计算机在材料科学中的应用 本文关键词：材料科，学中，计算机
计算机在材料科学中的应用 本文简介：计算机在材料科学中的应用班级：10030141X学号：13姓名：孙志勇计算机在材料科学中的应用计算机作为一种现代工具,在当今世界的各个领域日益发挥着巨大作用.但由于材料科学研究领域的广泛性和与多学科的相互渗透性,给计算机在材料科学中的应用带来了复杂性和特殊性。本文针对主要的几个方面进行一些分析和探讨
计算机在材料科学中的应用 本文内容：
计
算
机
在
材
料
科
学
中
的
应
用
班
级：10030141X
学
号：13
姓
名：孙志勇
计算机在材料科学中的应用
计算机作为一种现代工具,在当今世界的各个领域日益发挥着巨大作用.但由于材料科学研究领域的广泛性和与多学科的相互渗透性,给计算机在材料科学中的应用带来了复杂性和特殊性。本文针对主要的几个方面进行一些分析和探讨,并着重讨论新材料、新合金的设计。
1新材料、新合金的设计
新材料新合金的设计与开发,长期以来采用的是配方方法.有人比作“炒菜式”的方法。一般需经对成分一组织一性能关系的调整作多次反复实验,即“炒作”才能抚得较满意的结果。这种方法有相当的盲目性,费功、费时、经济损耗大,为此人们期望从实验比较、总结归纳的研制方式走向演绎计算的方法,而计算机技术的飞速发展恰恰合了这一发展趋势,即按所需材料性能来设计、制备新材料、新合金,并使所设计的合金成分、组织(或工艺)达到最佳配合。在这方面“高分子材料设计、“镍基耐热合金的电子设计比’，“复合材料设计”,和“船舶结构合金优化设计’心等取得了较为成功的经验。这种设计的基本原理是,从已有的大量数据、经验事实出发.利用现有的各种不同结构层次的数学模型,如合金的成分、组织、结构与性能关系的数学模型及相关数据理论.如固体与分子经验电子理论量子理论等,通过计算机运算对比、推理思维来完成优选新合金、新材料的设计过程。其中引入了数学的鼓优化理论来获得最佳方案的材料配方及生产工乙。近年来,又有人提出材料科学的专家系统。譬如计算机辅助Bi一YIG磁光薄膜材料设计的专家系统研究,在这个系统中两个最重要的部分是材料数据库和材料知识库材料数据库中存储的是具体有关材料的数据值,它只能进行查询而不能推理;材料知识库存储的是规则,当从数据库中查询不到相应的性能时,知识库却能通过推理机构以定的可信度给出性能的估算值,从而实现性能预测功能。同时,也可用该知识库进行组分和工艺设计.在整个知识库中采用近年来在国际卜兴起的数据库知识发现技术。技术是一种以强调归纳逻辑推理为特色和以自适应寻找规了卜为目标的知识库系统构造方法。从材料设计的角度看KDD技术最有用的几类模式是:1发现元素问的相关关系;对数据库中大量数据记录进了分类,进行类别判识;吞对数据库中甸类数据记录进行抽象概念描述;匡对数据库中的异常情况识别。己有的实验数据中白动总结规律,而不依赖于“专家”头脑。目前进行材料设计的方法都涉及材料的组分、工艺州能和使用之问的关系。
人工神纤网络的自学习功能正好适用于材料设计或性能预测这一类问题。譬如可伐合金研制的瓷基复合材料研制的验证叫;氮化钦膜研究的应用制了计算机程序口,不仅准确度明显提高,且运算时仅需几秒钟。华中理工大学的张乐福等利用计算机和人工网络系统对铸铁激光表面淬火实验数据进行了处理,得到满意结
2材料行为工艺的计算机模拟
计算机模拟技术是利用计算机的讨一算推理和作图功能,根据事物的客观环境条件及本身性质规律,仿照实际情况来推测顶报可能出现情况的一门技术。特别是在情况复杂的环境下,运用这种技术可达到事半功倍的效果。
3材料加工的自动化控制
材料加工是指制造材料的各种手段以及处理过程,如铸造、锻造、焊接、压力加工、机加工、热处理及粉末冶金等。所有这些均可利用计算机对其过程进行自动控制,比如口前应用较为广泛的连铸、连轧、多种化学热处理计算机控制,全自动焊机、热处理炉、粉末氢气烧结炉、数控机床掌。它们共同的特点是:准确度高;可避免人为因素造成的误差或损失;可改善工人的工作条州和劳动强度;可节省人力物力资源提高效率。由吴林等编写的《焊接过程的微计算机测示和控制户,〕正好说明了这一点。其基本原理是.根据材料加工尺寸或性能要求计算机输入相关数据,有时也需利用某种传感器探测相应信息,将得到的信息经过模/数(A/D)转换器转换成数字信号输入计算机,计算机经过自己的程序处理,最后将处理后的数字信号再经数/模(D/A)转换器变成模拟信息,进而将模拟信急传输到其相应的执行设备以达到自动拧制效果。
4材料研究科学中的数据处理
