结构推理
青铜(Cu-Sn)和黄铜(Cu-Zn)相图如下图(a),(b)所示:
①叙述Cu-10/%Sn合金的不平衡冷却过程,并指出室温时的金相组织。
②比较Cu-10/%Sn合金铸件和Cu-30/%Zn合金铸件的铸造性能及铸造组织,说明Cu-10/%Sn合金铸件中有许多分散砂眼的原因。
③w(Sn)分别为2/%,11/%和15/%的青铜合金,哪一种可进行压力加工,哪种可利用铸造法来制造机件?
【正确答案】①在不平衡凝固条件下,首先将形成树枝状的晶体,随着凝固的进行,当液体中溶质富集处达到包晶成分时,将产生包晶转变:,从而在枝晶间形成相;如果冷速不是特别快,可能继续冷却至586℃时发生共析反应:;甚至冷却至520℃时再次发生共析反应:,因此铸件的最后组织将是在的枝晶间分布着相,或者分布着共析体,也可能为共析体()。
②Cu-30/%Zn合金的凝固温度范围窄,不容易产生宽的成分过冷区,即以“壳状”方式凝固,液体的流动性好,易补缩,容易获得致密的铸件,铸件组织主要为平行排列的柱状晶。
Cu-10/%Zn合金具有宽的凝固温度范围,容易形成宽的成分过冷区,即以“糊状”方式凝固,液体的流动性差,不易补缩,这是使铸件产生分散砂眼的主要原因,铸件的致密性差,铸件组织主要由树枝状柱状晶和中心等轴晶组成。
③Cu-2/%Sn合金为单相组织,塑性好,易于进行压力加工;Cu-11/%Sn,Cu-15/%Sn合金的铸态组织中含有硬而质脆的等中间相组织,不易塑性变形,适合用于铸造法来制造耐磨机件。
【答案解析】