结构推理
根据下图所示的Pb-Sn相图:①画出成分为w(Sn)=50/%合金的冷却曲线及其相应的平衡凝固组织。②计算该合金共晶反应后组织组成体的相对量和组成相的相对量。③计算共晶组织中的两相体积相对量,由此判断两相组织为棒状还是为层片状形态。在计算中忽略Sn在相和Pb在相中的溶解度效应,假定相的点阵常数为Pb的点阵常数:=0.390nm,晶体结构为面心立方,每个晶胞4个原子;相的点阵常数为-Sn的点阵常数:=0.583nm,=0.318nm,晶体点阵为体心立方,每个晶胞4个原子。Pb的相对原子质没207,Sn的相对原子质量为119。
【正确答案】(1)合金的冷却曲线及凝固组织如下图所示:
室温平衡组织:,或
(2)合金发生共晶反应后的组织组成体为和,各自的含量为
合金发生共晶反应后的相组成为相和相,各自的含量为
(3)相的晶胞体积为:
每个晶胞中有4个原子,每个原子占据的体积为:
相的晶胞体积:
每个晶胞4个原子,每个原子占据的体积为:
在共晶组织中,两相各自所占的质量分数分别为:
设共晶组织共有100g,则其中=45.35g,=54.65g
即相占共晶体总体积的20.75/%。由于相的含量小于27.6/%,在不考虑层片的界面能时,该共晶组织应为捧状
【答案解析】