题目

第二章 材料的结构习 题2-1 定义下述术语,并注意它们之间的联系和区别。晶系,空间群,平移群,空间点阵。2-2 名词解释:晶胞与空间格子的平行六面体,并比较它们的不同点。2-3 (1) 一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b和6c,求出该晶面的米勒指数。注明以上各反应的类型并根据这些数据绘出A-B二元相图.5-6 指出题图5-1相图中的错误,说明理由并加以改正.5-7 画出Fe-FeC相图指出:S、C、J、H、E、P、N、G以及GS、SE、PQ、HJB、PSK、ECF各点、线的意义,并标出各相区的相组成物和组织组成物.5-8 分析w(C)=0.2%、w(C)=0.6%、w(C)=1.0% 的铁碳合金从液态平衡冷却到室温的转变过程,用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织.并分别计算室温下的相组成物和组织组成物.5-9 分析w(C)=3.5%、w(C)=4.5% 铁碳合金从液态平衡结晶过程,画出冷却曲线和组织变化示意图,并计算室温下的组织组成物和相组成物的含量.5-10 Fe-FeC合金中的一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体的主要区别是什么? 根据Fe-FeC相图计算二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量.5-11 莱氏体与变态莱氏体的主要区别是什么?变态莱氏体的共晶渗碳体和共析渗碳体的含量各为多少?5-12 Fe-C相图和Fe-FeC相图二者的主要区别是什么? 分析并说明灰口铸铁的石墨化过程.5-13 白口铸铁、灰口铸铁和钢三者的成分组织和性能有什么不同?5-14 根据A-B-C三元共晶投影图 (题图5-2) 分析合金n、n 、n ( E点)3个合金的结晶过程,求出其结晶完成后的组织组成物和相组成物的含量并作出Bb变温截面.5-15 绘出题图5-3中1、2、3、4合金冷却曲线和室温下的组织示意图.5-16 在A1-Cu-Mg三元系液相面投影图 (图5-99) 中标出 w(Cu) = 5%,w(Mg) = 5%,w(A1) = 90% 和 w(Cu)=20%,w(Mg) = 20%,w(A1) = 60% 两个合金的成分点,并指出其初生相及开始结晶的温度.5-17 试根据Fe-FeC相图作铁碳合金在950、860、727以及600℃时各有关相的自由能-成分[ w(C) ] 曲线(示意图).5-18 试用自由能--成分曲线解释铁碳双重相图中的虚线位于实线的右上方的原因.5-19 分折讨论题图5-4形成多种不稳定化合物的相图 ( BaO-TiO系相图).

第二章 材料的结构习 题2-1 定义下述术语,并注意它们之间的联系和区别。晶系,空间群,平移群,空间点阵。2-2 名词解释:晶胞与空间格子的平行六面体,并比较它们的不同点。2-3 (1) 一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b和6c,求出该晶面的米勒指数。注明以上各反应的类型并根据这些数据绘出A-B二元相图.5-6 指出题图5-1相图中的错误,说明理由并加以改正.5-7 画出Fe-FeC相图指出:S、C、J、H、E、P、N、G以及GS、SE、PQ、HJB、PSK、ECF各点、线的意义,并标出各相区的相组成物和组织组成物.5-8 分析w(C)=
0.2%、w(C)=0.6%、w(C)=
1.0% 的铁碳合金从液态平衡冷却到室温的转变过程,用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织.并分别计算室温下的相组成物和组织组成物.5-9 分析w(C)=
3.5%、w(C)=
4.5% 铁碳合金从液态平衡结晶过程,画出冷却曲线和组织变化示意图,并计算室温下的组织组成物和相组成物的含量.5-10 Fe-FeC合金中的一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体的主要区别是什么? 根据Fe-FeC相图计算二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量.5-11 莱氏体与变态莱氏体的主要区别是什么?变态莱氏体的共晶渗碳体和共析渗碳体的含量各为多少?5-12 Fe-C相图和Fe-FeC相图二者的主要区别是什么? 分析并说明灰口铸铁的石墨化过程.5-13 白口铸铁、灰口铸铁和钢三者的成分组织和性能有什么不同?5-14 根据A-B-C三元共晶投影图 (题图5-2) 分析合金n、n 、n ( E点)3个合金的结晶过程,求出其结晶完成后的组织组成物和相组成物的含量并作出Bb变温截面.5-15 绘出题图5-3中1、2、3、4合金冷却曲线和室温下的组织示意图.5-16 在A1-Cu-Mg三元系液相面投影图 (图5-99) 中标出 w(Cu) = 5%,w(Mg) = 5%,w(A1) = 90% 和 w(Cu)=20%,w(Mg) = 20%,w(A1) = 60% 两个合金的成分点,并指出其初生相及开始结晶的温度.5-17 试根据Fe-FeC相图作铁碳合金在950、860、727以及600℃时各有关相的自由能-成分[ w(C) ] 曲线(示意图).5-18 试用自由能--成分曲线解释铁碳双重相图中的虚线位于实线的右上方的原因.5-19 分折讨论题图5-4形成多种不稳定化合物的相图 ( BaO-TiO系相图).

题目解答

答案

参考答案:

5-1 凝聚系统—没有气相的系统。

组元-组成合金的各种化学元素或化合物。

相-合金内部具有相同的(或连续变化的)成分、结构和性能的部分或区域。

5-2 相律-处于热力学平衡状态的系统中自由度f与组元数c和相数p之间的关系定律。

吉布斯相律数学表达式: f=c-p+n

5-3 如P 图5-19 Pb-Sn相图,含β最多和最少的成分点分别为19 % Sn 和 f 点.含共晶体最多和最少的成分点分别为61.9 % Sn和接近c、d点.

5-4 (1) 100% 液相;

(2) L、α相 L % = 25.6 % α % = 74.4 %

(3) α、β相 α = 86 % β = 14%

(4) α、β相 α = 71.4 % β = 28.6 %

5-8 w(C)=0.2%: α = 97.3% FeC = 2.7%

α = 72.6% P = 23.85

w(C)=0.6%: α = 91.3% Fe3C = 8.7%

α = 22.7% P= 77.3%

w(C)=1.0%: α = 85.3% Fe3C = 14.7%

P = 82.8% FeⅠC= 17.2%

5-9 w(C)=3.5%: α = 47.8% Fe3C = 52.2%

P = 28.28% Fe3CⅡ= 8.25% Le = 63.47%

w(C)=4.5%: α = 32.8% FeC = 67.2%

Le = 91.6% Fe3C= 8.4%

5-10 一次渗碳体:从液相中直接结晶出,呈粗大长条状;

二次渗碳体:沿奥氏体晶界析出,呈网状;

三次渗碳体:从基体相铁素体晶界上析出,呈细片状;

共析渗碳体:共析反应后形成的渗碳体,呈片层状;

共晶渗碳体:共晶反应后形成的渗碳体,是连续的基体组织。

FeC = 22.6 % FeC = 0.326 %

5-14 合金n、n、n结晶完成后的相组成都为A、B、C三元相,各自含量为:

n:W = × 100% W = × 100% W = × 100%

n:W = × 100% W = × 100% W = × 100%

n3:WⅡ = × 100% Wmax = × 100% W3 = × 100%

组织组成及相对含量为:

n1:A+(A+B+C)

W2 = × 100% WA = × 100%

n3:B+(B+C)+(A+B+C)

W = × 100% W = W=× 100%

W1 = (1- - )× 100%

nA:(A+B+C) W(A+B+C) = 100%