第八章习题 根据所示Fe-W-C三元系的低碳部分的液相面的投影图,试标出所 有四相反应。 Fe, c 液相面投影 1227 wC 2785 Fe C wC 5 <1200 Ws C 1085 2755 w,c <2400 1335 <1700 1380 2715 4951551ii 1500° (W)/(%) 答答案:四相反应如下: 2755~2400℃时:L+WC3→WC+WC,其液相成分变温线的温度 走向如图所示 ~2400℃时:L+WC→WC+W, 1700℃时:L+WC+W→MC 1500℃时:L+W→MC+Fe3W2 1380℃时:L+Fe3W2→MC+a 1335℃时:L+a→y+MC 1200℃时:L+MC→WC+y 1085℃时:L→Y+FeC+WC 其液相成分变温线的温度走向如图所示
第八章习题 根据所示 Fe-W-C 三元系的低碳部分的液相面的投影图，试标出所 有四相反应。 答 案 答案：四相反应如下： 2755～2400℃时：L+W5C3→WC+W2C，其液相成分变温线的温度 走向如图所示： ～2400℃时：L+ W2C→WC+W， ～1700℃时：L+ WC+ W→M6C ～1500℃时：L+ W→M6C+Fe3W2 1380℃时：L+ Fe3W2→M6C+α 1335℃时：L+α→γ+ M6C ～1200℃时：L+ M6C→WC+γ 1085℃时：L→γ+Fe3C+ WC 其液相成分变温线的温度走向如图所示：
WC WC 2755~2400℃时~2400℃时 ~1700℃时 1500℃时 6c 1380℃时 1335℃时 根据所示A1-MgMn系富A1一角的投影图 MnAl3 MaLe 20 30 MusAla (a)写出图中二个四相反应。 (b)写出图中合金I和Ⅱ的凝固过程
2. 根据所示 Al-Mg-Mn 系富 Al 一角的投影图。 （a） 写出图中二个四相反应。 （b） 写出图中合金Ⅰ和Ⅱ的凝固过程
答(a)在P点发生的反应:L+MnAl3→MnA+ Meals 案 在E点发生的反应:L→A+MnA14+MgAl (b)成分I的合金冷却时首先结晶出A1,然后剩余液相生成达 到E点,发生L→MnA14+A1+ Meals四相平面发生三相共晶 成分Ⅱ的合金冷却时首先结晶出MgAl,随后发生L MnAl3+MgAl的两相共晶。这合金继续冷却剩余液相成分达到p 点,经过第一个四相平面,发生L+MnA3→MnA+ meaLs四相 反应,反应后余下L+MnA14+MgAl三相,再冷却经过第二个四 相平面,发生L→Al+MnA14+ mesAl四相反应,最后进入 Al+MnAl4+ meaLs三相区直至室温。 1.某三元合金K在温度为t时分解为B组元和液相,两个相的相对量WB/W1=2。已知合金K 中A组元和C组元的重量比为3,液相含B 量为40%,试求合金K的成分 2.三组元A、B和C的熔点分别是1000℃、900℃和750℃,三组元在液相和固相都完全互溶, 并从三个二元系相图上获得下列数 成分(wt% 温度(℃) 液相线 固相线 920 850 (a)在投影图上作出950℃和850℃的液相线投影 (b)在投影图上作出950℃和850℃的固相线投影 (c)画出从A组元角连接到BC中点的垂直截面图 3.已知A、B、C三组元固态完全不互溶,成分为80%A、10%B、10%C的O合金在冷却过程 中将进行二元共晶反应和三元共晶反 应,在二元共晶反应开始时,该合金液相成分(a点)为60%A、20%B、20%C,而三元共晶反 应开始时的液相成分E点)为50%
