第一章：液态金属的结构与性质
1雷诺数Re：当Re>2300时为紊流，Re<2300时为层流。Re=Du/v=Duρ/η，D为直径，u为流动速度，v为运动粘度=动力粘度η/密度ρ。层流比紊流消耗能量大。 2表面张力：表面张力是表面上平行于切线方向且各方向大小相同等的张力。
润湿角：接触角为锐角时为润湿，钝角时为不润湿。
3压力差：当表面具有一定的曲度时，表面张力将使表面的两侧产生压力差，该压力差值的大小与曲率半径成反比，曲率半径越小，表面张力的作用越显著。
4充型能力：充型过程中，液态金属充满铸型型腔，获得形状完整轮廓清晰的铸件的能力，即液态金属充型能力。
5长程无序、近程有序：液体的原子分布相对于周期有序的晶态固体是不规则的，液体结构宏观上不具备平移、对称性，表现出长程无序特征；而相对于完全无序的气体，液体中存在着许多不停游荡着的局域有序的原子集团，液体结构表现出局域范围内的近程有序。
拓扑短程序：Sn Ge Ga Si等固态具有共价键的单组元液体，原子间的共价键并未完全消失，存在着与固体结构中对应的四面体局域拓扑有序结构。
化学短程序：Li-Pb Cs-Au Mg-Bi Mg-Zn Mg-Sn Cu-Ti Cu-Sn Al-Mg Al-Fe等固态具有金属间化合物的二元熔体中均有化学短程序的存在。
6实际液态金属结构：实际金属和合金的液体由大量时聚时散、此起彼伏游动着的原子团簇空穴所组成，同时也含有各种固态液态和气态杂质或化合物，而且还表现出能量结构及浓度三种起伏特征，其结构相对复杂。
能量起伏：液态金属中处于热运动的原子的能量有高有低，同一原子的能量也在随时间不停的变化，时高时低，这种现象成为能量起伏。结构起伏：由于能量起伏，液体中大量不停游动的局域有序原子团簇时聚时散，此起彼伏而存在结构起伏。浓度起伏：游动原子团簇之间存在着成分差异，而且这种局域成分的不均匀性随原子热运动在不时发生着变化，这一现象成为浓度起伏。 7表面张力形成的原因：表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均所致。由于液体或固
体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。
两相质点间结合力越大，界面能越小，界面张力就越小；两相间结合力小，界面张力就小。 8表面张力的影响因素：①原子间结合力越大，张力越小②表面张力与原子体积成反比，与价电子数成正比③张力通常随温度升高而下降④合金元素或微量杂质元素对表面张力的影响主要取决于原子间结合力的改变⑤大凡自由电子数多的溶质元素，系统的表面张力增加⑥S O Te Se及N元素明显降低铁液的表面张力。
1平方根定律： =ξ2/K2，即金属凝固时间与凝固层厚度的平方成正比。其中ξ=V1/A1，ξ为凝固层厚度，V1为凝固层体积，A1为铸件与铸型间接触面积，K为凝固系数。当凝固结束时，ξ为大平板厚度的一半。
2模数法： R/K，R为铸件的折算厚度=体积/表面积，称为模数。
3铸件动态凝固曲线：液相边界和固相边界之间的横向距离直观的得出铸件内各部位的开始凝固时刻与凝固结束时刻，该时间段称为铸件的局部凝固时间；也可根据纵向距离得出凝固过程中的任一时刻铸件断面上已凝固固相区、固液两相区和尚未凝固的液相区的宽度。
4铸件凝固方式分类：根据固液相区的宽度可分为逐层凝固方式与体积凝固方式（或糊状凝固方式），固液相区很窄时为逐层凝固方式，反之为糊状凝固方式，固液相区宽度介于两者之间的称为中间凝固方式。
5铸件凝固方式的影响因素：①合金凝固温度区间的影响②温度梯度的影响：温度梯度较大时固液相区较窄（逐层凝固方式）；温度梯度较平坦时，固液相区明显加宽（体积凝固方式）
