相图的基本知识
第二章相图的基础知识
教学章节：第二章2.1
教学内容：合金及其组织
教学要求：1、掌握合金的概念及相的概念。
2、掌握合金的组织概念、性能特点。
3、掌握固溶解，金属化合物质、混合物。
4、了解二元合全相同的建立。
重点难点：1、掌握合金的概念是教学重点；
2、掌握三种合金组织的名称及性能。
教学过程（板书设计）：
一、金属材料的分类：
二、合金的基本概念
1、合金：以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。即合金是由两种或两种以上的元素所组成的金属材料。
2、组元：组成合金最简单的、最基本的、能够独立存在的元物质，简称元
3、相：合金中成分、结构及性能相同的组成部分。
4、组织：合金中不同相之间相互组合配置的状态。换言之，数量、大小和分布方式不同的相构成了合金不同的组织。
提问：相与组元的区别：
答：1、相是合金中同一化学成分、同一聚集状态，并以界面相
互分开的各个均匀组成部分。
2、组元是组成合金的基本独立物质，组元可以是金属和非金属，也可以是化合物。
三、合金的组织
合金组织的分类：
1、固熔体
固熔体是一种组元的在子深入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。溶入的元素称为溶质，而基体元素称为溶剂。固溶体仍然保持溶剂的晶格类型。
1）隙固溶体
溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固溶体称为间隙固溶体。
2）置换固溶体
溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固容体称为置换固溶体。
3）金属化合物
合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物。其性能物特点是熔点高，硬度高，脆性大。金属化合物能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韧性会降低。
4）混合物
两种或两种以上的相按一定质量分类组成的物质称为混合物。
课后习题：
1.合金是一种_________与_________________或_____________通过熔炼或其他方法结合而成的具有___________的物质。
2.合金中成分、结构、及性能相同的组成部分称为___________。
3.根据合金中各组元之间的相互作用不同，合金组织可分为___________、____________和____________三种类型。
教学章节：第二章2.2
教学内容：合金的基本组织与性能
教学要求：掌握铁碳合金基本组织的种类及性能。
重点难点：铁碳合金基本组织的性能及特点。
教学过程（板书设计）：
一、铁碳合金的相及组织
1、铁素体：
1）概念：碳溶解在α-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体。
2）符号：F，体心立方晶格
3）溶解能力：溶解度很小，在727℃时，碳在α-Fe中的最大溶碳量为0.0218%，随温度的降低逐渐减小。
4）性能：由于铁素体的含碳量低，所以铁素体的性能与纯铁相似。即有良好的塑性和韧性，强度和硬较低。
2、奥氏体：
1）概念：碳溶解在γ－Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体。
2）符号：A，面心立方晶格
3）溶碳能力：较强。在1148℃时可溶C 为2.11%，在727℃时，可溶C为0.77%。
4）性能：强度、硬度不高，具有良好的塑性，是绝大多数钢在高温进行锻造和扎制时所要求的组织。
3、渗碳体：
1）概念：含碳量为6.69%的铁与碳的金属化合物。
2）符号：Fe3C 复杂的斜方晶体
3）溶碳能力：C=6.69%
4）性能：熔点1227℃硬度很高，塑性很差，伸长率和冲击韧度几乎为零，是一个硬而脆的组织。
4、珠光体：
1）概念：是铁素体与碳光体的混合物
2）符号：P ，是铁素体和渗碳体片层相间，交替排列。
3）溶碳能力：在727℃时，C=0.77%
4）性能特点：取决于铁素体和渗碳体的性能，强度较高，硬度适中，
具有一定的塑性。
5、莱氏体：
1）概念：是含碳量为4.3%的液态铁碳合金在1148℃时从液体上中间结晶出的奥氏体和渗碳体的混合物。
2）符号：Ld（高温莱氏体，温度＞727℃）由于奥氏体在727℃时转变为珠光体，所以在室温下的莱氏体由珠光体和渗碳体组成叫低温莱氏体。L’d表示
3）溶碳能力：C=4.3%
4）性能特点：硬度很高，塑性很差。
注意：F、A、Fe3C是单相组织，称铁碳合金的基本相。P、Ld 是由基本相混合组成的多相组织。
课后习题：
1.铁碳合金的5种基本组织是__________、_________、奥氏体、渗
碳体和莱氏体。
2.渗碳体是铁与碳的混合物。（）
教学章节：第二章2.3
教学内容：合金相图
教学要求：1、掌握铁碳合金相图，简化图各区域组织符号及名称。
2、掌握铁碳合金相图重要点线的含义，特别是共晶点，共析点及转变式。
3、熟悉掌握铁碳合金的分类。
重点难点：1、教学重点是简化相图各区域的组织符号及转变。
2、难点是共晶、共析转变成的写法及共晶、共析转变线。教学过程（板书设计）：
一、铁碳合金相图
1、定义：铁碳合金相图—表示在缓慢冷却（或缓慢加热）的条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。
2、铁碳合金相图
简化后的Fe-Fe3C相图
二、Fe-Fe3C相图中特性点、线的含义及各区域内的组织
1、主要特征点
A点：纯铁的熔点，1538℃
D点：渗碳体的熔点，1227℃
C点：共晶点，1148℃LC?
11480(A+Fe3CI)
?→
←C
E点：C在γ-Fe中最大溶解度，C=2.11％
G点：纯铁的同素异构转变点，912℃，α－Fe?γ－Fe
S点：共析点，As?
