《材料科学基础》作业1 联系客服

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(d ) 合金成分为50%B,凝固到某温度时液相含有40%B,固体含有80%B,此时液体和固体各占多少分数?

2.指出下列相图中的错误,并加以改正。 3. Mg-Ni系的一个共晶反应为 507℃ L(23.5Wt.%Ni)

α(纯镁)+Mg2Ni(54.6Wt.%Ni)

设C1为亚共晶合金,C2为过共晶合金,这两种合金中的先共晶相的重量分数相等,但C1合金中的α 总量为C2合金中的α 总量的2.5倍,试计算C1和C2的成分。 4. 组元A和B在液态完全互溶,但在固态互不溶解,且形成一个与A、B不同晶体结构的中间化合物,由热分析测得下列数据:

含B量(wt%.%), 液相线温度(℃), 固相线温度(℃) 0, —, 1000 20, 900, 750 40, 765, 750

43, —, 750 50, 930, 750 63, —, 1040 80, 850, 640 90, —, 640 100, —, 800

(a) 画出平衡相图,并注明个区域的相、各点的成分及温度,并写出中间化合物的分子式(原子量A=28,B=24)。

(b) 100kg的含20wt.%B的合金在800℃平衡冷却到室温,最多能分离出多少纯A。

5. 一种由SiO2-45%Al2O3(wt%)构成的耐高温材料被用来盛装熔融态的钢(1600℃)。 (a) 在此情况下有多少百分率的耐热材料会熔化?(共晶成分10wt%Al2O3) (b) 选用该耐高温材料是否正确?(实际使用,液相不能超过20%) 6.画出Fe—Fe3C相图,并写出各关键点的温度及习惯标注的字母、表明各相区。 7.画出含碳3.5%的铁碳合金的冷却曲线并表明其组织变化示意图;在室温下,它由什么相组成,各相的比例是多少?在室温下,它由什么组织组成,各组成物比例是多少?

8.在Fe-Fe3C相图中,分别画出1148℃、800℃、727℃、700℃时各相的自由能-成分曲线。

9.说明固溶体的平衡凝固过程是:形核→相界平衡→扩散破坏平衡→长大→相界平衡。

10.分别画出液相完全混合、部分混合和完全混合时固溶体不平衡凝固过程中的溶质分布情况。 11.名词解释:

枝晶偏析(晶内偏析) 匀晶转变 共晶转变 伪共晶 离异共晶 扩散退火(均匀化退火) 熔晶转变 偏晶转变 合晶转变 共析转变包析转变 铁素体 奥氏体 渗碳体 珠光体 莱氏体 区域熔炼

12.什么是成分过冷?它对液-固界面的形貌有何影响? 13.共晶合金是如何形核和长大的? 14.简述铸锭的组织及其形成机理。 15.铸锭中常见的缺陷有哪些?

16.为什么高分子混合时不太易达到分子量级的混合? 17.简述高分子合金化的方法和特点。

18.青铜(Cu-Sn)和黄铜(Cu-Zn)相图如图所示:

包晶转变 定向凝固

(a)叙述Cu-10%Sn合金的不平衡冷却过程并指出室温时的金相组织; (b)比较Cu-10%Sn合金铸件和Cu-30%Zn合金铸件的铸造性能及铸造组织;说明Cu-10%Sn合金铸件中有许多分散砂眼的原因;

(c)分别含2%Sn、11%Sn和15%Sn的青铜合金,哪一种可进行压力加工,哪种可利用铸造法来制造机件?

Ch5习题及思考题

1.在三元相图中,常用的成分三角形有哪些? 2.材料相图的实验测定方法包括哪些? 3.名词解释:

杠杆定律 直线法则 重心法则 4.三元相图:

⑴熟悉立体模型,能够想象出各个点、线、面及区(包括单相区、两相区、三相区及四相区)所处的空间位置及代表的意义;