浙大材料科學(xué)基礎(chǔ)Ⅱ作業(yè)1

浙大材料科學(xué)基礎(chǔ)Ⅱ作業(yè)1浙大材料科學(xué)基礎(chǔ)Ⅱ作業(yè)1浙大材料科學(xué)基礎(chǔ)Ⅱ作業(yè)1資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月浙大材料科學(xué)基礎(chǔ)Ⅱ作業(yè)1版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁(yè)次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：第一章作業(yè)圖1-1示意表示出生成一個(gè)不一致熔融化合物AmBn和形成固溶體SB(A)的二元系統(tǒng)，試完成此相圖的草圖。解答：如右上圖所示。對(duì)于圖1-2所示的相圖，試進(jìn)行：（1）標(biāo)出初晶區(qū)；（2）畫出溫度下降方向；（3）確定相界線性質(zhì)；（4）確定無(wú)變量點(diǎn)性質(zhì)；（5）分析1，2，3點(diǎn)的結(jié)晶過程。解答：如右上圖所示；如右上圖所示；相界限：e1??：低共熔線，L→B+AmBn；e2??：低共熔線，L→B+C；????：低共熔線，L→C+AmBn；??3??：低共熔線，L→C+A；Pp：轉(zhuǎn)熔線，L+A→AmBn；無(wú)變量點(diǎn)：E為低共熔點(diǎn)L=B+C+S；P為單轉(zhuǎn)熔點(diǎn)L+A=C+S；e1：二元低共熔點(diǎn)L→A+B；e2：二元低共熔點(diǎn)L→C+B；e3：二元低共熔點(diǎn)L→A+B；結(jié)晶分析：1點(diǎn)：1位于A的初晶區(qū)，所以先析出A晶相。液相組成點(diǎn)沿1a線變化到e3??線上a點(diǎn)。到a點(diǎn)后，液相同時(shí)對(duì)A晶相和C晶相飽和，晶相C開始析出。系統(tǒng)溫度繼續(xù)下降，液相組成點(diǎn)沿e3??向P變化，相應(yīng)的固相組成沿AC線從A點(diǎn)向b點(diǎn)變化。系統(tǒng)溫度下降到TP后，由于P為轉(zhuǎn)熔點(diǎn)，故液相到P點(diǎn)后，產(chǎn)生L+A→S+C，液相量逐漸減少。隨著轉(zhuǎn)熔的進(jìn)行，固相組成沿b1線從b點(diǎn)向1點(diǎn)，直到全部消失，固相組成到達(dá)1點(diǎn)，轉(zhuǎn)熔結(jié)束，結(jié)晶過程結(jié)束，獲得A、S、C三種晶體。2點(diǎn)：2位于A的初晶區(qū)，先析出A晶相。液相組成點(diǎn)沿2c線變化到pP線上的c點(diǎn)。到c點(diǎn)后，產(chǎn)生單變量轉(zhuǎn)熔過程：L+A→S，晶相S析出，晶相A被回吸，液相組成沿pP線向d點(diǎn)變化，同時(shí)固相沿AS線向S變化。當(dāng)固相組成點(diǎn)到達(dá)S點(diǎn)時(shí)，晶相A被全部回吸完，此時(shí)液相組成到達(dá)d點(diǎn)，此時(shí)液相組成點(diǎn)開始離開pP界線發(fā)生“穿相區(qū)”，即穿過S相區(qū)向e點(diǎn)變化，從液相中析出S晶體，到e點(diǎn)后，系統(tǒng)又同時(shí)對(duì)晶相S和晶相B飽和，故同時(shí)析出S和B，液相線沿e1??向E點(diǎn)變化，固相組成點(diǎn)從S點(diǎn)向f點(diǎn)變化，液相組成達(dá)到低共熔點(diǎn)E點(diǎn)后，產(chǎn)生低共熔過程：L→B+S+C。固相組成點(diǎn)從f點(diǎn)向2點(diǎn)變化，直到液相消失，結(jié)晶結(jié)束。3點(diǎn)：3位于S的初晶區(qū)，所以先析出晶相S。液相組成沿著3g線向g點(diǎn)變化，到達(dá)g點(diǎn)后，液相同時(shí)對(duì)晶相S和晶相B飽和，同時(shí)析出晶相S和晶相B，液相組成點(diǎn)沿e1??線向E點(diǎn)變化，固相組成點(diǎn)從S點(diǎn)向h點(diǎn)變化。