7270P＝（F+Fe3CI）
←C
?→
P点：碳在铁素体（α－Fe）中最大溶解度
1）在保持温度不变的情况下，从一个液相中同时结晶出两种固相（奥氏体和渗碳体），这种转变称为共晶转变。其产物为共晶体。
2）在保持温度不变的情况下，从一个固相（奥氏体）中同时结晶出两种固相（铁素体和渗碳体），这种转变称为共析转变。其产物为共析体。
2、主要特征线
ACD线：液相线，在此线的上方所有的铁碳合金都为液体。称为液相区，用L表示。线上的点对应不同成分合金的结晶开始温度。AC线以下结晶出奥氏体，在CD线以下结晶出渗碳体。
AECF线：固相线，在此线的下方所有的铁碳合金都为固体。此线以下为固相区。线上的点对应不同成分合金的结晶终了温度。在ACD线与AECF线之间是结晶区，即过渡区。此区域液相与固相并存。AEC区内为液相合金和固相奥氏体，CDF区内为液相合金与固相渗碳体。
GS线：从A中析出F的开始线，又称A3线。奥氏体向铁素体的转变是铁发生同素异构转变的结果。
ES线：C在A中溶解度曲线，亦称为Acm线。在AGSE区内为单相奥氏体。
ECF：共晶线，温度为1148℃。共晶转变是可逆转变。
PSK线：共析线，727℃，A1线。共析转变是可逆转变。三、铁碳合金的分类
钢：0.0218%＜C＜2.11%的铁碳合金
亚共析钢：0.0718%＜C＜0.77%
共析钢：C=0.77%
过共析钢：0.77%＜C＜2.11%
白口铸铁：2.11%≤C＜6.69%
建筑工程识图基本知识
建筑工程识图基本知识 工程建设时所用的图样称工程图，它是工程建设中不可缺少的基本文件之一。工程建设中，在设计阶段要用图纸表达意图，比较方案，据以编制概预算；在施工阶段要据以组织生产，选料放样，制作安装；峻工后据以进行验收，编制决算和经济分析。因此工程图被称为工程的技术语言，工程建设的从业人员必须掌握识读工程图的技能。工程图以画法几何的投影原理为基础，按照国家颁布的制图标准进行绘制。建筑工程图是工程图的一种，遵循着一般工程图的表达原则，但又具有本专业的特点。 一、投影的概念和正投影 投影原理是以物体被光线照射会有影子落到地面或墙上的现象为根源而产生的。在画法几何中，用一组假想的光线，将物体的材料、重量等物理性质撇开，仅将物体所占据的空间几何形体投射到一个平面上去，称为投影法。假想的投射光线落影的平面称为投影面，投影面上物体的影像称为投影。投影可分为中心投影和平行投影两类。 由一点发出的射线所产生的投影称为中心投影，中心投影具有发散性。某些立体图就是用中心投影原理绘制的，如鸟瞰图即为使用一点中心投影原理绘制的。 由相互平行的投射线所产生的投影称为平行投影，平行投影的投射线与投影面垂直产生的投影称正投影，投射线与投影面不垂直产生的投影称为斜投影。由于正投影投射线垂直于投影面，投射线互相平行，物体的形状和大小不受各部位与投影面之间距离的影响，能够准确、真实地反映平面的形状和大小，所以工程图一般是用正投影法绘制的，基本投影原理如图1.1.4。
二、点、线、面的正投影 点构成线，线构成面，面构成体，各种形体都可以看成是由点、线、面所组成，所以首先应了解点、线、面的投影规律。 1.点的投影规律 点的投影是通过该点的投射线与投影面的交点，点的投影仍然是点。 2.直线的投影规律 直线的投影是直线两端点投影的连线。直线平行于投影面时的投影是直线，反映实长；直线垂直于投影面时的投影积聚为一点；直线倾斜于投影面时的投影为直线，长度缩短；直线上的一点的投影仍在其直线上；平行线的投影仍保持平行；直线上两线段长度之比和两平行线段之比投影后保持不变。 3.平面的投影规律 平面的投影是平面轮廓线投影所围成的图形。平面平行投影面，投影反映实型；平面垂直于投影面，投影积聚为直线；平面倾斜于投影面，投影变形，面积缩小；平面上平行直线的投影仍然平行；平面上相交的直线，投影仍然相交，投影的交点也是交点的投影。 4.投影的积聚性与显实性 垂直于投影面的平面，其投影积聚为一条线，这个平面上的任意点、线、面都积聚于这条线上；垂直于投影面的直线，其投影积聚为一点，这条直线上任意点都积聚于这一点。投影的这种性质称投影的积聚性，能清楚的反映物体上的线、面位置。 与投影面平行的直线或平面，他们的投影反映实长和实型，能真实的反映物体上线、面的大小，投影的这一性质称投影的显实性。 投影的积聚性与显实性是判断物体的形状、看图和画图所必须掌握的最重要的两条规律。 5.三面投影 一个空间物体，一般有正反面、上下面、左右侧面三个方向的形状，因此工程上一般用三面正投影图反映三维物体的投影。即将物体放在三个互相垂直的投影面之间，按照正投影的方法做出物体三个侧面的正投影图，并将水平投影面和侧投影面沿与正立投影面的
(完整版)材料科学基础知识点总结剖析
金属学与热处理总结 一、金属的晶体结构 重点内容：面心立方、体心立方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，八面体、四面体间隙个数；晶向指数、晶面指数的标定；柏氏矢量具的特性、晶界具的特性。 基本内容：密排六方金属晶体结构的配位数、致密度、原子半径，密排面上原子的堆垛顺序、晶胞、晶格、金属键的概念。晶体的特征、晶体中的空间点阵。 晶胞：在晶格中选取一个能够完全反映晶格特征的最小的几何单元，用来分析原子排列的规律性，这个最小的几何单元称为晶胞。 金属键：失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来，这种结合方式称为金属键。 位错：晶体中原子的排列在一定范围内发生有规律错动的一种特殊结构组态。 位错的柏氏矢量具有的一些特性： ①用位错的柏氏矢量可以判断位错的类型；②柏氏矢量的守恒性，即柏氏矢量与回路起点及回路途径无关；③位错的柏氏矢量个部分均相同。 刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直；螺型平行；混合型呈任意角度。 晶界具有的一些特性： ①晶界的能量较高，具有自发长大和使界面平直化，以减少晶界总面积的趋势；②原子在晶界上的扩散速度高于晶内，熔点较低；③相变时新相优先在晶界出形核；④晶界处易于发生杂质或溶质原子的富集或偏聚；⑤晶界易于腐蚀和氧化；⑥常温下晶界可以阻止位错的运动，提高材料的强度。 二、纯金属的结晶 重点内容：均匀形核时过冷度与临界晶核半径、临界形核功之间的关系；细化晶粒的方法，铸锭三晶区的形成机制。 基本内容：结晶过程、阻力、动力，过冷度、变质处理的概念。铸锭的缺陷；结晶的热力学条件和结构条件，非均匀形核的临界晶核半径、临界形核功。
