4 枝晶 ，均匀化退火 5 平直状 ，树枝 。 6. _伪共晶_。
k0（1?k0）e7 k0??R?D， 1 。
8. 共晶 ， 熔晶 ， 偏析 ，包析
9 0.0218% ，4.3% ； P 和 Fe3C ； FCC， 间隙 ， 间隙固溶体 ， BCC ，2.11% ； 0.77 ， 珠光体 和 渗碳体 ； 4.3% ； P+F， P+Fe3C， Ld ， A+ Fe3C， P+Fe3C +Fe3CII， 液相， A ，F ， 6.69 ， 硬、脆， P 。 2 问答
1 解答： 1）见图中标注。两相区由相邻的两个单相区所构成。水平线代表三相区，见3）中的恒温反应式。
2）稳定化合物为δ、ε，不稳定化合物为β、γ。 3）1455℃，L＋δ－ε，包晶反应； 1387℃，L－ε＋Ni，共晶反应； 1135℃，L＋δ－γ，包晶反应； 855℃，L＋γ－β，包晶反应； 640℃，L－Al＋β，共晶反应；
4）Ni 30%(重量)的合金在平衡冷却时的相变过程：L－γ；855℃，L＋γ－β，包晶反应；L－β；640℃，L－Al＋β，共晶反应；
Al%?42?30?100%?28.6B,β=1-Al%=71.4%。
室温下相组成为Al＋β，
室温下组织组成为β+(Al＋β)共晶，，
共晶=1-β%=28.6%。
?%?30?0.05?100%?71.4B?0.05，(Al＋β)
5）含Ni89%（重量）的Ni-Al合金其平衡凝固时室温组织为Ni和Ni中析出的
ε，非平衡凝固后会出现非平衡共晶组织，即为Ni和少量的1387℃反应生成的L－（ε＋Ni）共晶。
6）X合金平衡凝固完毕时的组织?初晶占80%，则(?+?)共晶＝20％，设此合金
0.05?X 80%??100%0.05中Ni组元的含量是X，,可以求得X＝0.01%。 7）1500e 时Al-Ni合金系的自由能—成分曲线示意图如图。 2 解答： 1）?相晶体结构与Cu的结构保持一致，为fcc结构；
k0?CS60.9??0.61CL99.3；
2）共晶反应前的平衡分配系数
3) Cu-13.47%Sn合金在正常条件下凝固后，由于固相平均成分线相对于固相线
下移，在合金凝固过程中剩余少量液相出现非平衡结晶，发生包晶反应而出现少量?相。这些少量?相可以通过均匀化退火消除。 4）Cu-70%Sn合金平衡凝固过程为L－ε，L92.4+ε（Sn），η－??
38.2
—η
59.0
，L—η，L99.3—η
60.9
+
共晶反应刚完毕时相组成物为η+（Sn），组织组成物为η+（η+Sn）共晶。
相组成物的相对含量为：
?%?100?70?100%?76.7%,(Sn )?1??%?23.30?60.9 99.3?70?100%?76.3%,99.3?60.9（η+Sn）共晶％＝1
和组织组成物的相对含量：
－η％＝23.7％。
?%?5）合金在450℃时各相自由能---成分曲线示意图如图所示。 3 解答： 1）相区填写如图所示。相图中各等温反应如下：
935℃：L+β（Y）—ε；780℃：L+ε—δ；776℃：β（Y）—ε＋α（Y）； 635℃：L+ε—γ； 557℃：L—（Mg）＋γ。
Y=5%wt时的合金K在室温时的平衡组织为（Mg）固溶体。
c?2）Mg为hcp结构，因为r＝a/2，一个hcp晶胞中有6个原子，设a46??r3V3??atom??0.74Vcell13（6?a?a）c22则致密度为
83，
3）提高合金K强度的可能方法有细化晶粒，加工硬化。
4）Y=10%wt之合金可能的强化方法有细化晶粒，加工硬化和固溶时效。 4 解答： 相同点：均需要形核与长大，形核要满足一定热力学条件，形成一定临界晶核半径，即需要能量起伏和结构起伏。
