的稳定性。例如在生产实践中，为了减轻这种应力，可以利用金属薄边的可塑性进行封接，甚至可以利用金属的弹性来进行封接。此外，在粘附性试验中也发现，如果底料上凹凸均匀，则粘附性良好，必然对封接产生有利的影响。5-17 MgO—AI2O3—Si02系统[3]的低共熔物放在Si3N4陶瓷片上，在低共熔温度下，液相的表面张力为900mN/rn液体与固体的界面能为600mN/m，测得接触角为70.52°。 (1)求SisZ的表面张力；(2)把Si3N4在低共熔温度下进行热处理，测试其热腐蚀[4]的槽角为60C,求Si3N4的晶界能？解:(1)幕J=900cos70.52°+600=900mN/M(2)=2X900cos300=1558.8 mN/My=]OQV=0 925-18氧化铝瓷件中需要披银，已知1000C时-mN/m;^'mN/m;v=177mN/m，问液态银能否润湿氧化铝瓷件表面？可以用什么方法改善它们之间的润湿性？cosff^解：芒i=-0.8370-1尤I不能润湿，陶瓷元件表面披银，必须先将瓷件表面磨平并抛光，才能提高瓷件与银层之间的润湿性。5-19根据图5-13和表5-2可知，具有面心立方晶格不同晶面（110）、（100）、（111）上，原子密度不同，试回答，那一个晶面上固-气表面能将是最低的？为什么？解：根据公式表面能k••，其中一"为固体表面能，…亠为晶格能，-为阿弗加德罗常数，丄一为1m2表面上的原子数目。‘.和分别为表示第i个原子在晶体体积内和竝3—1>15表面上时，最邻近的原子的数目，在面心立方体晶体中--J在（111）面上为6，在（100）面上为4，在（110）面上为2.将上述数据带入公式，得

冷拔低碳钢丝是将直径()的低碳钢钢筋在常温下通过拔丝模多次强力拉拔而成。A. 6~8 mmB. 8~12 mmC. 12~16 mmD. 18~40 mm

下列关于形核说法错误的是()。A. 非均匀形核所需的过冷度比均匀形核的小B. 非均匀形核的临界晶核半径与均匀形核的相等C. 非均匀形核的形核功比均匀形核的小D. 非均匀形核与均匀形核的晶核体积相同