答 案 （a） 在 P 点发生的反应：L+MnAl3 →MnAl4+Mg5Al8 在 ET点发生的反应：L → Al+MnAl4+Mg5Al8 （b） 成分Ⅰ的合金冷却时首先结晶出 Al，然后剩余液相生成达 到 ET点，发生 L→MnAl4+Al+ Mg5Al8四相平面发生三相共晶。 成分Ⅱ的合金冷却时首先结晶出 Mg5Al8，随后发生 L → MnAl3+Mg5Al8的两相共晶。这合金继续冷却剩余液相成分达到 p 点，经过第一个四相平面，发生 L+ MnAl3→MnAl4+ Mg5Al8四相 反应，反应后余下 L+MnAl4+ Mg5Al8三相，再冷却经过第二个四 相平面，发生 L → Al+MnAl4+Mg5Al8四相反应，最后进入 Al+MnAl4+Mg5Al8三相区直至室温。 1. 某三元合金 K 在温度为 t1时分解为 B 组元和液相，两个相的相对量 WB/WL=2。已知合金 K 中 A 组元和 C 组元的重量比为 3，液相含 B 量为 40%，试求合金 K 的成分。 2. 三组元 A、B 和 C 的熔点分别是 1000℃、900℃和 750℃，三组元在液相和固相都完全互溶， 并从三个二元系相图上获得下列数 据： 成分(wt.%) 温度(℃) A B C 液相线 固相线 50 50 — 975 950 50 — 50 920 850 — 50 50 840 800 (a)在投影图上作出 950℃和 850℃的液相线投影； (b)在投影图上作出 950℃和 850℃的固相线投影； (c)画出从 A 组元角连接到 BC 中点的垂直截面图； 3. 已知 A、B、C 三组元固态完全不互溶，成分为 80％A、10％B、10％C 的 O 合金在冷却过程 中将进行二元共晶反应和三元共晶反 应，在二元共晶反应开始时，该合金液相成分(a 点)为 60％A、20％B、20％C，而三元共晶反 应开始时的液相成分(E 点)为 50%
A、10%B、40%C。(见下图8-1) (a)试计算A初%、(A+B)%和(A+B+C%的相对量 (b)写出图中I和P合金的室温平衡组织 6 图8-1 4成分为40%A、30%B和30%C的三元系合金在共晶温度形成三相平衡,三相成分如下 液相 40%C 相 85%A 10%B 相 10%A 20%B 70%C (a)计算液相、a相和β相各占多少分数 (b)试估计在同一温度,a相和β相的成分同上,但各占50%时合金的成分 5.Cu-Sn-Zn三元系相图在600℃时的部分等温截面如图8-2示: 363840
A、10%B、40%C。(见下图 8-1) (a) 试计算 A 初%、(A+B)%和(A+B+C)%的相对量。 (b)写出图中 I 和 P 合金的室温平衡组织。 图 8-1 4. 成分为 40%A、30%B 和 30%C 的三元系合金在共晶温度形成三相平衡，三相成分如下： 液相 50%A 10%B 40%C α 相 85%A 10%B 5%C β 相 10%A 20%B 70%C (a)计算液相、α 相和 β 相各占多少分数； (b)试估计在同一温度，α 相和 β 相的成分同上，但各占 50%时合金的成分。 5. Cu-Sn-Zn 三元系相图在 600℃时的部分等温截面如图 8-2 示： 图 8-2
(a)请在此图中标出合金成分点P点(Cu-32%Zn5%Sn),Q点(Cu-40%Zn-6%Sn)和T点 (Cu-33%Zn1%Sn),并指出这些合金在600℃ 时由那些平衡相组成 (b)若将5kgP合金、5kgQ合金和10kgT合金熔合在一起,则新合金的成分为何? 6根据图8-3中的合金X,在四相反应前为Q+R+U三相平衡,四相反应后为U+Q+V三相平衡 试证明该反应为R→Q+U+V类型反应 U 7.据图84中的合金X,在四相反应前为Q+R+U三相平衡,四相反应后为U+Q+V三相平衡。 试证明该反应为R+Q→U+V类型反应 8.根据所示FeW-C三元系的低碳部分的液相面的投影图(图8-5),试标出所有四相反应 Fe, C 液相面投影 7b122 Fe c <1200° 2755 W, c 1335 2715 Fe 南 9根据所示A-Mg-Mn系富A一角的投影图(图86