材料设计中离不开数据处理,往往所处理的数据比较复杂,涉及据精度要求较高.仅凭人工计算处理难以达到精度要求,即使能达到,也要花相当多的精力和时{司,且出错的几率很大。计算机快速准确的计算功能正好满足了这些条件和要求。这方面的应用事例不胜枚举,洛阳船舶材料研究所史嘉龙等运用计算机对球扁钢剖面要素进行r计算
大学的王宝珠等用BASIC语言对所钡」相变数据进行分段抛物处理实现r曲线拟合,绘制了钢的过冷奥氏体等温转变TTI、图和连续转变cC。在直接生成式控制气氛热处理中,由于炉内化学反应涉及多种平衡因素,因而计算复杂,姜岩等排出了较准确地计算炉气平衡成分的方程式。
5材料检测方面的应用
计算机在材料检测中的应用目前主要集中于材料的成分、组织结构与物相、物理性能的检测,以及机械零部州一的无损检测等方面。其基本方法是借助于某种探测器月各探测到的信号转化为数字信号传输到计算机里,然后通过程序员编制的相关程序对这些数字信号判断、处理后得到相应结果。料实验机等的计算机处理系统等就是这方面应用的成功事例。今后计算机在材料科学中的应用会日益广泛.日益深入,作为材料工作者,应充分利用这一现代化工具来排动材料利学的发展.
总之，计算机在社会的各个方面都应用广泛。我们材料科学的未来是一片光明。材料科学是多学科交又的新兴的发展不成熟的学科,目前对它的研究很大程度上还依赖于事实和经验的积累,系统地研究还需一个很长的过程。计算机作为一种现代工具,在当今世界的各个领域日益发挥巨大的作用,它己渗透到各门科领域以及日常生活中成为现代化的标志。在材料领域,计算机也正在逐渐成为极其重要的工具,计算机在材料科学中的应用正是材料科学飞速发展的重要原因之一。
我认为计算机科学与材料科学研究相结合，改进了研究工具和研究方法，促进了学科的发展。过去，人们主要通过实验和理论两种途径进行科学技术研究。现在，计算和模拟已成为研究工作的第三条途径。计算机与有关的实验观测仪器相结合，可对实验数据进行现场记录、整理、加工、分析和绘制图表，显著地提高实验工作的质量和效率。计算机辅助设计已成为工程设计优质化、自动化的重要手段。在理论研究方面，计算机是人类大脑的延伸，可代替人脑的若干功能并加以强化。古老的数学靠纸和笔运算，现在计算机成了新的工具，数学定理证明之类的繁重脑力劳动，已可能由计算机来完成或部分完成。计算和模拟更是一种新的研究手段。计算机在材料科学中的广泛应用，常常产生显著的经济效益和效益，从而引起产业结构、产品构等方面的重大变化。
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269~272
篇2：材料科学基础专业词汇
材料科学基础专业词汇 本文关键词：材料科学，词汇，基础，专业
材料科学基础专业词汇 本文简介：材料科学基础专业词汇:第一章晶体结构原子质量单位Atomicmassunit(amu)原子数Atomicnumber原子量Atomicweight波尔原子模型Bohratomicmodel键能Bondingenergy库仑力Coulombicforce共价键Covalentbond分子的构型mole
材料科学基础专业词汇 本文内容：
材料科学基础专业词汇
:
第一章晶体结构
原子质量单位Atomic
mass
unit
(amu)
原子数Atomic
number
原子量Atomic
weight
波尔原子模型Bohr
atomic
model
键能Bonding
energy
库仑力Coulombic
force
共价键Covalent
bond
分子的构型
molecular
configuration
电子构型electronic
configuration
负电的Electronegative
正电的Electropositive
基态Ground
state
氢键Hydrogen
bond
离子键Ionic
bond
同位素Isotope
金属键Metallic
bond
摩尔Mole
分子Molecule
泡利不相容原理Pauli
exclusion
principle
元素周期表Periodic
table
原子atom
分子molecule
分子量molecule
weight
量子数quantum
number
价电子valence
electron
极性分子
Polar
molecule
范德华键van
der
waals
bond
电子轨道electron
orbitals
点群point
group
对称要素symmetry
elements
各向异性anisotropy
原子堆积因数atomic
packing
factor(APF)
体心立方结构body-centered
cubic
(BCC)
面心立方结构face-centered
cubic
(FCC)
布拉格定律bragg’s
law