[单选，A1型题] 以下哪种不是制作暂基托的材料（）A. 蜡片B. 虫蜡板C. 自凝树脂D. 光固化树脂E. 热凝树脂

通常间隙固溶体的溶解度大于置换固溶体的溶解度。

回归时间过长，则会出现对应于该温度下的______，使硬度重新升高，或发生______，达不到回归处理的效果。1．均匀化处理的目的是在高温下通过______消除或减小实际结晶条件下晶内成分______和偏离于______的组织状态，改善合金材料的工艺性能和使用性能。2.基于回复及再结晶过程退火主要应用是消除金属及合金因______而造成的组织与性能亚稳定状态。变形前的原始晶粒小，变形储能______，再结晶温度________3．时效与回火[1]的区别是固溶体从高温到低温时是否发生了______晶体结构的转变。4．时效后脱溶相与基体界面关系有______、______、______三种形式。5．时效强化是______与______的相互作用。主要有______机制与______机制。6．低碳马氏体的形貌一般为______，中碳马氏体的形貌一般为______，高碳马氏体的形貌一般为______。8.把钢加热到临界点Ac1；或Ac3以上保温并随之以大于临界冷却速度冷却，用以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为______。9.形变热处理是将塑性变形的______与热处理时的______结合，使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。4．时效（回火）实质上是______的分解。6.在固态相变中，.新相形核的阻力是新相与母相之间的______新相与母相比容积差导致的________7．时效后脱溶相与基体界面关系有______、______、______三种形式。8．时效强化是______与______的相互作用。主要有______机制与______机制。9．铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为______和______,铝合金的时效方法可分为______和______两种。1、工件淬火时常出现的缺陷有______、______、______、______。2退火的目的主要是______，便于切削加工：消除或改善钢在铸造、轧制、锻造和焊接过程中所造成的______；细化晶粒，改善组织，为最终热处理做准备；还有为了______，防止变形和开裂。3正火的目的和退火基本相同，但正火后得到______，对低碳钢来说讲，正火组织易进行机械加工；能降低______；正火还可以消除______。4淬火的目的是把______的钢件淬成______，然后和不同回火温度相配合,获得所需的______。5 热应力是由于工件______时，各部______不同，使之______不同而产生的应力叫热应力。6减少变形与防止开裂的方法很多，但主要的是靠______、______、______以及______来保证。1、常见的金属晶格类型有______2、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有______。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有______。3、常用的回火方法有______。4、工程中常用的特殊性能钢有______。6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为______7、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以工件______的深度来表示。8、 冷塑性变形的内应力，按作用范围，可分为______9、铸铁中______的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有________________________________2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为________________________________________________________3、实际金属晶体的缺陷有______。5、金属的断裂形式有______两种。7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为______两类。9、合金常见的相图有________________________________________10、感应表面淬火的技术条件主要包括______的分布。1、液压传动的工作原理是以______作为工作介质[2]，依靠______来传递运动，依靠______来传递动力。2、液压系统[3]可分为______四个部分。3、油液的两个最基本特征是______，油液流动时的两个基本参数是________4、______是将______转换装置。5、液压泵是靠______，所以称为客积泵。6、柱塞泵[4]是靠柱塞在柱塞孔内作往复运动，使密封容积变化而吸油和压油的，柱塞泵可分为______两类。7、换向阀的作用是利用阀芯对阀体的相对改变来控制液体的流动方向，接通或关闭油，从而改变液压系统的工作状态，按阀芯运动方向不同，换向阀可分为______两大类，其中滑阀作用最大。8、液压基本回路是用液压元件组成并能执行动作的、典型回路，常用的基本回路有______三种。9、压力控制回路可用来实现______等功能，满足执行元件在力或转矩上的要求。10、增压[5]回路中提高油液压力的主要元件________1、金属的性能一般分为两类，一类是______，一类是______。2、大小不变或变化很慢的载荷称为______，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为______，大小和方向随时发生周期性变化的载荷称为______。3、强度是指在______作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力。4、原子呈无序堆积状况的物体叫______，一般固态金属都是______。5、金属在______态下，随温度的改变，由______转变为另一种晶格类型的现象称为同素异构转变。6、金属的结晶实际是______的过程。7、一种金属元素与另一种或几种金属元素或______通过______或其他方法结合而成的具有______的物质。8、铁碳合金的基本组织有五种它们的名字是______。9、T12钢按用途分属于______，按质量分属于______。10、工厂里常用的淬火方法______。

