固溶体合金的相图如图所示

1. 固溶体合金的相图如图所示,试根据相图确定:

(a) 成分为40%B的合金首先凝固出来的固体成分;

(b) 若首先凝固出来的固体成分含60%B,合金的成分为多少? (c) 成分为70%B的合金最后凝固的液体成分;

(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. 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 20 40 43 50 63 80 90 100 — 900 765 — 930 — 850 — — (℃) 1000 750 750 750 750 1040 640 640 800 (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。

4. 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%)

5. (a)根据Fe-Fe3C相图,分别求2.11%C,4.30%C的二次渗碳体的析出量,(b)画出4.3%的冷却曲线。

6. 根据所示的Al-Si共晶相图,试分析下列(a,b,c)三个金相组织属什么成分并说明理由。指出细化此合金铸态组织的可能用途。

7. 证明题:1)如下图所示,已知液、固相线均为直线,证明k0=ws/wl=常数;2)当k0=常数时,试证明液、固平面状界面的临界条件G/R=[mw0(1-k0)]/(k0D)可简化为G/R=?T/D。式中m是液相线斜率,w0是合金原始成分,D是原子在液体中的扩散系数,k0是平衡分配系数,?T=T1-T2。

8. 青铜(Cu-Sn)和黄铜(Cu-Zn)相图如图所示:

(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?

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