题目

有形状、尺寸相同的两个 Cu-Ni 合金铸件,一个含 90% Ni ,另一个含 50% Ni, 铸后自然冷却,问哪个铸件的偏析较严重?

有形状、尺寸相同的两个 Cu-Ni 合金铸件,一个含 90% Ni ,另一个含 50% Ni, 铸后自然冷却,问哪个铸件的偏析较严重?

题目解答

答案

答:含 50% Ni 的 Cu-Ni 合金铸件偏析较严重。在实际冷却过程中,由于冷速 较快,使得先结晶部分含高熔点组元多, 后结晶部分含低熔点组元多, 因 为含 50% Ni 的 Cu-Ni 合金铸件固相线与液相线范围比含 90% Ni 铸件宽, 因此它所造成的化学成分不均匀现象要比含 90% Ni 的 Cu-Ni 合金铸件严 重。

解析

本题考查的知识点是合金的偏析现象以及固相线和液相线范围对偏析程度的影响。解题思路如下：

  1. 首先明确偏析的概念：在实际冷却过程中，由于冷却速度较快，合金先结晶部分含高熔点组元多，后结晶部分含低熔点组元多，从而导致化学成分不均匀的现象。
  2. 然后分析固相线和液相线范围与偏析程度的关系：固相线和液相线范围越宽，意味着合金在结晶过程中，从开始结晶到完全结晶的温度区间越大，在这个较大的温度区间内，先结晶和后结晶部分的成分差异就会更明显，偏析也就越严重。
  3. 接着查看 Cu - Ni 合金相图（虽然题目未给出，但这是解决此类问题的关键依据），可以发现含 50% Ni 的 Cu - Ni 合金铸件固相线与液相线范围比含 90% Ni 铸件宽。
  4. 最后得出结论：因为含 50% Ni 的 Cu - Ni 合金铸件固相线与液相线范围宽，所以它在结晶过程中先结晶和后结晶部分的成分差异更大，所造成的化学成分不均匀现象（即偏析）要比含 90% Ni 的 Cu - Ni 合金铸件严重。