工程材料作业（1）答案
1、下列各种工件应该采用何种硬度实验方法来测定其硬度？
锉刀：HRC，黄铜轴套：HB、HRB供应状态的各种非合金钢材：HB、HRB硬质合金刀片：HV、耐磨工件的表面硬化层：HV（HRA）、调质态的机床主轴：HB、HRB、（HRC）
2、已知Cu的原子直径为2.56A，求Cu的晶格常数a，并计算1mm3Cu中的原子数。Cu是f.c.c，r=√2/4a，r=2.56A/2=1.28A；a=4r/√2=2/√2×2.56=3.62A
依据1个晶胞（a3：3.623，单位A）中有4个Cu原子，1mm3的原子数？
a3：4=1mm3：x，注意单位换算，x=4/a3，x=4/3.623=8.4×1019
3、已知金属Ａ（熔点６００℃）与金属Ｂ（熔点５００℃）在液态无限互溶；在固态３０，含４０％Ｂ的液态合金发生共晶反应。求：
①作出Ａ－Ｂ合金相图：
②写出共晶反应式。
３００℃
L４０％B
③＝３０％A＋Ａ）３０％A＋Ａ）→α+（α３０％A＋Ａ）+A
３０％A＋Ａ）
（１）计算含５０％Ｂ的合金完全凝固时
①初晶α与共晶（α＋β）的重量百分数。
属于亚共晶组织
Wα初晶%=（75-50）/（75-15）=5/12=0.42×100%=42%
W共晶%=100%-42%=58%
②α相和β相的重量百分数。
Wα%=（95-50）/（95-15）=9/16=0.56×100%=56%
Wβ%=100%-56%=44%
③共晶体中的α相和β相的重量百分数。
共晶体58%，其中的α相
W共晶α%=58%×（（95-75）/（95-15））%=58%×25%=14.5%
或：W共晶：58%与Wβ%：44%之差：14%。
W共晶β%=58%×75%=43.5%
（２）若显微组织中，测出初晶β相与（α＋β）共晶各占一半，求该合金的成分。属于过共晶组织
β/（α＋β）=1=（X-75）/（95-X）95-X=X-75，95+75=2X，X=85。
５．有形状，尺寸相同的两个Ｃｕ－Ｎｉ合金铸件，一个含Ｎｉ９０％，另一个含Ｎｉ５０％，铸件自然冷却，问哪个铸件的偏析严重，为什么？
三大因素影响成份偏析:
（1）液相线与固相线的水平距离即成份间隔，即液相线与固相线之间的垂直距离和水平距离愈大则先后结晶的各层固体之间的成份差异愈大，因而枝晶偏析程度愈大。
（2）溶质原子的扩散能力有关，如结晶温度高，原子扩散系数高，扩散能力强，偏析小。
偏析反而小了。
90%Ni合金，90%Ni合金结大）
工程材料作业（1）答案
1、下列各种工件应该采用何种硬度实验方法来测定其硬度？
锉刀：HRC，黄铜轴套：HB、HRB供应状态的各种非合金钢材：HB、HRB硬质合金刀片：HV、耐磨工件的表面硬化层：HV（HRA）、调质态的机床主轴：HB、HRB、（HRC）
2、已知Cu的原子直径为2.56A，求Cu的晶格常数a，并计算1mm3Cu中的原子数。Cu是f.c.c，r=√2/4a，r=2.56A/2=1.28A；a=4r/√2=2/√2×2.56=3.62A
依据1个晶胞（a3：3.623，单位A）中有4个Cu原子，1mm3的原子数？
a3：4=1mm3：x，注意单位换算，x=4/a3，x=4/3.623=8.4×1019
3、已知金属Ａ（熔点６００℃）与金属Ｂ（熔点５００℃）在液态无限互溶；在固态３０，含４０％Ｂ的液态合金发生共晶反应。求：
①作出Ａ－Ｂ合金相图：
②写出共晶反应式。
３００℃
L４０％B
③＝３０％A＋Ａ）３０％A＋Ａ）→α+（α３０％A＋Ａ）+A
３０％A＋Ａ）
（１）计算含５０％Ｂ的合金完全凝固时
①初晶α与共晶（α＋β）的重量百分数。
属于亚共晶组织
Wα初晶%=（75-50）/（75-15）=5/12=0.42×100%=42%
W共晶%=100%-42%=58%
②α相和β相的重量百分数。
Wα%=（95-50）/（95-15）=9/16=0.56×100%=56%
Wβ%=100%-56%=44%
③共晶体中的α相和β相的重量百分数。
共晶体58%，其中的α相
W共晶α%=58%×（（95-75）/（95-15））%=58%×25%=14.5%
或：W共晶：58%与Wβ%：44%之差：14%。
W共晶β%=58%×75%=43.5%
（２）若显微组织中，测出初晶β相与（α＋β）共晶各占一半，求该合金的成分。属于过共晶组织
β/（α＋β）=1=（X-75）/（95-X）95-X=X-75，95+75=2X，X=85。
５．有形状，尺寸相同的两个Ｃｕ－Ｎｉ合金铸件，一个含Ｎｉ９０％，另一个含Ｎｉ５０％，铸件自然冷却，问哪个铸件的偏析严重，为什么？
三大因素影响成份偏析:
（1）液相线与固相线的水平距离即成份间隔，即液相线与固相线之间的垂直距离和水平距离愈大则先后结晶的各层固体之间的成份差异愈大，因而枝晶偏析程度愈大。
（2）溶质原子的扩散能力有关，如结晶温度高，原子扩散系数高，扩散能力强，偏析小。
偏析反而小了。
90%Ni合金，90%Ni合金结大）