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(完整word版)材料科学基础习题5-答案-二元相图作业

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《材料科学基础》第五章习题——二元相图1、发生匀晶转变的两个组元在晶体结构、原子尺寸方面有什么特点?

答:两者的晶体结构相同,原子尺寸相近,尺寸差小于15%。

2、固溶体合金的相图如下图所示,试根据相图确定:

①成分为ω(B) = 40%的合金首先要凝固出

来的固体成分;(画图标出)

②若首先凝固出来的固相成分含ω(B) =

60%,合金的成分为多少?(画图标出)

③成分为ω(B) = 70%的合金最后凝固的液

体成分;(画图标出)

④合金成分为ω(B) = 50%,凝固到某温度

时液相含ω(B)为40%,固相含有ω(B) = 80%,

此时液体和固相各占多少?(计算)

①过ω(B) = 40%的成分线与液相线的交点做与底边的平行线交固相线即可

②过ω(B) = 60%的成分线与固相线的交点做与底边的平行线交液相线即可

③过ω(B) = 70%的成分线与固相线的交点做与底边的平行线交液相线即可

④液相:(80-50)/(80-40)=0.75

固相:(50-40)/(80-40)=0.25

3、指出下列相图中的错误,并加以改正。

由相律知,三相平衡时,图中应该为一点,而不是线

段,且二元相图中最多只有三相平衡,所以把d图中

r相除去。

由相律知在二元相图中

纯组元凝固温度恒定,液固

相线交于一点

4、根据教材图7.20,假设F与G点坐标分别选取5%与99%,计算:①Sn含量为40%的合金在凝固至室

A 20 40 60 80 B

W(B) %

α

L+a

L

温后的组织组成比例;②根据初生相(α)、共晶组织中的相(α+β),以及冷却过程中析出的二次相(αⅡ或βⅡ),计算室温下的相组成比例。

解:①Sn 含量为40%的合金在凝固至室温后的组织组成比例:

%95.4819

9.6119

40)(=--=

+βαW

=--?--=5991999199.61409.61αW 43.45%

%6.7599519199.61409.61=--?--=∏βW

②根据一次相、共晶组织中的相,以及冷却过程中析出的二次相,计算室温下的相组成比例:

5、

Mg-Ni 系的一个共晶反应为

设C 1为亚共晶合金,C 2

为过共晶合金,这两种合金中的初生相的质量分数相等,但C 1合金中的α总量为C 2合金中的α总量的2.5倍,试计算C 1和C 2的成分。 解:相图: Ni Mg

由二者的初生相的质量分数相等得:(23.5- C 1 )/23.5= (C 2 -23.5)/54.6-23.5 又α总量为C 2 中α总量的205倍:(54.6- C 1 )/54.6=2.5*(54.6- C 2 )/54.6 由以上两式得C 1 =12.7% C 2 =37.8%

6、 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,α(纯镁)+ 2Mg Ni[w(Ni) = 54.6%]

L (ω(Ni) = 23.5%)

507℃

A 23.5 54.6 B

①画出平衡相图,并注明各区域的相、各点的成分及温度,并写出中间化合物的分子式(A 的相对原子质量=27.96,B 的相对原子质量=23.84)。

①1000 L 750

A+2AB 2AB +B ②A=(43-20)/43=53.5Kg

A 63 B

7、根据教材图7.61所示的Fe-Fe 3C 相图(室温下铁素体中的碳含量近似为0wt%来计算),回答下列问题:

①绘出ω(C) =1.5%时合金从高温冷到室温的示意图,分别计算室温时的组织组成与相组成; ②绘出ω(C) =3.0%时合金从高温冷到室温的示意图,分别计算室温时的组织组成与相组成; ③绘出ω(C) =5.0%时合金从高温冷到室温的示意图,分别计算室温时的组织组成与相组成。 ① L r

r 析出II C Fe 3

r 析出P ②

析出II C Fe 3 析出a

析出III C Fe 3

析出II C Fe 3

析出III C Fe 3

L 析出r

L+A L+B

L+2AB

析出r

析出I C Fe 3

析出I C Fe 3 析出a

8、某二元合金如下图所示:

今将ω(B)为40%的合金置于长度为L的长瓷舟中并保持为液态;从一端开始缓慢降温进行平衡凝固,温度梯度大到足以使液-固界面保持平直,同时液相成分能完全均匀混合。

①这个合金的平衡分配系数是多少?

②以端部开始计,该试样在何位置出现共晶

体?画出此时的溶质分布曲线;

③若为完全平衡凝固,试样共晶体的百分数

是多少?

解:①K=Ws/Wl=30/60=0.5

②w=(60-40)/(60-30)=2/3

完全平衡相图:

2/3

③w=(40-30/(60-30)=1/3

102030405060708090 200

400

600

800

1000

(100, 750)

(85, 500)

(60, 500)

(30, 500)

B T

e

m

p

e

r

a

t

u

r

e

(

o

C

)

ω

B

(%)

A

αβ

L

(0, 900)

三元合金相图习题

三元合金相图 一、填空 1. 三元相图等温截面的三相区都是___________________形。 2. 图1是A-B-C三元系成分三角形的一部分,其中X合金的成分是_____________________。 图1 3. 图2是三元系某变温截面的一部分,其中水平线代表________________反应,反应式为______________________ 。 图2 4.图3是某三元系变温截面的一部分,合金凝固时,L+M+C将发生_________________反应。

图3 5. 三元相图的成分用__________________________表示。 6. 四相平衡共晶反应的表达式__________________________。 7. .图6是A-B-C三元共晶相图的投影图,在常温下: 合金I的组织是______________________________________ 合金II的组织是_______________________________________ 合金III的组织是______________________________________ 图4 8.三元相图有如下几类投影图 (1)_____________________________(2)________________________________(3)_______________________ ___(4)________________________________。 9. 三元系中两个不同成分合金,合成一个新合金时,则这三个合金成分点____________________________。 10. 四相平衡包共晶反应式为__________________________。 11. 三元相图垂直截面可用于分析__________________________________。 12. 三元系三条单变量线相交于__________,就代表一个__________________,并可根据单变量线箭头 _____________判断__________________。