不同点：固溶体合金形核除需要能量起伏和结构起伏外，还需要成分起伏，非平衡结晶时产生偏析，一般会产生成分过冷，凝固过程是在一个温度区间进行，而纯金属凝固在等温进行。
5 解答： 1）Fe3CII含量最多的合金、珠光体含量最多的合金、莱氏体含量最多的合金的合金成分分别为含碳量2.11%，0.77%，4.3%。
2）二元系中比较适合做变形合金和合金为单相固溶体，适合作为铸造合金的成分范围为含有较多共晶体的合金。故在含碳量小于2.11%的合金可以经过加热得到单相合金适合作为变形合金，含碳量大于4.3％的合金有共晶反应适合作为铸造合金。
3）提高压力加工合金的强度的方法主要有加工硬化，合金元素固溶产生的固溶强化，细化晶粒强化，热处理强化，第二相强化，弥散质点的弥散强化。 4）平衡反应的成分及温度，反应式为 1495℃，L0.53＋δ
0.09
－A0.17，包晶反应；
1148℃，L4.3－A2.11＋Fe3C，共晶反应； 727℃，A0.77－F0.0218+Fe3C，共析反应；
5）凝固过程：935℃：L—γ，γ—Fe3CⅡ，γ—F＋Fe3CⅡ（P）
室温下相组成为F＋Fe3CⅡ，其中
6.63?1F%??100%?84.9%,Fe 3C %?1 -F %?15.1%6.63?0.0008；室温下组织组成为
6.69?1P%??98.1%6.69?0.77P＋Fe3CⅡ，其中，Fe3CⅡ％＝1－P％＝1.9%。 6）亚稳转变后组织为P＋Fe3CⅡ，淬火冷却后C在Fe中形成过饱和固溶体（马
氏体相变）。
7) 三种钢在给定温度下的显微组织如表。 8）1200℃时各相的自由能---成分曲线示意图如图
6： 解答： 1）Ⅱ合金的平衡冷却曲线和组织如图；室温下相组成物为α＋β，
90?80?%??100%?11.8％90?5其中，β＝1－α％＝88.2%，组织组成为β＋（α
＋β）共晶，
?%?80?50?100%?75??50，（α＋β）共晶％＝1－β％＝25％；
2） Ⅰ合金在平衡凝固时室温组织为α＋βⅡ，工业条件冷却时出现少量非平衡共晶组织，室温组织为α＋βⅡ＋少量（α＋β）共晶。 3） 可以根据相图估计，在共晶温度下尽可能高的温度进行退火。
7： 解答： 1）金属固液界面的微观结构为粗糙界面，长大机制为垂直长大方式，在正温度梯度下固液界面保持平直，在负温度梯度下成长时固/液界面不稳定，结晶后容易长成树枝状晶。 8： 解答： 1）相区填充如图；
80%?100?x?1000?41.8，可以解
2）设X合金中Bi组元的含量是x，依题意有
得x＝53.44，即Bi组元的含量是53.44％。
3）设Y合金中Bi组元的含量是y，依题意有共晶含量可以解得y＝78.15，即Pb组元的含量是21.85％。
50%?100?y?1000?56.1，
4）Pb-30%Bi合金平衡凝固过程为L—α，L＋α—β，L—β，β—Bi，室温下
平衡组织为β＋Bi，非平衡凝固下由于L＋α—β包晶反应很难进行完全，故在β晶粒内部会保留部分α，室温下组织为β＋残留α＋Bi。
第七章 金属塑性变形
一 名词解释
固溶强化，应变时效，孪生，临界分切应力，变形织构 二 问答
1 单相合金的冷塑性变形与纯金属的室温塑性变形相比，有何特点。 2 金属晶体塑性变形时，滑移和孪生有何主要区别？
3 A-B二元系中，A晶体结构是bcc，形成α固溶体，B晶体结构是fcc，形成β固溶体，A与B形成?相，其晶体结构是hcp：
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