配位数coordination
number
晶体结构crystal
structure
晶系crystal
system
晶体的crystalline
衍射diffraction
中子衍射neutron
diffraction
电子衍射electron
diffraction
晶界grain
boundary
六方密堆积hexagonal
close-packed
(HCP)
林规则Pauling’s
rules
NaCl鲍型结构NaCl-type
structure
CsCl闪锌矿型结构Blende-type
structure
型结构Caesium
Chloride
structure
金红石型结构Rutile
structure
纤锌矿型结构Wurtzite
structure
尖晶石型结构Spinel-type
structure
萤石型结构Fluorite
structure
硅酸盐结构Structure
of
silicates
岛状结构Island
structure
层状结构Layer
structure
钙钛矿型结构Perovskite-type
structure
链状结构Chain
structure
架状结构Framework
structure
滑石talc
叶蜡石pyrophyllite
高岭石kaolinite
石英quartz
长石feldspar
美橄榄石forsterite
各向同性的isotropic
各向异性的anisotropy
晶格lattice
晶格参数lattice
parameters
密勒指数miller
indices
非结晶的noncrystalline
多晶的polycrystalline
多晶形polymorphism
单晶single
crystal
晶胞unit
cell
电位electron
states(化合)价valence
电子electrons
共价键covalent
bonding
金属键metallic
bonding
离子键Ionic
bonding
极性分子polar
molecules
衍射角diffraction
angle
原子面密度atomic
planar
density
合金alloy
粒度,晶粒大小grain
size
显微结构microstructure
显微照相photomicrograph
透射电子显微镜transmission
electron
microscope
(TEM)
重量百分数weight
percent
扫描电子显微镜scanning
electron
microscope
(SEM)
四方的tetragonal
单斜的monoclinic
配位数coordination
number
材料科学基础专业词汇:第二章晶体结构缺陷
缺陷defect,imperfection
点缺陷point
defect
线缺陷line
defect,dislocation
面缺陷interface
defect
体缺陷volume
defect
位错排列dislocation
arrangement
位错线dislocation
line
刃位错edge
dislocation
螺位错screw
dislocation
混合位错mixed
dislocation
晶界grain
boundaries
大角度晶界high-angle
grain
boundaries
小角度晶界tilt
boundary,孪晶界twin
boundaries
位错气团dislocation
atmosphere
位错阵列dislocation
array
位错轴dislocation
axis
位错胞dislocation
cell
位错爬移dislocation
climb
位错聚结dislocation
coalescence
位错滑移dislocation
slip
位错核心能量dislocation
core
energy
位错阻尼dislocation
damping
位错密度dislocation
density
位错裂纹dislocation
crack
原子错位substitution
of
a
wrong
atom
间隙原子interstitial
atom
晶格空位vacant
lattice
sites
间隙位置interstitial
sites
杂质impurities
弗伦克尔缺陷Frenkel
disorder
错位原子misplaced
atoms
肖脱基缺陷Schottky
disorder
主晶相the
host
lattice
缔合中心Associated
Centers.