无机材料科学基础答案

1、熔体的概念:不同聚合程度的各种聚合物的混合物 硅酸盐熔体的粘度与组成的关系(决定硅酸盐熔体粘度大小的主要因素就是硅氧四面体网络连接程度) 在熔体中加入LiO2、Na2O 、K2O 与BaO 、PbO 等,随加入量增加,粘度显著下降。 在含碱金属的硅酸盐熔体中,当Al2O3/Na2O ≤1时,用Al2O3代替SiO2可以起“补网”作用,从而提高粘度。一般加入Al2O3、SiO2与ZrO2有类似的效果。 流动度为粘度的倒数,Φ= 粘度的理论解释:绝对速度理论η=η0exp(ΔE/kT) 自由体积理论η=B exp [ ]=Aexp( ) 过剩熵理论η = Cexp [ = Cexp( ) 2、非晶态物质的特点 :近程有序,远程无序 3、玻璃的通性 (1)各向同性(若有应力,为各向异性) (2)介稳性 (3)熔融态向玻璃态转化的可逆与渐变性 (4)、熔融态向玻璃态转化时其物化性质随温度变化的连续性 4、 Tg 、Tf , 相对应的粘度与特点 钠钙硅酸盐熔体粘度与温度关系表明:熔融温度范围内,粘度为50~500dPa·s 。工作温度范围粘度较高,约103~107dPa·s 。退火温度范围粘度更高,约1012、5~1013、5 dPa·s 。 Tg-脆性温度、退火温度,Tf-软化温度、可拉丝的最低温度 5、 单键强度 > 335 kJ/mol(或80 kcal/mol)的氧化物——网络形成体。 单键强度 < 250 kJ/mol(或60 kcal/mol)的氧化物——网络变性体。 在250~335 kJ/mol 为——中间体,其作用介于玻璃的网络形成体与网络变性体之间。 6、玻璃形成的热力学观点: 熔体就是物质在TM 以上存在的一种高能状态。据随温度降低,熔体释放能量大小不同,冷却途径分为结晶化,玻璃化,分相 ΔGv 越大析晶动力越大,越不容易形成玻璃。 ΔGv 越小析晶动力越小,越容易形成玻璃。 玻璃形成的动力学观点: 过冷度增大,熔体质点动能降低,有利于质点相互吸引而聚结与吸附在晶核表面,有利于成核。 过冷度增大,熔体粘度增加,使质点移动困难,难于从熔体中扩散到晶核表面,不利于晶核长大。 过冷度与成核速率Iv 与晶体生长速率u 必有一个极值。 玻璃形成的结晶化学观点: (1)、键强(孙光汉理论) 熔点低的氧化物易于形成玻璃 (2)、键型 三种纯键型在一定条件下都不能形成玻璃。 )(00T T KV -α0T T B -)(0T T C D P -?0T T B -η1

2、3次作业及答案-(2)要点

第二次作业参考答案 试说明布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的应用范围及相互关系 第三次作业参考答案 1. 30kg 纯铜与20kg 纯镍熔化后慢冷至125O ℃,利用图Ni Cu -相图,确定: ⑴ 合金的组成相及相的成分;⑵ 相的质量分数。 2铋 (Bi )熔点为271.5℃,锑 (Sb )熔点为630.7℃,两组元液态和固态均无限互溶。缓冷时=Bi w 50%的合金在520℃开始析出成分为 =Sb w 87%的α固相,=Bi w 80%的合金在400℃时开始析出= Sb w 64%的α固相,由以上条件: ⑴ 示意绘出Sb Bi -相图,标出各线和各相区名称; ⑵ 由相图确定Sb w = 40%合金的开始结晶和结晶终了温度,并求出它在400℃时的平衡相成分和相的质量分数。 试分析钨(熔点3380℃)和铁(熔点1538℃)在1100℃变形,铅(熔点323℃)和锡(熔点232℃)在室温(20℃)变形,能否发生加工硬化现象? 答: 1-10. 试说明布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的应用范围及相互关系 布氏硬度用于低硬度材料硬度测定 洛氏硬度用于高硬度材料硬度测定 维氏硬度一般用于实验室精密硬度测定 H B ≈H V ≈10H R C , H B ≈H V ≈6H S 2-2. 合金相图反映一些什么关系? 应用时要注意哪些方面的问题? 合金相图反映了合金系中合金状态、温度、成份之间的关系。 合金相图是在极其缓慢加热或冷却条件下(平衡状态)测定的,而实际生产条件下合金的加热冷却都很快(满足不了平衡条件),应用时要注意的问题: (1) 注意在非平衡状态可能出现的相及组织。 (2) 相图只给出合金在平衡状态下存在的相、相的成份及相对量,并不能反 映相的形状、大小、分布。 (3) 二元相图只反映二元系合金的相平衡关系,它未反映加入其它元素后对

二元液系相图(实验数据分析)

实验名称:二元液系相图 学院:XXXXXXXXXX 班级:XXXXXXXXX 姓名(学号):XXX(XXXXXXXX) 指导教师:XXX 实验时间:XXXXXXXXXXXXXX

二元液系相图 一、实验目的 1.测定环己烷-乙醇系统的沸点组成图(T-X图)。 2.掌握阿贝(Abbe)折光仪的使用方法。 二、实验原理 两种液态物质以任何比例混合都形成均相溶液的系统称这完全 互中溶双液系。在恒定压力下溶液沸点与平衡的气液相组成的关系,可用沸点-组成图(t-x图)表示。 完全互溶双液系的沸点-组成图可分为两三种: 一种为最简单的情况,溶液沸点介于两个纯组分沸点之间,如图6-1所示。纵坐标表示温度,横坐标表示组分B的摩尔分数(x B,y B)。下面一条曲线表示气液平衡时温度(即溶液沸点)与液想组成的关系,称液相线(T-x线)。上面的线表示平衡温度与气相组成的关系,称气相线(T-y线)。若总组成为Z B的系统在压力p及温度t时达到气液两相平衡,其液相组成为x B气相组成为y B(见图6-1)。 另两种类型为具有恒沸点的完全互溶双液系统气液平衡相图,如图6-2所示。其中(a)为具有低恒沸点相图,(b)为具有高恒沸点相图。这两类相图中气相线与液相线在某处相切。相切点对应的温度称为恒沸温度,对应组成的混合物称恒沸混合物。恒沸混合物在恒沸点达气液平衡,平衡的气、液组成相同。同一双液系在不同压力下,恒沸点及恒沸混合物是不同的。

