材料科学基础课后作业第三章(1)_第1页
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文档简介

1、3-3有两个形状、尺寸均相同的 Cu-Ni合金铸件，其中一个铸件的 WNi=90%，另一个铸件的 WNi=50%，铸后自然冷却。问凝固后哪一 个铸件的偏析严重？为什么？找出消除偏析的措施。合金在凝固过程中的偏析与溶质原子的再分配系数有关，再分 配系数为k°二C/Cl。对一给定的合金系，溶质原子再分配系数与合 金的成分和原子扩散能力有关。根据Cu-Ni合金相图，在一定成分下凝固，合金溶质原子再分配系数与相图固、液相线之间的水平距 成正比。当Wm=50%时，液相线与固相线之间的水平距离更大，固 相与液相成分差异越大；同时其凝固结晶温度比Wm=90%的结晶温度低，原子扩散能力降低，所以比偏

2、析越严重。一般采用在低于固相线 100200C的温度下，长时间保温的均匀化 退火来消除偏析。3-6 铋（熔点为 2715C）和锑（熔点为 630.7C ）在液态和固态时 均能彼此无限互溶， WBi=50%的合金在520C时开始凝固出成分为 wsb=87%的固相。WBi=80%的合金在 400C时开始凝固出成分为 wsb=64%的固相。根据上述条件，要求：1）绘出Bi-Sb相图，并标出各线和各相区的名称；2）从相图上确定 WSb=40%合金的开始结晶终了温度，并求出它在 400 C时的平衡相成分及其含量。解：1）相图如图所示;B (:S ")B (:-)B (:S ")B (

3、:-)2）从相图读出结晶开始温度和结晶终了温度分别为495C （左右），350C（左右） 固、液相成分 Wsb（L）=20%, Wsb（s）=64%固、液相含量：64 - 4064 - 20100 % = 54.5%B (:S ")B (:-)s = (1 - L)100% = 45.5%3-7根据下列实验数据绘出概略的二元共晶相图：組元A的熔点为1000C，組元 B的熔点为 700C; wb=25%的合金在 500C结晶完 毕，并由73-1/3%的先共晶a相与26-2/3%的（a+ 3共晶体所组成； Wb=50%的合金在500C结晶完毕后，则由40%的先共晶a相与60%的（泊3共晶

4、体组成，而此合金中的 a相总量为50%。解：由题意由（a + 3）共晶含量得B (:S ")B (:-)B (:S ")B (:-)0 . 25b( c()B (:-)26 0.013B (:S ")B (:-)国 B ( f5)-0.50 .5cB ( p)-豹B ( q)解得：b()二 0.05 二 5 %b （二沙、=0.8 二 80%b（）二 0.95 二 95 %由此可以做出相图如下存在包晶反应：a ( 3b=5% ) +L( 3b=50%);在 600C 时存在共3-8组元A的熔点为1000C，组元B的熔点为700C，在800C时晶反应：L (3 B=80%)*B ( 3B=60% ) +y ( 3b=95);在400 C时

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