相起伏：液态金属中，时聚时散，起伏不定，不断变化着的近程规则排列的原子集团。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差称为过冷度。 变质处理：在浇铸前往液态金属中加入形核剂，促使形成大量的非均匀晶核，以细化晶粒的方法。 过冷度与液态金属结晶的关系：液态金属结晶的过程是形核与晶核的长大过程。从热力学的角度上看，没有过冷度结晶就没有趋动力。根据 T R k ?∝1可知当过冷度T ?为零时临界晶核半径R k 为无穷大，临界形核功（21T G ?∝?）也为无穷大。临界晶核半径R k 与临界形核功为无穷大时，无法形核，所以液态金属不能结晶。晶体的长大也需要过冷度，所以液态金属结晶需要过冷度。 细化晶粒的方法：增加过冷度、变质处理、振动与搅拌。 铸锭三个晶区的形成机理：表面细晶区：当高温液体倒入铸模后，结晶先从模壁开始，靠近模壁一层的液体产生极大的过冷，加上模壁可以作为非均质形核的基底，因此在此薄层中立即形成大量的晶核，并同时向各个方向生长，形成表面细晶区。柱状晶区：在表面细晶区形成的同时，铸模温度迅速升高，液态金属冷却速度减慢，结晶前沿过冷都很小，不能生成新的晶核。垂直模壁方向散热最快，因而晶体沿相反方向生长成柱状晶。中心等轴晶区：随着柱状晶的生长，中心部位的液体实际温度分布区域平缓，由于溶质原子的重新分配，在固液界面前沿出现成分过冷，成分过冷区的扩大，促使新的晶核形成长大形成等轴晶。由于液体的流动使表面层细晶一部分卷入液体之中或柱状晶的枝晶被冲刷脱落而进入前沿的液体中作为非自发生核的籽晶。 三、二元合金的相结构与结晶 重点内容：杠杆定律、相律及应用。 基本内容：相、匀晶、共晶、包晶相图的结晶过程及不同成分合金在室温下的显微组织。合金、成分过冷；非平衡结晶及枝晶偏析的基本概念。 相律：f = c – p + 1其中，f 为 自由度数，c 为 组元数，p 为 相数。 伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的亚共晶或过共晶合金也可能得到全部共晶组织，这种共晶组织称为伪共晶。 合金：两种或两种以上的金属，或金属与非金属，经熔炼或烧结、或用其它方法组合而成的具有金属特性的物质。 合金相：在合金中，通过组成元素（组元）原子间的相互作用，形成具有相同晶体结构与性质，并以明确界面分开的成分均一组成部分称为合金相。 四、铁碳合金 重点内容：铁碳合金的结晶过程及室温下的平衡组织，组织组成物及相组成物的计算。 基本内容：铁素体与奥氏体、二次渗碳体与共析渗碳体的异同点、三个恒温转变。 钢的含碳量对平衡组织及性能的影响；二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体相对量的
材料科学基础相图习题DOC
1．下图为一匀晶相图，试根据相图确定： (1) w B ＝0.40的合金开始凝固出来的固相成分为多少？ (2)若开始凝固出来的固体成分为w B ＝0.60，合金的成分为多少？ (3)成分为w B ＝0.70的合金最后凝固时的液体成分为多少？ (4)若合金成分为w B ＝0.50，凝固到某温度时液相成分w B ＝0.40，固相成分为w B ＝0.80，此时液相和固相的相对量各为多少? 2．Mg —Ni 系的一个共晶反应为： 0.23520.546g g i M L M N 纯＋（570℃） 设w Ni 1＝C 1为亚共晶合金，w Ni 2＝C 2为过共晶合金，这两种合金中的先共晶相的质量分数相等，但C 1合金中的α总量为C 2台金中α总量的2.5倍，试计算C 1和C 2的成分。 3．根据A-B 二元相图 (1) 写出图中的液相线、固相线、α和β相的溶解度曲线、所有的两相区及三相恒温转变线； (2) 平衡凝固时，计算A-25B(weight%)合金（y ’y 线）凝固后粗晶β相在铸锭中的相对含量； (3) 画出上述合金的冷却曲线及室温组织示意图。
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物理化学相图小知识
1．相律的有关概念与相律表达式 (1)独立组份数C＝S－R－R′。S为物种数，R为独立化学反应计量式数目。R′ 为同一相中独立的浓度限制条件数（包括不同物种依反应计量式比例关系及离子物种电中性条件） (2)自由度数f，系指相平衡体系中相数保持不变时，所具有独立可变的强度变量数。 (3)相律内容及其数学表达式。相律就是揭示pVT平衡系统中自由度数、独立组份数和相数三者之间的制约关系。 表达式为：f＝C－Φ＋2；式中（式中 2 指T、p两强度变量） 当T、p中有任一固定，则表达式为：条件自由度数f*＝C－Φ＋1 当考虑除T、p、X B以外的其他变量或相间有某种限制时，则表达式为f＝C－Φ＋n；（式中n≥2）(4)相律的局限性与应用的关键性。相律是一个定性规律，它指明特定条件下该平衡系统至多存在的相数及其相应的独立变量数，但不能指明是哪些相共存？哪些性质可作为独立变量及其它们之间的定量关系？相律对单相与复相都适用，但应用相律时，首先要考察系统是否满足相律成立的条件，并确定系统的组份数。 2．单组份系统的相图与特征 (1)单组份系统相律与相图：因C＝1 ，故相律表达式为f＝3－Φ。显然f最小为零，Φ最多应为 3 ，因相数最少为 1 ，故自由度数最多为 2 。相图是用几何图形来描述多相平衡系统宏观状态与T、p、X B（组成）的关系。在单组份相图中有单相的面、两相平衡线和三相平衡的点，自由度分别为f＝2、f＝1、f＝0。 (2)单组份相变的特征与类型。相变是一个连续的质的飞跃。相平衡时物质在各相中的化学势相等，相变时某些物理性质有突变。根据物性的不同变化有一级相变和连续相变（包括二级相变等高阶相变）之分；前者广为存在如气、液、固之间转变，其特点是物质在两相中的化学势一级导数不相等，且发生有限的突 变〔即〕，此 类相变平衡曲线斜率符合克拉贝龙方程。后者如氦He（Ⅰ）与He（Ⅱ）的转变。正常状态与超导状态的转变，其特点是化学势的一级导数在相变点连续〔即V1＝V2，S1＝S2〕，但化学势二级导数 在相变点附近则迅速变化，出现一个极大峰如； 或。二级相变平衡曲线斜率符 合爱伦菲斯（Ehrenfest）方程： 3．克拉贝龙—克劳修斯方程及其应用条件 (ⅰ)克拉贝龙方程：适用于单组份系统两相间平衡 （ⅱ）克拉贝龙—克劳修斯方程：适用与其中含气相的两相间平衡，且气相应服从理想气体状态方程。