本实验绘制环己烷-乙醇二元液系的T-X图。其方法为将不同组成的溶液于蒸馏仪中进行蒸馏,沸腾平衡后记下温度,依次吸取少量的蒸馏液和蒸出液。分别用阿贝折光计测定其折射率,然后由环己烷-乙醇的折射率-组成标准曲线或其数据表确定相应组成,从而绘制环己烷-乙醇二元液系相图。 三、仪器和试剂 沸点测定仪;取样管;阿贝折光仪。 环己烷(分析纯);无水乙醇(分析纯);环己烷摩尔分数分别为0.2、0.4、0.6、0.8的乙醇溶液。 四、实验步骤 1.纯液体折光率的测定 分别测定乙醇和环己烷的折光率。 2.标准曲线的绘制 测定环己烷摩尔分数分别为0.2、0.4、0.6、0.8的乙醇溶液的折光率,绘制标准曲线。 3.测定沸点-组成数据 1)安装沸点测定仪。 2)溶液配制。 粗略配制环己烷质量百分数分别为0.05、0.1、0.2、0.45、0.55、0.6、0.7、0.8、0.9等组成的环己烷-乙醇溶液约50ml。

《水盐体系相图》(第一章)作业及答案

《水盐体系相图》(第一章) 作业及答案 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

1-1 计算下列物料的组成,分别用重量%、摩尔%、克/100克水、克/100克盐表示。 (1) 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150H 2O 克组成的物料; (2) 某溶液,含MgCl 2 、NaCl 、 KCl 46.1g/L ,比重为。 其中:Na 2SO 4摩尔质量为,K 2SO 4摩尔质量为,H 2O 摩尔质量为,MgCl 2摩尔质量为,NaCl 摩尔质量为,KCl 摩尔质量为。 (1) 由20克Na 2SO 4、30克K 2SO 4和150克H 2O 组成的物料。 解:a.用重量%表示物料的组成: b.用摩尔%表示物料组成: 物料总摩尔数:++=(mol ) c.用克/100克水表示物料组成: d.用克/100克盐表示物料组成: (2)某溶液,含MgCl 2 g/L 、NaCl g/L 、 KCl 46.1g/L ,比重为L 。 解:由题意,1L 溶液中H 2O 的重量为:用重量%表示物料的组成: % 00.75%1001503020150 :%00.15%100150 302030 :%00.10%100150302020:24242=?++=?++=?++O H SO K SO Na )(324.802.18150:) (172.03 .17430 :)(141.00 .14220 :24242mol O H mol SO K mol SO Na ===%38.96%100637 .8324 .8:% 99.1%100637 .8172 .0:% 63.1%100637.8141.0:24242=?=?=?O H SO K SO Na )100/(00.100100150150:) 100/(00.20100150 30 :)100/(33.13100150 20 :22242242O gH g O H O gH g SO K O gH g SO Na =?=?=?)100/(00.30010050 150 :)100/(00.601005030:) 100/(00.401005020 :24242gS g O H gS g SO K gS g SO Na =?=?=?%21.61%1001287 8 .787:% 58.3%10012871.46:% 42.1%10012873 .18:%78.33%1001287 8 .434:22=?=?=?=?O H KCl NaCl MgCl ) (618.055 .741 .46:)(313.044.583.18:) (567.421.958.434: 2mol KCl mol NaCl mol MgCl ===

第五章 三元合金相图(习题)

第五章 三元合金相图 1 根据Fe -C -Si 的3.5%Si 变温截面图(5-1),写出含0.8%C 的Fe-C-Si 三元合金在平衡冷却时的相变过程和1100℃时的平衡组织。 图5-1 2 图5-2为Cu-Zn-Al 合金室温下的等温截面和2%Al 的垂直截面图,回答下列问题: 1) 在图中标出X 合金(Cu-30%Zn-10%Al )的成分点。 2) 计算Cu-20%Zn-8%Al 和 Cu-25%Zn-6%Al 合金中室温下各相的百分含量,其中α相成分点为Cu-22.5%Zn-3.45%Al ,γ相成分点为 Cu-18%Zn-11.5%Al 。 3) 分析图中Y 合金的凝固过程。 Y

% 图5-2 3 如图5-3是A-B-C 三元系合金凝固时各相区,界面的投影图,A 、B 、C 分别形成固溶体α、β、γ。 1) 写出P p '',P E '1和P E '2单变量线的三相平衡反应式。 2) 写出图中的四相平衡反应式。 3) 说明O 合金凝固平衡凝固所发生的相变。

图5-3 图5-4 4 图5-4为Fe-W-C三元系的液相面投影图。写出e1→1085℃,P1→1335℃,P2→1380℃单变量线的三相平衡反应和1700℃,1200℃,1085℃的四相平衡反应式。I,II,III三个合金结晶过程及室温组织,选择一个合金成分其组织只有三元共晶。 5 如图5-5为Fe-Cr-C系含13%Cr的变温截面 1)大致估计2Cr13不锈钢的淬火加热温度(不锈钢含碳量0.2%, 含Cr量13%) 2)指出Cr13模具钢平衡凝固时的凝固过程和室温下的平衡组织(Cr13钢含碳量2%)3)写出(1)区的三相反应及795 时的四相平衡反应式。 图5-5 图5-6 6 如图5-6所示,固态有限溶解的三元共晶相图的浓度三角形上的投影图,试分析IV区及VI区中合金之凝固过程。写出这个三元相图中四相反应式。

