凝固與鑄造組織

在FCC或BCC等立方晶金屬中成長樹枝狀晶時,關於主幹與枝伸長的晶體方向,以及其對鑄件柱狀晶的影響,下列說明何者正確?

  1. A主幹與枝沿互相垂直的<100>方向伸長,<100>接近與熱流反向的晶粒超越其他晶粒而留下,因此柱狀晶具有<100>的織構
  2. B主幹與枝沿最密方向<110>伸長,與滑移方向同向成長,因此柱狀晶具有容易變形的<110>織構
  3. C主幹與枝沿最密面法線<111>伸長,方向平行於模壁的晶粒優先留下,因此柱狀晶具有平行於模壁的<111>織構
查看答案與解析

正確答案:A. 主幹與枝沿互相垂直的<100>方向伸長,<100>接近與熱流反向的晶粒超越其他晶粒而留下,因此柱狀晶具有<100>的織構

立方晶金屬的樹枝狀晶,主幹與枝都沿<100>方向伸長,枝互相垂直。這是因為界面能與原子附著難易度的些微異向性,使<100>成為伸長最快的方向。在模壁上形成、方位雜亂的激冷晶中,<100>接近與熱流反向(垂直於模壁)的晶粒先行前進,擋住傾斜晶粒的前方而超越它們。這種競爭成長的結果,使柱狀晶具有<100>沿成長方向排列的織構。<110>是FCC的滑移方向,<111>是FCC最密面{111}的法線,兩者都不是樹枝狀晶的成長方向。在HCP金屬中,成長方向則是底面內的方向等。

回報錯誤

練習這個領域 前往領域頁面

凝固與鑄造組織的其他題目

  1. 設鋁合金鑄件的二次樹枝狀晶臂間距λ₂與冷卻速度Ṫ之間有 λ₂ = A·Ṫ^(−1/3) 的關係。在冷卻速度1.0 K/s的部分 λ₂ = 50 µm。冷卻速度125 K/s的部分,λ₂最接近下列何者?
  2. 鑄件或鑄錠的偏析,有在樹枝狀晶枝間尺度發生的微觀偏析,以及在鑄錠整體尺度發生的巨觀偏析。兩者的差異,下列何者正確?
  3. 設Chvorinov法則 t = B(V/A)²(t為凝固時間,V為體積,A為表面積,B為常數)成立。在相同的鑄模條件下,某體積的立方體鑄件在10分鐘內凝固。相同體積的球形鑄件,凝固時間最接近下列何者?
  4. 對於表示凝固中固相成分的Scheil公式 Cs = kC₀(1 − fs)^(k−1)(fs為固相分率),其前提下列何者正確?
  5. 使Al-4.0 wt%Cu合金凝固。依Scheil公式(平衡分配係數 k = 0.17,為定值),殘留液相的濃度以 CL = C₀(1 − fs)^(k−1) 上升。液相達到共晶成分33.2 wt%Cu時殘留的液相分率(這會成為非平衡的共晶組織)最接近下列何者?另外,在平衡相圖上,此成分位於α相最大固溶限(5.65 wt%)的範圍內。