西南工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與基礎(chǔ)第三版(劉智恩)習(xí)題解析(編輯修改稿)
2025-02-06 07:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 得到 wMg = %. 2. 根據(jù)圖 4117所示二元共晶相圖 , 試完成 : (1) 分析合金 I, II的結(jié)晶過程 , 并畫出冷卻曲線 .(2) 說明室溫下合金 I, II的相和組織是什么 , 并計(jì)算出相和組織組成物的相對(duì)量 .(3) 如果希望得到共晶組織加上相對(duì)量為 5%的 β 初 的合金 , 求該合金的成分 . 圖 4117 二元共晶相圖 附圖 41 合金 I的冷卻曲線 附圖 42 合金 II的冷卻曲線 解 (1) 合金 I的冷卻曲線參見附圖 41, 其結(jié)晶過程如下 : 1以上 , 合金處于液相 。1~2時(shí) , 發(fā)生勻晶轉(zhuǎn)變 L→ α , 即從液相 L中析出固熔體 α , L和 α 的成分沿液相線和固相線 變化 , 達(dá)到 2時(shí) , 凝固過程結(jié)束 。2時(shí) , 為 α 相 。 2~3時(shí) , 發(fā)生脫熔轉(zhuǎn)變 , α → β II的冷卻曲線參見附圖 42, 其結(jié)晶過程如下 :1 以上 , 處于均勻液相 。1~2 時(shí) , 進(jìn)行勻晶轉(zhuǎn)變 L→ β 。2 時(shí) , 兩相平衡共存 , β 。2~2時(shí) , 剩余液相發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變 β? ? 。2~3時(shí) , 發(fā)生脫熔轉(zhuǎn)變 α →β II.(2) 室溫下 , 合金 I的相組成物為 α + β , 組織組成物為 α + β 9 物相對(duì)量計(jì)算如下 : αβ0 .9 0 0 .2 0 1 0 0 % 8 2 %0 .9 0 0 .0 50 .2 0 0 .0 5 1 0 0 % 1 8 %0 .9 0 0 .0 5ww?? ? ???? ? ?? 組織組成物的相對(duì)量與相的一致 .室溫下 , 合金 II 的相組成物為 α + β , 組織組成物為 β 初 + (α +β ).相組成物相對(duì)量計(jì)算如下 : αβ0 .9 0 0 .8 0 1 0 0 % 1 2 %0 .9 0 0 .0 50 .8 0 0 .0 5 1 0 0 % 8 8 %0 .9 0 0 .0 5ww?? ? ???? ? ?? 組織組成物相對(duì)量計(jì)算如下 : β( α+ β)0. 80 0. 50 10 0% 75 %0. 90 0. 500. 90 0. 80 10 0% 25 %0. 90 0. 50ww?? ? ???? ? ??初 (3) 設(shè)合金的成分為 wB = x, 由題意知該合金為過共晶成分 , 于是有β 0 . 5 0 1 0 0 % 5 %0 . 9 0 0 . 5 0xw ?? ? ??初 所以 , x = , 即該合金的成分為 wB = . 3. 計(jì)算 wC 為 、二次滲碳體和萊氏體的相對(duì)量 , 并計(jì)算組成物珠光體中滲碳體和鐵素體及萊氏體中二次滲碳體、共晶滲碳體與共析滲碳體的相對(duì)量 . 解 根據(jù) FeFe3C 相圖 , wC = 4%的鐵碳合金為亞共晶鑄鐵 , 室溫下平衡組織為 P + Fe3CII + Ld′ , 其中 P 和 Fe3CII 系由初生奧氏體轉(zhuǎn)變而來 , 萊氏體則由共晶成分的液相轉(zhuǎn)變而成 , 因此萊氏體可由杠桿定律直接計(jì)算 , 而珠光體和二次滲碳體則可通過兩次使用杠桿定律間接計(jì)算出來 . Ld′ 相對(duì)量 : dL 4 2 . 1 1 1 0 0 % 8 6 . 3 %4 . 3 2 . 1 1w ? ?? ? ?? . Fe3CII 相對(duì)量 : 3 I IF e C 4 . 3 4 2 . 1 1 0 . 7 7 1 0 0 % 3 . 1 %4 . 3 2 . 1 1 6 . 6 9 0 . 7 7w ??? ? ? ???.P 相對(duì)量 : P 4 . 3 4 6 . 6 9 2 . 1 1 1 0 0 % 1 0 . 6 %4 . 3 2 . 1 1 6 . 6 9 0 . 7 7w ??? ? ? ?. 珠光體中滲碳體和鐵素體的相對(duì)量的計(jì)算則以共析成分點(diǎn)作為支點(diǎn) , 以 wC = %和 wC = %為端點(diǎn)使用杠桿定律計(jì)算并與上面計(jì)算得到的珠光體相對(duì)量級(jí)聯(lián)得到 . 10 P中 F相對(duì)量 : FP 6 . 6 9 0 . 7 7 1 0 0 % 9 . 3 8 %6 . 6 9 0 . 0 0 1ww ?? ? ? ??. P中 Fe3C相對(duì)量 : 3F e C 1 0 .6 % 9 .3 8 % 1 .2 2 %w ? ? ?. 至于萊氏體中共晶滲碳體、二次滲 碳體及共析滲碳體的相對(duì)量的計(jì)算 , 也需采取杠桿定律的級(jí)聯(lián)方式 , 但必須注意一點(diǎn) , 共晶滲碳體在共晶轉(zhuǎn)變線處計(jì)算 , 而二次滲碳體及共析滲碳體則在共析轉(zhuǎn)變線處計(jì)算 . Ld′ 中共晶滲碳體相對(duì)量 : dCm L 4 . 3 2 . 1 1 1 0 0 % 4 1 . 2 7 %6 . 6 9 2 . 1 1ww ? ?? ? ? ??共晶 Ld′ 中二次滲碳體相對(duì)量 : dCm L 6 . 6 9 4 . 3 2 . 1 1 0 . 7 7 1 0 0 % 1 0 . 2 %6 . 6 9 2 . 1 1 6 . 6 9 0 . 7 7ww ? ??? ? ? ? ?II Ld′ 中共析滲碳體相對(duì)量 : dCm L 6 . 6 9 4 . 3 6 . 6 9 2 . 1 1 0 . 7 7 0 . 0 2 1 8 1 0 0 % 3 . 9 %6 . 6 9 2 . 1 1 6 . 6 9 0 . 7 7 6 . 6 9 0 . 0 2 1 8ww ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ?共析 4. 根據(jù)下列數(shù)據(jù)繪制 AuV 二元
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