无机材料科学基础 陆佩文 课后答案

2-1 名词解释(a )弗伦克尔缺陷与肖特基缺陷;(b )刃型位错和螺型位错 (c )类质同象与同质多晶 解:(a )当晶体热振动时,一些能量足够大的原子离开平衡位置而挤到晶格点的间隙中,形成间隙原子,而原来位置上形成空位,这种缺陷称为弗伦克尔缺陷。如果正常格点上原子,热起伏后获得能量离开平衡位置,跃迁到晶体的表面,在原正常格点上留下空位,这种缺陷称为肖特基缺陷。(b )滑移方向与位错线垂直的位错称为刃型位错。位错线与滑移方向相互平行的位错称为螺型位错。(c )类质同象:物质结晶时,其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有,共同组成均匀的、呈单一相的晶体,不引起键性和晶体结构变化的现象。同质多晶:同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 2-6(1)在CaF 2晶体中,弗仑克尔缺陷形成能为2.8eV ,肖特基缺陷的生成能为5.5eV ,计算在25℃和1600℃时热缺陷的浓度?(k =1.38×10-23J/K ) (2)如果CaF 2晶体中,含有百万分之一的YF 3杂质,则在1600℃时,CaF 2晶体中时热缺陷占优势还是杂质缺陷占优势?说明原因。 解:(1)弗仑克尔缺陷形成能为2.8eV ,小于肖特基缺陷形成能5.5eV ,所以CaF 2晶体中主要是弗仑克尔缺陷,肖特基缺陷可忽略不计。-----------1分 当T =25℃=298K 时,热缺陷浓度为: 242319298 1006.2)2981038.1210602.18.2exp()2exp(---?=?????-=?-=??? ??kT G N n f ----2分 当T =1600℃=1873K 时,热缺陷浓度为: 423191873 107.1)18731038.1210602.18.2exp()2exp(---?=?????-=?-=??? ??kT G N n f -----2分 (2)CaF 2中含百万分之一(10- 6)的YF 3时的杂质缺陷反应为: Ca F Ca CaF V F Y YF ''++??→??62223 由此可知:[YF3]=2[Ca V ''],所以当加入10- 6YF3时,杂质缺陷的浓度为: 73105][2 1][-?==''YF V Ca 杂--------------------1分 此时,在1600℃下的热缺陷计算为: Ca i Ca V Ca Ca ''+→?? x x +5×10- 7 则:8241089.2)107.1()exp(][]][[--???=?=?-==''kT G k Ca V Ca f Ca Ca i 即:871089.21 )105(--?=?+x x ,x ≈8.1×10-4 热缺陷浓度: 4101.8][-?=≈''x V Ca 热------------------1分

二元合金相图

第二章二元合金相图 纯金属在工业上有一定的应用,通常强度不高,难以满足许多机器零件和工程结构件对力学性能提出的各种要求;尤其是在特殊环境中服役的零件,有许多特殊的性能要求,例如要求耐热、耐蚀、导磁、低膨胀等,纯金属更无法胜任,因此工业生产中广泛应用的金属材料是合金。合金的组织要比纯金属复杂,为了研究合金组织与性能之间的关系,就必须了解合金中各种组织的形成及变化规律。合金相图正是研究这些规律的有效工具。 一种金属元素同另一种或几种其它元素,通过熔化或其它方法结合在一起所形成的具有金属特性的物质叫做合金。其中组成合金的独立的、最基本的单元叫做组元。组元可以是金属、非金属元素或稳定化合物。由两个组元组成的合金称为二元合金,例如工程上常用的铁碳合金、铜镍合金、铝铜合金等。二元以上的合金称多元合金。合金的强度、硬度、耐磨性等机械性能比纯金属高许多,这正是合金的应用比纯金属广泛得多的原因。 合金相图是用图解的方法表示合金系中合金状态、温度和成分之间的关系。利用相图可以知道各种成分的合金在不同温度下有哪些相,各相的相对含量、成分以及温度变化时所可能发生的变化。掌握相图的分析和使用方法,有助于了解合金的组织状态和预测合金的性能,也可按要求来研究新的合金。在生产中,合金相图可作为制订铸造、锻造、焊接及热处理工艺的重要依据。 本章先介绍二元相图的一般知识,然后结合匀晶、共晶和包晶三种基本相图,讨论合金的凝固过程及得到的组织,使我们对合金的成分、组织与性能之间的关系有较系统的认识。 2.1 合金中的相及相图的建立 在金属或合金中,凡化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分开的均匀组成部分叫做相。液态物质为液相,固态物质为固相。相与相之间的转变称为相变。在固态下,物质可以是单相的,也可以是由多相组成的。由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成合金的组织。组织是指用肉眼或显微镜所观察到的材料的微观形貌。由不同组织构成的材料具有不同的性能。如果合金仅由一个相组成,称为单相合金;如果合金由二个或二个以上的不同相所构成则称为多相合金。如含30%Zn的铜锌合金的组织由α相单相组成;含38%Zn的铜锌合金的组织由α和β相双相组成。这两种合金的机械性能大不相同。 合金中有两类基本相:固溶体和金属化合物。 2.1.1 固溶体与复杂结构的间隙化合物 2.1.1.1 固溶体 合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、 且结构与组元之一相同的固相称为固溶体。与固溶 体晶格相同的组元为溶剂,一般在合金中含量较多; 另一组元为溶质,含量较少。固溶体用α、β、γ等 符号表示。A、B组元组成的固溶体也可表示为A (B),其中A为溶剂,B为溶质。例如铜锌合金中 锌溶入铜中形成的固溶体一般用α表示,亦可表示 为Cu(Zn)。图2.1 置换与间隙固溶体示意图 ⑴固溶体的分类 ①按溶质原子在溶剂晶格中的位置(如图2.1)分为:

材料科学基础习题5-答案-二元相图作业

《材料科学基础》第五章习题——二元相图1、发生匀晶转变的两个组元在晶体结构、原子尺寸方面有什么特点 答:两者的晶体结构相同,原子尺寸相近,尺寸差小于15%。 2、固溶体合金的相图如下图所示,试根据相图确定: ①成分为ω(B) = 40%的合金首先要凝固出 来的固体成分;(画图标出) ②若首先凝固出来的固相成分含ω(B) = 60%,合金的成分为多少(画图标出) ③成分为ω(B) = 70%的合金最后凝固的液 体成分;(画图标出) ④合金成分为ω(B) = 50%,凝固到某温度时 液相含ω(B)为40%,固相含有ω(B) = 80%,此时 液体和固相各占多少(计算) ①过ω(B) = 40%的成分线与液相线的交点做与底边的平行线交固相线即可 ②过ω(B) = 60%的成分线与固相线的交点做与底边的平行线交液相线即可 ③过ω(B) = 70%的成分线与固相线的交点做与底边的平行线交液相线即可 ④液相:(80-50)/(80-40)= 固相:(50-40)/(80-40)= 3、指出下列相图中的错误,并加以改正。 由相律知,三相平衡时,图中应该为一点,而不是 线段,且二元相图中最多只有三相平衡,所以把d图 中 r相除去。 由相律知在二元相图中 纯组元凝固温度恒定,液固 相线交于一点 A 20 40 60 80 B 温 度 W(B) % α L+a L

