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三元合金相图习题

图 11 富 Fe 的 Fe-Si-C 三元相图 1000℃等温截面图 3. 根据 3.5%Si 变温截面图 12 写出含 1%C 的 Fe-C-Si 三元合金在冷却时的相变过程和 1100℃时的组织。
图 12 含 1%C 的 Fe-C-Si 三元合金的变温截面图 4. 图 13 为 Cu-Zn-Al 系室温下的等温截面和 2%Al 的垂直截面图,回答下列问题:
图2 4.图 3 是某三元系变温截面的一部分,合金凝固时,L+M+C 将发生_________________反应。
图3
5. 三元相图的成分用__________________________表示。 6. 四相平衡共晶反应的表达式__________________________。 7. .图 6 是 A-B-C 三元共晶相图的投影图,在常温下:
图 17 9. 图 18 是 V-Al-Ti 三元相图在 800℃的等温截面。
1)把各空白相区填上相的名称。2)在图中标出 V-20%Al-30%Ti 合金的成分点。
图 18 V-Al-Ti 三元相图在 800℃的等温截面
10. 图 19 为 1%Sn 的 Cu-Zn-Sn 合金变温截面图。 1 ) 含 Cu%=63% 的 合 金 , 在 895 ℃ 时 的 组 织 为 ____________ ; 400 ℃
1)合金 1,2,3,4 平衡结晶后组织。2)分析合金 4 在包晶温度上、下结晶异同。 3)分析非平衡结晶时,1,2,3,4 合金组织有何变化?
图 24 16.分析 Al-Cu-Mg 三元相图,如图 25。 1)写出相图中四相平衡反应式。 2)写出 LY11,LY2, LY12 合金在 500℃和 20℃ 相组成及组织组成物。(LY11 成分 Al3.8`4.8Cu0.4~0.8Mg, LY2 成分 Al2.6`3.2Cu2.0~2.4Mg, LY12 成分 Al3.8`4.9Cu1.2~1.8Mg) 3)LY11, LY2 合金淬火加热温度最高不超过多少度。
二、选择
1. 图 5 是某三元系变温截面的一部分,a 图中合金凝固时,L++ 三相区将发生_____反应,b 图中 L++ 三相区将发生_____反应。
A L+
B L+
C L+
图5
2. 根据三元相图的垂直截面图________________
A 可以分析相成分的变化规律
B 可以分析合金的凝固过程
图 16 Fe-W-C 三元系的液相面投影图 8. 已知三组元 A,B,C 在液态完全互溶,在固态部分互溶,不形成任何化合物,其投影图、通过成分三角形 A 顶角的变温截面如图 17 所示,其中 E1E,E2E,E3E 为液相面交线的投影。
1)合金1在常温下的组织组成物 2)用数学式表达出合金 3 在常温下相组成物的百分含量。 3)画出 3 和 5 合金冷却曲线,并标明其转变,5 合金从液相到室温的相变过程(要写出有关反应式), 画出其室温组织示意图(可不画次晶),并标明组织组成物。 4)如果要在该三元系中选择一个加工性好,可热处理的合金,应选在哪些区域合适。 5)若 ,, 均可成分强化相,分析合金1,2,3,5 合金在热处理中的强化效果的顺序,图中 1, 2。 6)5 合金在常温下凝固后,哪个合金室温强度最高,哪个合金容易过烧?
5. 图 7 为三元包晶投影图
则合金 1 三元包晶反应后,_____________相消失。
AL
B
C
D L和
合金 2 三元包晶反应后____________相消失。
AL
B
C
D L和
合金 3 三元包晶反应后__________相消失。
A L和 B L和 C L和
D 和
合金 3 四相平衡反应后_______相消失。
2)写出图中的四相平衡反应式。 3)说明 O 合金从液相到凝固完毕时所发生的相变。
图 14 A-B-C 三元系合金凝固时各相区的界面投影图 6. Al-Cu-Mg 系 510℃和 508℃的等温截面如图 15 所示。 1)将图中的白相区(1 区除外)填上相的名称。 2)在图中标出合金 Al-20%Cu-12%Mg 的成分点,并写出相组成物。 3)计算出 X 合金中各相的百分数。
图 20 Fe-Cr-C 系含 13%Cr 的变温截面 12. Al-Cu-Fe 三元系的液相面投影图。如图 21 所示,写出其中 e1620℃ ,e2620℃ ,e2622℃和 e3548℃ 等单变量线的三相平衡反应式和各四相平衡反应式。
图 21 Al-Cu-Fe 三元系的液相面投影图 13. 如图 22 为固态有限溶解的三元共晶相图中平行 AB 边的 OP 变温截面,试分析图中合金 X6、X7 的平 衡结晶过程,画出合金的冷却曲线,并在曲线旁边注明各温度区间发生的相变。
成分三角形,重心法则,单变量线,等温截面,垂直截面,固溶度面投影图,综合投影图 四相平衡共晶反应,四相平衡包晶转变 五、问答 1. 图 10 为 Al-Fe-Cu 系的液相面投影图;写出单变量线的三相平衡反应式和四相平衡反应式。
图 10 2. 根据 1000℃等温截面图 11,计算其中α+γ+C1 三相区各相的相对百分含量。
合金 I 的组织是______________________________________ 合金 II 的组织是_______________________________________ 合金 III 的组织是______________________________________
图4
8. 三元相图有如下几类投影图
图 25 17. 如图 26 的三元相图:1)写出这个三元系的四相平衡反应式。2)这个三元系有几个初晶面。3)指 出该三元中熔点最低的合金成分点,分析 1,2,3,4 合金结晶过程;要配制一个初晶为α,具有三元共 晶而无二元共晶且α/三元共晶=0.5 的合金,请在相图上标出该合金的成分点;计算室温下三元共晶 E 中 各相重量百分数。
图 26 18.从不同含 Si 量的四个 Fe-Si-C 纵截面(图 27),分析 Si 由 2.3%到 7.9%对含碳量为 1%的合金结晶过程, 结晶温度区间及 1100℃时相组成的影响?如果希望在 1100℃ 得到全部 相,其碳和硅含量应如何控制?
