材料科学基础课后作业第三章 (1)

答：

合金在凝固过程中的偏析与溶质原子的再分配系数有关，再分配系数为k0=Cα/CL。对一给定的合金系，溶质原子再分配系数与合金的成分和原子扩散能力有关。根据Cu-Ni合金相图，在一定成分下凝固，合金溶质原子再分配系数与相图固、液相线之间的水平距成正比。当wNi=50% 时，液相线与固相线之间的水平距离更大，固相与液相成分差异越大；同时其凝固结晶温度比wNi=90%的结晶温度低，原子扩散能力降低，所以比偏析越严重。

一般采用在低于固相线100~200℃的温度下，长时间保温的均匀化退火来消除偏析。

3-6.铋（熔点为271.5℃）和锑（熔点为630.7℃）在液态和固态时均能彼此无限互溶，wBi=50%的合金在520℃时开始凝固出成分为wSb=87%的固相。wBi=80%的合金在400℃时开始凝固出成分为wSb=%的固相。根据上述条件，要求：

1)绘出Bi-Sb相图，并标出各线和各相区的名称；

2）从相图上确定wSb=40%合金的开始结晶终了温度，并求出它在400℃时的平衡相成分及其含量。 

解：1）相图如图所示； 

    2）从相图读出结晶开始温度和结晶终了温度分别为495℃（左右），350℃（左右）

固、液相成分wSb(L) =20%, wSb(S)=%

固、液相含量：

3-7.根据下列实验数据绘出概略的二元共晶相图：組元A的熔点为1000℃，組元B的熔点为700℃；wB=25%的合金在500℃结晶完毕，并由73-1/3%的先共晶α相与26-2/3%的(α+β)共晶体所组成；wB=50%的合金在500℃结晶完毕后，则由40%的先共晶α相与60%的(α+β)共晶体组成，而此合金中的α相总量为50%。

解：由题意由（α+β）共晶含量得

解得：   

由此可以做出相图如下

3-8组元A的熔点为1000℃，组元B的熔点为700℃，在800℃时存在包晶反应：α（ωB=5%）+     L(ωB=50%) ；在600℃时存在共晶反应：L（ωB==80%）          β（ωB=60%）+γ（ωB=95）；在400℃时发生共析反应：β（ωB=50%）         α（ωB=2%）+γ（ωB=97%）。根据这些数据画出相图。

解：根据题意作相图如下