工程材料与热处理-第3章作业题参考答案

1.置换固溶体中，被置换的溶剂原子哪里去了 答：溶质把溶剂原子置换后，溶剂原子重新加入晶体排列中，处于晶格的格点位置。2.间隙固溶体和间隙化合物在晶体结构与性能上的区别何在举例说明之。答：间隙固溶体是溶质原子进入溶剂晶格的间隙中而形成的固溶体，间隙固溶体的晶体结构与溶剂组元的结构相同，形成间隙固溶体可以提高金属的强度和硬度，起到固溶强化的作用。如：铁素体 F 是碳在 α-Fe 中的间隙固溶体，晶体结构与 α-Fe 相同，为体心立方，碳的溶入使铁素体 F 强度高于纯铁。间隙化合物的晶体结构与组元的结构不同，间隙化合物是由 H、B、C、N 等原子半径较小的非金属元素（以 X 表示）与过渡族金属元素（以 M 表示）结合，且半径比rX/rM＞时形成的晶体结构很复杂的化合物，如 Fe3C 间隙化合物硬而脆，塑性差。3.现有 A、B 两元素组成如图所示的二元匀晶相图，试分析以下几种说法是否正确为什么（1）形成二元匀晶相图的 A 与 B 两个相元的晶格类型可以不同，但是原子大小一定相等。（2）K 合金结晶过程中，由于固相成分随固相线变化，故已结晶出来的固溶体中含B 量总是高于原液相中含 B 量.（3）固溶体合金按匀晶相图进行结晶时，由于不同温度下结晶出来的固溶体成分和剩余液相成分不相同，故在平衡态下固溶体的成分是不均匀的。 答：（1）错：Cu-Ni 合金形成匀晶相图，但两者的原子大小相差不大。（2）对：在同一温度下做温度线，分别与固相和液相线相交，过交点，做垂直线与成分线 AB 相交，可以看出与固相线交点处 B 含量高于另一点。(3)错：虽然结晶出来成分不同，由于原子的扩散，平衡状态下固溶体的成分是均匀的。4.共析部分的 Mg-Cu 相图如图所示：(1) 填入各区域的组织组成物和相组成物。在各区域中是否会有纯 Mg 相存在为什么答: Mg-Mg2Cu 系的相组成物如下图：（α 为 Cu 在 Mg 中的固溶体）Mg-Mg2Cu 系的组织组成物如下图：（α 为 Cu 在 Mg 中的固溶体，） 在各区域中不会有纯 Mg 相存在，此时 Mg 以固溶体形式存在。(2) 求出 20%Cu 合金冷却到 500℃、400℃时各相的成分和重量百分比。答: 20%Cu 合金冷却到 500℃时,如右图所示: α 相的成分为 a wt%, 液相里含 Cu 为 b wt%,根据杠杆原理可知: Wα=O1b/ab*100%, WL= O1a/ab*100%同理: 冷却到 400℃时，α 相的成分为 m wt%, Mg2Cu 相里含 Cu 为 n wt%, Wα=O2n/mn*100%, Wmg2Cu=...