Fe-C相图与非平衡相转变基础知识讲
Fe-C相图与非平衡相转变归纳总结 钢通常被定义为一种铁和碳的合金，其中碳含量在几个ppm到2.11wt%之间。其它的 合金元素在低合金钢 中可总计达5wt%,在高 合金钢例如工具钢，不 锈钢（>10.5%）和耐热 CrNi钢（>18%）合金元 素含量甚至更高。钢可 以展现出一系列的性 能，这些性能依据于钢的组成，相状态和微观组成结构，而这些又取决于钢的热处理。 Fe-C相图 理解钢的热处理的基础是Fe-C相图（图一）。 图一实际上有两个图：（1）稳定态Fe-C图（点划线），（2）亚稳态Fe-Fe3C图。由于稳态需要很长时间才能达到，特别是在低温和低碳情况下，亚稳态往往引起人们更多的兴趣。Fe-C相图告诉我们，在不同碳含量的组成和温度下，达稳态平衡或亚稳态平衡时哪些相会
生成。 我们区别了a-铁素体和奥氏体，a-铁素体在727°C （1341°F）时最多溶解0.028%C，奥氏体在1148°C （2098°F）可溶解2.11wt%C。在碳多的一侧我们发现了渗碳体（Fe3C），另外，除了高合金钢之外，高温下存在的a-铁素体引起我们较少的兴趣。 在单相区之间存在着两相混合区，例如铁素体和渗碳体，奥氏体和渗碳体，铁素体和奥氏体。在最高温下，液相区可被发现，在液相区以下有两相区域液态奥氏体，液态渗碳体和液态铁素体。在钢的热处理中，我们总是避免液相的生成。我们给单相区一些重要的边界特殊的名字：（1）A1，低共熔温度，是奥氏体生成的最低温度；（2）A3，奥氏体区域的低温低碳边界，也即r/(r+a)边界；（3）Acm,奥氏体区域的高碳边界，也即r/(r+Fe3C)边界。 低共熔温度碳含量是指在奥氏体生成的最低温度时的碳含量（0.77wt%C）。铁素体-渗碳体混合相在冷却形成时有一个特殊的外貌，被称为珠光体，可作为微观结构实体或微观组成物来进行处理。珠光体是一种a-铁素体和渗碳体薄片的混合物，渗碳体薄片又退化为渗碳体颗粒散步在一个铁素体基质中，散步过程发生在铁素体基质扩散接近A1边界之后。 Fe-C相图源于实验。但是，热力学原理和现代热力学的数据的相关知识可以为我们提供关于相图的精确计算。当相图边界不得不被推测和低温下实验平衡很慢达到时，这种计算特别有用。如果合金元素加入Fe-C相图，A1,A3,Acm边界的位置和低共熔组成的位置会变
地形图的基本知识讲解
第七章地形图的基本知识 主要内容和重点：本章主要介绍了大比例尺地形测图中地物、地貌的表示方法。重点内容是：比例尺精度、地形图的分幅、地物的符号及其表示方法、等高线原理、等高线表示基本地貌、地貌特征点、地貌特征线。 7．1 地图、平面图和地形图 将整个地球或者地球上某一区域的实体沿铅垂线方向投影到参考椭圆体表面，得到的图形保持了与地面实体的相似性。如果不是投影在椭圆体表面，而是投影在平面上，则必须采用特殊的方法才能使变形限制在一定的范围内。这种特殊的制图方法称为地图投影。若顾及地球曲率的影响，应用地图投影的方法，将整个地球或地球上某一区域的实体按比例尺缩小后绘于平面上，这种图则称为地图，例如世界地图和中国地图。 对于一个小地区，不考虑地球的曲率，把地球椭圆体表面当作平面，将地面上的图形投影到水平面上，并按一定的比例尺缩小绘在图纸上，这种图称为平面图。工程上所指的平面图仅仅表示出地物的形状和位置，而没有表示出地势高低起伏的状况。如果图上不仅表示出地物的位置和形状，而且把地面上的高低起伏的地貌也表示出来，这种图便称为地形图(图7—1)。 图7—1 1：2000地形图
7．2 比例尺 地面上的地物或地貌(高低起伏的地表情况)在平面上的投影，不可能按其真实的大小绘在图上，而是将其缩小。经缩小后，地形图上直线的长度与其地面上相应直线的水平距离之比称为地形图的比例尺。 设在地形图上直线的长度为l ，在地面上相应直线的水平距离为L ，则地形图的比例尺为 L l M =1 （7.1） 比例尺通常将分子化为1表示，M 为比例尺的分母，即 l L M = 如5001，10001，100001 等。假设某直线在地面上水平距离为92m ，而量出该直线在地形图上长度为4.6 cm ，则地形图的比例尺为 2000 192006.41==M 以分数表示的比例尺称为数字比例尺。数字比例尺的分母表示地面水平距离在图上缩小的倍数。比例尺的分母愈大，比例尺愈小；分母愈小，比例尺愈大。工程建设上，使用较多的是 5001，10001，20001，50001， 10000 1地形图，通常称这些比例尺地形图为大比例尺地形图；250001，500001，1000001称为中比例尺地形图；而500000 1，10000001， 等则称为小比例尺地形图。所谓比例尺的大小，是当一种比例尺与另一种比例尺相比较时，如某一种比例尺在图上对同一地物所画出的图形比较大，则该比例尺为较大的比例尺。 数字比例尺给我们一种缩小程度的概念，地面上的长度经过计算后才能得到图上的长度，这当然感到不便。但在实际工作中，常使用三棱比例尺直接在图上量得某直线的长度，使用上既方便又迅速。 通常认为人们的肉眼能在地形图上分辨出的最短距离为0.1 mm ，因此，地形图上0.1 mm 所代表的实地长度称为比例尺的精度。根据比例尺的精度，可以确定在地面上测量距离时应该准确到什么程度。例如测绘 10001地形图时，测量距离的精度只需0.1 m ，因为地面0.l m 在1000 1地形图上便是0.1 mm ，而地面小于0.1 m 的长度即使测量了，地图上也表示不出来。反过来，根据比例尺精度也可算出要在地形图上表示出某段距离应采用的比例尺。例如要求在图上能表示出0.5 m 长度的物体，则所用的比例尺不应小于
相图基本知识简介