自由电子Free
Electrons
电子空穴Electron
Holes
伯格斯矢量Burgers
克罗各-明克符号Kroger
Vink
notation
中性原子neutral
atom
材料科学基础专业词汇:第二章晶体结构缺陷-固溶体
固溶体solid
solution
固溶度solid
solubility
化合物compound
间隙固溶体interstitial
solid
solution
置换固溶体substitutional
solid
solution
金属间化合物intermetallics
不混溶固溶体immiscible
solid
solution
转熔型固溶体peritectic
solid
solution
有序固溶体ordered
solid
solution
无序固溶体disordered
solid
solution
取代型固溶体Substitutional
solid
solutions
过饱和固溶体supersaturated
solid
solution
固溶强化solid
solution
strengthening
非化学计量化合物Nonstoichiometric
compound
材料科学基础专业词汇:第三章熔体结构
熔体结构structure
of
melt过冷液体supercooling
melt
玻璃态vitreous
state
软化温度softening
temperature
粘度viscosity
表面张力Surface
tension
介稳态过渡相metastable
phase
组织constitution
淬火quenching
退火的softened
玻璃分相phase
separation
in
glasses
体积收缩volume
shrinkage
材料科学基础专业词汇:第四章固体的表面与界面
表面surface
界面interface
异相界面heterophase
boundary晶界grain
boundary
同相界面homophase
boundary
表面能surface
energy
小角度晶界low
angle
grain
boundary
大角度晶界high
angle
grain
boundary
共格孪晶界coherent
twin
boundary
晶界迁移grain
boundary
migration
错配度mismatch
驰豫relaxation
重构reconstuction
表面吸附surface
adsorption
表面能surface
energy
倾转晶界titlt
grain
boundary
扭转晶界twist
grain
boundary
倒易密度reciprocal
density
共格界面coherent
boundary
半共格界面semi-coherent
boundary
非共格界面noncoherent
boundary
界面能interfacial
free
energy
应变能strain
energy
晶体学取向关系crystallographic
orientation
惯习面habit
plane
材料科学基础专业词汇:第五章相图
相图phase
diagrams
相phase
组分component
组元compoonent
投影图Projection
drawing
相律Phase
rule
浓度三角形Concentration
triangle
冷却曲线Cooling
curve
成分composition
自由度freedom
相平衡phase
equilibrium
化学势chemical
potential
热力学thermodynamics
相律phase
rule
吉布斯相律Gibbs
phase
rule
自由能free
energy吉布斯混合能Gibbs
energy
of
mixing
吉布斯函数Gibbs
function
吉布斯自由能Gibbs
free
energy
热力学函数thermodynamics
function
吉布斯熵Gibbs
entropy
热分析thermal
analysis
过冷度degree
of
supercooling
杠杆定律lever
rule
过冷supercooling
相界phase
boundary
相界线phase
boundary
line
相界交联phase
boundary
crosslinking
共轭线
conjugate
lines
相界有限交联phase
boundary
crosslinking
相界反应phase
boundary
reaction
相变phase
change
相组成phase
composition
共格相phase-coherent
金相相组织phase
constentuent
相衬phase
contrast
相衬显微镜phase
contrast
microscope