當(dāng)液相組成點(diǎn)到達(dá)E點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生低共熔過程L→B+S+C，同時(shí)析出晶相B，晶相S和晶相C，固相組成點(diǎn)沿h點(diǎn)向3點(diǎn)變化，直到液相消失，結(jié)晶結(jié)束。對(duì)于圖1-3所示的相圖，試進(jìn)行：（1）標(biāo)出初晶區(qū)；（2）畫出溫度下降方向；（3）確定相界線性質(zhì)；（4）確定無(wú)變量點(diǎn)性質(zhì)；（5）分析1，2，3點(diǎn)的結(jié)晶過程。解答：如右上圖所示；如右上圖所示；相界線：所有相界線均為低共熔線e1E1：低共熔線，發(fā)生：L→A+AC；e2E1：低共熔線，發(fā)生：L→A+AB；GE1：低共熔線，發(fā)生：L→AB+AC；e3E2：低共熔線，發(fā)生：L→B+AB；e4E2：低共熔線，發(fā)生：L→B+BC；GE2：低共熔線，發(fā)生：L→AB+BC；e5E3：低共熔線，發(fā)生：L→C+BC；e6E3：低共熔線，發(fā)生：L→C+AC；GE3：低共熔線，發(fā)生：L→AC+BC；無(wú)變量點(diǎn)：所有無(wú)變量點(diǎn)均為低共熔點(diǎn)E3：三元低共熔點(diǎn)，發(fā)生：L→C+AC+BC；E1：三元低共熔點(diǎn)，發(fā)生：L→A+AC+AB；E2：三元低共熔點(diǎn)，發(fā)生：L→B+AB+BC；E：三元低共熔點(diǎn)，發(fā)生：L→AC+AB+BC；e1：二元低共熔點(diǎn)；發(fā)生：L→A+AC；e2：二元低共熔點(diǎn)；發(fā)生：L→A+AB；e3：二元低共熔點(diǎn)；發(fā)生：L→B+AB；e4：二元低共熔點(diǎn)；發(fā)生：L→B+BC；e5：二元低共熔點(diǎn)；發(fā)生：L→C+BC；e6：二元低共熔點(diǎn)；發(fā)生：L→C+AC；結(jié)晶分析：1點(diǎn)：1點(diǎn)組成物冷卻先析出AC，液相點(diǎn)沿(AC)1的延長(zhǎng)線向OS運(yùn)動(dòng)，到達(dá)與OS的交點(diǎn)后，BC開始析出，液相點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)固相點(diǎn)從(AC)向C運(yùn)動(dòng)；液相點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，固相點(diǎn)到達(dá)O1延長(zhǎng)線與AC的交點(diǎn)，O點(diǎn)發(fā)生低共熔過程，固相點(diǎn)驗(yàn)O1延長(zhǎng)線向1點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)1點(diǎn)時(shí)，液相剛好消失，結(jié)晶結(jié)束，得到AC，BC，AB三種晶體。2點(diǎn)：2點(diǎn)組成物先析出BC，液相點(diǎn)沿(BC)2的延長(zhǎng)線向OS運(yùn)動(dòng)，到達(dá)與OS的交點(diǎn)后，AC開始析出，液相點(diǎn)向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)固相點(diǎn)從(BC)向C運(yùn)動(dòng)；液相點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)，固相點(diǎn)到達(dá)O2延長(zhǎng)線與BC的交點(diǎn)，O點(diǎn)發(fā)生低共熔過程，固相點(diǎn)驗(yàn)O2延長(zhǎng)線向2點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)2點(diǎn)時(shí)，液相剛好消失，結(jié)晶結(jié)束，得到AC，BC，AB三種晶體。