第二章 二 元 合 金 相 图 纯金属在工业上有一定的应用，通常强度不高，难以满足许多机器零件和工程结构件对 力学性能提出的各种要求；尤其是在特殊环境中服役的零件，有许多特殊的性能要求，例如要求耐热、耐蚀、导磁、低膨胀等，纯金属更无法胜任，因此工业生产中广泛应用的金属材料是合金。合金的组织要比纯金属复杂，为了研究合金组织与性能之间的关系，就必须了解合金中各种组织的形成及变化规律。合金相图正是研究这些规律的有效工具。 一种金属元素同另一种或几种其它元素，通过熔化或其它方法结合在一起所形成的具有 金属特性的物质叫做合金。其中组成合金的独立的、最基本的单元叫做组元。组元可以是金属、非金属元素或稳定化合物。由两个组元组成的合金称为二元合金，例如工程上常用的铁碳合金、铜镍合金、铝铜合金等。二元以上的合金称多元合金。合金的强度、硬度、耐磨性等机械性能比纯金属高许多，这正是合金的应用比纯金属广泛得多的原因。 合金相图是用图解的方法表示合金系中合金状态、温度和成分之间的关系。利用相图可 以知道各种成分的合金在不同温度下有哪些相，各相的相对含量、成分以及温度变化时所可能发生的变化。掌握相图的分析和使用方法，有助于了解合金的组织状态和预测合金的性能，也可按要求来研究新的合金。在生产中，合金相图可作为制订铸造、锻造、焊接及热处理工艺的重要依据。 本章先介绍二元相图的一般知识，然后结合匀晶、共晶和包晶三种基本相图，讨论合金 的凝固过程及得到的组织，使我们对合金的成分、组织与性能之间的关系有较系统的认识。 2.1 合金中的相及相图的建立 在金属或合金中，凡化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分开的均匀组成 部分叫做相。液态物质为液相，固态物质为固相。相与相之间的转变称为相变。在固态下，物质可以是单相的，也可以是由多相组成的。由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成合金的组织。组织是指用肉眼或显微镜所观察到的材料的微观形貌。由不同组织构成的材料具有不同的性能。如果合金仅由一个相组成，称为单相合金；如果合金由二个或二个以上的不同相所构成则称为多相合金。如含30%Zn 的铜锌合金的组织由α相单相组成；含38%Zn 的铜锌合金的组织由α和β相双相组成。这两种合金的机械性能大不相同。 合金中有两类基本相：固溶体和金属化合物。 2.1.1 固溶体与复杂结构的间隙化合物 2.1.1.1 固溶体 合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、 且结构与组元之一相同的固相称为固溶体。与固溶 体晶格相同的组元为溶剂，一般在合金中含量较多； 另一组元为溶质，含量较少。固溶体用α、β、γ等 符号表示。A 、B 组元组成的固溶体也可表示为A （B ），其中A 为溶剂，B 为溶质。例如铜锌合金中 锌溶入铜中形成的固溶体一般用α表示，亦可表示 为Cu （Zn ）。 图2.1 置换与间隙固溶体示意图 ⑴固溶体的分类 ①按溶质原子在溶剂晶格中的位置（如图2.1）分为： ? ??--的间隙之中;溶质原子进入溶剂晶格间隙固溶体格某些结点上的原子;溶质原子代换了溶剂晶置换固溶体
《材料科学基础》总复习(完整版)
《材料科学基础》上半学期容重点 第一章固体材料的结构基础知识 键合类型（离子健、共价健、金属健、分子健力、混合健）及其特点；键合的本质及其与材料性能的关系，重点说明离子晶体的结合能的概念； 晶体的特性（5个）； 晶体的结构特征（空间格子构造）、晶体的分类； 晶体的晶向和晶面指数（米勒指数）的确定和表示、十四种布拉维格子； 第二章晶体结构与缺陷 晶体化学基本原理：离子半径、球体最紧密堆积原理、配位数及配位多面体； 典型金属晶体结构； 离子晶体结构，鲍林规则（第一、第二）；书上表2－3下的一段话；共价健晶体结构的特点；三个键的异同点（举例）； 晶体结构缺陷的定义及其分类，晶体结构缺陷与材料性能之间的关系（举例）； 第三章材料的相结构及相图 相的定义 相结构 合金的概念：
固溶体 置换固溶体 （１）晶体结构 无限互溶的必要条件—晶体结构相同 比较铁（体心立方，面心立方）与其它合金元素互溶情况（表３－１的说明） （２）原子尺寸：原子半径差及晶格畸变； （３）电负性定义：电负性与溶解度关系、元素的电负性及其规律；（４）原子价：电子浓度与溶解度关系、电子浓度与原子价关系；间隙固溶体 （一）间隙固溶体定义 （二）形成间隙固溶体的原子尺寸因素 （三）间隙固溶体的点阵畸变性 中间相 中间相的定义 中间相的基本类型： 正常价化合物：正常价化合物、正常价化合物表示方法 电子化合物：电子化合物、电子化合物种类 原子尺寸因素有关的化合物：间隙相、间隙化合物 二元系相图： 杠杆规则的作用和应用； 匀晶型二元系、共晶（析）型二元系的共晶（析）反应、包晶（析）
型二元系的包晶（析）反应、有晶型转变的二元系相图的特征、异同点； 三元相图： 三元相图成分表示方法； 了解三元相图中的直线法则、杠杆定律、重心定律的定义； 第四章材料的相变 相变的基本概念：相变定义、相变的分类（按结构和热力学以及相变方式分类）； 按结构分类：重构型相变和位移型相变的异同点； 马氏体型相变：马氏体相变定义和类型、马氏体相变的晶体学特点，金属、瓷中常见的马氏体相变（举例）（可以用许教授提的一个非常好的问题――金属、瓷马氏体相变性能的不同――作为题目） 有序-无序相变的定义 玻璃态转变：玻璃态转变、玻璃态转变温度、玻璃态转变点及其黏度按热力学分类：一级相变定义、特点，属于一级相变的相变；二级相变定义、特点，属于二级相变的相变； 按相变方式分类：形核长大型相变、连续型相变（spinodal相变）按原子迁动特征分类：扩散型相变、无扩散型相变
地形图基本常识
地形图基本知识 作者：佚名文章来源：本站原创点击数：2646 更新时间：2007-7-31 11:52:12 （1）地形图基本知识 今天我们共同学习军事地形学的基本知识，主要学习五个方面： （2）一是基本概念；二是地形图比例尺及图上距离的量算；三是点的坐标及其量读；四是方位角、偏角的量读及换算；五是地貌的表示、识别与判读。 下面我们学习第一个问题。 （3）一、基本概念 （4）地图是按一定的法则，有选择地在平面上表示地球上的若干现象的图（地图，是地球表面自然和社会现象的缩写图）。它具有严格的数学基础、完整的符号系统、文字注记，并根据不同用图的目的和用图层次的需要，对所表示的内容进行了有原则的取舍及综合。 （5）地形是地球表面自然起伏的形态和分布在地面上人工或自然形成的固定物体的总称。前者称为地貌，如山地、丘陵、平原；后者称为地物，如道路、房屋、河流和森林等。所以地形是地貌和地物的总称。 