相衬显微术phase
contrast
microscopy
相分布phase
distribution
相平衡常数phase
equilibrium
constant
相平衡图phase
equilibrium
diagram
相变滞后phase
transition
lag
相分离phase
segregation
相序phase
order
相稳定性phase
stability
相态phase
state
相稳定区phase
stabile
range
相变温度phase
transition
temperature
相变压力phase
transition
pressure
同质多晶转变polymorphic
transformation
同素异晶转变allotropic
transformation
相平衡条件phase
equilibrium
conditions
显微结构microstructures
低共熔体eutectoid
不混溶性immiscibility
材料科学基础专业词汇:第六章扩散
活化能activation
energy
扩散通量
diffusion
flux
浓度梯度concentration
gradient
菲克第一定律Fick’s
first
law菲克第二定律Fick’s
second
law
相关因子correlation
factor
稳态扩散steady
state
diffusion
非稳态扩散nonsteady-state
diffusion
扩散系数diffusion
coefficient
跳动几率jump
frequency
填隙机制interstitalcy
mechanism
晶界扩散grain
boundary
diffusion
短路扩散short-circuit
diffusion
上坡扩散uphill
diffusion
下坡扩散Downhill
diffusion
互扩散系数Mutual
diffusion
渗碳剂carburizing
浓度梯度concentration
gradient
浓度分布曲线concentration
profile
扩散流量diffusion
flux
驱动力driving
force
间隙扩散interstitial
diffusion
自扩散self-diffusion
表面扩散surface
diffusion空位扩散vacancy
diffusion
扩散偶diffusion
couple
扩散方程diffusion
equation
扩散机理diffusion
mechanism
扩散特性diffusion
property
无规行走Random
walk
达肯方程Dark
equation
柯肯达尔效应Kirkendall
equation
本征热缺陷Intrinsic
thermal
defect
本征扩散系数Intrinsic
diffusion
coefficient
离子电导率Ion-conductivity
空位机制Vacancy
concentration
材料科学基础专业词汇:第七章相变
过冷supercooling
过冷度degree
of
supercooling
晶核nucleus
形核nucleation
形核功nucleation
energy
晶体长大crystal
growth
均匀形核homogeneous
nucleation
非均匀形核heterogeneous
nucleation
形核率nucleation
rate
长大速率growth
rate
奥氏体austenite
热力学函数thermodynamics
function
临界晶核critical
nucleus
临界晶核半径
critical
nucleus
radius
枝晶偏析
dendritic
segregation
平衡分配系数equilibrium
distributioncoefficient
引领（领先）相leading
phase
局部平衡localized
equilibrium
有效分配系数effective
distribution
coefficient
成分过冷constitutional
supercooling
共晶组织eutectic
structure
层状共晶体
lamellar
eutectic
伪共晶pseudoeutectic
离异共晶divorsed
eutectic
表面等轴晶区chill
zone
柱状晶区columnar
zone
中心等轴晶区equiaxed
crystal
zone
定向凝固unidirectional
solidification
急冷技术splatcooling
区域提纯zone
refining
单晶提拉法Czochralski
method
晶界形核boundary
nucleation
位错形核dislocation
nucleation
晶核长大nuclei
