課程名稱︰製造原理 課程性質︰選修 課程教師︰潘永寧、廖運炫 合開 開課學院：工學院 開課系所︰機械系 考試日期（年月日）︰2015/11/11 考試時限（分鐘）：120min 試題 : 1.請簡要說明Ohno連續鑄造法之原、裝置及方法，並比較已Ohno連續製造法以及傳統 鑄造得到之鑄錠於顯微組職及性質上之差異。(12%) 2.請簡要說明以Czochralski technique 生產單晶材料(或元件)之方法。(10%) 3.針對凝固之成分偏析現象，試說明巨觀偏析(macro segregation)&微觀偏析(micro segregation)之形成機制？(12%) 4.(a)何謂合金之Thixotropy特性(流變性或流動減黏性)？(5%) (b)試說明流變鑄造法(Rheocasting process)之製程。(5%) 5.對於A-10%B合金而言，請依據下面平衡相圖，計算剛凝固後之初晶α相及共晶β相之 比率分別為何？當該合金冷卻至室溫時，全部之α相比率為何？(12%) __ ＿ Τ｜﹨ ＼ L ／ ∕ ｜ ｜ ﹨ ＼ ／ ∕ ｜ ｜ ﹨ ＼ ／ ∕ ｜ ｜ ﹨ ＼ ／ ∕ β ｜ ｜α ﹨＿＿_＼／＿_＿∕ ｜ ｜ ∕6 60 90 ｜ ｜ ∕ ﹨ ｜ ｜ ∕ ﹨ ｜ ｜ ∕ ﹨ ｜ ｜∕＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿_﹨＿｜ A 2 %B→ 95 B 6.對一Al-2%Cu合金而言(Al-Cu資料：Csm=5.65%Cu, Ce=33%Cu, Tl(Al)=660*C, Te=548*C)，當此合金依下列不同條件進行凝固時，試解答下列問題： (1)在下列凝固條件下：(i)合金元素(Cu)在固相中完全不擴散，(ii)合金元素(Cu)在 液相中完全擴散，(iii)凝固介面為平衡狀態。試計算： (a)當凝固界面溫度達到Ts(固相溫度)時，有多少比率之熔液存在？ (b)當完全凝固時，共晶成分區域所佔之比率為何？ (12%) (2)在下列凝固條件下：(i)合金元素(Cu)在固相中完全不擴散，(ii)合金元素(Cu)在 液相中之擴散係數為Dl=5*10^-5 cm^2/s，(iii)凝固速度為R=8*10^-3 cm/s， (iv)凝固介面為平衡狀態。試詳細繪出： (a)凝固達50%時，合金元素(Cu)之成分分布曲線(包含相圖及液相部分)。 (b)完全凝固後，合金元素(Cu)之成分分布曲線。 (c)凝固在steady state 階段時，若欲維持平面之凝固界面，則凝固界面處之臨界 液相溫度梯度(G)應如何？ (24%) (3)如果凝固是在強烈攪拌之條件下進行，使得δ=0.01cm，試計算共晶成分區域所占 比率為何？ (8%) Reference equations: (1)Cs*=k Co (1-fs)^(k-1) (2)Cl*=Co [1+(1-k)/k*e^-(kR/Dl)x'] (3)Cs*=Co [1-(1-k)*e^-(kR/Dl)x'] (4)Cs*=k'Co(1-fs)^(k'-1) (5)k'=k/[k+(1-k)e^-(Rδ/Dl)] 最後祝天下有情人1111快樂 T_T; --

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