地形图是按一定的比例尺，表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图，即比例尺大于1：1000000的普通地图称为地形图。我国军用系列比例尺地形图有七种，即：1：10000、1：25000、1：50000、1：100000、1：250000、1：500000、1：1000000地形图。 （6）地图按其内容可分为普通地图和专题地图。 （7）普通地图是综合反映地表物体和自然、社会现象一般特征的地图。它以相对均衡的详细程度表示自然地理要素（地貌、土质、水系、植被）和社会经济要素（居民地、道路网、行政区划分）。它广泛地用于经济建设、国防建设、军队作战训练和科学文化教育等方面，而且还可以作为编制专题地图的地理底图。 （8）专题地图，又称“专门地图”或“主题地图”，简称专题图。它是根据专业方面的需要，突出反映一种或几种主题要素的地图。如军事交通图、军事部署图、野战医院分布图等。 （9）二、地形图比例尺及图上距离的量算 （10）（一）、地形图比例尺 1、定义 地形图比例尺是图上线段长与实地相应线段水平距离之比。设图上线段长为l，实地相应线段之水平距离为L，则地形图的比例尺为：比例尺=l/L=1/M，式中，M称为比例尺分母，表示缩小的倍率。为了明显地看出缩小倍率，规定分子以1表示。 （11）2、比例尺的形式 地形图上有两种比例尺：数字比例尺和直线比例尺。 数字比例尺是以数字显示比例关系的比例尺形式，如：1：5万、1：50000等，数字比例尺的优点是比例关系明确，根据公式能方便地依比例尺进行图上长或实地长的计算。L=l*M、l=L/M。 直线比例尺是将图上长，按比例尺关系直接注记成相应实地水平距离的比例尺形式。直线比例尺由尺头和尺身组成。从0分划向左的部份为尺头，尺头全长为1厘米，并将其等分为10个分划，每一分划的分划值为1毫米；从0分划向右的部份为尺身，尺身亦按1厘米一个刻划。尺头的左端点按比例尺以米为单位将图上长注记为实地水平线段长，尺身以整公里为单位注记。如图： 3、地形图的分类和用途 （1）分类 （12）按地形图的比例尺分类： 大比例尺地形图：比例尺大于1：5万（含）的地形图； 中比例尺地形图：1：10万和1：25万比例尺地形图； 小比例尺地形图：1：50万和1：100万比例尺地形图。 （13）按用途分类
相图的基本知识
第二章相图的基础知识 教学章节：第二章2.1 教学内容：合金及其组织 教学要求：1、掌握合金的概念及相的概念。 2、掌握合金的组织概念、性能特点。 3、掌握固溶解，金属化合物质、混合物。 4、了解二元合全相同的建立。 重点难点：1、掌握合金的概念是教学重点； 2、掌握三种合金组织的名称及性能。 教学过程（板书设计）： 一、金属材料的分类： 二、合金的基本概念 1、合金：以一种金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔合而获得的具有金属特性的材料。即合金是由两种或两种以上的元素所组成的金属材料。 2、组元：组成合金最简单的、最基本的、能够独立存在的元物质，简称元 3、相：合金中成分、结构及性能相同的组成部分。 4、组织：合金中不同相之间相互组合配置的状态。换言之，数量、大小和分布方式不同的相构成了合金不同的组织。 提问：相与组元的区别： 答：1、相是合金中同一化学成分、同一聚集状态，并以界面相
互分开的各个均匀组成部分。 2、组元是组成合金的基本独立物质，组元可以是金属和非金属，也可以是化合物。 三、合金的组织 合金组织的分类： 1、固熔体 固熔体是一种组元的在子深入另一组元的晶格中所形成的均匀固相。溶入的元素称为溶质，而基体元素称为溶剂。固溶体仍然保持溶剂的晶格类型。 1）隙固溶体 溶质原子分布于溶剂晶格间隙之中而形成的固溶体称为间隙固溶体。 2）置换固溶体 溶质原子置换了溶剂晶格结点上某些原子而形成的固容体称为置换固溶体。
3）金属化合物 合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质称为金属化合物。其性能物特点是熔点高，硬度高，脆性大。金属化合物能提高合金的硬度和耐磨性，但塑性和韧性会降低。 4）混合物 两种或两种以上的相按一定质量分类组成的物质称为混合物。 课后习题： 1.合金是一种_________与_________________或_____________通过熔炼或其他方法结合而成的具有___________的物质。 2.合金中成分、结构、及性能相同的组成部分称为___________。 3.根据合金中各组元之间的相互作用不同，合金组织可分为___________、____________和____________三种类型。
识图的基本知识
识图的基本知识 晏辉 识图是制造行业的一项最基础的工作，最基本的技能，也是最重要的工作和技能。如果在实际工作中管理者与操作员看不懂图纸，不能领会图纸的意思，不可能加工出图纸上要求的合格产品，造成生产加工工作不能顺利进行，甚至可能造成产品的大量报废，使企业遭受重大损失。因此，生产加工企业要把识图工作当成一项非常重要的工作来抓，培养全体员工的识图能力和水平。 一：视图的基本概念 A：六个基本视图 主视图—由正前方向后投影所得的视图。 俯视图—由上向下投影所得的视图。 左视图—由左向右投影所得的视图。 右视图—由右向左投影所得的视图 仰视图—由下向上投影所得的视图。 图一视图构成 通常情况下，要反映一个物体的全貌只要有三个视图即可。主视图、俯视图、左视图。 以一图为例，前视图、后视图；俯视图、仰视图；左视图、右视图的投影视图是一样的，它们的差别仅在投影线上不一样，有些交线在后视图、仰视图、右视图中变成了虚线，参照图二与图一对比。 右视图 后视图 仰视图
图二 B：轴测图 是物体在平行投影下形成的一种单面投影，它能同时反映出物体的长、宽、高三个方向的尺度，立体感较强，具有较好的直观性。工程上有时采用轴测图人作为辅助图样，进一步说明被表达物体的结构、设计思想、工作原理。轴视图是我们绘制三视图的基础及参考。 图三三视图图四轴测图 C：局部视图—机件的某一部分向基本投影面而得的视图。 图五图六 D：斜视图—机件向不平行于任何基本投影面的平面投射所得的视图。 E：旋转视图—当机件的某一部分倾斜于基本投影面时，可假想将机件的某一部分旋转到与某一选定的基本投影面平行后，再向该投影面投射所得到的视图。 F：剖视图—用视图表达机件时，机件内部的结构形状假想用剖切面剖开机件，将处在观察者和剖切面的部份移开，而将其余部分向投影面投影所得到的图形称为剖视图。
