2012年《材料科学基础》作业-答案全 下载本文

解:

5. (5-8) 指出ω(C)=0.2%、ω(C)=0.6%、ω(C)=1.0% 的铁碳合金从液态平衡冷却到室温的相组成物和组织组成物,并分别计算相和组织的相对含量。 解: 1)0.2%C: 亚共析钢组织:F+P P%=P4/PS

=0.2/0.77-0.0218=26% F%=74% 相:? +Fe3C

? %=(6.69-0.2)/6.69=97% Fe3C %=0.2/6.69=3% 2)0.6%C:

亚共析钢组织:F+P P%=0.6/0.77=78% F%=22% 相:? +Fe3C

Fe3C %=0.6/6.69=9% F%=91% 3)1.0%C:

过共析组织 P+Fe3CII: P%=AK/SK

=(6.69-1.0)/(6.69-0.77)

=96%

Fe3CII%=SA/SK =(1.0-0.77)/(6.69-0.77) =4%

相:? +Fe3C

Fe3C %=1.0/6.69=15%,F%=85%

组织转变:L L+A A A+Fe3CII P+Fe3CII

6. 如下相图:(1)该相图的组元是什么? (2)标出所有相区的组成相。 (3)指出该相图中有何特征反应,写出反应式。(4)指出含80%的Al2O3时的

室温平衡组织,并计算组织组成物的相对含量。

(1)组元为:Al2O3,ZrO2;(2)标注如图: (3)特征反应:共晶反应

(4) 含80%的Al2O3时(20% ZrO2)室温平衡组织: Al2O3+(Al2O3+ ZrO2) Al2O3%=(42.6-20)/42.6=53% (Al2O3+ ZrO2)%= 20/42.6=47%

7. 下图为使用高纯原料在密封条件下的Al2O3—SiO2相图,A3S2(3 Al2O3·2

SiO2)为莫来石固溶体,共晶成分E1点为10wt%Al2O3,含60%摩尔分数Al2O3的A3S2的质量分数为75%。

要求:(1)填写空白相区的相组成。

(2)写出2个水平反应线的反应,并指出反应类型。

(3)一种由SiO2-30%Al2O3(wt%)构成的耐高温材料,分析其平衡凝固

后的室温组织是什么,并计算组织组成物的含量。该材料能否用来盛装熔融态的钢(1600℃)?在此情况下有多少百分率的耐热材料会熔化? 解:

(1)见图 (2) E1: 共晶反应

E2:共晶反应

(3)SiO2-30%Al2O3(wt%)材料,

平衡凝固后的室温组织:A3S2+(A3S2+SiO2) A3S2%=(30-10)/(75-10)=30.8% (A3S2+SiO2)%=(75-30)/(75-10)=69.2% 不能盛装熔融态的钢(1600℃),会熔化。