6ssci凝固速度的影响：凝固过程中，固／液界面向前推移时，存在某一临界速度，当实际凝固速度大于临界速度时，颗粒被固／液界面裹入，从而使颗粒在基体中均匀分布。临界速度的大小是增强颗粒的尺寸及含量、凝固界面前沿的温度梯度、凝固速度、界面的表面张力、材料的熔化潜热、导热性和粘滞系数等多种因素的函数。同时，凝固速度强烈地影响金属基复合材料的显微组织，随着凝固速度的提高，枝晶间距缩小，金属材料的强度随之
提高。
凝固速度控改变和控制：①控制模温②选用不同保温性能的涂料局部加冷铁等措施③控制个别地方冷却速度。
7同体积大小的球状、块状、板状、杆状凝固时间比较：块状>球状>杆状>板状。
第三章：金属凝固热力学与动力学
1溶质平衡分配系数Ko：定义为特定温度T*下固相合金成分浓度Cs*与液相合金成分浓度CL*达到平衡时的比值。Ko=Cs/Cl。假设液相线及固相线为直线，此时Ko=常数，与温度及浓度无关，Ko为定值。对于Ko<1，Ko越小固相线液相线张开程度越大，开始结晶时与结晶终了时的固相成分差别越大，最终凝固组织的成分偏析越严重。对于Ko>1，Ko越大，则成分偏析越严重。
2 Ko的热力学意义：溶质平衡分配系数主要取决于溶质在液固两相中的标准化学位，对于实际合金，还受溶质在液固两相中的活度系数f的影响。Ko的值不仅与温度和压力相关，同时既取决于溶剂，也取决于溶质的种类。
3粗糙界面：固液界面固相一侧的点阵位置有一半左右被固相原子所占据，形成坑坑洼洼凸凹不平的界面结构。
光滑界面：固液界面固相一侧的点阵位置几乎全部为固相原子所占满，只留下少数空位或台阶，从而整体上平整光滑的界面结构。
单个原子逐个地或若干原子同时撞击到已有晶体表面，并且附着于晶体表面的原子按照晶格点阵规律排布起来，成为晶体的新部分。但是晶体表面接纳原子的位置多少与晶体表面的结构有关，晶体表面上有原子空缺位置或存在台阶的位置，容易接纳新的原子，而完全被占满的晶体则难以接纳新原子。
Jackson因子α=[ΔHm/（k·Tm）] ·(η/V)，其中ΔHm/Tm为单个原子的熔融熵，语法检查k为玻尔滋曼常数。α<=2的物质为粗糙界面，α>5的物质凝固时界面为光滑面。
第四章：单相及多相合金的结晶
1溶质再分配：合金凝固过程，随着温度的不同，液固相平衡成分发生改变；而且由于固相成分与液相原始成分不同，排出的溶质在固液界面前沿富集并形成浓度梯度，所以溶质必铁路职工之家
然在液固两相重新分布，即所谓的溶质再分配。
它不仅仅由Ko决定。
证明Ko为常数：设液相线及固相线为直线时的斜率分别为,Ko==[(Tm-T*)/Ms]/[(Tm-T*)/ML]=ML/Ms=常数
2成分过冷判据：①液相只有有限扩散条件下：②液相部分混合：
有助于形成成分过冷：①液相中温度梯度小（GL小）②晶体生长速度快，R大③ML大，即陡的液相线斜率④原始成分浓度高，C0大⑤液相中溶质扩散系数DL低⑥K0＜1时，K0小；K0＞1时，K0大 3成分过冷对单相固溶体的影响：①无成分过冷时，界面的微小凸起会立即消失，从而维持
平面生长②窄成分过冷区间，界面微小凸起引起溶质在凸起沟槽内密集，进而使熔点下降，抑制凸起横向生长速度并形成一些由低熔点溶质汇集区所构成的网络状沟槽，凸起前端受成分过冷区窄的限制，不能自由生长，最后发展为胞状晶生长③成分过冷区较宽时，胞状晶生长方向垂直于固-液界面，随着GL/R的减小，界面前方的成分过冷区逐渐加宽，胞状晶生成成柱状枝晶④当成分过冷区很大时，固-液界面前方成分过冷的最大值大于熔体中非均质生核大量生核的过冷度，在柱状树枝晶由外向内生长的同时，界面前方这部分熔体将发生大量生核，形成方向各异、生长方向尺寸相近的等轴树枝晶。