材料科学基础相图部分参考
参考答案 第4章 相 图 范莉： p.4 问题 讲义中说：“压力平衡最容易，温度平衡次之，化学势平衡最难达到”，为什么？ 答：从三个层次考虑，力(压力) 能量（温度） 物质（化学势），平衡越来越难。 p.8 问题 从图4-1看出，自由能G 随温度T 的增加而下降。能不能据此做如下判断：低温物质不如高温物质稳定，因为前者的G 高，而后者低。 答：不可以。用G 判据判定体系是否稳定需在同一温度下比较，否则无意义。 问题 p G S T ???=- ????表明，G T -曲线的斜率一定是负的。除此之外，G T -曲线还有另一个特点，请问是什么？ 答：温度越高熵值越大，曲线斜率越来越负，即曲线随温度的增加越降越快。 问题 在图4-1中，设有一个温度m T T <。证明：若T 与m T 相差不大，则 ()T T T L G G G m m m L S V -=-=? 答：提示：（1）局部线性 （2）m m /T L S = p G S T ???=- ????，m m m T L T )-T S T G （=??=? 问题 当压力不变时，某种纯金属处于两种不同的状态：一是理想晶体；二是含晶界的多晶体。请说明两种不同状态下该金属的G T -曲线有什么差异？ 答：含晶界的多晶体的熵值比理想晶体大，故曲线更陡。 问题 当压力不变时，某种纯金属处于两种不同的状态：一是非晶体；二是含晶界的多晶体。请说明两种不同状态下该金属的G T -曲线有什么差异？在横坐标中注明熔点位置。 答：（1）非晶体的熵值比含晶界的多晶体大，故曲线更陡。 （2）按照纯金属的自由能-温度曲线标出熔点。
问题 从图4-2看出，固-气、液-气两相平衡的温度范围比较大，而固-液两相平衡仅在很窄的温度范围存在，请分析原因。 答：根据 m d d L p T T V =? ，主要看V ?的大小。 问题 对图4-2中的亚稳平衡线，克拉贝龙方程还适用吗？为什么？ 答：适用，克拉贝龙适用于两相平衡。 P12~13 问题 为什么“应变能因素总是使固溶体中A 组元的化学势高于纯A ”？注意，不能用公式回答，而要用文字表述。 答：应变能永远为正，使得体系能量增大，A 组元的化学势高于纯A.(位错等缺陷带来影响也是使体系自由能增大，与之类似。) 问题 从()x T k Z x G -+Ω+=1ln B 2A A μ看出，当1x →时，A μ→-∞。请从物理概念角度分析这一问题。注意：负无穷大总是不合理的。 答：考虑在纯B 中加入一个A 的情况，此时熵的变化很大而内能变化很小，此时G-X 的曲线做切线时斜率很大，A d d G G x x μ=-，故A μ→-∞ 问题 讲义中说：规则溶液模型既可以用于液体，也可以用于固溶体。问：具体应用时，两者的主要差异是什么？ 答：两者的是主要差异在于线性项，参见教材P14
材料科学基础习题5-答案-二元相图作业
《材料科学基础》第五章习题——二元相图1、发生匀晶转变的两个组元在晶体结构、原子尺寸方面有什么特点？ 答：两者的晶体结构相同，原子尺寸相近，尺寸差小于15%。 2、固溶体合金的相图如下图所示，试根据相图确定： ①成分为ω(B) = 40%的合金首先要凝固出 来的固体成分；（画图标出） ②若首先凝固出来的固相成分含ω(B) = 60%，合金的成分为多少？（画图标出） ③成分为ω(B) = 70%的合金最后凝固的液 体成分；（画图标出） ④合金成分为ω(B) = 50%，凝固到某温度 时液相含ω(B)为40%，固相含有ω(B) = 80%， 此时液体和固相各占多少？（计算） ①过ω(B) = 40%的成分线与液相线的交点做与底边的平行线交固相线即可 ②过ω(B) = 60%的成分线与固相线的交点做与底边的平行线交液相线即可 ③过ω(B) = 70%的成分线与固相线的交点做与底边的平行线交液相线即可 ④液相：（80-50）/（80-40）=0.75 固相：（50-40）/（80-40）=0.25 3、指出下列相图中的错误，并加以改正。 由相律知，三相平衡时，图中应该为一点，而不是线 段，且二元相图中最多只有三相平衡，所以把d图中 r相除去。 由相律知在二元相图中 纯组元凝固温度恒定，液固 相线交于一点 4、根据教材图7.20，假设F与G点坐标分别选取5%与99%，计算：①Sn含量为40%的合金在凝固至室 A 20 40 60 80 B 温 度 W(B) % α L+a L
温后的组织组成比例；②根据初生相（α）、共晶组织中的相（α+β），以及冷却过程中析出的二次相（αⅡ或βⅡ），计算室温下的相组成比例。 解：①Sn 含量为40%的合金在凝固至室温后的组织组成比例： %95.4819 9.6119 40)(=--= +βαW =--?--=5991999199.61409.61αW 43.45% %6.7599519199.61409.61=--?--=∏βW ②根据一次相、共晶组织中的相，以及冷却过程中析出的二次相，计算室温下的相组成比例： 5、 Mg-Ni 系的一个共晶反应为 设C 1为亚共晶合金，C 2 为过共晶合金，这两种合金中的初生相的质量分数相等，但C 1合金中的α总量为C 2合金中的α总量的2.5倍，试计算C 1和C 2的成分。 解：相图： Ni Mg 由二者的初生相的质量分数相等得：（23.5- C 1 ）/23.5= （C 2 -23.5）/54.6-23.5 又α总量为C 2 中α总量的205倍：(54.6- C 1 )/54.6=2.5*(54.6- C 2 )/54.6 由以上两式得C 1 =12.7% C 2 =37.8% 6、 组元A 和B 在液态完全互溶，但在固态互不溶解，且形成一个与A ，B 不同晶体结构的中间化合物，α（纯镁）+ 2Mg Ni[w(Ni) = 54.6%] L （ω(Ni) = 23.5%） 507℃ A 23.5 54.6 B
地形图基本知识习题
