浙大材料科学基础Ⅱ作业1

1、第一章作业1. 图1-1示意表示出生成一个不一致熔融化合物化B和形成固溶体沐“的二元系 统，试完成此相图的草图。图M图1-1解答：如右上图所示。2. 对于图1-2所示的相图，试进行：（1）标出初晶区；（2）画出温度下降方向;（3）确定相界线性质；（4）确定无变量点性质；（5）分析1, 2, 3点的结晶过程。解答：1）如右上图所示;2)如右上图所示；3)相界限：ei :低共熔线，LB+ AmBn；e2 :低共熔线，L-B+C；:低共熔线，LC+ AmBn ；3:低共熔线，L-C+ A；Pp：转熔线，L+A-AmBn ；4)无变量点：E为低共熔点L二B+C+S；P为单转熔点L+A二C+S；ei：二

2、元低共熔点LA+B；e2：二元低共熔点LC+B；e3：二元低共熔点LA+B；5）结晶分析：1点：1位于A的初晶区，所以先析出A晶相。液相组成点沿la线变化到e3线 上d点。到d点后，液相同时对A晶相和C晶相饱和，晶相C开始析出。系统温 度继续下降，液相组成点沿e3向P变化，相应的固相组成沿AC线从A点向b 点变化。系统温度下降到TP后，由于P为转熔点，故液相到P点后，产生L+A S+C,液相量逐渐减少。随着转熔的进行，固相组成沿bl线从b点向1点，直 到全部消失，固相组成到达1点，转熔结束，结晶过程结束，获得A、S、C三种 晶体。2点：2位于A的初晶区，先析出A晶相。液相组成点沿2c线变化到P

3、P线上的c 点。到c点后，产生单变量转熔过程：L+A-S,晶相S析出，晶相A被回吸，液 相组成沿PP线向d点变化，同时固相沿AS线向S变化。当固相组成点到达S 点时，晶相A被全部回吸完，此时液相组成到达d点，此时液相组成点开始离开 pP界线发生“穿相区”，即穿过S相区向e点变化，从液相中析出S晶体，到e 点后，系统乂同时对晶相S和晶相B饱和，故同时析出S和B,液相线沿el向 E点变化，固相组成点从S点向f点变化，液相组成达到低共熔点E点后，产生 低共熔过程：L-B+S+C。固相组成点从f点向2点变化，直到液相消失，结晶结 束。3点：3位于S的初晶区，所以先析出晶相S。液相组成沿着3g线向g点变

4、化，到 达呂点后，液相同时对品相S和品相B饱和，同时析出晶相S和晶相B,液相组 成点沿el线向E点变化，固相组成点从S点向h点变化。当液相组成点到达E 点时，产生低共熔过程L-B+S+C,同时析出晶相B,晶相S和晶相C,固相组成 点沿h点向3点变化，直到液相消失，结晶结束。3. 对于图1-3所示的相图，试进行：（1）标出初晶区；（2）画出温度下降方向;（3）确定相界线性质；（4）确定无变量点性质；（5）分析1, 2, 3点的结晶解答：1）如右上图所示；2）如右上图所示；3）相界线：所有相界线均为低共熔线elEl：低共熔线，发生：L-A+AC；e2El：低共熔线，发生：L-A+AB：GE1：低共

5、熔线,发生：L-AB+AC；e3E2：低共熔线，发生：L-B+AB：e4E2：低共熔线,发生：L-B+BC：GE2：低共熔线，发生：L-AB+BC：eoE3：低共熔线，发生：L-C+BC；e6E3：低共熔线，发生：L-C+AC；GE3：低共熔线,发生：L-AC+BC：4) 无变量点：所有无变量点均为低共熔点E3：三元低共熔点，发生：L-C+AC+BC；E1：三元低共熔点，发生：L-A+AC+AB；E2：三元低共熔点，发生：L-B+AB+BC；E：三元低共熔点，发生：L-AC+AB+BC：el：二元低共熔点；发生：L-A+AC；e2：二元低共熔点；发生：L-A+AB；e3：二元低共熔点；发生：L

