- o・S 歹二 h 0/ 吃八 /由0.0.就耳共出:心皿*也2"沪 午人血4冬爼二"、必和玄%<如晨巧n、.3-8组员A的熔点为1000°C,组员B的熔点为7009,在800°C存在包晶反应: a (W ,f5%) +L (W 尸50%) =B (W B=30%);在 600°C存在共晶反应:L (W B=80%) = 3 (W B=60%) +Y (W b=95%);在 400°C存在共析反应:B (W B=50%) =a (W B=2%) +Y (W .f97%).根据这些数据画出相图。答:3-9在C-D二元系中,D组员比C组员有较高的熔点,C在D中的没有固溶度。 该合金系存在下述恒温反应:1)L (W(F30%) +D= 3 (W °二40%), 700X:2)L (W d=5%) +B (W h=25%) = a (W D=10%)T 500°C⏺3)B (W f45%) +D= Y (W 皆70%), 600°C4)B (W D=30%) = a (W d=5%) +y (W d=50%), 400°C 根据以上数据,绘出概略的二元相图。

答:

3-10由试验获得A-B二元系的液相线和各等温反映的成分围,如脱所示,在不 违背相率的条件下,试将此相图绘完,并填写其中各相区的相名称(自己假 设名称),并写出各等温反应式。

A B

⏺

答:

答:

错误之处及原因:

1) L+0与L+B两个两相区之间应该有一条三相共存水平线。

2) L、Y、的三相平衡线应该是一条温度恒定的水平线,而不是斜线。 原因:

1)根据相接触法则,在二元相图中相邻相区的相数相差一个(点接触情况 除外),即两个单相区之间必定有一个由着两相所组成的两相区,两个 两相区之间必须以单相区或三相共存水平线隔开。⏺

2)当压力恒定是,根据相率F二C-P+1可知二元三相平衡是,F为零,即独 立可变因素的数目为零,也就是二元三相平衡转变必定是在温度恒定的 情况下进行,而且三相的成分也是固定的。

正确的相图:

⏺

3-12假定需要用W沪30%的Cu-Zn合金和W sF10%的Cu-Sn合金制造尺寸、形 状相同的铸件,参照Cu-Zn合金和Cu-Sn合金的二元相图(如图),回答下 述问题:

1) 那种合金的流动性好?

2) 那种合金形成缩松的倾向大?

3) 那种合金的热裂倾向大?

4) 那种合金的偏析倾向大? 答:

1)W沪30%的Cu-Zn的流动性要好。

因为固溶体合金的流动性与合金相图中液相线和固相线的水平距离和垂直距离 有关,即与结晶的成分间隔和温度间隔有关。成分间隔越大,固液界面越容易产 生较宽的成分过冷区域,造成固液界面前沿的液体树枝状形核,形成较宽的固液 两相混合区,这些树枝晶体阻碍了金属液的流动;当温度间隔大时,则会给树枝 晶的长大提供更多的时间,使枝晶发达彼此交错,进一步降低了金属液的流动性。 所以,由相图可以明显看出W =30%的Cu-Zn的成分间隔和温度间隔要小,流动 性要好。

2)W sF10%的Cu-Sn形成缩松的倾向大。

因为W =10%的Cu-Sn的结晶成分间隔和温度间隔大,结晶时树枝晶发达,金属 液被枝晶分割严重,这些被分隔开的枝晶间的液体,在继续凝固时得不到液体的 补充,容易形成分散缩孔(缩松)。

3)W sn=10%的Cu-Sn热裂倾向大。

因为W『10%的Cu-Sn的结晶成分间隔和温度间隔大,使固溶体合金晶粒间存在 一定量液相的状态保持较长时间,此时的合金强度很低,在已结晶固相不均匀收 缩应力的作用下,有可能引起铸件部裂纹(热裂)。

4)W血=10%的Cu-Sn偏析倾向大

因为W川10%的Cu-Sn的成分间隔和温度间隔大,使溶质平衡分配系数K。越小, 且由相图可见K。是小于1的,所以K°越小,则先结晶出的固相与母相的成分偏 差越大,即偏析倾向越大,而且温度间隔大也就是结晶的温度围较宽时,给树枝 晶的长大提供了更多的时间,进一步增大了偏析的倾向。