快速凝固习题
凝固技术复习题
凝固技术复习题一．名词解释1．平方根定律：即凝固层厚度与凝固时间的平方根成正比，即τξK =。
2．液体金属的流动性：液态金属本身的流动能力，与金属的成分、温度、杂质含量和物理性质等有关。
3．均质生核：由游动的原子集团自己逐渐长大而形成晶核的过程。
4．偏析：铸件凝固后所产生的化学成分不均匀现象。
5．析出性气孔：金属液在冷却和凝固过程中，因气体溶解度下降，析出气体来不及排除而在铸件中形成的气孔。
6．充型能力：液态金属能否充满铸型、得到形状完整轮廓清晰的铸件的能力，即为液态金属充填铸型的能力，简称为充型能力。
7．非均质生核：在不均匀的熔体中依靠外来杂质或型壁界面提供的衬底进行生核的过程。
8．缩孔：铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部位出现容积大而集中的孔洞，称为集中缩孔，或简称为缩孔。
9．热裂：在凝固过程后期或凝固刚结束时，产生于高温阶段的裂纹称为热裂。
10当量温度：C LK =,释放L 数量结晶潜热相当于释放比热C 所下降的温度数。
11．线收缩：金属在固态冷却过程中的收缩，其原因在于空穴减少；原子间间距减小。
固态收缩还引起铸件外部尺寸的变化，故称尺寸收缩或线收缩。
12．相变应力：固态发生相变的合金，由于铸件各部分冷却条件不同，它们到达相变温度的时刻不同，相变程度不同，因此而产生的应力。
13．动力粘度：液体层流运动时的摩擦系数，即)//(dx dv S F ⨯=η。
14．结膜温度：液体金属表面产生一层固体薄膜的温度。
15．运动粘度：液体层流运动时的摩擦系数，即)//(dx dv S F ⨯⨯=ρη。
二．简答题1．能量起伏：由于原子的热运动和相互碰撞，使体系中各原子瞬间所具有的能量在平均能量上、下波动的现象。
2．表面张力：对于液体和气体界面上的质点(原子或分子)，由于液体的密度大于气体的密度，故气相对它的作用力远小于液体内部对它的作用力，使表面层质点处于不平衡的力场之中。
研究生铸造课后习题后三章思考题
思考题
第五章
1、共晶稳态生长时固-液界面处的分布规律？试示意地画出距离固液界面为一个片间距
（λ）的范围内x=0、x=0.5λ和x=λ时的溶质分布图。
2、在长大速度一定的条件下，温度梯度是否影响规则共晶的层片间距？原因何在？
答：影响。
因为温度梯度影响界面前沿的成分过冷。
随着温度梯度的减小，界面前沿成分过冷增加，共晶生长界面容易失稳。
当有较小的成分过冷区时，平面生长就被破坏，界面某些地方的凸起进一步凸向液体，但因成分过冷区小，凸起部分不可能有较大伸展，于是形成胞状组织；当成分过冷区很大时，凸起部分就继续向过冷相中生长，同时在侧面产生分枝，形成二次轴，在二次轴上再长出三次轴，于是形成树枝状组织。
成分过冷更大时，可能导致共晶体在胞状晶或树枝晶尖端前沿液相内大量形核，从而转变为等轴晶。
11:在金属-非金属共晶生长过程中棒状分枝如何改变棒状间距以适应长大速度的变化？并画出图示说明。
第六章
3、试述引起对流的原因，它们对于枝晶组织将会产生什么影响？
第七章
4、制备一个高完整度的镍单晶，应采取哪些措施？
5、快速凝固的方法主要有哪些？。
融化凝固练习题
融化凝固练习题一、选择题1.以下哪种物质具有融化和凝固的性质？A. 铁石B. 纯净水C. 铜板D. 玻璃杯答案：B. 纯净水2.在下列物质中，哪一种在融化和凝固过程中没有变化？A. 毛衣B. 冰淇淋C. 煮熟的鸡蛋D. 银首饰答案：C. 煮熟的鸡蛋3.固体变为液体的过程称为什么？A. 蒸发B. 凝固C. 潮解D. 熔化答案：D. 熔化4.以下哪种物质具有凝固和融化的能力？A. 木头B. 蜡烛C. 塑料袋D. 玻璃瓶答案：B. 蜡烛5.以下哪一项描述是正确的？A. 融化是固体变为气体B. 凝固是气体变为液体C. 融化是液体变为固体D. 凝固是液体变为气体答案：C. 融化是液体变为固体二、填空题1.水在0摄氏度以下将__，达到0摄氏度时将__。