3點(diǎn)：3點(diǎn)組成物先析出AB，液相點(diǎn)沿(AB)3的延長(zhǎng)線向OQ運(yùn)動(dòng)，到達(dá)與OQ的交點(diǎn)后，BC開始析出，液相點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)固相點(diǎn)從(AB)向G運(yùn)動(dòng)；液相點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)，固相點(diǎn)到達(dá)Q3延長(zhǎng)線與(AB)G的交點(diǎn)，Q點(diǎn)發(fā)生低共熔過程，固相點(diǎn)沿Q3延長(zhǎng)線向3點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)3點(diǎn)時(shí)，液相剛好消失，結(jié)晶結(jié)束，得到AC，BC，B三種晶體。圖1-4為含有一個(gè)三元化合物D（AmBnCq）的三元系統(tǒng)相圖，試判斷：（1）圖中各界線的溫度走向和性質(zhì)；（2）該三元化合物是一致熔融還是不一致熔融化合物（3）確定各無(wú)變量點(diǎn)的性質(zhì)；（4）分析圖中1、2、3點(diǎn)的析晶過程。解答：溫度下降如圖所示界線：EF：低共熔線，L→C+D；EG：轉(zhuǎn)熔線，L+A→D；FG：低共熔線，L→B+D；e1E：低共熔線，L→C+A；e2G：低共熔線，L→A+B；e3F：低共熔線，L→C+B該三元化合物是不一致熔融化合物，其三元無(wú)變量點(diǎn)不在對(duì)應(yīng)的副三角形中。無(wú)變量點(diǎn)：E：?jiǎn)无D(zhuǎn)熔點(diǎn)（雙升點(diǎn)），發(fā)生：L+A→C+D；F：三元低共熔點(diǎn)，發(fā)生：L→B+C+D；G：?jiǎn)无D(zhuǎn)熔點(diǎn)（雙升點(diǎn)），發(fā)生：L+A→B+D；e1：二元低共熔點(diǎn)，發(fā)生：L→C+A；e2：二元低共熔點(diǎn)，發(fā)生：L→A+B；e3：二元低共熔點(diǎn)，發(fā)生：L→B+C結(jié)晶分析：1處于△ADB中，最終的結(jié)晶產(chǎn)物為A、D、B；析晶結(jié)束點(diǎn)在G；1處于A的初晶區(qū)，先析出A，液相組成點(diǎn)沿A1線由1點(diǎn)向a點(diǎn)移動(dòng)；當(dāng)液相組成到達(dá)a點(diǎn)，對(duì)B飽和，析出B，P=3，F(xiàn)=1，溫度繼續(xù)下降，液相組成沿e2G向G移動(dòng)，固相組成沿AB向n移動(dòng)；當(dāng)液相組成到達(dá)G點(diǎn)，發(fā)生轉(zhuǎn)熔：L+A→B+D，液相逐漸減少，固相組成沿n1線向1點(diǎn)移動(dòng)，當(dāng)液相完全消失時(shí)，A未被完全轉(zhuǎn)熔，還有剩余，固相組成來(lái)到1點(diǎn)，得到晶體A、D、B，結(jié)晶結(jié)束。2處于△ADC中，最終得到A、D、C，析晶結(jié)束點(diǎn)在E。當(dāng)溫度下降，2處于A的初晶區(qū)，先析出A，液相組成沿A2延長(zhǎng)線向b移動(dòng)；當(dāng)液相組成來(lái)到b點(diǎn)，溶液對(duì)C飽和，析出C，P=3，F(xiàn)=1，溫度繼續(xù)下降，液相組成沿e1E向E移動(dòng)，固相組成沿AC向q移動(dòng)。當(dāng)液相來(lái)到E點(diǎn)，發(fā)生轉(zhuǎn)熔過程：L+A→C+D；析出C、D，固相組成由q點(diǎn)向2移動(dòng)，當(dāng)液相完全消失，固相組成為2點(diǎn)。A晶體有剩余，最終得到A、C、D。3處于△BDC中，最終得到B、D、C，析晶結(jié)束點(diǎn)在F。當(dāng)溫度下降，3處于D的初晶區(qū)，先析出D，液相組成沿D3延長(zhǎng)線向c移動(dòng),當(dāng)液相組成到達(dá)c