凝固原理與鑄造技術題目及答案

1、凝固原理與鑄造技術復習題答案凝固原理與鑄造技術復習題答案1、畫出純金屬澆入鑄型后發(fā)生的傳熱模型示意圖，并簡要說明其凝固過程的傳熱特點。凝固過程的傳熱有如下一些特點：簡單地說：一熱、二遷、三傳。首先它是一個有熱源的傳熱過程。金屬凝固時釋放的潛熱，可以看成是一個熱源釋放的熱，但是金屬的凝固潛熱，不是在金屬全域上同時釋放，而只是在不斷推進中的凝固前沿上釋放。即熱源位置在不斷地移動；另外，釋放的潛熱量也隨著凝固進程而非線性地變化。一熱：有熱源的

2、非穩(wěn)態(tài)傳熱過程，是第一重要的。二遷：固相、液相間界面和金屬鑄型間界面，而這二個界面隨著凝固進程而發(fā)生動態(tài)遷移，并使傳熱現(xiàn)象變得更加復雜。三傳：液態(tài)金屬的凝固過程是一個同時包含動量傳輸、質(zhì)量傳輸和熱量傳輸?shù)娜齻鳎▽?、對流和輻射傳熱）耦合的三維傳熱物理過程。其次，在金屬凝固時存在著兩個界面。即固相、液相間界面和金屬鑄型間界面，而在這些其次，在金屬凝固時存在著兩個界面。即固相、液相間界面和金屬鑄型間界面，而在這些界面上，通常發(fā)生極為復雜的傳

3、熱現(xiàn)象。界面上，通常發(fā)生極為復雜的傳熱現(xiàn)象。2、一個直徑為25cm的長圓柱形鑄鋼件在砂型和金屬型中凝固：(l)當忽略鑄件鑄型界面熱阻時，它們的凝固時間各為多少？(2)當鑄件鑄型的界面換熱系數(shù)hi=0.0024J(cm2s℃)時，它們的凝固時間各為多少？計算用參數(shù)如表l2所示，計算中假定鋼水無過熱度，并在一個固定的溫度Tf下凝固，同時假定鑄型無限厚。5、二元合金的溶質(zhì)平衡分配系數(shù)，除可以用熱力學數(shù)據(jù)計算外，還可以用液相線斜率mL及結(jié)晶潛熱

4、ΔHm來計算。試推導其計算公式。溶質(zhì)平衡分配系數(shù)k0為恒溫下固相溶質(zhì)濃度CS與液相溶質(zhì)濃度CL達到平衡時的比值(即k0=CsCL)。二元合金的溶質(zhì)平衡分配系數(shù)，除可以用熱力學數(shù)據(jù)計算外，還可以用液相線斜率mL及結(jié)晶潛熱ΔHm來計算。在二元合金中，設mL和mS為常數(shù)，則有：6、已知純銅的熔點為1085℃，液態(tài)時銅的摩爾體積為8.0106m3，固態(tài)時為7.1106m3，當壓力的變化為103MPa時，試確定純銅熔點溫度的變化。Clausius