利用下面数据绘制Mg-Cu体系的相图。Mg(熔点为648℃)和Cu(熔点为1085℃)形成两种化合物:MgCu2(熔点为800℃),Mg2Cu(熔点为580℃);形成三个低共熔混合物,其组成分别为w(Mg)=0.10、w(Mg)=0.33、w(Mg)=0.65,它们的熔点分别为690℃、560℃、380℃。[M(Cu)=63.55×10-3kg·mol-1,M(Mg)=24.35×10-3kg·mol-1]
问答题
根据上述实验数据绘制Mg-Cu二元凝聚系相图。
【正确答案】由于实验结果是以质量分数给出的,所以在绘制相图之前,首先分别计算化合物MgCu2和Mg2Cu中Mg的质量分数。 MgCu2中 w1(Mg)=24.31/(24.31+63.55×2)=0.161 Mg2Cu中 w2(Mg)=24.31×Z/(24.31×2+63.55)=0.433 依题所给数据绘制相图如下图所示。
【答案解析】
问答题
画出组成为w(Mg)=0.25的900℃的熔体降温到100℃时的步冷曲线。
【正确答案】w(Mg)=0.25的原始组成点溶液高温冷却时,首先遇到MgCu2的固液平衡线,步冷曲线出现转折,温度下降速率增大。继续降温后,遇到MgCu2、Mg2Cu和液相的三相平衡线,步冷曲线出现平台,待液相量全部消耗完全后,温度继续下降。步冷曲线如图5-58右侧所示。
【答案解析】
问答题
当第2小题中的熔体1kg降温至无限接近560℃时,可得到何种化合物?其质量为若干?
【正确答案】由图可知,可得到化合物MgCu2。设降温在无限接近560℃时,析出MgCu2(s)的质量为mg,则液相质量为(1000-m)g,根据杠杆规则,有 m×(0.25-0.161)=(1000-m)×(0.33-0.25) 解得m=0.47kg
【答案解析】