growth
斯宾那多分解spinodal
decomposition
有序无序转变disordered-order
transition
马氏体相变martensite
phase
transformation
马氏体martensite
均匀化热处理homogenization
heat
treatment
材料科学基础专业词汇:第八、九章固相反应和烧结
固相反应solid
state
reaction
烧结sintering
固溶处理solution
heat
treatment烧成fire
合金alloy
再结晶Recrystallization
共晶反应eutectic
reaction
二次再结晶Secondary
recrystallization
成核nucleation
铁碳合金iron-carbon
alloy
结晶crystallization
子晶，雏晶matted
crystal
铁素体ferrite
耔晶取向seed
orientation
异质核化heterogeneous
nucleation
渗碳体cementite
篇3：材料科学基础第十章
材料科学基础第十章 本文关键词：材料科学，第十章，基础
材料科学基础第十章 本文简介：第十章相图一、学习目的金属及其他工程材料的性能决定于其内部的组织、结构，金属材料的组织又由基本的相所组成。由一个相所组成的组织叫单相组织，两个或两个以上的相组成的叫两相或多相组织。材料中相的状态由其成分和所处温度来决定，它是研究组织的基础。相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形，其所
材料科学基础第十章 本文内容：
第十章
相图
一、学习目的
金属及其他工程材料的性能决定于其内部的组织、结构，金属材料的组织又由基本的相所组成。由一个相所组成的组织叫单相组织，两个或两个以上的相组成的叫两相或多相组织。材料中相的状态由其成分和所处温度来决定，它是研究组织的基础。相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形，其所表示的相的状态是平衡状态，因而是在一定温度、成分条件下热力学最稳定、自由能最低的状态。利用相图可以制订材料生产和处理工艺，可以预测材料性能，可以进行材料生产过程中的故障分析，还可以利用相图推断不平衡态可能的组织变化趋势和特征。这对理解非平衡结构并研制、开发新材料有重要意义。总之相图知识的掌握和理解对于从事设计和控制热处理相关工艺的工程师而言具有重要的应用价值。
二、本章的主要内容
1、(a)
画简单的完全固溶相图和共晶相图的示意图。
(b)
在这些相图中标出不同相区区域。
(c)
标出液相线、固相线、固溶相线。
2、给定的二元相图中，已知合金的组成，所处温度，并假定合金处在平衡状态，确定：
(a)
存在的相；
(b)
平衡相的组成；
(c)
合金中平衡相的质量分数。
3、二元相图中
(a)
确定共晶，共析和包晶转变的温度和组成
(b)
写出加热或冷却时上述所有转变的反应式
4、已知组成在0.022
wt%
C
和2.14
wt%
C之间的Fe-C合金
(a)
指定合金是否为亚共析或过共析合金；
(b)
给出先共析相的名称；
(c)
计算先共析相和珠光体的质量分数；
(d)
画出温度刚好在共析温度之下时的显微组织的示意图
三、重要术语和概念
Austenite:
奥氏体
具有面心立方晶体结构的铁g-Fe，也是碳溶解于g-Fe所形成的间隙固溶体。
Cementite:
渗碳体
铁与碳形成的化合物Fe3C叫做渗碳体，它的含碳量为6.67%
Component:
组元
组成合金的化学组分(元素或化合物)，可用于确定其组成。
Congruent
transformation:
无成分变化转变
相同成分的不同相之间的转变。
Equilibrium
(Phase):
平衡(相)
是指体系的一种状态，在此状态下，在无限长的时间内，相的性质保持不变。平衡状态下自由能达到最小值。
Eutectic
structure:
共晶结构
具有共晶成分的液体凝固得到的两相显微结构(组织)
。
Eutectic
phase:
共晶相
共晶结构中存在的两相中的某一相。
Eutectic
reaction:
共晶反应
随着冷却过程，一个液相等温可逆地转变为两个紧密混合的新固相的反应。
Eutectoid
reaction:
共析反应
随着冷却过程，一个固相等温可逆地转变为两个紧密混合的新固相的反应。
Ferrite:
铁素体
具有体心立方晶体结构的铁a-Fe，同样碳溶于a-Fe中的间隙固溶体称为铁素体。
Free
energy:
自由能
一热力学量，它是体系的内能和熵(或无序度)的函数。在平衡态，自由能达到其最小值。
Gibbs
phase
rule:
吉布斯相律
多相平衡系统中，系统的自由度数、独立组分数、相数和对系统的平衡状态能够发生影响的外界因素之间的关系：F=C-P+n