答案：凝固，融化2.固体变为液体的过程是__，液体变为固体的过程是__。
答案：熔化，凝固3.融化和凝固是物质的__性质。
答案：物理4.在变为冰的过程中，水发生了__。
答案：凝固5.人们可以通过将冰放入火中使其__，变为液体水。
答案：融化三、简答题1.请简要解释什么是融化和凝固。
答案：融化是指物质由固态转变为液态的过程，凝固是指物质由液态转变为固态的过程。
在融化过程中，物质的分子间距增大，热能输入使分子振动加剧，从而克服相互吸引力量，并逐渐转变为具有流动性的液态。
在凝固过程中，物质的分子间距减小，热能流失导致分子运动减弱，从而重新排列为规则的晶体结构，形成固态物质。
2.举例说明物质在不同条件下的融化和凝固。
答案：举例，水在0摄氏度以下融化形成冰，而在0摄氏度以上则凝固成为液态水。
这说明水的融化点为0摄氏度。
另一个例子是蜡烛，当火炬燃烧融化蜡烛时，蜡烛变为液体，这是蜡烛的融化过程；而当熄灭火焰，蜡烛液体逐渐凝固成为固态。
3.为什么融化和凝固是物理性质？答案：融化和凝固是物理性质，因为融化和凝固过程只涉及物质的物理性质的变化，而不涉及化学性质的改变。
在融化和凝固过程中，物质分子之间的相互作用力并未改变，仅是通过加热或散热来控制物质状态的改变，如增加或减少分子间距离。
材料成形原理课后习题解答
材料成型原理第一章（第二章的内容）第一部分：液态金属凝固学1.1 答：（1）纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。
原子集团的空穴或裂纹内分布着排列无规则的游离的原子，这样的结构处于瞬息万变的状态，液体内部存在着能量起伏。
（2）实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体，也就是说，实际的液态合金除了存在能量起伏外，还存在结构起伏。
1.2答：液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。
表面张力对应于液－气的交界面，而界面张力对应于固－液、液－气、固－固、固－气、液－液、气－气的交界面。
表面张力σ和界面张力ρ的关系如（1）ρ＝2σ/r,因表面张力而长生的曲面为球面时，r为球面的半径；（2）ρ＝σ（1/r1+1/r2）,式中r1、r2分别为曲面的曲率半径。
附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。
1.3答：液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因素；不同点：流动性是确定条件下的冲型能力，它是液态金属本身的流动能力，由液态合金的成分、温度、杂质含量决定，与外界因素无关。
而冲型能力首先取决于流动性，同时又与铸件结构、浇注条件及铸型等条件有关。
提高液态金属的冲型能力的措施：（1）金属性质方面：①改善合金成分；②结晶潜热L要大；③比热、密度、导热系大;④粘度、表面张力大。
（2）铸型性质方面：①蓄热系数大；②适当提高铸型温度；③提高透气性。
（3）浇注条件方面：①提高浇注温度；②提高浇注压力。
（4）铸件结构方面：①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚度；②降低结构复杂程度。
1.4 解：浇注模型如下：则产生机械粘砂的临界压力ρ＝2σ/r显然 r ＝21×0.1cm ＝0.05cm 则 ρ＝410*5.05.1*2－＝6000Pa 不产生机械粘砂所允许的压头为H ＝ρ/（ρ液*g ）＝10*75006000＝0.08m 1.5 解： 由Stokes 公式 上浮速度 92(2v )12r r r －＝ r 为球形杂质半径，γ1为液态金属重度，γ2为杂质重度，η为液态金属粘度γ1＝g*ρ液＝10*7500＝75000γ2＝g 2*ρMnO ＝10*5400＝54000所以上浮速度 v ＝0049.0*95400075000(*10*1.0*223）－）（－＝9.5mm/s 3.1解：（1）对于立方形晶核 △G 方＝－a 3△Gv+6a 2σ①令d △G 方/da ＝0 即 －3a 2△Gv+12a σ＝0，则临界晶核尺寸a *＝4σ/△Gv ，得σ＝4*a △Gv ，代入① △G 方*＝－a *3△Gv ＋6 a *24*a △Gv ＝21 a *2△Gv 均质形核时a *和△G 方*关系式为：△G 方*＝21 a *3△Gv （2）对于球形晶核△G 球*＝－34πr *3△Gv+4πr *2σ 临界晶核半径r *＝2σ/△Gv ，则△G 球*＝32πr *3△Gv 所以△G 球*/△G 方*＝32πr *3△Gv/(21 a *3△Gv) 将r*＝2σ/△Gv ，a *＝4σ/△Gv 代入上式，得△G 球*/△G 方*＝π/6<1，即△G 球*<△G 方*所以球形晶核较立方形晶核更易形成材料成型原理第 3 页 共 16 页3-7解： r 均*＝(2σLC /L)*(Tm/△T)＝319*6.618702731453*10*25.2*25）＋（－cm ＝8.59*10－9m △G 均*＝316πσLC 3*Tm/（L 2*△T 2） ＝316π*262345319*)10*6.61870(2731453*10*10*25.2(）＋（）－＝6.95*10－17J3.2答： 从理论上来说，如果界面与金属液是润湿得，则这样的界面就可以成为异质形核的基底，否则就不行。
合肥工业大学快速成型平时习题
1.快速成型工艺过程分为哪三个阶段（P28-P32）前处理：（1）CAD 三维造型（2）数据转换（3）确定摆放位置（4）施加支撑（5）切片分层；原型制作；后处理：主要包括原型的清理、去除支撑、后固化以及必要的打磨等工作。
2.叙述光固化快速成型的原理（P14-P15）光固化快速成型工艺的液槽中盛满液态光敏树脂，氦—镉激光器或氩离子激光器发出的紫外激光束，在控制系统的控制下按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描，使被扫描区域的数值薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。
一层固化完毕后，工作台下移一个层厚的距离，以使在原先固化好的树脂表面再覆上一层新的液态数值，刮板将粘度较大的树脂液面刮平，然后进行下一层的扫描加工，新固话的一层牢固地粘贴在前一层上，如此重复直至整个零件制造完毕，得到一个三维实体原型。
3.光固化快速成型的特点（P16）（1）光固化成型的优点1）成型过程自动化程度高。
2）尺寸精度高，可达到±0.1mm3）优良的表面质量4）可以制作结构十分复杂， 尺寸叫惊喜的模型5）可制作具有中空结构的消失型6）制作原型可在一定程度上替代塑料件（2）光固化成型的缺点1）制件较易弯曲2）性能尚不如常用的工业塑料，一般较脆，易断裂。
3）运转及维护费用高4）使用的材料种类较少5）液态树脂有一定的气味和毒性6）通常需要二次固化4.光固化成型有几种常见的固化方式（P47-P53）传统：光固化快速成型工艺，简称SLA微光固化快速成型制造技术，SL -μ基于单光子吸收效应的SL -μ技术&&基于双光子吸收效应的SL -μ技术5.光固化成型的后处理工艺过程（P32）光固化成型的后厨艺主要包括原型的清理、去除支撑、后固化以及必要的打磨等工作。
以某一SLA 原型为例给出其后处理过程1）原型叠层制作结束后，工作台升出液面，停留5~10min2）将原型和工作台网一起斜放晾干，并将其浸入清洗液中。
【材料科学基础经典习题及答案】考试试题5
2020届材料科学基础经典习题（后附详细答案）1. 在Al-Mg 合金中，x Mg =0.05，计算该合金中Mg 的质量分数(w Mg )(已知Mg 的相对原子质量为24.31，Al 为26.98)。
2.已知Al-Cu 相图中，K ＝0.16，m ＝3.2。
