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