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1、四、二元相图1. ferrite铁素体。碳在a-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体auste nite奥氏体。碳溶入丫-Fe形成的间隙固溶体称为奥氏体，FCC结构。ceme ntite渗碳体。即戸奈I,是一种中间相，具有正交结构的间隙化合物。pearlite珠光体。a和呈片层相间分布的组织，经抛光腐蚀后在显微镜下观察很像指纹并有珍珠光泽。ledeburite莱氏体。铁碳相图中共晶转变后的产物，是丫和 的机械混合物2. An alyze the tran sformatio ns experie need by a Fe-C alloy containing 3.5% carb on as it
2、is slowly cooled from the liquid to room temperature. (1) Determine the microstructures at 1149C, 1147C, 728C , 726C and 20C . (2) Calculate the relative amount of each phase presentin term of mass fraction. (3) Calculatethe relative amount of each microstructure in term of mass fractio n.Soluti on(
3、1)1149C 1147C 728C726C 20 CL+ 丫 y+Le+Cn+Lep+F勺5 十 Le p+cn+Le(2)(3)6.69-S.5叫6.69-0,0210 84%3.5-0.21(1/ = 6.69-0.210= 52J6%43-3.569-2.11F 一一 4JT2H * -0.77 厂 2a26%X5-2,llWLe = 43-2.11=63.47%-43-3,5 2JI -077WFe3Cfl = 4.3-241 * 69-0.77 = &27%3.计算变态莱氏体中共晶渗碳体、二次渗碳体和共析渗碳体的含量解：变态莱氏体中4.3-ZllW44 q昭共晶反应完成后壇;3再心
4、WY = 1 - 44.5% = 55.4%241-07772 严丄时=片 + 6.69-0.77 = 12 五晞0.77-0.022 阵叫广厲4開-12-5%)，7 = 珊4. 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 量液相线温固相线温(wt%.%)度C）度（C）01000209007504076575043750509307506310408085064090640100800（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
5、.%B的合金在800C平衡冷却到室温，最多能分离出多少纯 A。(a)如图，Icmca点，纯 A，T =:1000C；叽b点，=T = 750C13%伽七e点，w 迢)=63% 3I = 1M C- 1d点，“=加，T =/Le占0八、3纯 B，丫 二:800CA解:-H中间相为A-t(b)由图中虚线可知，在11范围，液相成分沿液相线变化，析出 A。设刚到75OT时，析出A的质量为100 2Q%100- =43%叫=53.5k剩余液相L质量为100-53.5=46.5kg在发生共晶反应析出卜川曲,设共63-43晶反应析出A质量为 吩心时=17阳最多能分理出纯A的质量为wi + w2 = 7t3k
6、5. 如图的二元合金相图，(1) 分析5.5%Cu合金和5.8%Cu合金在平衡结晶和快速冷却不平衡结晶时的 组织特点；(2) Al为fee结构，图中的 相为何种晶体结构？(3) 指出此二元系中比较适合做变形合金和铸造合金的成分范围。(4) 设X合金平衡凝固完毕时的组织为初晶+( + $共晶，其中 初晶占 80%，则此合金中$组元的含量是多少？(5) 绘出T=560C温度时各相的自由能-成分曲线示意图。解：(1) 5.5%:平衡结晶：Lf L+ aa+7,不发生共晶反应，室温下a和析出的量可用杠杆定律计算。快速冷却不平衡结晶 Cu可能超过5.65%发生共晶反应。5.8%Cu:发生共晶反应，可用杠
7、杆定律计算相对含量。L L+ a L卄a a+ 0 a+( a+ () a+( a+ ()+ 打(2) a为端际固溶体，与Al结构相同，FCC结构(3) 变形合金05.65%;铸造合金33.2%附近。33.2 - S.65(4) W0= - 80% * 62.5 - 5.65 - 9 7%(5)如图，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
8、体解：（a）80%；（ b）20%；（c）20%；50-40（d）% 一 丽石 * W0% 25% 叫=1 -叫-75%五，三元相图1. 某三元合金K在温度为ti时分解为B组元和液相，两个相的相对量 Wb/Wl =2。已知合金中A组元和C组元的重量比为3,液相含B量为40%，试求合 金K的成分。解： Wb/Wl = 2，二 Wb1=66.7%, Wl=33.3%L 中 B , Wb2=33.3%*40%=13.32% a Wb= Wbi+Wb2=80.02% A/C=3 , a Wa= Wl*0.75=33.3%*0.75=14.97%Wc= Wl*0.25=33.3%*0.25=4.99%合
9、金K的成分为：A 14.97%;B 80.02% C 4.99%。2.成分为40%A、30%B和30%C的三元系合金在共晶温度形成三相平衡，三相成分如下:嵌相：tQ%Blo%C0栩85A10 %EBC1Q%A2070计算液相、a相和B相各占多少分数；试估计在同一温度 a相和B相的成分同上，但各占 50%时合金的成分。解：设液相、a相和B相各占x,y,z.50%x+85%y+10%z=40% Ax=10.5%40%x+10%y+20%z=30%By=34.2%10%x+5%y+70%z=30%Cz=55.3%所以，液相占10.5%,a相34.2%,B相55.3%;WA=50%*85%+50*10
10、%=47.5%WB=50%*10%+50*20%=15%WC= 50%*5%+50*70%=37.5%所以，合金成分为 A 47.5%， B 15%， C 37.5%。3. 说明三元相图的变温截面、等温截面、投影图的作用及局限性。答：（1）变温截面，垂直界面图。有助于了解凝固过程中的相变温度。但不可以在 两相区内使用杠杆定律计算平衡相的相对量， 液固相线仅是垂直截面与立体相图 的相区分界面的交线，并不是两相成分变化线。（2）等温截面，水平界面图。可分析不同成分三元合金所处相的状态。但只能 反映当前温度下的状态，不能清楚反应凝固及相变化过程。（ 3）投影图，是分析合金加热或冷却过程的有效工具，根据一系列等温线的走 向可以判断三组元熔点的高低； 在相同温度间隔的条件下， 可根据同系列等高线 的疏密程度判断相界面高度随成分变化的程度； 根据合金成分投影点在系列同组 液-固等高线的位置变化情况，可判断合金开始凝固和凝固结束温度如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