若铸件的凝固速率R ＝3×10-4 cm/s ，温度梯度G ＝30℃/cm ，扩散系数D ＝3×10-5cm 2/s ，求能保持平面状界面生长的合金中W Cu 的极值。
3．证明固溶体合金凝固时，因成分过冷而产生的最大过冷度为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+--=∆GK R K mw R GD K K mw T Cu C Cu C )1(ln 1)1(00max最大过冷度离液—固界面的距离为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=GDK R K mw R D x Cu C )1(ln 0式中m —— 液相线斜率；w C0Cu —— 合金成分；K —— 平衡分配系数；G —— 温度梯度；D —— 扩散系数；R —— 凝固速率。
说明：液体中熔质分布曲线可表示为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=x D R K K w C Cu C L exp 1104．Mg-Ni 系的一个共晶反应为：546.02)Mg (570235.0Ni Mg ==+⇔w w L NiNi 纯℃α设w 1Ni ＝C 1为亚共晶合金，w 2Ni =C 2为过共晶合金，这两种合金中的先共晶相的质量分数相等，但C 1合金中的α总量为C 2合金中α总量的2.5倍，试计算C 1和C 2的成分。
5．在图4—30所示相图中，请指出： (1) 水平线上反应的性质； (2) 各区域的组织组成物； (3)分析合金I ，II 的冷却过程；(4) 合金工，II 室温时组织组成物的相对量表达式。
6．根据下列条件画出一个二元系相图，A和B的熔点分别是1000℃和700℃，含w B=0.25的合金正好在500℃完全凝固，它的平衡组织由73.3%的先共晶。
金属凝固原理(全)
《金属凝固理论》期末复习题一、是非判断题1 金属由固态变为液态时熵值的增加远远大于金属由室温加热至熔点时熵值的增加。
(错）2 格拉晓夫准则数大表明液态合金的对流强度较小。
(错）3 其它条件相同时，凹形基底的夹杂物不如凸形基底的夹杂物对促进形核有效。
(错）4 大的成分过冷及强形核能力的形核剂有利于等轴晶的形成。
（对）5 大多数非小平面-小平面共晶合金的共晶共生区呈现非对称型。
（对）6 根据相变动力学理论，液态原子变成固态原子必须克服界面能。
（对）7 具有糊状凝固方式的合金容易产生分散缩孔。
（对）8.金属熔体的黏度与金属的熔点相类似，本质都是反映质点间（原子间）结合力大小。
（对）9. 以熔体中某一参考原子作为坐标原点，径向分布函数表示距参考原子r处找到其他原子的几率。
(错）10. 液态金属中在3-4个原子直径的范围内呈一有序排列状态，但在更大范围内，原子间呈无序状态。
（对）11. 金属熔体的黏度越大，杂质留在铸件中的可能性就越大。
（对）12. 半固态金属在成型过程中遵循的流变特性，主要满足宾汉体的流变特性（对）13. 在砂型中，低碳钢的凝固方式是体积凝固。
(错）14. 铸型具有一定的发气能力，会导致型腔气体反压增大，充型能力下降。
（对）15. 晶体生长的驱动力是固液两相的体积自由能差值。
（对）16. 绝大多数金属或合金的生长是二维晶核生长机理。
(错）17. Fe-Fe3C共晶合金结晶的领先相是奥氏体。
(错）18. 铸件中的每一个晶粒都代表着一个独立的形核过程，而铸件结晶组织的形成则是这些晶核就地生长的结果。
(错）19. 型壁附近熔体内部的大量形核只是表面细晶粒区形成的必要条件，而抑制铸件形成稳定的凝固壳层则为其充分条件. （对）20.对于薄壁铸件，选择蓄热系数小的铸型有利于获得细等轴晶。
(错）21.处理温度越高，孕育衰退越快。
因此在保证孕育剂均匀溶解的前提下，应尽量降低处理温度。
（对）22. 铸铁中产生的石墨漂浮属于逆偏析。
金属凝固原理习题与答案