Hypereutectoid
alloy:
过共析合金
可得到共析反应的合金体系，此合金中溶质的浓度大于共析成分。
Hypoeutectoid
alloy:
亚共析合金
可得到共析反应的合金体系，此合金中溶质的浓度小于共析成分。
Intermediate
solid
solution:
中间固溶体
非纯组分的一定成分范围的固溶体或相。
Intermetallic
compound:
金属间化合物
具有明确的化学式的两种金属间的化合物。在相图中，它以中间相出现，其存在的成分范围非常窄。
Invariant
point:
三相点
二元相图中三相平衡共存的点
Isomorphous:
同晶形
具有相同结构的物质。从相图的理解来讲，同构意味着具有相同的结构或者在所有成分范围内固态完全互溶。
Lever
rule:
杠杆规则
一种数学表达式，用来计算在两相平衡合金体系中的每一相的相对质量。
Liquidus
line:
液相线
在二元相图中，液相和液+固相之间的分界线。合金而言，此线上的液态温度是在平衡冷却条件下开始产生固相的温度。
Metastable:
亚稳
在非常长的时间内可持续存在的非平衡态。
Microconstituent:
微组元
显微组织的组成，它具有确定的特征结构。由一个以上的相组成，如珠光体。
Pearlite:
珠光体
由共析成分的奥氏体转变而得到的在一些钢和铸铁中出现的两相显微结构，是由a-铁素体和渗碳体交互形成的层状或片状组成。
Peritectic
reaction:
包晶反应
随着冷却过程，一固相和一液相等温可逆转变为具有不同组成的固相的反应。
Phase:
相
体系具有相同的物理和化学性质的均匀部分
Phase
diagram:
相图
用图形来描述相平衡系统的成分、外界条件(例：温度和压力)与相的状态，这种综合图形称为相图。
Primary
phase:
初晶相
除了共晶结构之外存在的相。
Proeutectoid
cementite:
先共析渗碳体
过共析钢中与珠光体共存的最初析出的渗碳体。
Proeutectoid
ferrite:
先共析铁素体
亚共析钢中与珠光体共存的最初析出的铁素体。
Solidus
line:
固相线
在相图中，连接平衡冷却条件下完成凝固或者平衡加热条件下开始熔化之点的轨迹线。
Solubility
limit:
溶解度
不形成新相的条件下，溶质可溶解在溶剂中的最大浓度。
Solvus
line:
固溶相线
在相图中描述固溶度与温度关系的点的轨迹线
System:
体系
有两种可能的含意：(1)所研究的对象既指定材料
(2)
由相同组元组成的一系列可存在的合金。
Terminal
solid
solution:
端部固溶体
成分范围处于二元相图中两端的固溶体。
Tie
line:
结线
二元相图中穿过两相平衡区的水平线；结线与相分界线之间的两个交点各描述在所讨论温度下相的平衡组成。
四、主要例题、习题的分析
10.11
A
1.5kg
specimen
of
a
90wt%
Pb-10wt%
Sn
alloy
is
heated
to
250°C,at
which
temperature
it
is
entirely
an
a-phase
solid
solution
(Figure
10.7).
The
alloy
is
to
be
melted
to
the
extent
that
50%
of
the
specimen
is
liquid,the
remainder
being
the
a-phase.
This
may
be
accomplished
either
by
heating
the
alloy
or
changing
its
composition
while
holding
the
temperature
constant.
(a)
To
what
temperature
must
the
specimen
be
heated?
The
Specimen
must
be
heated
to
295.84°C.
(b)
How
much
tin
must
be
added
to
the
1.5kg
specimen
at
250°C
to
achieve
this
state?
答：
(a)
样品必须加热到295.84°C
(b)
此时的组成应为23.7
wt%
Sn。设加入的Sn量为x
kg，
则应满足下列关系。
解此方程得：x=0.269kg
10.24
A
30
wt%
Sn-70
wt%
Pb
alloy
is
heated
to
a
temperature
within
the
a+liquid
phase
region.
If
the
mass
fraction
of
each
phase
is
0.5,estimate
(a)
the
temperature
of
the
alloy,and
(b)
the
compositions
of
the
two
phases.
