材料科学基础习题 (6).doc

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1、第七章习题Mg-Ni系的一个共晶反应为507°CL(23.5Wt.%Ni)-a(纯镁)+Mg2Ni(54.6Wt.%Ni)设G为亚共晶合金，G为过共晶合金，这两种合金屮的先共晶相的重量分数相等，但G合金屮的a总量为C2合金屮的a总量的2.5倍，试计算C.和C2的成分。答根据己他条件，由杠杆定理得：案23.5-C—£空*545-23.5由题意，也■久，联立上述二式可解得:C2=54.6-1.323C,(1)令匚屮乞总量为贝山546-q54.6令C2中土总量为X,则:由题意°；二2.5*竺0■竺斗,即51654.6将(1)式代入(2)式，可解得：C严1

2、2.7wt%NiC2=37.8wt%Ni2JI-077(a)w(C)二2.11%时，Fe3Cn%=6.69-077二22.6%由铁碳和图可知奥氏休的成分为2.11%,可得到最大Fe：為析出量：w(C)=4.30%时.669・430共晶屮奥氏体的量为E=0.5218则共晶屮奥氏体可析出Fe©的量为：Fe3Cn%=0.5218X669-077=11.8%或者先求3(C)=4.30%时铁碳合金在共析反应前的渗碳体的总量为：<3-0.77(FeQi%二WQ.770.60然后从(FesOt%中减去共晶中FeQ的量,即得Fe3C„%,43-07743-211F

3、e3Cn%=6-69-0.77-6«9-2.11=11.8%(b)w(C)=4.30%的冷却曲线:1•固溶体合金的相图如图7-1所示，试根据相图饥泄:(a)成分为40%B的合金首先凝固出來的固体成分：(b)若首先凝固出來的固体成分含60%B,合金的成分为多少？(c)成分为70%B的合金最后凝固的液体成分；(d)合金成分为50%B,凝同到某温度时液相含仃40%B,尚体含右80%B,此时液体和同体各占多少分数?2•指出图7・2所示相图中的错误,并加以改正。图7-23.Mg-Ni系的一个共晶反应为：507°CL(23.5Wt.%Ni)<=>a(纯镁)+M

4、g2Ni(54.6Wt.%Ni)设G为亚共晶合金，C：2为过共晶合金，这两种合金屮的先共晶相的重量分数相等，但G合金屮的a总量为C2合金中的a总量的2.5倍，试计算G和C?的成分。4•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,由热分析测得下列数据：含B量(wt%.%)液相线温度(°C)固相线温度(°C)0—100209007504076575043—7505093075063—10408085064090—640100—800伍)组成-平衡相图，并注明个区域的相、各点的成分及温度，并吗出屮间化合物的分了

5、式(原了量A=28,B=24)o(b)100kg的含20wt.%B的合金在800°C平衡冷却到室温,最多能分离出多少纯A。5•假定我们/kSiO.H1加入10珀％的N^o•请计算氧•与硅Z比值。如果0:Si<2.5是玻璃化趋势的判据，则形成玻璃化的瑕大N近0是多少？6.一种由SiO2-45%Al2O3(wt%)1^成的耐高温材料被用来盛装熔融态的钢(16009)。(见图7-3)(a)在此情况下有多少而分率的耐热材料会熔化？(共晶成分10%A12OJ(b)选用该耐高温材料是否是一正确的选择?(实际使用,液相不能超过20%)图7・37.一种亚稳态的氧化

6、钻含有4wt%的CaOo这种产物含有部分单斜相和部分立方相，HU稳态氧化钻是立方相。试估计室温下毎个相的摩尔百分比。&(a)根据Fc-Fc3C相图(见图7・4),分别求2」1%C,4.30%C的二次渗碳体的析出量,(b)画出4.3%的冷却曲线。DE"FAA2302U01.05・U606.69Fe-FoC相图FeiCftffi线(计算)——Ft-®相圧w（C）/»……恢索体的居处世度-一X-FdFc?2C）转变（计口丿图7-49•根据所示的CaO-ZrO2相图（图7-5）,做下列工作:（a）写出所有的三相恒温转变；⑹8mol%C：a0（即4wt%Ca

7、O）-ZrO2陶瓷在牢温时为单斜ZrO2

8、A1溶体（MonoclinicZrO2SS）和立方ZrO?固溶体(CubicZrO2SS)的相对鼠（用mol%表示）。假定单余卜ZrO21A1溶体和立方ZrO2M溶体在宅温的溶解度分別为2mol%CaO和15mol%CaOo■CO夸二"■SS一2=江己二一K)UIIr图7-510•假设质昴浓度为po的同溶体进行正帘凝叭若k°

9、)当血=常数时，试证明液、固平面状临界条件G/R=[mw0(1-k0)]/(k0D)nJ简化为G/R=AT/D。式屮m是液