7 地形图的基本知识 一、填空题： 1.地球表面自然形成或人工构筑的有明显轮廓的物体称为。 2.地球表面的高低变化和起伏形状称为。 3.地形分为和，仅表示地物平面位置的图，称为图，二者 同时表示的图，称为。 4.供测图、读图和用图的专门统一符号注记规范叫。 5.地形图上任意线段的长度与它所代表的地面上实际水平长度之称 为。 6.在1∶2000地形图上，量得某直线的图上距离为18.17cm，则实地长度为。 7.若知道某地形图上线段AB的长度是2cm,而该长度代表实地水平距离为20m,则该地 形图的比例尺为 ,比例尺精度为。 δ表示。 8.图上0.1mm所代表的实地水平距离称为，大小为M =1.0 ? 9.地形图的分幅方法有和。前者用于国家基本图的分幅，后者则用 于的分幅。 10.大比例尺地形图常用分幅或分幅，图幅大小为图幅和 图幅。 11.地球表面自然起伏的状态称为，用表示 12.地面上高程相等的相邻点所连成的闭合曲线称为。 13.相邻两条高程不同的等高线之间的高差，称为，用符号表示 14.相邻两条等高线之间的水平距离，称为，用符号表示。 15.同一幅地形图上,按基本等高距测绘的等高线,称为 ;每各四条首曲线或 倍等高距加粗描绘的手等高线,称为。 16.等高线密集表示地面的坡度，等高线稀疏表示地面的坡度， 间隔相等的等高线表示地面的坡度。 17.在地形图上量得A点的高程HA=85.33m，B点的高程HB=61.87m，两点间的水平距 离DAB=156.40m，两点间的地面坡度。 二、名词解释： 1、山脊线---- 2、山谷线---- 3、地性线---- 4、地籍图---- 三、选择题(把正确的答案填入括号内) 1.比例尺精度的作用有( )。 A、确定测图时测量实地距离应准确的程度 B、确定测图比例尺 C、只有A选项 D、只有B选项 2.根据地物大小及描绘方法的不同，地物符号可分为（）。 A、比例符号 B、半比例符号 C、非比例符号 D、地物注记
Fe-C相图与非平衡相转变基础知识讲义(doc 9页)(正式版)
Fe-C相图与非平衡相转变总结 钢通常被定义为一种铁和碳的合金，其中碳含量在几个ppm到2.11wt%之间。其它的合金元素在低合金钢中可总计达5wt%,在高合金钢例如工具钢，不锈钢（>10.5%）和耐热CrNi钢（>18%）合金元素含量甚至更高。钢可以展现出一系列的性能，这些性能依据于钢的组成，相状态和微观组 成结构，而这些又取决 于钢的热处理。 Fe-C相图 理解钢的热处理 的基础是Fe-C相图（图 一）。 图一实际上有两 个图：（1）稳定态Fe-C图（点划线），（2）亚稳态Fe-Fe3C图。由于稳态需要很长时间才能达到，特别是在低温和低碳情况下，亚稳态往往引起人们更多的兴趣。Fe-C相图告诉我们，在不同碳含量的组成和温度下，达稳态平衡或亚稳态平衡时哪些相会生成。 我们区别了a-铁素体和奥氏体，a-铁素体在727°C （1341°F）时最多溶解0.028%C，奥氏体在1148°C （2098°F）可溶解2.11wt%C。在碳多的一侧我们发现了渗碳体（Fe3C），另外，除了高合金钢之外，高温下存在的a-铁素体引起我们较少的兴趣。 在单相区之间存在着两相混合区，例如铁素体和渗碳体，奥氏体
和渗碳体，铁素体和奥氏体。在最高温下，液相区可被发现，在液相区以下有两相区域液态奥氏体，液态渗碳体和液态铁素体。在钢的热处理中，我们总是避免液相的生成。我们给单相区一些重要的边界特殊的名字：（1）A1，低共熔温度，是奥氏体生成的最低温度；（2）A3，奥氏体区域的低温低碳边界，也即r/(r+a)边界；（3）Acm,奥氏体区域的高碳边界，也即r/(r+Fe3C)边界。 低共熔温度碳含量是指在奥氏体生成的最低温度时的碳含量（0.77wt%C）。铁素体-渗碳体混合相在冷却形成时有一个特殊的外貌，被称为珠光体，可作为微观结构实体或微观组成物来进行处理。珠光体是一种a-铁素体和渗碳体薄片的混合物，渗碳体薄片又退化为渗碳体颗粒散步在一个铁素体基质中，散步过程发生在铁素体基质扩散接近A1边界之后。 Fe-C相图源于实验。但是，热力学原理和现代热力学的数据的相关知识可以为我们提供关于相图的精确计算。当相图边界不得不被推测和低温下实验平衡很慢达到时，这种计算特别有用。如果合金元素加入Fe-C相图，A1,A3,Acm边界的位置和低共熔组成的位置会变化。值得一提的是，所有重要的合金元素降低了低共熔碳含量。奥氏体的稳定元素锰，镍降低了A3，铁素体稳定元素铬，硅，钼和钨增加A3。平衡相图不能说明的相变动力学过程与亚稳态相，必须用非稳态相转变图来描述。 各种相转变图 在钢的热处理中，相变的动力学因素与平衡图表同样重要。对于
最新材料科学基础相图习题
最新材料科学基础相图习题 (1) w B ＝0.40的合金开始凝固出来的固相成分为多少？ (2)若开始凝固出来的固体成分为w B ＝0.60，合金的成分为多少？ (3)成分为w B ＝0.70的合金最后凝固时的液体成分为多少？ (4)若合金成分为w B ＝0.50，凝固到某温度时液相成分w B ＝0.40，固相成分为w B ＝0.80，此时液相和固相的相对量各为多少? 2．Mg —Ni 系的一个共晶反应为： 0.23520.546g g i M L M N α纯＋（570℃） 设w Ni 1＝C 1为亚共晶合金，w Ni 2＝C 2为过共晶合金，这两种合金中的先共晶相的质量分数相等，但C 1合金中的α总量为C 2台金中α总量的2.5倍，试计算C 1和C 2的成分。 3．根据A-B 二元相图 (1) 写出图中的液相线、固相线、α和β相的溶解度曲线、所有的两相区及三相恒温转变线； (2) 平衡凝固时，计算A-25B(weight%)合金（y ’y 线）凝固后粗晶β相在铸锭中的相对含量； (3) 画出上述合金的冷却曲线及室温组织示意图。 4．根据如图所示的二元共晶相图 （1）分析合金I ，II 的结晶过程，并画出冷却曲线； （2）说明室温下合金I ，II 的相和组织是什么，并计算出相和组织组成物的相对含量？ （3）如果希望得到共晶组织加上5％的β初的合金，求该合金的成分。 （4）合金I ，II 在快冷不平衡状态下结晶，组织有何不同？ 5．指出下列相图中的错误： 6. 试述二组元固溶体相的吉布斯（Gibbs ）自由能-成分曲线的特点? 1．下图为一匀晶相图，试根据相图确定： (1) w B ＝0.40的合金开始凝固出来的固相成分为多少？ (2)若开始凝固出来的固体成分为w B ＝0.60，合金的成分约为多少？ (3)成分为w B ＝0.70的合金最后凝固时的液体成分约为多少？ (4)若合金成分为w B ＝0.50，凝固到某温度时液相成分w B ＝0.40，固相成分为w B ＝0.80，此时液相和固相的相对量各为多少? 第1题答案 (a) (b)