太原理工大學(xué)材料科學(xué)基礎(chǔ)習(xí)題及參考答案
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第一章 原子結(jié)構(gòu)與結(jié)合鍵習(xí) 題1-1 計(jì)算下列粒子的德布羅意波長:(1) 質(zhì)量為10-10 kg,運(yùn)動(dòng)速度為0.01 ms-1的塵埃;(2) 速度為103 m/s的氫原子;(3) 能量為300 eV的自由電子。1-2 怎樣理解波函數(shù)的物理意義? 1-3 在原子結(jié)構(gòu)中,2和2d代表什么?1-4 寫出決定原子軌道的量子數(shù)取值規(guī)定,并說明其物理意義。1-5 試?yán)L出s、p、d軌道的二維角度分布平面圖。1-6 多電子原子中,屏蔽效應(yīng)和鉆穿效應(yīng)是怎樣影響電子的能級的?1-7 寫出下列原子的基態(tài)電子組態(tài)(括號(hào)內(nèi)為原子序號(hào)):C (6), P (15), Cl (17), Cr (24) 。1-8 形成離子鍵有哪些條件?其本質(zhì)是什么?1-9 試述共價(jià)鍵的本質(zhì)。共價(jià)鍵理論包括哪些理論?各有什么缺點(diǎn)?1-10 何謂金屬鍵?金屬的性能與金屬鍵關(guān)系如何?1-11 范德華鍵與氫鍵有何特點(diǎn)和區(qū)別?參考答案:1-1 利用公式 = h/p = h/mv 、E = h 計(jì)算德布羅意波長。1-8 離子鍵是由電離能很小、易失去電子的金屬原子與電子親合能大的非金屬原子相互作用時(shí),產(chǎn)生電子得失而形成的離子固體的結(jié)合方式。1-9 共價(jià)鍵是由相鄰原子共有其價(jià)電子來獲得穩(wěn)態(tài)電子結(jié)構(gòu)的結(jié)合方式。共價(jià)鍵理論包括價(jià)鍵理論、分子軌道理論和雜化軌道理論。1-10 當(dāng)大量金屬原子的價(jià)電子脫離所屬原子而形成自由電子時(shí),由金屬的正離子與自由電子間的靜電引力使金屬原子結(jié)合起來的方式為金屬建。 由于存在自由電子,金屬具有高導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性;自由電子能吸收光波能量產(chǎn)生躍遷,表現(xiàn)出有金屬光澤、不透明;金屬正離子以球星密堆方式組成,晶體原子間可滑動(dòng),表現(xiàn)出有延展性。第二章 材料的結(jié)構(gòu)習(xí) 題2-1 定義下述術(shù)語,并注意它們之間的聯(lián)系和區(qū)別。晶系,空間群,平移群,空間點(diǎn)陣。2-2 名詞解釋:晶胞與空間格子的平行六面體,并比較它們的不同點(diǎn)。2-3 (1) 一晶面在x、y、z軸上的截距分別為2a、3b和6c,求出該晶面的米勒指數(shù)。(2) 一晶面在x、y、z軸上的截距分別為a/3、b/2和c,求出該晶面指數(shù)。2-4 在立方晶系的晶胞中畫出下列米勒指數(shù)的晶面和晶向:(001) 與 20, (111) 與 11, (10) 與 111, (2) 與 236, (257) 與 1 1, (123) 與 11 。2-5 在立方晶系的晶胞中畫出下列米勒指數(shù)的晶面和晶向:(102),(11),(1),1 10,1 1,10 和 21 。2-6 在六方晶胞中畫出下列的晶面和晶向:(0001),(010),(110),(102),(012),0001,010,110,011 。2-7 (1) 寫出六方體、八面體、六八面體、單形號(hào)分別為 100、111、和 321的晶面符號(hào)(2) 寫出六方晶系的晶胞晶面族為 100、111、321 的等價(jià)晶面指數(shù)。2-8 寫出六方晶系晶胞的 110 和 102 晶面族的等價(jià)晶面指數(shù)。2-9 求 (1) 由面 (121) 與 (100) 所決定的晶帶軸指數(shù)和 (100) 與 (010) 所決定的晶帶軸指數(shù)。(2) 由晶向 001 與 111 所決定的晶面指數(shù)和 010 與100 所決定的晶面指數(shù)。2-10 (1) 已知室溫下-Fe的點(diǎn)陣常數(shù)為0.286 nm,分別求(100)、(110)、(123)的晶面間距。(2) 已知916時(shí)-Fe的點(diǎn)陣常數(shù)為0.365 nm,分別求出 (100)、(111) 和 (112) 的晶面間距。2-11 (1) abc、 = = = 90的晶體屬于什么晶族和晶系? (2) abc、 = 90的晶體屬于什么晶族和晶系? (3) 你能否據(jù)此確定這2種晶體的布拉維點(diǎn)陣?2-12 寫出面心立方格子的單位平行六面體上所有結(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。2-13 根據(jù)對稱要素組合規(guī)律,分別確定下列各種情況下對稱要素的組合。 L2 L2,L2 L4,L2 L6; P L2,P L4,P L6; P + L2 (對稱面包含L2 ),P + L3,P + L4,P + L6。2-14 確定MgO、TlCl3、GaAs、ThO2、SnO2晶體結(jié)構(gòu)的點(diǎn)群、空間群、晶族晶系、質(zhì)點(diǎn)的空間坐標(biāo)、正負(fù)離子的配位數(shù)、晶體的鍵型、一個(gè)晶胞占有正負(fù)離子的數(shù)目和堆積系數(shù)。2-15 已知Cs+ 半徑為0.170 nm,Cl- 半徑為0.181 nm,計(jì)算堆積系數(shù) ( 堆積系數(shù) = V/ a3 =一個(gè)晶胞占有正負(fù)離子的體積/一個(gè)晶胞的體積 ) 。