习题8587166.doc

1 -第 2 章习题1、 两种工程材料的原子间距－能量曲线如题 2-1 图，请根据下列应用目的选取恰当的材料，并说明理由1）高刚度的横梁（2）高温下使用的坩锅（3）由尺寸变化来检测温度变化的传感器题 1-1 图2、已知 Si 的相对原子质量为 28.09，若 100g 的 Si 中有 5x1010 个电子能自由运动，计 算： （1）能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？ （2）必须破坏的共价键之比例为多少？3、bcc-Fe 的单胞体积在 916℃时是 0.02464nm3；fcc-Fe 在相同温度时其单位晶胞的体积是 0.0486nm3，铁的相对原子质量为 55.85当 Fe 由 bcc 转变为 fcc 时，其致密度改变的百分 比为多少？ 4、铜的相对原子量为 63.55，密度为 8.96g/cm3 （1）计算铜的点阵常数和原子半径 （2） 测得 Au 的摩尔分数为 40%的 Cu-Au 固溶体的点阵常数 a=0.3795nm，密度为 14.213 g/cm3，计算说明它是什么类型的固溶体Au 相对原子量为 169.97. 5、计算面心立方晶体（100） ， （110） ， （111）等晶面的面间距和面致密度，并指出面间距 最大的面。

6、Mn 的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数 a 为 0.632nm，密度为 7.26 g/cm3，r 为 0.122nm，则 Mn 晶胞中有几个原子，其致密度为多少？ 7、四方点阵的初基晶胞轴长 a=2.5nm，c=7.5nm，画出（h0l）的倒易阵点（h 和 l≤±4） 8、标出具有下列密勒支书的晶面和晶向；（1）立方晶系（421） ， （） ， （130） ，[311]，231[]；（2）六方晶系（） ， （） ， （） ，，112111201112123] 1112[]1321 [- 2 -第 3 章习题 I1 某晶体中形成一个空位所需要的激活能为 0.32×1018J在 800℃时，1×104个原子中有一 个空位，在何温度时，103个原子中含有一个空位？ 2 已知 Al 为 fcc 晶体结构，其点阵常数 a=0.405nm，在 500℃时的空位浓度为 2×10-6，计 算这些空位分布在晶体中的平均距离 3 在 Fe 中形成 1mol 空位的能量为 104.675KJ，计算从 20℃升温至 850℃时空位数目增加多 少倍？ 4 一块 w(C)=0.1%的碳钢在 930℃渗碳，渗到 0.05cm 的地方，碳的浓度达到 0.45%。

在时 间 t>0 的全部时间，渗碳气氛保持表面成分为 1%，假设，)/)(/140000exp(100 . 225smRTDC（1）计算渗碳时间； （2）若渗层增加一倍，侧需要多少时间？ （3）若规定 w(C)=0.3%作为渗碳层厚度的度量，则在 930℃时渗碳 10h 的渗层厚度为870℃时渗碳 10h 的多少倍？ 5 碳在 α-Ti 中的扩散系数在以下温度被确定1）试确定公式是否适用；若适用，则计算扩散系数 D0和扩散激)exp(0RTQDD活能 Q （2）试求出 500℃下的扩散系数6 γ 铁在 925℃渗碳 4h，碳原子跃迁频率为，若考虑碳原子在 γ 铁中的八s/107 . 19面体间隙跃迁，跃迁的步长为 2.53×10-10m （1）求碳原子总迁移旅程 S；（2）求碳原子总迁移的均方根位移2 nR7 纯铜和 w(Zn)=30%的 Zn-Cu 合金组成的扩散偶，在焊合面上插入标记丝，在 785℃保温 56d 后，测得标记丝移动了 0.0105mm，标记平面的 x(Zn)=22%,浓度梯度，求浓度 x(Zn)=22%合金的互扩散系数mmxdNmmxxZnZn0161. 0,089. 022. 001和禀性扩散系数。

问扩散偶中的标记丝向扩散偶的哪一侧移动？8 用以下资料画出的曲线图，假设所有误差集中在 D 上，用最小二乘法求 D0和TD1lnQ12/scmD10-810-910-1010-11测量温度（℃）扩萨系数 D(m2/s)7362×10-137825×10-138351.3×10-12- 3 -T/K13501100950800第 3 章习题 II3.1. 如图 3.1 为晶体中形成点缺陷时的能量分析（ED为点缺陷的形成能，n 为点缺陷数，ΔS 和 ΔG 分别为点缺陷形成时引起的熵变和自由能变化，T 为绝对温度） ，讨论从该图我 们可以了解点缺陷那些信息图 3.1 3.2. 在面心立方晶体的面上，可以移动的位错的柏氏矢量有哪些？它们相应能在哪些(111)面上运动？3.3 纯铜单晶在{111}滑移系中的临界分切应力 τ = 1MPa， （1）说明铜的晶体结构 （2）写出临界分切应力定律的公式（3）为了在面上沿[101[方向滑移，必须在[001]方向加多大的应力？(111)3.4 讨论以下材料的强化机制：α 黄铜、硬铝、低温回火马氏体3.5 查阅文献，讨论并给出加工硬化、细晶强化、弥散强化、固溶强化等方法的强化效果 的定量关系式。

4 -第 4 章习题4.1 若要改变固态纯铜晶粒的大小，可以采用什么方法？4.2 某厂对高锰钢板进行固溶处理，加热后用冷拔钢丝绳吊挂起重机送往淬火水槽，行至 途中，钢丝绳突然断裂（该钢丝绳是新出厂且检验合格的） 试分析钢丝绳断裂的原因4.3 钨板在 1100℃加工变形和锡板在室温加工变形时，它们的组织和性能会有怎样的变化？ （钨的再结晶温度为 1200℃，锡的再结晶温度为 15℃） 4.4 再结晶晶粒大小与变形程度有什么关系？怎样利用这种关系来获得单晶体？。