6、-B+AB；e4：二元低共熔点；发生：L-B+BC；e5：二元低共熔点；发生：L-C+BC；e6：二元低共熔点；发生：L-C+AC；5) 结晶分析：1点：1点组成物冷却先析出AC,液相点沿(AC) 1的延长线向OS运动，到达与OS 的交点后，BC开始析出，液相点向0点运动，同时固相点从(AC)向C运动；液 相点到达0点时，固相点到达01延长线与AC的交点，0点发生低共熔过程，固 相点验01延长线向1点运动，到达1点时，液相刚好消失，结晶结束，得到AC,BC, AB三种晶体。2点：2点组成物先析出BC,液相点沿(BC)2的延长线向OS运动，到达与OS的交 点后，AC开始析出，液相点向0点运动，同

7、时固相点从(BC)向C运动；液相点 到达0点时，固相点到达02延长线与BC的交点，0点发生低共熔过程，固相点 验02延长线向2点运动，到达2点时，液相刚好消失，结晶结束，得到AC, BC, AB三种晶体。3点：3点组成物先析出AB,液相点沿(AB) 3的延长线向0Q运动，到达与0Q的交 点后，BC开始析出，液相点向Q点运动，同时固相点从(AB)向G运动；液相点 到达Q点时，固相点到达Q3延长线与(AB)G的交点，Q点发生低共熔过程，固相 点沿Q3延长线向3点运动，到达3点时，液相刚好消失，结晶结束，得到AC, BC, B三种晶体。4.图1-4为含有一个三元化合物D (AmBnCq)的三元系统相

8、图，试判断：(1)图 中各界线的温度走向和性质；(2)该三元化合物是一致熔融还是不一致熔融 化合物(3)确定各无变量点的性质；(4)分析图中1、2、3点的析晶过程。解答:1）温度下降如图所示界线：EF：低共熔线，L-C+D；EG：转熔线，L+A-D：FG：低共熔线，L-B+D；elE：低共熔线，L-C+A；e2G：低共熔线，L-A+B；e3F：低共熔线,L-C+B2）该三元化合物是不一致熔融化合物，其三元无变量点不在对应的副三角形 中。3）无变量点：E：单转熔点（双升点），发生：L+A-C+D；F：三元低共熔点，发生：L-B+C+D；G：单转熔点（双升点），发生：L+A-B+D；el：二元低共

9、熔点，发生：L-C+A；e2：二元低共熔点，发生：L-A+B；e3：二元低共熔点，发生：L-B+C4）结晶分析：1处于AADB中，最终的结晶产物为A、D、B；析晶结束点在G： 1处 于A的初晶区，先析出A,液相组成点沿A1线由1点向a点移动；当 液相组成到达&点，对B饱和，析出B, P二3, F二1,温度继续下降，液相 组成沿e2G向G移动，固相组成沿AB向n移动；当液相组成到达G点，发生转熔：L+A-B+D,液相逐渐减少，固相组 成 沿nl线向1点移动，当液相完全消失时，A未被完全转熔，还有剩余, 固相组成来到1点，得到晶体A、D、B,结晶结束。2处于AADC中，最终得到A、D、C,析晶结束点在E。当温度下降， 2处于A的初晶区，先析出A,液相组成沿A2延长线向b移动；当液 相组成来到b点，溶液对C饱和，析出C, P二3, F二1,温度继续下降，液 相组成沿elE向E移动，固相组成沿AC向q移动。当液相来到E点, 发生转熔过程：L+A-C+D；析出C、D,固相组成由q点向2移动，当液 相完全消失，固相组成为2点。A晶体有剩余，最终得到A、C、Do3处于ABDC中，最终得到B、D、C,析晶结束点在F。当温度下降，3处于D的初晶区，先析出D,液相组成沿D3延长线向 c