(a)请在此图中标出合金成分点 P 点(Cu-32%Zn-5%Sn)，Q 点(Cu-40%Zn-6%Sn)和 T 点 (Cu-33%Zn-1%Sn)，并指出这些合金在 600℃ 时由那些平衡相组成。 (b)若将 5kgP 合金、5kgQ 合金和 10kgT 合金熔合在一起，则新合金的成分为何？ 6. 根据图 8-3 中的合金 X，在四相反应前为 Q+R+U 三相平衡，四相反应后为 U+Q+V 三相平衡。 试证明该反应为 R→Q+U+V 类型反应。 图 8-3 图 8-4 7. 据图 8-4 中的合金 X，在四相反应前为 Q+R+U 三相平衡，四相反应后为 U+Q+V 三相平衡。 试证明该反应为 R+Q→U+V 类型反应。 8. 根据所示 Fe-W-C 三元系的低碳部分的液相面的投影图(图 8-5)，试标出所有四相反应。 图 8-5 9. 根据所示 Al-Mg-Mn 系富 Al 一角的投影图(图 8-6)
MaLa Me.% (a)写出图中二个四相反应。 (b)写出图中合金I和Ⅱ的凝固过程。 10在如图8-7中所示ABC三元系中有二个稳定化合物AmBn和BCk B B, C 图8-7 (a)画出可能存在的伪二元系 (b)如何用简单的实验方法证明哪种伪二元系是正确的 第八章习题答案 1.K合金成分为:15%A、80%B、5%C 3.(a)Aw%=50%,(A+B)%=25%,(A+B+C)%=25%
图 8-6 (a)写出图中二个四相反应。 (b)写出图中合金Ⅰ和Ⅱ的凝固过程。 10.在如图 8-7 中所示 A-B-C 三元系中有二个稳定化合物 AmBn和 BlCk。 图 8-7 (a) 画出可能存在的伪二元系； (b)如何用简单的实验方法证明哪种伪二元系是正确的； 第八章习题答案 1. K 合金成分为：15%A、80%B、5%C 3. (a) A 初％=50%，(A+B)%= 25%， (A+B+C)%= 25%
(b)I合金:B+(A+B+C)aP合金:(B+C)+(A+B+C)共 4.(a)L%=56.5%,a%=209%,阝%=33.5 (b)B=14.5%,C=38% 5.(a)在600℃时合金P由a+B相组成;合金Q由相组成:合金T由a相组成。 (b)新合金的成分:6225%Cu,3.25%Sn,34.5%Zn。 8.四相反应如下 755~2400℃时L+WsCy→WC+W2C ~2400℃时L+W2C→WC+W 1700℃时L+WC+W→M6C 1500℃时L+W→M6C+Fe3W2 1380℃时L+Fe3W2→M6C+a 1200℃时L+M6C→WC+ 1085℃时L→y+Fe3C+WC 9.(a)在P点发生的反应L+MnAl3→MnAl+ Mesas 在ET点发生的反应L→A+MnAl+ Meals
(b) Ⅰ合金：B+(A+B+C)共晶 P 合金：(B+C)共晶+(A+B+C)共晶 4. (a) L%=56.5%，α%=20%，β%=33.5% (b) B=14.5%，C=38% 5. (a) 在 600℃时合金 P 由 α+β 相组成；合金 Q 由 β+γ 相组成；合金 T 由 α 相组成。 (b) 新合金的成分：62.25%Cu，3.25%Sn，34.5%Zn。 8. 四相反应如下： 2755～2400℃时 L+W5C3→WC+W2C ～2400℃时 L+ W2C→WC+W ～1700℃时 L+ WC+ W→M6C ～1500℃时 L+ W→M6C+Fe3W2 1380℃时 L+ Fe3W2→M6C+α ～1200℃时 L+ M6C→WC+γ 1085℃时 L→γ+Fe3C+ WC 9. (a) 在 P 点发生的反应 L+MnAl3 →MnAl4+Mg5Al8 在 ET 点发生的反应 L → Al+MnAl4+Mg5Al8