工程材料與熱處理第3章作業(yè)題參考答案

1、1.置換固溶體中，被置換的溶劑原子哪里去了？答：溶質(zhì)把溶劑原子置換后，溶劑原子重新加入晶體排列中，處于晶格的格點位置。2.間隙固溶體和間隙化合物在晶體結(jié)構(gòu)與性能上的區(qū)別何在？舉例說明之。答：間隙固溶體是溶質(zhì)原子進(jìn)入溶劑晶格的間隙中而形成的固溶體，間隙固溶體的晶體結(jié)構(gòu)與溶劑組元的結(jié)構(gòu)相同，形成間隙固溶體可以提高金屬的強(qiáng)度和硬度，起到固溶強(qiáng)化的作用。如：鐵素體F是碳在αFe中的間隙固溶體，晶體結(jié)構(gòu)與αFe相同，為體心立方，碳的溶入使鐵素體F

2、強(qiáng)度高于純鐵。間隙化合物的晶體結(jié)構(gòu)與組元的結(jié)構(gòu)不同，間隙化合物是由H、B、C、N等原子半徑較小的非金屬元素（以X表示）與過渡族金屬元素（以M表示）結(jié)合，且半徑比rXrM＞0.59時形成的晶體結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的化合物，如Fe3C間隙化合物硬而脆，塑性差。3.現(xiàn)有A、B兩元素組成如圖所示的二元勻晶相圖，試分析以下幾種說法是否正確？為什么？（1）形成二元勻晶相圖的A與B兩個相元的晶格類型可以不同，但是原子大小一定相等。（2）K合金結(jié)晶過程中，由于固

3、相成分隨固相線變化，故已結(jié)晶出來的固溶體中含B量總是高于原液相中含B量.（3）固溶體合金按勻晶相圖進(jìn)行結(jié)晶時，由于不同溫度下結(jié)晶出來的固溶體成分和剩余液相成分不相同，故在平衡態(tài)下固溶體的成分是不均勻的。答：（1）錯：CuNi合金形成勻晶相圖，但兩者的原子大小相差不大。（2）對：在同一溫度下做溫度線，分別與固相和液相線相交，過交點，做垂直線與成分線AB相交，可以看出與固相線交點處B含量高于另一點。(3)錯：雖然結(jié)晶出來成分不同，由于原子的

4、擴(kuò)散，平衡狀態(tài)下固溶體的成分是均勻的。4.共析部分的MgCu相圖如圖所示：在各區(qū)域中不會有純Mg相存在，此時Mg以固溶體形式存在。(2)求出20%Cu合金冷卻到500℃、400℃時各相的成分和重量百分比。答:20%Cu合金冷卻到500℃時如右圖所示:α相的成分為awt%液相里含Cu為bwt%根據(jù)杠桿原理可知:Wα=O1bab100%WL=O1aab100%同理:冷卻到400℃時，α相的成分為mwt%Mg2Cu相里含Cu為nwt%Wα=O