金属凝固原理习题与答案金属凝固原理习题与答案金属凝固是材料科学中的重要研究领域，也是金属加工和制备过程中不可或缺的一环。
在金属凝固过程中，涉及到许多基本原理和概念。
本文将通过一些习题来探讨金属凝固的原理，并给出相应的答案。
习题一：什么是金属凝固？答案：金属凝固是指金属在高温下由液态转变为固态的过程。
当金属被加热到其熔点以上时，金属原子开始逐渐失去自由度，形成有序的晶体结构，从而形成固态金属。
习题二：金属凝固的主要原理是什么？答案：金属凝固的主要原理是原子的有序排列。
在液态金属中，原子无序排列，而在固态金属中，原子有序排列成晶体结构。
这是因为在液态金属中，原子具有较高的热运动能量，可以自由移动，而在固态金属中，原子受到周围原子的束缚，只能在晶格中振动。
习题三：金属凝固的过程中有哪些因素会影响晶体的形成？答案：金属凝固的过程中，晶体的形成受到许多因素的影响，包括温度、凝固速率、合金成分等。
温度对晶体的形成有重要影响，较高的温度会使晶体生长得更快，而较低的温度会使晶体生长得更慢。
凝固速率也是影响晶体形成的重要因素，快速凝固会导致细小的晶体形成，而慢速凝固则有利于大晶体的生长。
合金成分对晶体形成也有重要影响，不同的合金成分会导致不同的晶体结构和形态。
习题四：金属凝固过程中，晶体的生长方式有哪些？答案：金属凝固过程中，晶体的生长方式主要有三种：平面生长、柱状生长和体内生长。
平面生长是指晶体在平面上逐渐生长，形成平坦的晶界；柱状生长是指晶体在某个方向上生长，形成柱状晶界；体内生长是指晶体在整个体积内均匀生长，没有明显的晶界。
不同的金属和凝固条件下，晶体的生长方式可能不同。
习题五：金属凝固过程中，晶体的缺陷有哪些？答案：金属凝固过程中，晶体的缺陷主要有晶格缺陷和晶界缺陷。
晶格缺陷是指晶体内部原子的位置偏离理想位置，包括点缺陷（如空位、间隙原子等）和线缺陷（如位错等）。
晶界缺陷是指晶体之间的界面上存在的缺陷，包括晶界错配、晶界位错等。
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1、试比较快速凝固技术和雾化制粉技术的异同答：快速凝固指的是在比常规工艺过程中快得多的冷却速度下，金属或合金以极快的速度从液态转变为固态的过程。
要求金属与合金凝固时具有极大的过冷度。
雾化制粉是以快速运动的流体(雾化介质)冲击或以其他方式将金属或合金液体破碎为细小液滴，继之冷凝为固体粉末的粉末制取方法。
雾化法是生产完全合金化粉末的最好方法，其产品称为预合金粉。
快速凝固具有凝固速度快，从而可以使金属在液态中的溶解度得到扩大，这样是其材料的密度有所改变，材料各部位的组织更加的紧密，改变金属中各元素的所含比例，从而可以改变该材料的性质，使其达到某种用途的需求。
由于凝固的速度比一般铸造的快，这样得到的凝固结晶会更加的细小，晶粒的分布更加的均匀，一定程度减少了杂质的混入，提高材料的质量，由于晶粒组织的优化，该材料的力学，化学性质会得到提高，从而使其得到更广的运用。
由于快速凝固给材料带来的溶解度的扩大，更加精细的晶粒的析出，从而赋予了材料的高强度，高韧度，以及高耐腐蚀性。
这是快速凝固技术能在工业领域得到广泛运用的硬道理。
除了金属的快速凝固，还有一种快速凝固非晶态合金。
其特点和上类似，可以使材料具有极高的强度，硬度。
又因为其实处于非晶态，它在具有高强度的同时也具有较好的韧性。
同时，因为非晶态这种特殊形态，可以使材料具有良好的半导体性能，这是传统铸造方法所不能达到的。
而雾化技术这种粉的每个颗粒不仅具有与既定熔融合金完全相同的均匀化学成分，而且由于快速凝固作用而细化了结晶结构；消除了第二相的宏观偏析。
雾化制粉法分“双流法”(以雾化介质流破碎合金液流)和“单流法”(以其他方式破碎合金液流)两大类。
前者的雾化介质又分气体(氦、氲、氮、空气)和液体(水、油)；后者如离心雾化和溶气真空雾化。
