第三章 二元合金相图和合金的凝固

第三章二元合金相图和合金的凝固

一．名词解释

相图、相律、匀晶转变、共晶转变、包晶转变、共析转变、包析转变、异晶转变、平衡结晶、不平衡结晶、异分结晶、平衡分配系数、晶内偏析、显微偏析、区域偏析、区域提纯、成份过冷、胞状组织、共晶组织、亚共晶组织、过共晶组织、伪共晶、离异共晶、

二．填空题

1.相图可用于表征合金体系中合金状态与和之间的关系。

2.最基本的二元合金相图有、、。

3.根据相律，对于给定的金属或合金体系，可独立改变的影响合金状态的内部因

素和外部因素的数目，称为，对于纯金属该数值最多为，而对于二元合金该数值最多为。

4.典型的二元合金匀晶相图，如Cu-Ni二元合金相图，包含、两

条相线，、、三个相区。

5.同纯金属结晶过程类似，固溶体合金的结晶包括和两

个基本过程。

6.勻晶反应的特征为_____________，其反应式可描述为________ 。

7.共晶反应的特征为_____________，其反应式可描述为___________ _。

8.共析反应的特征为_____________，其反应式可描述为_____________。

9.金属或合金在极缓慢冷却条件下进行的结晶过程称为。纯金属结

晶时所结晶出的固相成分与液相成分，称为；而固溶体合金结晶时所结晶出的固相成分与液相成分，称为。

10.固溶体合金经不平衡结晶所产生的两类成分偏析为、。

11.固溶体合金产生晶内偏析的程度受到溶质原子扩散能力的影响，若结晶温度较

高，溶质原子的扩散能力小，则偏析程度。如磷在钢中的扩散能力较硅小，所以磷在钢中的晶内偏析程度较，而硅的偏析较。

12.固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时，结晶树枝主轴含有较多的________组元。

严重的晶内偏析降低合金的，为消除枝晶偏析，工业生产中广泛采用的方法。

13.根据区域偏析原理，人们开发了，除广泛用于提纯金属、金属化合物

外，还应用于半导体材料及有机物的提纯。通常，熔化区的长度，液体

的成分，提纯效果越好。

14.影响二元合金固溶体晶体生长形态的主要因素有、、。

15.在某些二元系合金中，当液体凝固完毕后继续冷却时，在固态下还会发生各种

形式的相变，如、、。

三．选择题

1．可用于测定二元合金临界点，建立相图的方法有_____________。

A、电阻法

B、热分析法

C、金相分析法

D、X射线结构分析法

2．二元合金固溶体的晶体结构为_____________。

A、溶剂的晶型

B、溶质的晶型

C、复杂晶型

D、其它晶型

3．固溶体合金在形核时，需要_____________。

A、成份起伏

B、结构起伏

C、成份过冷

D、能量起伏

4．匀晶合金在较快冷却条件下结晶时将产生_____________。

A、枝晶偏析

B、宏观偏析

C、晶内偏析

D、区域偏析

5．共晶反应是指_____________。

A、液相→固相Ⅰ＋固相Ⅱ

B、固相→固相Ⅰ＋固相Ⅱ

C、从一个固相内析出另一个固相

D、从一个液相内析出另一个固相

6．共析反应是指_____________。

A 、液相→固相Ⅰ＋固相Ⅱ

B 、固相→固相Ⅰ＋固相Ⅱ

C 、从一个固相内析出另一个固相

D 、从一个液相内析出另一个固相

7．当二元合金进行共晶反应时，其相组成是_____________。

A 、由单相组成

B 、两相共存

C 、三相共存

D 、四相共存

8．共晶成分的二元合金在刚完成共晶反应后的组织组成物为_____________。

A 、α＋L

B 、β＋L

C 、α＋β

D 、α＋β＋L

9．共析成分的合金在共析反应γαβ→+刚结束时，其组成相为：

A 、γαβ++

B 、αβ+

C 、()αβ+

D 、αβ++()αβ+

10．一个合金的组织为

1()αβαβ+++，其组织组成物为： A 、α、β

B 、α、β1、（α+β）

C 、α、β、β1

D 、α、β1、α、β

11．具有匀晶相图的单相固溶体合金_____________。

A 、铸造性能好

B 、锻压性能好

C 、热处理性能好

D 、切削性能好

12．二元合金中，共晶成分的合金_____________。

A 、铸造性能好

B、锻造性能好

C、焊接性能好

D、切削性能好

13．正常凝固条件下，铸锭的宏观组织由_____________组成。

A、表层细晶区

B、表层粗晶区

C、柱状晶区

D、等轴晶区

14．实际生产中，影响铸锭铸态组织的因素有_____________。

A、融化温度

B、铸模温度

C、浇注速度

D、铸锭形状

15．常见铸锭或铸件缺陷包括_____________。

A、集中缩孔

B、枝晶偏析

C、比重偏析

D、浇注冒口

四．判断题

1.二元系合金中，杠杆定律只能测定两相区中相的成分与相对含量。（）

2.二元相图既可反映二元系合金相在平衡条件下的平衡关系，又可反映组织的平

衡。（）

3.根据相律计算，在匀晶相图中的两相区内，其自由度为2，即温度与成分这两

个变量都可以独立改变。（）

4.纯金属的结晶需在恒定温度下进行，固溶体合金的结晶则需在一定的温度范围

内进行。（）

5.二元合金固溶体在形核时，与纯金属相同，既需要能量起伏，又需要结构起伏

和成分起伏。（）

6.在共晶线上利用杠杆定律可以计算出共晶体的相对量，而共晶线属于三相区，

所以杠杆定律不仅适用于两相区，也适用于三相区。（）

7.为保证固溶体合金的平衡结晶，只需维持固相与液相通过界面进行的溶质原子

及溶剂原子的扩散。（）