第四章 二元合金相图与合金凝固参考答案

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1、第四章二元合金相图与合金凝固一、本章主要内容：相图基本原理：相，相平衡，相律，相图的表示与测定方法，杠杆定律；二元匀晶相图：相图分析，固溶体平衡凝固过程及组织，固溶体的非平衡凝固与微观偏析固溶体的正常凝固过程与宏观偏析：成分过冷，溶质原子再分配，成分过冷的形成及对组织的影响，区域熔炼；二元共晶相图：相图分析，共晶系合金的平衡凝固和组织，共晶组织及形成机理：粗糙—粗糙界面,粗糙—光滑界面,光滑—光滑界面；共晶系非平衡凝固与组织：伪共晶，离异共晶，非平衡共晶；二元包晶相图：相图分析，包晶合金的平衡凝固与组织，包晶反应的应用铸锭：铸锭的三层典型组织，铸锭组织控制，铸锭中的偏析其

2、它二元相图：形成化合物的二元相图，有三相平衡恒温转变的其它二元相图：共析，偏晶，熔晶，包析，合晶，有序、无序转变，磁性转变，同素异晶转变二元相图总结及分析方法二元相图实例：Fe-Fe3C亚稳平衡相图，相图与合金性能的关系相图热力学基础：自由能—成分曲线，异相平衡条件，公切线法则，由成分—自由能曲线绘制二元相图二、1.填空1相律表达式为___f=C-P+2___。2.固溶体合金凝固时，除了需要结构起伏和能量起伏外，还要有___成分_______起伏。3.按液固界面微观结构，界面可分为____光滑界面_____和_______粗糙界面___。4.液态金属凝固时，粗糙界面晶体的

3、长大机制是______垂直长大机制_____，光滑界面晶体的长大机制是____二维平面长大____和_____依靠晶体缺陷长大___。5在一般铸造条件下固溶体合金容易产生__枝晶____偏析，用____均匀化退火___热处理方法可以消除。6液态金属凝固时，若温度梯度dT/dX>0（正温度梯度下），其固、液界面呈___平直状___状，dT/dX<0时（负温度梯度下），则固、液界面为______树枝___状。7.靠近共晶点的亚共晶或过共晶合金，快冷时可能得到全部共晶组织，这称为____伪共晶__。8共晶，包晶，偏晶，熔晶反应式分别为_______L1→a+β______,__

4、L+a→b____,______L1—L2＋a________,___________γ→a+L_______。北华航天工业学院材料工程系金属材料工程教研室范涛10共析，偏析，包析反应式分别为______γ→a+β________，______a1—a2＋b________，_______a+β→γ______。11固溶体合金凝固时，溶质分布的有效分配系数k0=__Cs/Cl__14固溶体合金定向凝固时，液相中溶质混合越充分，则凝固后铸锭成分_偏析最严重__。15.在二元相图中，L1→a+L2叫___共晶___反应，b→L+a称为___熔晶__转变，而反应a１—a２＋b称

5、为____偏析___反应，a+b®g称为___包析___反应。19Fe-Fe3C相图中含碳量小于__0.0218-2.11%__为钢，大于___2.11%__为铸铁；铁碳合金室温平衡组织均由_______F______和____Fe3C__________两个基本相组成；根据溶质原子的位置，奥氏体其晶体结构是____FCC__________，是____间隙________固溶体，铁素体是_________间隙固溶体______固溶体，其晶体结构是__BCC____，合金平衡结晶时，奥氏体的最大含C量是___2.11_______；珠光体是由___铁素体____和__渗碳

6、体__组成的两相混合物；莱氏体的含碳量_____4.3%____；在常温下，亚共析钢的平衡组织是___P+F___，过共析钢的平衡组织是____P+Fe3C____，亚共晶白口铸铁的平衡组织是_______Ld_____，莱氏体的相组成物是____A+Fe3C______，变态莱氏体的相组成物是___P+Fe3C+Fe3CII___，Fe3CI是从_________液相_______中析出的，Fe3CII是从_______A__________中析出的，Fe3CIII是从____________F________中析出的，它们的含碳量为________6.69______

7、____，Fe3C主要性能特点是_____硬、脆_________，A共析反应后的生成物称为______P______。2.选择1图1中Ⅲ合金非平衡凝固后的组织为___B___。AbBb+aIICb+未转变的aⅢⅡ图2 图12要得到细小的层片状共晶组织，必须__A_____。A增大过冷度B降低凝固速度C增大两相间的界面能北华航天工业学院材料工程系金属材料工程教研室范涛3图2中1，2，3合金在常温下凝固后，枝晶偏析最小的是____C______。A合金1B合金2C合金33有枝晶偏析的铜镍合金，___B_____A枝干富Cu，枝间