成分过冷对共晶凝固组织形貌的影响：成分过冷对结晶形貌的影响：当Co一定时，随着GL减小，或R增大时，晶体形貌由平面晶依次发展为胞状树枝晶、柱状树枝晶、等轴树枝晶；而当GL、R一定时，随Co的增加，晶体形貌也同样由平面晶依次发展为胞状树枝晶、柱状树枝晶、等轴树枝晶。
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4外生生长：晶体自型壁生核，然后由外向内单向延伸的生长方式。
内生生长：在液体内部生核自由生长的生长方式。
外生生长向内生生长转变时由成分过冷的大小和外来质点非均匀生核的能力两个因素决定。
5枝晶间距：枝间晶距是指相邻同次枝晶间的垂直距离，它是树枝晶组织细化程度的表征。枝晶间距越小，组织就越细密，分布于其间的元素偏析范围也就越小，故越容易通过热处理而均匀化。此外这时显微缩松和非金属夹杂物也更加细小分散，与成分偏析相关的各类缺陷也会减轻，因而也就越有利于性能的提高。
影响因素：决定于中国人的价值观晶面处结晶潜热散失条件、还受控于溶质元素在枝晶间的扩散行为、生长速度R和温度梯度GL的增大均会使一次间距变小。冷却速度大二次臂枝晶间距d2越小、微量变质元素如稀土影响合金的CL、Ko、σSL也可使二次臂枝间晶距减小。
6离异共晶组织：包括晶间偏析和晕圈
晶间偏析：当一相大量析出，而另一相尚未开始结晶时，将形成晶间偏析型离异共晶组织。其形成原因：①由于系统本身的原因：如果合金成分偏离共晶点很远，初晶相长得很大，共晶成分的残留液体很少，类似于薄膜分布于枝晶之间。当共晶转变时，一相就在初路桥农村合作银行
晶相的枝晶上继续长出，而另一相单独留在枝晶间②由另一相的生核困难所引起：合金偏离共晶成分，初晶相长得较大。如果另一相不能以初生相为衬底而生核，或因液体过冷倾向较大而使该相析出受阻时，初生相就继续长大而把另一相留在枝晶间。
晕圈：第二相环绕着领先相表面生长而形成一种镶边外围层的情况，此外围层成为晕圈。
成因：由两相在生核能力和生长速度上的差别所引起的
7非小晶面-非小晶面共生共晶：通过搭桥方式完成其生核过程。领先相表面一旦表现出第二相，则可通过彼此依附、交替生长的方式产生新的层片来构成所需的共生晶面，而不需要每个层片重新生核，这种方式叫做搭桥。共晶两相通过横向扩散不断排走界面前沿积累的溶质，且又互相提供生长所需的组元，彼此合作，并排地快速向前生长。
第五章：铸件与焊缝宏观组织及其控制
1铸件的宏观组织由激冷晶区、柱状晶区和内部等轴晶区组成。
表面激冷晶区的形成：当液态金属浇入温度较低的铸型中时，型壁附近熔体由于受到强烈
的激冷作用，产生很大的过冷度而大量非均质生核。这些晶核在过冷熔体中也采取枝晶方式生长，由于其结晶潜热既可从型壁导出也可向过冷熔体中散失，从而形成了无方向性的表面细等轴晶组织。特点：晶粒细小，通常是无方向性的细等轴晶。
2柱状晶区：稳定的凝固壳层一旦形成，柱状晶就直接由表面细等轴晶凝固层某些晶粒为基底向内生长，发展成由外向内生长的柱状晶区。凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的单向热流的作用下，以枝晶状单向延伸生长，主干取向与热流方向平行的枝晶生长迅速。特点：柱状晶有各向异性，晶粒都是垂直于型壁排列，且平行于热流方向，在这个方向上的晶轴长大尺寸远比其他方向长。柱状晶相碰的地带溶质及杂质聚积严重，造成强度塑性韧性在柱状晶的横向方向大幅度下降，对热裂敏感，腐蚀介质中易成为集中的腐蚀通道。
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