黄金的代表符号有Au、G。A. 正确B. 错误

第三章材料的凝固与结晶3-1为什么金属结晶时必须过冷[1]？由热力学第二定律可知：在等温等压条件下，过程自动进行的方向总是向着 系统[2]自由能降低的方向。金属在过冷的条件下，那些处于能量较低状态的原子集团就可能成为自发形 核的晶胚，这是结晶的必要阶段。所以结晶的热力学条件是有一定的过冷度[3]。3-2为什么金属结晶时常以枝晶方式长大？在不平衡凝固过程中，固相中溶质浓度分布不均匀，凝固结束时，晶体中成 分也不均匀，即有成分偏析现象。而当成分过冷很大时，固溶体晶体以树枝状生 长时，先结晶的枝晶主干溶质浓度低，枝晶外围部分溶质浓度高，形成树枝状偏 析。3-3常用的管路焊锡为成分w（Pb=50%）、w（Sn=50%）的Pb-Sn合金。若该合金 以及慢速度冷却至室温，求合金显微组织中相组成物和组织组成物的相对量。不-|||-therefore OD https:/img.zuoyebang.cc/zyb_09b159269c4551ede04107b341716747.jpg-|||-.5div 3 了sr-|||-a https:/img.zuoyebang.cc/zyb_09b159269c4551ede04107b341716747.jpg.a-|||-200 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_09b159269c4551ede04107b341716747.jpg+B-|||--18-|||- , _(1) D-|||-100 上 +beta -|||-1-|||-50 19.2 619 97.5 G-|||--|||-u 1 1-|||-0 20 40 times 3% -|||-times (3)^circ CPb 图3-1Pb-Sn合金相图图3-2 w（Pb=50%）Pb-Sn合金室温组织由相图（图3-1）可知，成分为w（Pb=50%）^w（Sn=50%）的Pb-Sn合金（亚 共晶合金）以慢速度冷却至室温时发生的结晶过程为：先进行匀晶转变（厶—a）,匀 晶转变剩余的液相再进行共晶转变。极慢冷却至室温后形成的组织为先共晶固溶 体a和共晶组织（a+Q。由于a固溶体的溶解度随温度变化较大，所以先共晶固 溶体a中有点状011析出（图3-2）。相组成：先共晶a相的相对量为：1- （50-19.2）/（61.9-19.2）=72.13%共晶组织中的a相占全部合金的相对量：45.5%*72.13%=32.82%共晶组织中的0相相对量为1-32.82%=67.18%3-4请根据图3.44分析解答下列问题：（1）分析合金1、2的平衡结晶过程，并会出冷却曲线；（2）说明室温下1、2的相和组织是什么，并计算相和组织的相对含量；（3）如果希望得到的组织为：共晶组织和5%的B初，求该合金的成分。 解（1） （2）：合金的冷却曲线如图3-3所示。A不-|||-therefore OD https:/img.zuoyebang.cc/zyb_75e6f1402dba7902713a33cca499c13f.jpg-|||-.5div 3 了sr-|||-a https:/img.zuoyebang.cc/zyb_75e6f1402dba7902713a33cca499c13f.jpg.a-|||-200 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_75e6f1402dba7902713a33cca499c13f.jpg+B-|||--18-|||- , _(1) D-|||-100 上 +beta -|||-1-|||-50 19.2 619 97.5 G-|||--|||-u 1 1-|||-0 20 40 times 3% -|||-times (3)^circ CPb 图3-3合金I的冷却曲线其结晶过程为：1以上，合金处于液相；1〜2时，L-ot, L和ot的成分分别沿液相线和固相线变化，到达2时，全部凝固 完毕；2时，为单相a；2〜3时，a—011。a—0室温下，I合金由两个相组成，即a和0相，其相对量为Ma=(0.90-0.20)/(0.90-0.05)*100%=82%Mp=l-Ma=18%I合金的组织为a+Bii,其相对量与组成物相同。II合金的冷却曲线如图3-4所示。I I ▲不-|||-therefore OD https:/img.zuoyebang.cc/zyb_70258f634ce04ab988c8ceab7d6a637b.jpg-|||-.5div 3 了sr-|||-a https:/img.zuoyebang.cc/zyb_70258f634ce04ab988c8ceab7d6a637b.jpg.a-|||-200 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_70258f634ce04ab988c8ceab7d6a637b.jpg+B-|||--18-|||- , _(1) D-|||-100 上 +beta -|||-1-|||-50 19.2 619 97.5 G-|||--|||-u 1 1-|||-0 20 40 times 3% -|||-times (3)^circ CPb 图3-4合金II的冷却曲线其结晶过程如下：1以上，合金处于均匀的液相；1〜2时，进行匀晶转变L—B初；2时,两相平衡共存，LO.5O==Po.9O；2〜2,时，剩余液相发生共晶反应：L0.50==«0.20+P0.902〜3时，发生脱溶转变，a^pn室温下，II合金由两个相组成，即a相和0相，其相对量为：Ma=(0.90-0.80)/(0,90-0.05)*100%= 12%Mp=l-Ma=88%II合金的组织为：0初+(a+p)咔；组织组成物的相对量为：mpfu=(0.80-0.50)/(0.90-0.50)*100%=75%m(a+pm=l-nip初=25%解⑶:设合金的成分为Wb=x,由题意知：mpto=(x-0.50)/(0.90-0.50)*100%=5%所以x=0.52,即该合金成分为wb=0.52.3-5画出相图，标出相区及各主要点的成分和温度，并回答下列问题:(1)45、60、T12钢的室温平衡组织分别是什么?