补充了一些遗漏

材料成型原理思考题

本课程教学要求：

1．掌握液态金属和合金的凝固、结晶基本规律和冶金处理及它们对材质和零件性能的影响。

2．重点掌握塑性成型的基础及塑性成型理论的应用。

3．重点掌握材料成型过程中化学冶金和现象、缺陷的形成机理、影响因素及预防措施。

第二章 液态金属

重点内容

1、液态金属的基本特性

2、液态金属的粘度、表面张力、G吸附方程

3、流动方程、相似定律

4、流变行为和流变铸造

思考题

1．在固相表面上有液相和气相，且三者处于界面平衡的情况，什么条件下固-液互相之间是润湿的。

到达平衡时，在气、液、固三相交界处，气-液界面和固-液界面之间的夹角称为接触角（contact angle)，用θ表示。它实际是液体表面张力和液-固界面张力间的夹角。接触角的大小是由在气、液、固三相交界处，三种界面张力的相对大小所决定的。从接触角的数值可看出液体对固体润湿的程度。

当、和达平衡时以下关系：

γSG-γSL=γLG cosθ

上述方程称为杨（Young)方程。从杨方程我们可以得到下列结论：

（1）如果（γSG-γSL）=γLG，则cosθ=1，θ=0° ，这是完全润湿的情况.如果（γSG-γSL）>γLG，则直到

θ=0还没有达到平衡，因此杨方程不适用，但是液体仍能在固体表面铺展开来。

（2）如果0<（γSG-γSL）<γLG，则1>cosθ>0，θ<90o ，固体能为液体所润湿.

（3）如果（γSG-γSL）< 0，则cosθ<0，θ>90o ，固体不为液体所润湿.

2．分析物质表面张力产生的原因以及与物质原子间结合力的关系。

表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均所造成。由于液体或固体的表面原子受内部的作用力较大，而朝着气体的方向受力较小，这种受力不均引起表面原子的势能比内部原子的势能高。因此，物体倾向于减小其表面积而产生表面张力。

原子间结合力越大，表面内能越大，表面张力也就越大。但表面张力的影响因素不仅仅只是原子间结合力，与上述论点相反的例子大量存在。研究发现有些熔点高的物质，其表面张力却比熔点低的物质低，如Mg与Zn同样都是二价金属，Mg的熔点为650℃，Zn的熔点为420℃，但Mg的表面张力为559mN/m；Zn的表面张力却为782mN/m。此外，还发现金属的表面张力往往比非金属大几十倍，而比盐类大几倍。这说明单靠原子间的结合力是不能解释一切问题的。对于金属来说，还应当从它具有自由电子这一特性去考虑。

3．液态金属的表面张力有哪些影响因素?

（1）原子间结合力