2、试论金属热处理在快速凝固材料制备工艺中的应用答：金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。
快速凝固时由液相到固相的相变过程进行得非常快，从而获得普通铸件和铸锭无法获得的成分、相结构和显微结构的凝固过程。
其从液态到固态的冷却速度大于某一临界冷却速率。
通过金属热处理可以控制金属相变的过程和速率，金属热处理在快速凝固材料制备工艺中应用广泛，如快速凝固材料制备采用激光或电子束表面熔凝、大过冷凝固技术等。
激光熔凝技术中采用近于聚焦的激光束照射材料表面层，使其熔化，依靠向基材散热而自身冷却、快速凝固. 在熔凝层中形成的铸态组织非常细密，能使材料性能得到改善，增强材料表层的耐磨性和耐蚀性。
激光超高温度梯度快速凝固中利用激光能量高度集中的特性，使它具备了在作为定向凝固热源时可能获得比现有定向凝固方法高得多的温度梯度的可能性。
利用激光表面熔凝技术实现超高温度梯度快速定向凝固的关键是在激光熔池内获得与激光扫描速度方向一致的温度梯度，根据合金凝固特性选择适当的激光工艺参数，以获得胞晶组织。
电火花表面沉积技术是金属瞬间由高温冷却过程，金属表面不仅会因迅速淬火而形成马氏体，而且在狭窄的沉积过渡区还会得到超细奥氏体组织。
该工艺具有沉积层与基体结合非常牢固、不会使工件退火或变形、设备简单及造价低等优点。
大过冷快速凝固采用快速卸压淬火技术，快速卸压淬火是一种有效的新的快速凝固方法，在适当的初始温度和压力下对熔体快速卸压达到固化，由于不受材料自身的热传导性质的限制，因而可获得大块亚稳材料甚至非晶，实现了快速凝固的原理，并对亚稳相的产生及非晶化成因提供了热力学上的合理解释。
大过冷凝固技术的特点是在熔体中形成尽可能接近均匀形核的凝固条件，从而在形核前获得大的过冷度。
3、分别阐述快速凝固技术中急速冷却和大过冷技术两种工艺的原理和实际应用答：（1）急冷凝固技术又称熔体淬火技术，即提高熔体凝固时的传热速度从而提高凝固时的冷却速度，使熔体的形核时间短、效率高，来不及在平衡熔点附近凝固，只能在远离平衡熔点的较低温度下凝固。
急冷凝固技术的核心是要提高凝固过程中熔体的冷却速度。
一个相对于环境放热的系统的冷却速度取决于该系统在单位时间内产生的热量和传出系统的热量。
因此对金属凝固而言，提高系统的冷却速度必须要求：第一，减少单位时间内金属凝固时所释放的热量；第二，提高凝固过程中的散热速度。
又因常规铸造凝固是熔体在体积很大的铸模中同时凝固、热量不易迅速传出以及固态淬火主要是通过对流传热因而冷速不高，急冷凝固技术的基本原则是设法把熔体分成尺寸很小的部分，增大熔体与冷却介质接触的面积，并设法减小熔体与冷却介质的界面热阻。
急过冷凝固技术中根据熔体分离和冷却方式的不同，可以分为雾化技术、模冷技术和表面处理技术三大类。
(1)模冷技术是通过高热导率材料衬底上薄层熔体的快速冷却开始，使合金熔体中形成大的起始形核过冷度，从而实现高凝固速率。
主要包括：枪法、活塞砧法、熔体旋转法、平面流铸造法、熔体拉拽法、电子束急冷淬火法、熔体提取法和急冷模法。
(2)雾化技术是使熔体在离心力、机械力或高速流体的冲击力等外力作用下，分散成尺寸极小的雾状熔滴，并使其在与流体或冷却模接触后迅速冷却凝固。
具体分为：流体雾化法，离心雾化法和机械雾化法。
(3)表面处理技术是使待加工的材料或半成形、已成形的工件表面层实现快速凝固的技术。
它适用于对表面性能有特殊要求的材料或工件。
主要有表面熔化和表面喷涂沉积两类。
急冷凝固技术中获得高冷速的基本原则:（1）设法减少同一时刻凝固的熔体体积（2）设法增大熔体散热表面积与体积之比（3）设法减少熔体与热传导性能好的冷却介质的界面热阻（4）尽可能主要以传导方式散热应用：急冷技术本是应用于高温裂解制乙烯等工艺，目的是快速终止反应，减少生焦等副反应的发生。
随着原料重质化和催化裂化反应温度的不断升高，急冷技术也逐渐应用到催化裂化中，并且根据急冷剂注入位置的不同和对提升管反应器内反应苛刻度调节的不同，一般可分为两类。