答：(a)
根据Sn-Pb相图，组成为A
30
wt%
Sn-70
wt%
Pb的合金，平衡两相质量分数为0.5时的对应合金温度为225°C。
(b)
平衡两相中，a相的组成为16.4
wt%
Sn-83.6
wt%
Pb，液相的组成为43.6
wt%
Sn-56.4
wt%
Pb。
10.26由金属A和B元素构成的合金由富含A的a相和富含B的b平衡两相组成。在确定温度下，从下列的两相质量分数数据，确定a、b两相的组成。
合金成分
a
相分数
b
相分数
60wt%A-40wt%B
0.57
0.43
30wt%A-70wt%B
0.14
0.86
答：设a相的组成为x
wt%
B,b相的组成为y
wt%
B，则
当合金组成为60wt%A-40wt%B时，根据杠杆定律有：
0.57′(40-x)=0.43′(
y-40)
当合金组成为30wt%A-70wt%B时，同理有：
0.14′(70-x)=0.86′(
y-70)
联立方程得：x=10；y=80
即a相的组成为
90wt%A-10wt%B，
b相的组成为20wt%A-80wt%B。
10.27组成为55
wt%
B-45
wt%
A的A-B合金，在某一确定温度下，由质量分数为0.5的a、b两相组成。如果b相的组成为90
wt%
B-10
wt%
A，则a相的组成为多少？
答：质量分数为0.5，意味着Wa=Wb
设a相的组成为x
wt%
B,根据杠杆定律有：
(55-x)′
Wa
=(90-55)′
Wb
解得：x=20，即a相的组成为
20
wt%
B-80
wt%
A
10.51相和组织的区别是什么？
答：相是物理化学性质均匀的部分
组织表示的是材料的微观结构，它可以由一个相或若干相组成。
10.69
组成为5
wt%
C-95
wt%
Fe的Fe-C合金，以非常缓慢的速度冷却至下列温度：1175°C,1145°C,and
700°C时，给出显微结构的示意性草图。标出相，指出它们的组成（近似）
答：1175°C时：L
+
Fe3C；1145°C时：g
+
Fe3C；700°C时：a
+
Fe3C
示意草图（略）：
五、背景资料
虽然纯金属在人类生活和和生产中也获得了一定程度的应用，但它们的性能远不能满足多方面的要求。在工业中更广泛地被应用的是合金。
为了正确地对各种合金进行熔铸、锻压和热处理，必须了解它们的熔点和发生固态转变的温度，并研究它们的凝固过程和凝固后的组织。目前已测定出许多二元合金系的成分与其熔点及固态转变温度曲线，并分析了不同成分的合金在不同温度下的组织状态。合金相图就是以这些试验结果为基础而建立起来的。它是一种能够反映给定合金系中合金成分、温度与其组织状态之间关系的图形，是制订合金熔铸、锻压及热处理工艺规范的重要依据，也是分析合金组织的重要参考资料，具体应用可列举如下：
相图是材料科学的基础内容。在材料工程中有重要意义，可举出以下应用的有关方面。
(1)
研制、开发新材料，确定材料成分
根据研制合金工程应用的工况条件和性能要求，利用已有合金系的相图和相图与性能关系的知识，可选定合金系和确定合金成分。如对陶瓷材料，根据Al2O3-SiO2系统相图，可以找出铝硅质耐火材料的合适组成，根据CaO-
Al2O3-SiO2系统相图设计容易烧成的、性能优良的水熟料配方。
(2)
利用相图制订材料生产和处理工艺
一般金属材料主要的生产过程是熔炼、铸造获得铸锭或铸件，铸锭再经锻轧热变形生产出锻坏、锻件或型材，加工后的零、部件须进行热处理以改善性能；陶瓷材料和部分金属材料采用粉末冶金方法生产，压制成形，固态烧结。在材料的生产和处理中，熔炼和浇注温度、热变形温度范围、烧结温度、热处理类型以及工艺参数均可由该合金或陶瓷材料的相图作为依据来制订。
(3)
利用相图分析平衡态的组织和推断不平衡态可能的组织变化
根据相图可确定形成单相组织或两相组织，组织中相的分布和数量；不平衡状态下组织的可能变化趋势和特征。
(4)
利用相图与性能关系预测材料性能
相图与材料的力学性能、物理性能以及工艺性能都有一定关系，因而可根据材料的相图预测其有关性能。
(5)
利用相图与性能关系预测材料性能
如工件在热加工中出现的一些缺陷、废品，可根据某些杂质元素在相图中可能的反应予以分析和控制。
参考书目
1.
钱临照：晶体缺陷研究的历史回顾，《物理》,第9卷，第4期,1980。