4、根据教材图,假设F 与G 点坐标分别选取5%与99%,计算:①Sn 含量为40%的合金在凝固至室温后的组织组成比例;②根据初生相(α)、共晶组织中的相(α+β),以及冷却过程中析出的二次相(αⅡ或β Ⅱ ),计算室温下的相组成比例。 解:①Sn 含量为40%的合金在凝固至室温后的组织组成比例: %95.4819 9.6119 40)(=--= +βαW =--?--=5991999199.61409.61αW % %6.7599519199.61409.61=--?--=∏βW ②根据一次相、共晶组织中的相,以及冷却过程中析出的二次相,计算室温下的相组成比例: 5、Mg-Ni 系的一个共晶反应为 设C 1为亚共晶合金,C 2为过共晶合金,这两种合金中的初生相的质量分数相等,但C 1合金中的α总量为C 2合金中的α总量的倍,试计算C 1和C 2的成分。 解:相图: Ni Mg 由二者的初生相的质量分数相等得:( C 1 )/= (C 2 )/又α总量为C 2 中α总量的205倍: C 1 )/=* C 2 )/ 由以上两式得C 1 =% C 2 =% 6、 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,α(纯镁)+ 2Mg Ni[w(Ni) = %] L (ω(Ni) = %) 507℃ A B

无机材料科学基础复习重点

第二章、晶体结构缺陷 1、缺陷的概念 2、热缺陷(弗伦克尔缺陷、肖特基缺陷) 热缺陷是一种本征缺陷、高于0K就存在,热缺陷浓度的计算 影响热缺陷浓度的因数:温度和热缺陷形成能(晶体结构) 弗伦克尔缺陷肖特基缺陷 3、杂质缺陷、固溶体 4、非化学计量化合物结构缺陷(半导体) 种类、形成条件、缺陷的计算等 5、连续置换型固溶体的形成条件 6、影响形成间隙型固溶体的因素 7、组分缺陷(补偿缺陷):不等价离子取代 形成条件、特点(浓度取决于掺杂量和固溶度) 缺陷浓度的计算、与热缺陷的比较 幻灯片6 8、缺陷反应方程和固溶式 9、固溶体的研究与计算 写出缺陷反应方程→固溶式、算出晶胞的体积和重量→理论密度(间隙型、置换型)→和实测密度比较 10、位错概念 刃位错:滑移方向与位错线垂直,伯格斯矢量b与位错线垂直 螺位错:滑移方向与位错线平行,伯格斯矢量b与位错线平行 混合位错:滑移方向与位错线既不平行,又不垂直。 幻灯片7 第三章、非晶态固体 1、熔体的结构:不同聚合程度的各种聚合物的混合物 硅酸盐熔体的粘度与组成的关系 2、非晶态物质的特点 3、玻璃的通性 4、 Tg 、Tf ,相对应的粘度和特点 5、网络形成体、网络改变(变性)体、网络中间体 玻璃形成的结晶化学观点:键强,键能 6、玻璃形成的动力学条件 (相变),3T图 7、玻璃的结构学说(二种玻璃结构学说的共同之处和不同之处) 8、玻璃的结构参数 Z可根据玻璃类型定,先计算R,再计算X、Y 注意网络中间体在其中的作用。 9、硅酸盐晶体与硅酸盐玻璃的区别 10、硼的反常现象 幻灯片8 第四章、表面与界面 1、表面能和表面张力,表面的特征 2、润湿的概念、定义、计算;槽角、二面角的计算 改善润湿的方法:去除表面吸附膜(提高固体表面能)、

铁碳相图补充作业题答案

铁碳相图补充作业题答案 1. 铁碳合金按Fe —Fe 3C 相图成分区域分成七类,分别是什么? 2. 分析以上七种成分合金平衡结晶过程与最终组织,并计算: (1) 工业纯铁中三次渗碳体的最大含量。 分析:在工业纯铁中,随C 含量的增加,三次渗碳体的含量也越多,当C%=0.0218% (即P 点成分的工业纯铁中)时,Fe 3C Ⅲ量达到最大值。 W Fe3C Ⅲ=008 .069.6008,00218. 0--×100%=0.33% (2) 共析钢中,α和Fe 3C 的相对含量。(Fe 3C Ⅲ量很少,一般忽略不计) W α=%100 218.069.677.069.6?--=%10069.677.069.6?-=88% W Fe3C =1-88%=12% (3)45钢(含C :0.45%)中,组织组成物和相组成物的相对含量。 分析:45钢组织组成物为:铁素体(先共析)+ 珠光体 相组成物为:铁素体(α)+ 渗碳体(Fe 3C ) 由于Fe 3C Ⅲ量很少,可以忽略不计,只考虑727℃共析转变完成之后即可。 组织组成物:?? ???=-==?==?=----%57%431Wp %57%100%43%1000218.077.00218.045.00218.077.045.077.0或αWp W 相组成物: ?????=-==?==?=----% 7%931W %7%100%93%100C 3Fe 0218.69.60218.045.030218.069.645.069.6或αo C Fe W W 注:共析钢中,室温组织为α+ P W C %↑, W P ↑,可近似根据亚共析钢的平衡组织来估算钢的含C 量。 W P =%100%1008.077.0218.077.0028.0?==?--C C C ∴ 钢的含C 量 C=0.8W P (忽略α、P 密度的差别)W P :珠光体所占的面积百分比。

