1.下图为一匀晶相图,试根据相图确定:
(1) wB=0.40的合金开始凝固出来的固相成分为多少?
(2)若开始凝固出来的固体成分为wB=0.60,合金的成分为多少? (3)成分为wB=0.70的合金最后凝固时的液体成分为多少?
(4)若合金成分为wB=0.50,凝固到某温度时液相成分wB=0.40,固相成分为wB=0.80,此时液相和固相的相对量各为多少?
2.Mg—Ni系的一个共晶反应为:
L0.235?纯Mg+Mg2Ni0.546(570℃)
设wNi1=C1为亚共晶合金,wNi2=C2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C1合金中的α总量为C2台金中α总量的2.5倍,试计算C1和C2的成分。 3.根据A-B二元相图
(1) 写出图中的液相线、固相线、α和β相的溶解度曲线、所有的两相区及三相恒温转变线;
(2) 平衡凝固时,计算A-25B(weight%)合金(y’y线)凝固后粗晶β相在铸锭中的相对含量;
(3) 画出上述合金的冷却曲线及室温组织示意图。
4.根据如图所示的二元共晶相图
(1)分析合金I,II的结晶过程,并画出冷却曲线;
(2)说明室温下合金I,II的相和组织是什么,并计算出相和组织组成物的相对含量?
(3)如果希望得到共晶组织加上5%的?初的合金,求该合金的成分。 (4)合金I,II在快冷不平衡状态下结晶,组织有何不同?
5.指出下列相图中的错误:
(c)
(d)
(a)
(b)
6. 试述二组元固溶体相的吉布斯(Gibbs)自由能-成分曲线的特点?
1.下图为一匀晶相图,试根据相图确定:
(1) wB=0.40的合金开始凝固出来的固相成分为多少?
(2)若开始凝固出来的固体成分为wB=0.60,合金的成分约为多少? (3)成分为wB=0.70的合金最后凝固时的液体成分约为多少?
(4)若合金成分为wB=0.50,凝固到某温度时液相成分wB=0.40,固相成分为wB=0.80,此时液相和固相的相对量各为多少?
第1题答案
2.Mg—Ni系的一个共晶反应为:
L0.235?纯Mg+Mg2Ni0.546(570℃)
设wNi1=C1为亚共晶合金,wNi2=C2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C1合金中的α总量为C2台金中α总量的2.5倍,试计算C1和C2的成分。
第2题答案
3.根据A-B二元相图
(1) 写出图中的液相线、固相线、α和β相的溶解度曲线、所有的两相区及三相恒温转变线;
(2) 平衡凝固时,计算A-25B(weight%)合金(y’y线)凝固后粗晶β相在铸锭中的相对含量;
(3) 画出上述合金的冷却曲线及室温组织示意图。
第3题答案
4.根据如图所示的二元共晶相图
(1)分析合金I,II的结晶过程,并画出冷却曲线;
(2)说明室温下合金I,II的相和组织是什么,并计算出相和组织组成物的相对含量?
(3)如果希望得到共晶组织加上5%的?初的合金,求该合金的成分。 (4)合金I,II在快冷不平衡状态下结晶,组织有何不同?
第4题答案:
第4题:
5.指出下列相图中的错误:
(c)
(d)
(a)
(b)
第5题答案:
(a): α、γ相区间应有两相区。即相图中违反了“邻区原则”。 (b): 二元系中不可能有四相平衡,即违反了“相律”。 (c): 纯组元A在1个温度范围内结晶,这是违反相律的。
(d): 二元系中三相平衡时,3个相都必须有确定的成分。图中液相上的成分是范围,这是错误的。
6. 试述二组元固溶体相的吉布斯(Gibbs)自由能-成分曲线的特点?
第6题答案:
7.组元A和B的熔点分别为700℃和500℃,在液态完全互溶,在固态部分互溶形成
α和β固溶体,其最大溶解度分别为为5%B和25%A(重量),在零度时溶解度则为2%B和5%A(重量)。两金属形成熔点为750℃的A2B化合物,A和B的原子量分别为30和50。在450℃和320℃分别发生液体成分为22%B和60%B(重量)的共晶转变。(1)试根据相律绘成平衡相图并标注各相区符号及特征点的温度和成分。(2)如果希望得到A2B化合物与β共晶组织加上5%的?初的合金,求该合金的成分。05硕士 答案:(1)相图,x为A原子重量百分比。
设合金的成分为x,由题意:Wβ初=(x-0.6)/(0.75-0.6)=5%
x=5%*15%+60%=0.75%+60%=60.75%
8.综述金属结晶过程形核的热力学条件、能量条件和结构条件。 答:必须同时满足以下四个条件,结晶才能进行。 (1)热力学条件为?G<0。
只有过冷(热过冷)才能使?G<0。因为?Gv=-Lm?T/Tm(?T为过冷度),即金属结晶时,实际开始结晶的温度必须低于理论结晶已度(即?T>0)。 (3)能量条件为具有能量起伏。
一个临界晶核形成时,五分之一的表面能要靠能量起伏来提供。
(4)结构条件为具有结构起伏。
液态金属中规则排列的原子集团时聚时散的现象。它是结晶核心形成的基础。