西安交通大学材料科学与工程学院材料科学基础复习题
9．计算含碳wC=0.04的铁碳合金按亚稳态冷却到室温后，组织中的珠光体、二次渗碳体和莱氏体的相对量；并计算组织组成物珠光体中渗碳体和铁素体、莱氏体中二次渗碳体、共晶渗碳体与共析渗碳体的相对量。
10．根据显微组织分析，一灰口铁内石墨的体积占12%，铁素体的体积占88%，试求Wc为多少(已知石墨的密度ρG＝2.2g/cm3，铁素体的密度ρα＝7.8g/cm3)。
11．汽车挡泥板应选用高碳钢还是低碳钢来制造?
12．当800℃时，
(1) Fe-0.002 C的钢内存在哪些相? (2) 写出这些相的成分； (3) 各相所占的分率是多少？
13．根据Fe-Fe3C相图（见图4-33），
(1) 比较wC＝0.004的合金在铸态和平衡状态下结晶过程和室温组织有何不同； (2) 比较wc＝0.019的合金在慢冷和铸态下结晶过程和室温组织的不同； (3) 说明不同成分区域铁碳合金的工艺性。
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14．550℃时有一铝铜合金的固熔体，其成分为xC＝0.02。此合金先被淬火，然后重新加热到100℃以便析出θ。此θ(CuAl2：)相发展成许多很小的颗粒弥散分布于合金中，致使平均颗粒间距仅为5.0nm。
(1) 请问1mm3合金内大约形成多少个颗粒?
(2) 如果我们假设100℃时α中的含Cu量可认为是零，试推算每个9颗粒内有多少个铜原子(已知Al的原子半径为0.143 nm)。
15．如果有某Cu-Ag合金(WCu＝0.075，WAg＝0.925) 1000g，请提出一种方案，可从该合金内提炼出100g的Ag，且其中的含Cu量wCu<0.02(假设液相线和固相线均为直线)。
16．已知和渗碳体相平衡的α-Fe，其固溶度方程为：
w?C?11.3?103?2.55expRT
假设碳在奥氏体中的固熔度方程也类似于此方程，试根据Fe-Fe3C相图写出该方程。
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17．一碳钢在平衡冷却条件下，所得显微组织中，含有50％的珠光体和50％的铁素体，问： (1) 此合金中含碳质量分数为多少?
(2) 若该合金加热到730℃，在平衡条件下将获得什么组织? (3) 若加热到850℃，又将得到什么组织?
18．利用相律判断图4-34所示相图中错误之处。
19．指出下列概念中错误之处，并更正。
(1) 固熔体晶粒内存在枝晶偏析，主轴与枝间成分不同，所以整个晶粒不是一个相。 (2) 尽管固熔体合金的结晶速度很快，但是在凝固的某一个瞬间，A、B组元在液相与
固相内的化学位都是相等的。
(3) 固熔体合金无论平衡或非平衡结晶过程中，液—固界面上液相成分沿着液相平均成
分线变化；固相成分沿着固相平均成分线变化。
(4) 在共晶线上利用杠杆定律可以计算出共晶体的相对量。而共晶线属于三相区，所以
杠杆定律不仅适用于两相区，也适用于三相区。
(5) 固熔体合金棒顺序结晶过程中，液—固界面推进速度越快，则棒中宏观偏析越严重。 (6) 将固熔体合金棒反复多次“熔化一凝固”，并采用定向快速凝固的方法，可以有效
地提纯金属。
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GmC01?K0??RDK0可知，合金中熔质浓度越高，成分过冷区(7) 从产生成分过冷的条件
域小，越易形成胞状组织。
(8) 厚薄不均匀的Ni-Cu合金铸件，结晶后薄处易形成树枝状组织，而厚处易形成胞状
组织。
(9) 不平衡结晶条件下，靠近共晶线端点内侧的合金比外侧的合金易于形成离异共晶组
织。
(10) 具有包晶转变的合金，室温时的相组成物为。α＋β，其中β相均是包晶转变产
物。
(11) 用循环水冷却金属模，有利于获得柱状晶区，以提高铸件的致密性。 (12) 铁素体与奥氏体的根本区别在于固熔度不同，前者小而后者大。 (13) (13)727℃是铁素体与奥氏体的同素异构转变温度。
(14) 在Fe-Fe3C系合金中，只有过共析钢的平衡结晶组织中才有二次渗碳体存在。 (15) 凡是碳钢的平衡结晶过程都具有共析转变，而没有共晶转变；相反，对于铸铁则只
有共晶转变而没有共析转变。
(16) 无论何种成分的碳钢，随着碳含量的增加，组织中铁素体相对量减少，而珠光体相
对量增加。
(17) 含碳wC＝0.043的共晶白口铁的显微组织中，白色基体为Fe3C，其中包括Fe3CI、Fe3CII、
Fe3CIII、Fe3C共析和Fe3C共晶等。
(18) 观察共析钢的显微组织，发现图中显示渗碳体片层密集程度不同。凡是片层密集处
则碳含量偏多，而疏稀处则碳含量偏少。
(19) 厚薄不均匀的铸件，往往厚处易白口化。因此，对于这种铸件必须多加碳、少加硅。 (20) 用Ni-Cu合金焊条焊接某合金板料时，发现焊条慢速移动时，焊缝易出现胞状组织，
而快速移动时则易于出现树枝状组织。
20．读出图4-35浓度三角形中，C，D，E，F，G，H各合金点的成分。它们在浓度三角形中所处的位置有什么特点?
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