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第三章练习题 一、填空题 1.玻璃具有下列通性:、态转化时物理、化学性能随温度变化的连续性。 2.在硅酸盐熔体中,当以低聚物为主时,体系的粘度 3.物质在熔点时的粘度越越容易形成玻璃,大于,等于,小于)时容易形成玻璃。 4.熔体是物质在液相温度以上存在的一种高能量状态,在冷却的过程中可以出现和分相三种不同的相变过程。 5.当SiO2含量比较高时,碱金属氧化物降低熔体粘度的能力是Li2Na22O。 6. 2Na2O·CaO·Al2O3·2SiO2的玻璃中,结构参数Y为 3 。 7. 从三T曲线可以求出为避免析出10-6分数的晶体所需的临界冷却速率,该速率越小,越容易形成玻璃。 8.NaCl和SiO2两种物质中SiO2 容易形成玻璃,因其具有极性共价键结构。 9.在Na2O-SiO2熔体中,当Na2O/Al2O3<1时,加入Al2O3使熔体粘度降低。 10. 硅酸盐熔体中聚合物种类,数量与熔体组成(O/Si)有关,O/Si比值增大,则熔体中的高聚体[SiO4]数量减少。 11. 硅酸盐熔体中同时存在许多聚合程度不等的负离子团,其种类、大小和复杂程度随熔体的组成和温度而变。当温度不变时,熔体中碱性氧化物含量增加, O/Si比值增大,这时熔体中高聚体数量减少。 二、问答题 1.试述熔体粘度对玻璃形成的影响?在硅酸盐熔体中,分析加入—价碱金属氧化物、二价金属氧化物或B2O3后熔体粘度的变化?为什么? 答:1) 熔体粘度对玻璃形成具有决定性作用。熔体在熔点时具有很大粘度,并且粘度随温度降低而剧烈地升高时,容易形成玻璃。 2) 在硅酸盐熔体中,加入R2O,随着O/Si比增加,提供游离氧,桥氧数减小,硅氧网络断裂,使熔体粘度显著减小。加入RO,提供游离氧,使硅氧网络断裂,熔体粘度降低,但是由于R的场强较大,有一定的集聚作用,降低的幅度较小。加入B2O3,加入量少时,B2O3处于三度空间连接的[BO4]四面体中,使结构网络聚集紧密,粘度上升。随着B2O3含量增加,B开始处于[BO3]三角形中使结构网络疏松,粘度下降。 3+2+ 1当我排队等着站上小便池的时候有人已经在大便池先尿了■■■■■■■■■■■■张为政整理■■■■■■■■■■■■勿删■■■■■■■■■■■■ 2.试阐述网络形成体和网络变性体。 玻璃网络形成体:其单键强度>335KJ/MOL。这类氧化物能单独形成玻璃。 网络变性体:其单键强度<250KJ/MOL。这类氧化物不能形成玻璃,但能改变网络结构,从而使玻璃性质改变。

第三次作业(合金的二元相图、结晶、铁碳相图)

第三次作业 第二章合金的二元相图复习题 一、名词解释: 1.枝晶偏析、包晶偏析、组织组成物、弥散强化、脱溶反应 2.二、填空题: 1.固溶体的强度和硬度比溶剂的强度和硬度。 2.固溶体出现枝晶偏析后,可用加以消除。 3.以电子浓度因素起主导作用而生成的化合物称为。 4.共晶反应式为L d←→αc+βe,共晶反应的3个特点是, ,。 三、判断题: 1.间隙相不是一种固溶体,而是一种金属间化合物。() 2.在共晶相图中,从L中结晶出来的β晶粒与从α中析出的βⅡ晶粒具有相同的晶体结构。() 3.共析反应是在固态下进行的,所以共析产物比共晶产物要细密得多。()四、选择题: 1.共析成分的合金在共析反应γ→α+β刚结束时,其组成相为:()a.γ+α+β;b.γ+α;c.γ+β;d.α+β 2.一个合金的组织为α+βⅡ +(α+β),其组织组成物为:() a.α、β;b.α、βⅡ、(α+β);c.α、β、βⅡ。 3.二元合金中,共晶成分的合金:() a.铸造性能好;b.锻造性能好; c.焊接性能好;d.热处理性能好

第三章金属与合金的结晶 一、名词解释: 重结晶、过冷度、变质处理 二、填空题: 1.金属结晶时,冷却速度,实际结晶温度就越低,过冷度越大。2.当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是和。3.液态金属结晶时,结晶过程的动力是,阻力是。4.能起非自发生核作用的杂质,必须符合、的原则。5.细化晶粒可以通过、和等途径实现。6.典型铸锭结构的三个晶区分别为:、和。 三、判断题: 1.纯金属的结晶过程是一个恒温过程。() 2.液态金属只有在过冷条件下才能够结晶。() 3.凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。() 4.室温下,金属晶粒越细,则强度越高,塑性越低。() 5.金属由液态转变成固态的结晶过程,就是由短程有序状态向长程有序状态转变的过程。() 6.纯金属结晶时,形核率随过冷度的增加而不断增加。() 7.当晶核长大时,随过冷度增大,晶核的长大速度增大。但当过冷度很大时,晶核长大的速度很快减小。() 8.当形成树枝状晶体时,枝晶的各次晶轴将具有不同的位向,故结晶后形成的枝晶是一个多晶体。() 9.在工程上评定晶粒度的方法是在放大100倍的条件,与标准晶粒度图作比较,级数越高、晶粒越细。()

无机材料科学基础课后习题答案(6)

6-1 说明熔体中聚合物形成过程? 答:聚合物的形成是以硅氧四面体为基础单位,组成大小不同的聚合体。 可分为三个阶段初期:石英的分化; 中期:缩聚并伴随变形; 后期:在一定时间和一定温度下,聚合和解聚达到平衡。6-2 简述影响熔体粘度的因素? 答:影响熔体粘度的主要因素:温度和熔体的组成。 碱性氧化物含量增加,剧烈降低粘度。 随温度降低,熔体粘度按指数关系递增。 6-3 名词解释(并比较其异同) ⑴晶子学说和无规则网络学说 ⑵单键强 ⑶分化和缩聚 ⑷网络形成剂和网络变性剂

答:⑴晶子学说:玻璃内部是由无数“晶子”组成,微晶子是带有晶格变形的有序区域。它们分散在无定形介中质,晶子向无 定形部分过渡是逐渐完成时,二者没有明显界限。 无规则网络学说:凡是成为玻璃态的物质和相应的晶体结构一样,也是由一个三度空间网络所构成。这种网络是由离子 多面体(三角体或四面体)构筑起来的。晶体结构网 是由多面体无数次有规律重复构成,而玻璃中结构多 面体的重复没有规律性。 ⑵单键强:单键强即为各种化合物分解能与该种化合物配位数的商。 ⑶分化过程:架状[SiO4]断裂称为熔融石英的分化过程。 缩聚过程:分化过程产生的低聚化合物相互发生作用,形成级次较高的聚合物,次过程为缩聚过程。 ⑷网络形成剂:正离子是网络形成离子,对应氧化物能单独形成玻 璃。即凡氧化物的单键能/熔点﹥0.74kJ/mol.k 者称为网 络形成剂。 网络变性剂:这类氧化物不能形成玻璃,但能改变网络结构,从而使玻璃性质改变,即单键强/熔点﹤0.125kJ/mol.k者称 为网络变形剂。

