材料科學(xué)基礎(chǔ)課后作業(yè)及答案(分章節(jié))-閱讀頁
2025-01-29 15:21本頁面
【正文】 0℃。含50％B的合金也在500℃凝固完畢，含40％初生α相，其余為共晶體(α+β)，此合金中α相的總量占合金總量的50％，試畫出此A—B二元相圖(假定α相及β相的固溶度不隨溫度而改變)。已知 AB二元相圖中存在一個(gè)液相區(qū) （L）和七個(gè)固相區(qū) （(a,阝、Y, S, u,。、 (3, ), S, pc是以純組元為基的固溶體。相中含 B量小 、勺、～于份相中的含 B量。3...Tn，其中T T；分別為純組元A和B的熔點(diǎn)；T2,T7,Tiu為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變溫度； T3為熔晶轉(zhuǎn)變溫度；TS為包晶溫度；T6為共晶轉(zhuǎn)變溫度；739。8. (1)應(yīng)用相律時(shí)須考慮哪些限制條件？ (2)試指出圖 5115中的錯(cuò)誤之處，并用相律說明理由，且加以改正 。平衡狀態(tài)下各相的溫度應(yīng)相等 （熱量平衡）；各相的壓力應(yīng)相等 （機(jī)械平衡）；每一組元在各相 中的化學(xué)位必須相同 （化學(xué)平衡 ）。 3)相律不能預(yù)告反應(yīng)動(dòng)力學(xué) （速度）。（2）主要錯(cuò)誤如下：，兩相平衡，f=0，溫度固定；c. 二元合金最多只能三相平衡，不能四相平衡，三相平衡時(shí)f=0，相成分唯一，不能變動(dòng)。10．計(jì)算wC=3%C的鐵碳合金室溫下萊氏體的相對量；組織中珠光體的相對量；組織中共析滲碳體的相對量。12．試比較勻晶型三元相圖的變溫截面與二元?jiǎng)蚓鄨D的異同。若 739。（” 填寫圖 5117上空 白相區(qū) 。8.（1）應(yīng)用相律時(shí)必須考慮哪些限制條件？（2）利用相圖10. 含wC=3%C的鐵碳合金室溫下萊氏體的相對量；組織中珠光體的相對含量；組織中共晶滲碳體的相對含量。1．液體金屬在凝固時(shí)必須過冷，而在加熱使其熔化卻毋需過熱，即一旦加熱到熔點(diǎn)就立即熔化，為什么？今給出一組典型數(shù)據(jù)作參考：以金為例，其 γSL=, γLV=, γSV=、液氣、固氣相的界面能（單位 J/m2)。固態(tài)金屬熔化時(shí)，液相若與氣相接觸，當(dāng)有少量液體金屬在固相表面形成時(shí)，就會很快覆蓋在整個(gè)表面(因?yàn)橐后w金屬總是潤濕同一種固體金屬)。即不存在表面能障礙，也就不必過熱。對金屬，因?yàn)樾魏说募せ钅埽〞杏?△GA符號）與臨界晶核形成功（△Gk或 △G*）相比甚小，可忽略不計(jì)，因此金屬凝固時(shí)的形核率常按下式作簡化計(jì)算 ，即試計(jì)算液體Cu在過冷度為 180K, 200K和 220K時(shí)的均勻形核率。（已知 Lm=109Jm 2C0 = 6 1028原子k)解： 180K: 200K: 22K: 與圖64b相比，結(jié)果吻合，表明只有過冷度達(dá)到一定程度，使凝固溫度接近有效成核溫度時(shí)，形核率才會急劇增加。4．本章在討論固溶體合金凝固時(shí)，引用了平衡分配系數(shù)和局部平衡的概念，并說明了實(shí)際合金的凝固處在圖 616中曲線 2和曲線 3這兩個(gè)極端情況之間。定義為 k,= (CS), /(CL)B，即界面上的固相體積濃度（Cs)。之比。在k。較慢凝固時(shí)k,ko，快速凝固時(shí)k,1,2)畫出 ke=ko, k,=1 和 koke1這三種溶質(zhì)分布曲線的示意圖。今將含WB40％的合金置于長度為 I,的長瓷舟中并保持為液態(tài)，并從一端緩慢地凝固。1)試問這個(gè)合金的k。是多少？2)該試樣在何位置 （以端部距離計(jì)）出現(xiàn)共晶體？畫出此時(shí)的溶質(zhì)分布曲線。“一‘（等同于式（628))，式中 f為凝固的長度百分?jǐn)?shù)，Xs, x。1)證明當(dāng)凝固百分?jǐn)?shù)為f時(shí)，固相的平均成分為2)在凝固過程中，由于液相中的溶質(zhì)含量增高會降低合金的凝固溫度，證明液相的凝固溫度 T(與已凝固試樣的分?jǐn)?shù)f之間的關(guān)系為式中，T、為純?nèi)軇┙M元A的熔點(diǎn)，m,為液相線的斜率。9．說明雜質(zhì)對共晶生長的影響。第七章習(xí) 題1．鋼的滲碳有時(shí)在870℃ 而不是在 927℃ 下進(jìn)行，因?yàn)樵谳^低的溫度下容易保證獲得細(xì)晶粒。關(guān)于碳在γFe中的擴(kuò)散數(shù)據(jù)可查表 74)解：根據(jù)Fick第二定律 在滲層深度相同時(shí)，在該深度的碳濃度為一定值，則，2．今有小量的放射性Au‘沉積在金試樣的一端，在高溫下保持 24h后將試樣切割成薄層，距放射源不同距離測量相應(yīng)位置的放謝性強(qiáng)度，其數(shù)據(jù)如下：距離放射源位置小m 10 20 30 40 50相對放射強(qiáng)度 求 Au的擴(kuò)散系數(shù)。沉積的放射性 Au‘總量是恒定的，各個(gè)位置的放射強(qiáng)度與其所含的放射性 Au’原子數(shù)成正比）3．自擴(kuò)散與空位擴(kuò)散有何關(guān)系？為什么自擴(kuò)散系數(shù)公式 （718)要比空位擴(kuò)散系數(shù) 公為簡單計(jì)，將晶粒設(shè)想為一立方體，試用菲克第一定律寫出此關(guān)系）2)利用表74給出的Ag的晶界擴(kuò)散和體擴(kuò)散數(shù)據(jù)，如晶界厚度為 。J/cm39。形核、長大均需
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