它们从高温也太平衡冷却到室 温要经过哪些转变？45钢室温平衡组织：铁素体a+珠光体P冷却过程：匀晶转变L0.45—L0.53+6,包晶转变L0.53+ 6—丫0.45,同素 异晶转变y0.45ta+y0.77,共析转变y0.77 t (a +Fe3C)。60钢室温平衡组织：铁素体a+珠光体P冷却过程：匀晶转变L0.60—L0.53+6,包晶转变L0.53+ 6—丫0.60,同素 异晶转变y0.60ta+y0.77,共析转变 丫0.77t (a +Fe3C)。T12钢室温平衡组织：珠光体P+渗碳体FesC冷却过程：过共析钢在液态到室温的冷却过程中，首先进行匀晶转变，形 成单相固溶体*当温度到达ES线以下时，过饱和的固溶体卩 中析出渗碳体(二次渗碳体Fe3CII),奥氏体y的成分变到共 析点S(0.77%C)；共析转变y0.77 — (a+Fe3C),形成珠光体P。(2)画出纯铁45钢T12钢的室温平衡组织，并标注其中的组织。图3-345钢的室温平衡组织(铁素体a+珠光体P)图3-4 T12钢的室温平衡组织（珠光体P+渗碳体FesC）（3）计算室温下45钢T12钢的平衡组织中相组成和组织组成物的相对量。应用杠杆定律计算45钢中铁素体«和珠光体P的相对量，选择a +y二相区，共析温度727£。________0.77-0.0218T12钢的Qa=（2.11-1.2）/（2.11-0.0218）=33.9%Qp=1-33.9%=66.1%（4）计算鉄碳合金中二次渗碳体和三次渗碳体最大的相对量。WFe3CnK2.14-0.8）/（6.69-0.8）*100%=23%W Fe3Ciii=0.02/6.69*100%=33%二次渗碳体的最大百分含量为22.6%,三次渗碳体的最大百分含量为0.33%（5）应用相图解释下列现象：1钢柳丁一般用低碳钢合成；钢柳丁一般要求具有良好的塑性和韧性，所以钢柳丁一般要求用低碳钢合成。2绑扎物件一般用铁丝（镀锌低碳钢丝），而起重机吊重物时却用钢丝绳（60钢65钢70刚等组成）;亚共析钢（碳的质量分数在0.0218%〜0.77%）室温下的组织为铁素体加珠 光体，低碳钢丝（碳的质量分数在0.0218%〜0.25%）组织中铁素体的比例大， 所以低碳钢丝塑性、韧性好，绑扎物件时，易于操作；而60钢、65钢、70钢等 组织中珠光体的量多，所以强度，适于作起重机吊重物用的钢丝绳。3T8钢的强度高于T12钢的强度。强度〉T12钢，因为强度是一个组织敏感量，当含碳量超过0.9%以后，二 次渗碳体呈网状分布，将珠光体分割开，因此强度下降。3-6现有两种鉄碳合金，其中一种合金的显微组织中珠光体量占75%,铁素体量 占25%；另一种合金的显微，组织中珠光体量占92%,二次渗碳体量占8%,这两种合金各属于哪一类合金？其含碳量各为多少？答：第一种是亚共析钢，含碳量为0.0218%到0.77%之间，后面一种是过共 析钢碳含量为0.77%到2.11%。3-7现有形状尺寸完全相同的4块平衡状态的鉄碳合金，他们的含碳量分别为w(C)=0.2%、w(C)=0.4%、w(C)=1.2%、w(C)=3.5%。根据你所学的知识，可 用那些办法来区别他们？答：第一种：根据金相实验铁碳相图来区别它们：含碳量分别为w(C)=0.2%的鉄碳合金金相中全部是单相的a相。而含碳量分别为w(C)=0.4%的鉄碳合金金 相由a相和珠光体(P)相组成；而含碳量分别为w(C)=1.2%的鉄碳合金金相由 珠光体(P)相和二次渗碳体组成；而含碳量分别为w(C)=3.5%的鉄碳合金金相 主要由变态莱氏体(Ld，)相和一次渗碳体相组成。第二种：随着含碳量的增加，铁碳合金的硬度随之增加，分别测试其硬度， 按照其硬度大小可得其含碳量的大小。3-8简述晶粒大小对金属力学性能的影响，并列举几种实际生产中细化铸造晶粒 的方法。晶粒大小对金属力学性能和工艺性能有很大影响。在一般情况下，晶粒 愈细小，金属的强度、塑性、韧性及抗疲劳能力愈好，所以，细化晶粒是强 化金属材料的最重要途径之一。为了细化铸件晶粒以改善其性能，常采用以 下方法：增加过冷度；进行变质处理(孕育处理)；振动和搅拌。3-9说明金属实际凝固时，铸锭的3种宏观组织的形成机制。金属铸锭凝固时，由于表面和中心的结晶条件不同，其结构是不均匀的，整 个体积中明显的分为三种晶粒状态区域：细等轴晶区、柱状晶区和粗等轴晶区。Cl）液体金属注入锭模时，由于锭模溫度不高，传热快，外层金属受到激冷， 过冷度大，生成大量的晶核。同时模壁也能起非自发晶核作用。结果，在金属的 表层形成一层厚度不大、晶粒很细的细晶区。（2）细晶区形成的同时，锭模温度 升高，液体金属的冷却速度降低，过冷度减小，生核速率降低，但此时长大的速 度受到的影响较小，结晶过程进行的方式主要是，优先长大方向与散热最快方向 的反方向一致的晶核向液体内部平行长大，结果形成柱状晶区。（3）随着柱状晶 区的发展，液体金属的冷却速度很快降低，过冷度大大减小，温度差不断降低， 趋于均匀化，散热逐渐失去方向性，所以在某个时候，剩余液体中被推来的杂质 及从柱状晶上被冲下来的晶枝碎块，可能成为晶核，向各个方向均匀长大，最后 形成粗大的等轴晶区。