6-4 试用实验方法鉴别晶体SiO2、SiO2玻璃、硅胶和SiO2熔体。它们的结构有什么不同? 答:利用X—射线检测。 晶体SiO2—质点在三维空间做有规律的排列,各向异性。 SiO2熔体—内部结构为架状,近程有序,远程无序。 SiO2玻璃—各向同性。 硅胶—疏松多孔。 6-5 玻璃的组成是13wt%Na2O、13wt%CaO、74wt%SiO2,计算桥氧分数? 解: Na2O CaO SiO2 wt% 13 13 74 mol 0.21 0.23 1.23 mol% 12.6 13.8 73.6 R=(12.6+13.8+73.6 ×2)/ 73.6=2.39 ∵Z=4 ∴X=2R﹣Z=2.39×2﹣4=0.72 Y=Z﹣X= 4﹣0.72=3.28 氧桥%=3.28/(3.28×0.5+0.72) =69.5%

三元相图练习题

三元相图练习题1 一、 在如图所示的相图中完成下面各个问题。 (25分) 1. 直接在给定图中划分副三角形; 2. 直接在给定图中用箭头标出界线上温 度下降的方向及界线的性质; 3. 判断化合物D 和M 的性质; 4. 写出各无变量点的性质及反应式; 5. G 点的析晶路程; 6. 组成为H 的液相在完全平衡条件下进 行冷却,写出结晶结束时各物质的百 分含量(用线段比表示)。 解: 1、 见图; 2、 见图; 3、 D ,一致熔融二元化合物,高温稳定、低温分解; M ,不一致熔融三元化合物; 4、 E1,单转熔点,M C A L +?+ E2,低共熔点,M B C L ++? E3,单转熔点,M B A L +?+ E4,过渡点,B A D L +?→← 5、 6、过H 点做副三角形BCM 的两条边CM 、BM 的平行线HH 1、HH 2,C%=BH 2/BC ×100%,B%=CH 1/BC ×100%,C%=H 1H 2/BC ×100% 1 没有心脏我还可以思念你没有下体我还可以燃烧你 ■■■■■■■■■■■■■张为政整理■■■■■■■■■■■■■勿删■■■■■■■■■■■■■■ L ? A f= 2 熔体G L f= 3 G[B ,(B)] 1[B,B+(A)] L ?A +B f=1 E 3[2,A+B+(M)] L +A ?B +M f=0 E 3[3,A 消失+B +M] L ? B +M f=2 E 2[4, B +M +(C)] L ?M +C +B f=0 E 2(L 消失)[G,M+B+C]

二(20分)下图为CaO-A12O3-SiO2系统的富钙部分相图,对于硅酸盐水泥的生产有一定的参考价值。试: 1、画出有意义的付三角形; 2、用单、双箭头表示界线的性质; 3、说明F、H、K三个化合物的性质和写出各点的相平衡式; 4、写出M熔体的冷却平衡结晶过程; 5、为何在缓慢冷却到无变量点K(1455℃)时再要急剧冷却到室温?

无机材料科学基础习题与解答完整版

第一章晶体几何基础 1-1 解释概念: 等同点:晶体结构中,在同一取向上几何环境和物质环境皆相同的点。 空间点阵:概括地表示晶体结构中等同点排列规律的几何图形。 结点:空间点阵中的点称为结点。 晶体:内部质点在三维空间呈周期性重复排列的固体。 对称:物体相同部分作有规律的重复。 对称型:晶体结构中所有点对称要素(对称面、对称中心、对称轴和旋转反伸轴)的集合为对称型,也称点群。 晶类:将对称型相同的晶体归为一类,称为晶类。 晶体定向:为了用数字表示晶体中点、线、面的相对位置,在晶体中引入一个坐标系统的过程。 空间群:是指一个晶体结构中所有对称要素的集合。 布拉菲格子:是指法国学者A.布拉菲根据晶体结构的最高点群和平移群对称及空间格子的平行六面体原则,将所有晶体结构的空间点阵划分成14种类型的空间格子。 晶胞:能够反应晶体结构特征的最小单位。 晶胞参数:表示晶胞的形状和大小的6个参数(a、b、c、α 、β、γ ). 1-2 晶体结构的两个基本特征是什么?哪种几何图形可表示晶体的基本特征? 解答:⑴晶体结构的基本特征: ①晶体是内部质点在三维空间作周期性重复排列的固体。

②晶体的内部质点呈对称分布,即晶体具有对称性。 ⑵14种布拉菲格子的平行六面体单位格子可以表示晶体的基本特征。 1-3 晶体中有哪些对称要素,用国际符号表示。 解答:对称面—m,对称中心—1,n次对称轴—n,n次旋转反伸轴—n 螺旋轴—ns ,滑移面—a、b、c、d 1-5 一个四方晶系的晶面,其上的截距分别为3a、4a、6c,求该晶面的晶面指数。解答:在X、Y、Z轴上的截距系数:3、4、6。 截距系数的倒数比为:1/3:1/4:1/6=4:3:2 晶面指数为:(432) 补充:晶体的基本性质是什么?与其内部结构有什么关系? 解答:①自限性:晶体的多面体形态是其格子构造在外形上的反映。 ②均一性和异向性:均一性是由于内部质点周期性重复排列,晶体中的任何一部分在结构上是相同的。异向性是由于同一晶体中的不同方向上,质点排列一般是不同的,因而表现出不同的性质。 ③对称性:是由于晶体内部质点排列的对称。 ④最小内能和最大稳定性:在相同的热力学条件下,较之同种化学成分的气体、液体及非晶质体,晶体的内能最小。这是规则排列质点间的引力和斥力达到平衡的原因。 晶体的稳定性是指对于化学组成相同,但处于不同物态下的物体而言,晶体最为稳定。自然界的非晶质体自发向晶体转变,但晶体不可能自发地转变为其他物态。