图 27 19. Al-Mg-Si 三元系靠 Al 角的固溶度面投影图如图 28。
三元合金相图 一、填空 1. 三元相图等温截面的三相区都是___________________形。 2. 图 1 是 A-B-C 三元系成分三角形的一部分,其中 X 合金的成分是_____________________。
图1 3. 图 2 是 三 元 系 某 变 温 截 面 的 一 部 分 , 其 中 水 平 线 代 表 ________________ 反 应 , 反 应 式 为 ______________________ 。
____________________________。
10. 四相平衡包共晶反应式为__________________________。 11. 三元相图垂直截面可用于分析__________________________________。 12. 三元系三条单变量线相交于__________,就代表一个__________________,并可根据单变量线箭头 _____________判断__________________。
1)在图中标出 X 合金(Cu-30%Zn-10%Al)的成分点。2)计算 Cu-Y20%Zn-8%Al 和 Cu-25%Zn-6%Al 合 金中各相的百分含量。3)分析图中 Y 合金的凝固过程。
图 13 5. 如图 14 是 A-B-C 三元系合金凝固时各相区的界面投影图;
1)写出 p’P’,E1P’和 P’E2 单变量线的三相平衡反应式,并在反应式各相的右下角标出相成分的变 化。
图 22 固态有限溶解的三元共晶相图中平行 AB 边的 OP 变温截面 14. 如图 23 所示,固态有限溶解的三元共晶相图的浓度三角形上的投影图,试分析 IV 区及 VI 区中合金之 凝固过程。写出这个三元相图中四相反应式,计算 E 点合金相组成百分数。
图 23 固态有限溶解的三元共晶相图的浓度三角形上的投影图 15. 按图 24 的相图分析:
X
图 15 Al-Cu-Mg 系 510℃和 508℃的等温截面 7. 图 16 为 Fe-W-C 三元系的液相面投影图。 1)写出 e1→1085℃,P1→1335℃,P2→1380℃单变量线的三相平衡反应和 1700℃,1200℃,1085℃的四 相平衡反应式。2)由图分析不同 W 含量对 Fe-C 相图共析的影响。3)I,II,III 三个合金结晶过程及室温 组织,选择一个合金成分其组织只有三元共晶。
C 可以用杠杆定则计算各相相对量 3. 图 6 为 A-B-C 三元系成分三角形,则合金 H 中 A 组元的含量为_____________。
A 70%
B 65%
C 50%
图6
4. 图 6 中合金 F 的成分为________________
A 60%A,35%B,5%C
B 30%A,40%B,30%C C 50%A,45%B,5%C
__________________。 2)如该成分合金在室温加工时想得到单相组织,应如何处理?
时合金的组织为
图 19
11. 如图 20 为 Fe-Cr-C 系含 13%Cr 的变温截面 1)大致估计 2Cr13 不锈钢的淬火加热温度(不锈钢含碳量0.2%) 2)指出 Cr12 模具钢平衡凝固时的凝固过程和室温下的平衡组织(Cr12 钢含碳量 2%) 3)写出(1)区的三相反应及795℃ 时的四相平衡反应式。
图9
7. 三元系固相面等温线投影图可用于确定合金开始凝固的温度。( ) 8. 三元相图中四相反应类型由与之相连接的四个三相反应类型决定。( ) 9. 三元系中三相区等温截面都是一个共轭三角形,并且其顶角与单相区相接。( ) 10. 在等温截面两相区内只要合金成分一定,其平衡两相相对含量可用直线定律确定。( ) 四、 解释
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