一类是急冷剂在提升管上部或末端注入，作为反应终止剂，减少干气等生成；一类是在提升管的中下部注入，作为调整反应程度和调节产品分布的一种手段。
（2）大过冷快速凝固技术的核心是在熔体中设法消除可以作为非均匀形核媒质的杂质或容器的影响，创造尽可能均匀形核的条件，从而在形核前获得很大的过冷度。
通常在熔体凝固过程中促进非均匀形核的形核媒质主要来自熔体内部和容器壁，因此大过冷技术就是主要从这二个方面设法消除形核媒质。
采用大过冷快速凝固技术的具体方法大致分为两类。
一类是熔滴弥散法，即在细小熔滴中达到大凝固过冷度的方法，包括乳化法、熔滴水成冰（基底法）和落管法等。
另一类是在较大体积熔体中获得大的凝固过冷度的方法，包括玻璃体包裹法、二相区法和电磁悬浮熔化法等。
应用：在悬浮熔炼装置上采用玻璃包熔及反复热循环处理工艺,可使Ni-25.3wt％sn亚共晶合金以较慢的冷却速度获得凝固前的大过冷熔体,其最高无量纲过冷度(θ=△AT/T_L)达到0.29。
结果表明:随着过冷度的增加,枝晶间距大大细化,并且枝晶形态由树枝晶向非枝晶转变;随着离开试样表面的距离增加,其剖面组织中枝晶间距呈现明显的粗化,用X射线衍射分析表明:在大过冷熔体的凝固组织中存在着亚稳相Ni_4Sn。
4、试论快速凝固在制备高强铝合金方面的优势和不足之处答：快速凝固工艺使材料的微观组织结构发生变化，与传统熔铸合金相比，其显微结构由细化的晶粒和极细小的一次沉淀颗粒组成，但是很多研究表明，在传统时效强化合金系中，采用快速凝固工艺经标准化的热处理之后并没有获得最佳的结果，从而减小了时效的作用，其原因主要是在晶界和亚晶界上发生了优先沉淀，使材料中存在大量的一次沉淀颗粒。
由于快速凝固（RS）合金具有细小晶粒尺寸，析出相细小且分布均匀，而且可以根据需要添加所需的合金元素（合金元素可以超过IM合金的范围）。
与IM7×××系铝合金相比，快速凝固粉末冶金方法制备的7×××系铝合金可以获得更高强度的同时，使合金具有良好的腐蚀抗力。
在研究快速凝固合金和喷射沉积7×××系铝合金时发现，加入Co、Fe、Ni、Zr 等元素还可以提高其耐热性能，并由此发展出了多钟新牌号合金。
用快速凝固方法制备的新高强铝合金的力学性能均有明显提高。
但是快速凝固高强铝合金存在疲劳裂纹长大较快的特点，虽然合金在快速凝固后晶粒细化和粗大夹杂物的去除可以阻止疲劳裂纹的萌生，但仍然存在不同程度的氧化，氧化物在挤压或轧制后形成氧化物条带，而疲劳裂纹在氧化物条带中将进一步加速，采用喷射沉积能够改善这一缺点。
5、试简述一种用到了快速凝固工艺思想的非粉末制备工艺答：快速凝固有两种方法（1）动力学急冷法：通过提高熔体凝固时的传热速率从而提高凝固时的冷却速率，使熔体形核时间极短，来不及在平衡熔点附近凝固而只能在远离平衡熔点的较低温度凝固，因而具有很大的凝固过冷度和凝固速率。
在动力学急冷凝固技术中，根据熔体分离和冷却方式的不同，可以分成雾化技术、模冷技术和表面熔化及沉积技术三大类。
（2）热力学深过冷是指通过各种有效的净化手段避免或消除金属或合金液中的异质晶核的形核作用，增加临界形核功、抑制均质形核作用，使得液态金属或合金获得在常规条件下难以达到的过冷度。
采用这种技术,可以在冷速不高的情况下获得很大的凝固过冷度。
因此,热力学深过冷非平衡凝固在理论上不受熔体体积限制，是实现大体积熔体非平衡凝固的有效方法。
液态急冷法：将液流喷到辊轮的内表面或辊轮的外表面或板带的外表面来获得条带材料。
包括（1）自由喷射溶液自旋法；（2）平面流铸法。
平面流铸法的特点：优点：平面流铸熔谭小于自由喷射溶液自旋工艺的熔谭，熔谭的稳定性大大增加，又因为平面流铸制取的带材很薄，避免了由于熔谭自由表面不稳定而引起的湍动喷射；熔谭和冷却辊轮表面接触良好、稳定，冷却速率的波动很小，均匀性增加，冷却速率提高，从而有利于改善条带的表面质量保证尺寸均一性和组织均匀性。
缺点：喷嘴辊轮间隙距离太窄小，各工艺参数间相互依附，相互影响使平面流铸生产过程更加难以控制，对平面流铸熔谭的研究也更加难以进行。