无机材料科学基础答案第十章

10-1 名词解释:烧结烧结温度泰曼温度液相烧结固相烧结初次再结晶晶粒长大二次再结晶 (1)烧结:粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理,目的在于通过颗粒间的冶金结合以提高其强度。 (2)烧结温度:坯体在高温作用下,发生一系列物理化学反应,最后显气孔率接近于零,达到致密程度最大值时,工艺上称此种状态为"烧结",达到烧结时相应的温度,称为"烧结温度"。 (3)泰曼温度:固体晶格开始明显流动的温度,一般在固体熔点(绝对温度)的2/3处的温度。在煅烧时,固体粒子在塔曼温度之前主要是离子或分子沿晶体表面迁移,在晶格内部空间扩散(容积扩散)和再结晶。而在塔曼温度以上,主要为烧结,结晶黏结长大。 (4)液相烧结:烧结温度高于被烧结体中熔点低的组分从而有液相出现的烧结。 (5)固相烧结:在固态状态下进行的烧结。 (6)初次再结晶:初次再结晶是在已发生塑性变形的基质中出现新生的无应变晶粒的成核和长大过程。 (7)晶粒长大:是指多晶体材料在高温保温过程中系统平均晶粒尺寸逐步上升的现象. (8)二次再结晶:再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象。 10-2 烧结推动力是什么?它可凭哪些方式推动物质的迁移,各适用于何种烧结机理? 解:推动力有:(1)粉状物料的表面能与多晶烧结体的晶界能的差值, 烧结推动力与相变和化学反应的能量相比很小,因而不能自发进行,必须加热!! (2)颗粒堆积后,有很多细小气孔弯曲表面由于表面张力而产生压力差, (3)表面能与颗粒之间形成的毛细管力。 传质方式:(1)扩散(表面扩散、界面扩散、体积扩散);(2)蒸发与凝聚;(3)溶解与沉淀;(4)黏滞流动和塑性流动等,一般烧结过程中各不同阶段有不同的传质机理,即烧结过程中往往有几种传质机理在起作用。 10-3 下列过程中,哪一个能使烧结体强度增大,而不产生坯体宏观上的收缩? 试说明理由。 (1)蒸发-冷凝;(2)体积扩散;(3)粘性流动;(4)晶界扩散;(5)表面扩散;(6)溶解-沉淀

无机材料科学基础答案..

1、熔体的概念:不同聚合程度的各种聚合物的混合物 硅酸盐熔体的粘度与组成的关系(决定硅酸盐熔体粘度大小的主要因素是硅氧四面体网络连接程度) 在熔体中加入LiO2、Na2O 、K2O 和BaO 、PbO 等,随加入量增加,粘度显著下降。 在含碱金属的硅酸盐熔体中,当Al2O3/Na2O ≤1时,用Al2O3代替SiO2可以起“补 网”作用,从而提高粘度。一般加入 Al2O3、SiO2和ZrO2有类似的效果。流动度为粘度的倒数,Φ=粘度的理论解释:绝对速度理论 η=η0exp(ΔE/kT) 自由体积理论 =B exp []=Aexp( ) 过剩熵理论=Cexp []=Cexp ()2、非晶态物质的特点 :近程有序,远程无序3、玻璃的通性 (1)各向同性(若有应力,为各向异性) (2)介稳性 (3)熔融态向玻璃态转化的可逆与渐变性 (4)、熔融态向玻璃态转化时其物化性质随温度变化的连续性 4、Tg 、Tf , 相对应的粘度和特点 钠钙硅酸盐熔体粘度与温度关系表明:熔融温度范围内,粘度为 50~500dPa ·s 。工作温度范围粘度较高,约103~107dPa ·s 。退火温度范围粘度更高,约 1012.5~1013.5 dPa ·s 。 Tg-脆性温度、退火温度,Tf-软化温度、可拉丝的最低温度5、 单键强度 > 335 kJ/mol(或80 kcal/mol)的氧化物——网络形成体。单键强度< 250 kJ/mol(或60 kcal/mol)的氧化物——网络变性体。 在250~335 kJ/mol 为——中间体,其作用介于玻璃的网络形成体和网络变性体之间。 6、玻璃形成的热力学观点: 熔体是物质在 TM 以上存在的一种高能状态。据随温度降低,熔体释放能量大小不同,冷却途径分为结晶化,玻璃化,分相 ΔGv 越大析晶动力越大,越不容易形成玻璃。 ΔGv 越小析晶动力越小,越容易形成玻璃。 玻璃形成的动力学观点:=单键强度正离子的配位数 氧化物分解能 )(00T T KV 0T T B )(0T T C D P 0 T T B 1

第8章-三元相图-笔记及课后习题详解(已整理-袁圆-2014.8.7)汇总

第8章三元相图 8.1 复习笔记 一、三元相图的基础 三元相图的基本特点:完整的三元相图是三维的立体模型;三元系中的最大平衡相数为四。三元相图中的四相平衡区是恒温水平面;三元系中三相平衡时存在一个自由度,所以三相平衡转变是变温过程,反应在相图上,三相平衡区必将占有一定空间。 1.三元相图成分表示方法 (1)等边成分三角形 图8-1 用等边成分三角形表示三元合金的成分 三角形内的任一点S都代表三元系的某一成分点。 (2)等边成分三角形中的特殊线 ①等含量规则:平行于三角形任一边的直线上所有合金中有一组元含量相同,此组元为所对顶角上的元素。 ②等比例规则:通过三角形定点的任何一直线上的所有合金,其直线两边的组元含量之比为定值。 ③背向规则:从任一组元合金中不断取出某一组元,那么合金浓度三角形位置将沿背离此元素的方向发展,这样满足此元素含量不断减少,而其他元素含量的比例不变。 ④直线定律:在一确定的温度下,当某三元合金处于两相平衡时,合金的成分点和两平衡相的成分点必定位于成分三角形中的同一条直线上。 (3)成分的其他表示方法: ①等腰成分三角形:两组元多,一组元少。 ②直角成分坐标:一组元多,两组元少。 ③局部图形表示法:一定成分范围内的合金。 2.三元相图的空间模型

图8-2 三元匀晶相图及合金的凝固(a)相图(b)冷却曲线 3.三元相图的截面图和投影图 (1)等温截面 定义:等温截面图又称水平截面图,它是以某一恒定温度所作的水平面与三元相图立体模型相截的图形在成分三角形上的投影。 作用:①表示在某温度下三元系中各种合金所存在的相态; ②表示平衡相的成分,并可以应用杠杆定律计算平衡相的相对含量。 图8-3 三元合金相图的水平截面图 (2)垂直截面 定义:固定一个成分变量并保留温度变量的截面,必定与浓度三角形垂直,所以称为垂直截面,或称为变温截面。 常用的垂直截面有两种: ①通过浓度三角形的顶角,使其他两组元的含量比固定不变; ②固定一个组元的成分,其他两组元的成分可相对变动。 图8-4 三元相图的垂直截面图

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