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(diǎn)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(shuō)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(guò)渡族金屬元素（以M表示）結(jié)合，且半徑比rXrM＞0.59時(shí)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?jiǎng)蚓鄨D，試分析以下幾種說(shuō)法是否正確？為什么？（1）形成二元?jiǎng)蚓鄨D的A與B兩個(gè)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(guò)程中，由于固

3、相成分隨固相線變化，故已結(jié)晶出來(lái)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(shí)，由于不同溫度下結(jié)晶出來(lái)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(cuò)：CuNi合金形成勻晶相圖，但兩者的原子大小相差不大。（2）對(duì)：在同一溫度下做溫度線，分別與固相和液相線相交，過(guò)交點(diǎn)，做垂直線與成分線AB相交，可以看出與固相線交點(diǎn)處B含量高于另一點(diǎn)。(3)錯(cuò)：雖然結(jié)晶出來(lái)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(huì)有純Mg相存在，此時(shí)Mg以固溶體形式存在。(2)求出20%Cu合金冷卻到500℃、400℃時(shí)各相的成分和重量百分比。答:20%Cu合金冷卻到500℃時(shí)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(shí)，α相的成分為mwt%Mg2Cu相里含Cu為nwt%Wα=O