23次作業(yè)及答案2要點

1、 試說明布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度的應(yīng)用范圍及相互關(guān)系第三次作業(yè)參考答案1. 30純銅與20純鎳熔化后慢冷至125O，利用圖相圖，確定： 合金的組成相及相的成分； 相的質(zhì)量分數(shù)。2鉍 （）熔點為271.5，銻 （）熔點為630.7，兩組元液態(tài)和固態(tài)均無限互溶。緩冷時50的合金在520開始析出成分為87的固相，80的合金在400時開始析出64的固相,由以上條件:示意繪出相圖，標出各線和各相區(qū)名稱； 由相圖確定= 40合金的開始結(jié)晶和結(jié)晶終了溫度，并求出它在400時的平衡相成分和相的質(zhì)量分數(shù)。試分析鎢（熔點3380）和鐵（熔點1538）在1100變形，鉛（熔點323）和錫（熔點232）在室溫（2

2、0）變形，能否發(fā)生加工硬化現(xiàn)象？答：1-10. 試說明布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度的應(yīng)用范圍及相互關(guān)系布氏硬度用于低硬度材料硬度測定洛氏硬度用于高硬度材料硬度測定維氏硬度一般用于實驗室精密硬度測定HBHV10HRC，HBHV6HS2-2. 合金相圖反映一些什么關(guān)系？應(yīng)用時要注意哪些方面的問題？合金相圖反映了合金系中合金狀態(tài)、溫度、成份之間的關(guān)系。合金相圖是在極其緩慢加熱或冷卻條件下（平衡狀態(tài)）測定的，而實際生產(chǎn)條件下合金的加熱冷卻都很快（滿足不了平衡條件），應(yīng)用時要注意的問題：（1） 注意在非平衡狀態(tài)可能出現(xiàn)的相及組織。（2） 相圖只給出合金在平衡狀態(tài)下存在的相、相的成份及相對量，并不能反映相

3、的形狀、大小、分布。（3） 二元相圖只反映二元系合金的相平衡關(guān)系，它未反映加入其它元素后對二元系相圖的影響。2-4. 30純銅與20純鎳熔化后慢冷至125O，利用圖2.3的相圖，確定： 合金的組成相及相的成分； 相的質(zhì)量分數(shù)。答： 根據(jù)已知條件計算該合金成分的含Ni量為20kg/（2030）kg=40%，然后在圖中1250處繪一水平線交液相線和固相線兩點，過此兩點作鉛垂線得知此溫度下該合金組成相為L、，測量得其成分分別為23%和49%； 利用杠桿定律可計算出質(zhì)量分數(shù)分別為：L%=(49%40%)/(49%23%)×100%=1L%2-5. （假定Wsn=70%）平衡結(jié)晶過程的冷卻曲線

4、。畫出室溫平衡組織示意圖，并在相圖中標出組織組成物。計算室溫組織中組成相的質(zhì)量分數(shù)及各種組織組成物的質(zhì)量分數(shù)。70溫度22013時間其室溫組織示意圖如下LLL(c+e)+(c+e)（2）室溫組織中組成相的質(zhì)量分數(shù): 由于室溫由及相組成，其質(zhì)量分數(shù)各為：% x 100%= 1-% = x 100%（3）室溫組織中組織組成物的質(zhì)量分數(shù)（二次應(yīng)用杠桿定律）:由于室溫組織組成物為：初生相、二次相、共晶體（+），各組織組成物的質(zhì)量分數(shù)分別為：剛冷卻到共晶溫度（沒有發(fā)生共晶反應(yīng)） Ld%= x 100%室溫：（+）% Ld%= x 100%, 共晶反應(yīng)剛結(jié)束時：% = x 100%室溫：% = x x 1

5、00% = 1-（+）%-% = x x 100%26 題目見教材44頁2.6 鉍 （）熔點為271.5，銻 （）熔點為630.7，兩組元液態(tài)和固態(tài)均無限互溶。緩冷時50的合金在520開始析出成分為87的固相，80的合金在400時開始析出64的固相,由以上條件:示意繪出相圖，標出各線和各相區(qū)名稱； 由相圖確定= 40合金的開始結(jié)晶和結(jié)晶終了溫度，并求出它在400時的平衡相成分和相的質(zhì)量分數(shù)。解答：1）根據(jù)已知條件“兩組元液態(tài)和固態(tài)均無限互溶”可知BiSb合金系冷卻時發(fā)生勻晶反應(yīng)，構(gòu)成勻晶相圖先建立橫坐標為含Sb%,縱坐標為溫度的坐標系；根據(jù)第一個已知條件“緩冷時WBi=50%的合金在520時開

6、始析出成分為WSb=87%的固相”在坐標系中縱坐標為520處繪出一條水平線與成分分別為50%和87%的兩條鉛垂線相交于兩點，第一點a1為液相線上的點，第二點b1為固相線上的點；同理根據(jù)第二個已知條件“WBi=80%的合金在 400時開始析出WSb=64%的固相”得到兩點a2、b2；在含Sb為0%的坐標軸上繪出Bi的熔點為b點，在含Sb為100%的縱坐標軸上繪出Sb的熔點為a點，連接aa1a2b得到液相線，連接ab1b2b得到固相線，aa1a2b以上為L相區(qū)，ab1b2b 以下為相區(qū)，aa1a2b 和ab1b2b之間為L兩相區(qū)這樣，BiSb相圖繪制完畢。 過40%成分點作鉛垂線交液相線aa1a2

7、b于a3點和固相線ab1b2b于b3點，過a3、b3作水平線交縱軸得到含Sb40%合金的開始結(jié)晶溫度約為490，結(jié)晶終了溫度約為325。根據(jù)相圖得到其在400時的平衡相成分為：L相為20%，相為64%；利用杠桿定律可計算出質(zhì)量分數(shù)為：L%= (64%40%)/(64%20%)×100%=54.5%=1L%=45.5%2.7 若合金相圖（圖2.8）中、點的合金成分分別是等于2、19、61、97和99。問在下列溫度（）時，30的合金顯微組織中有哪些相組成物和組織組成物？它們的相對質(zhì)量百分數(shù)是否可用杠桿定律計算？是多少？=300；剛冷到183共晶轉(zhuǎn)變尚沒開始；在183共晶轉(zhuǎn)變正在進行中；共晶轉(zhuǎn)變剛完，溫度仍在 183時；冷卻到室溫時（20）。由下圖所示=300時：30的合金相當于合金，因其與=300的水平線的交點處于液相區(qū)，因此該合金只有100%的液相。剛冷到183共晶轉(zhuǎn)變尚沒開始時：合金由兩相組成，可用杠桿定律計算如下：在183共晶轉(zhuǎn)變正在進行中：相組成物：三相共存；組織組成物：L+；不能用杠桿定律計算其相對質(zhì)量百分數(shù)。共晶轉(zhuǎn)變剛完，溫度仍在 183時：相組成物：和兩相，其相對質(zhì)量百分數(shù)用杠桿定律計算如