2-16 已知Mg2+ 半徑為0.072 nm,O2- 半徑為0.140 nm,計(jì)算MgO結(jié)構(gòu)的堆積系數(shù)。2-17 計(jì)算體心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子數(shù)、配位數(shù)和堆積系數(shù)。2-18 用米勒指數(shù)表示出體心立方、面心立方、密排六方結(jié)構(gòu)中的原子密排晶面和原子密排晶向。2-19 Ag和Al 都是面心立方結(jié)構(gòu),且原子半徑相似,r (Ag) = 0.288 nm,r (Al) =0.286 nm,但都不能形成連續(xù) (無限) 固溶體,為什么?2-20 下列合金相屬什么類型?指出其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要控制因素。鐵素體,奧氏體,MnS,F(xiàn)e3C,Mg2Si,Cu31Sn82-21 (1) 敘述形成固溶體的影響因素。 (2) 形成連續(xù)固溶體的充分必要條件是什么?2-22 MgO-FeO、ThO2-UO2、Ni-Cu、MgO-CaO、Fe-C、Cu-Zn等各自兩兩可形成什么固溶體?為什么?2-23 什么是金屬間化合物?試敘述金屬間化合物的結(jié)構(gòu)類型和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2-24 下列硅酸鹽化合物屬于什么結(jié)構(gòu)類型?說明理由。(MgFe)2 SiO4 ,Zn4 Si2O7 ( OH )2,BaTi Si3O9 ,Be3Al2 Si4O18,Ca3 Si3O8,KCa4 Si4O102 F8H2O,Ca Al2Si2O8,K AlSi2O6 。2-25 (1) 為什么滑石與高嶺石實(shí)際發(fā)生的那種解理是合理的? (2) 為什么滑石比高嶺石軟的多?2-26 敘述葉臘石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(結(jié)構(gòu)類型、層內(nèi)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、層內(nèi)帶電荷情況、層間結(jié)合力)。2-27 為什么石英不同系列變體之間轉(zhuǎn)化溫度比同系列變體之間轉(zhuǎn)化溫度高得多?2-28 比較硅酸鹽玻璃與金屬玻璃的異同點(diǎn)。2-29 玻璃的組成為w(Na2O)13、w (CaO)13和w(SiO2)74,計(jì)算該玻璃的4個(gè)結(jié)構(gòu)參數(shù)。2-30 有兩種不同配比的破璃,其組成如下:序號(hào)w(Na2O)/%w(Al2O3) /%w(SiO2) /%11020702201070通過計(jì)算說明兩種玻璃高溫下的粘度大小。2-31 名詞解釋:(1) 高分子的鏈結(jié)構(gòu);(2) 高分于的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。2-32 鍵接方式對高聚物材料的性能有何影喝? 分子鏈的幾何形狀對高分子的性能有何影響?2-33 高分子的構(gòu)型與構(gòu)象有何不同?如果聚丙烯的等規(guī)度不高,能否用改變構(gòu)象的方法提高等規(guī)度? 說明理由。2-34 用密度梯度管測得某滌綸樹脂試樣的密度為 =1.36g/cm3,若滌綸樹脂的晶區(qū)密度為c1.50g/cm3,非晶區(qū)密度為a1.34g/cm3,內(nèi)聚能為 E66.67kJ/mol,試計(jì)算滌綸樹脂試樣的內(nèi)聚能密度和結(jié)晶度。2-35 請用固體能帶理論解釋絕緣體、導(dǎo)體和半導(dǎo)體。2-36 確定二十面體點(diǎn)群對稱性。2-37 確定斜方柱晶、四方雙錐晶、六方雙錐晶、六八體晶的點(diǎn)群,并畫出極射赤平投影圖。參考答案:2-2 組成各種晶體構(gòu)造的最小體積單位稱為晶胞。晶胞能反映真實(shí)晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的周期性和對稱性。 空間點(diǎn)陣是由晶體結(jié)構(gòu)抽象而得到的幾何圖形??臻g格子中的平行六面體是由不具有任何物理、化學(xué)特性的幾何點(diǎn)構(gòu)成,而晶胞則由實(shí)在的具體質(zhì)點(diǎn)(原子或離子)組成。2-5 2-6 2-7 100 = (100) + (010) + (001) 111 = (111) +(11)+(11)+(11)2-8 110 = (110) + (20) + (20) 102 = (102) + (012) + (102) + (012) + (012) + (102)2-9 (1):01 001 (2):(10) (00)2-10 (1) d(100) = = 0.143 nm d(110) = = 0.202 nm d(123) = = 0.0764 nm (2) d(100) = = 0.1825 nmd(111) = = 0.211 nm d(112) = = 0.0745 nm2-16 0.73 2-17 晶格類型晶胞原子數(shù)配位數(shù)堆積系數(shù)體心立方(bcc)280.68面心立方(fcc)4120.74密排六方(hcp)6120.742-18晶格類型密排面密排方向體心立方(bcc)110面心立方(fcc)111密排六方(hcp)六方底面底面對角線第三章 晶體結(jié)構(gòu)缺陷習(xí) 題3-1 純金屬晶體中主要點(diǎn)缺陷類型是什么? 這些點(diǎn)缺陷對金屬的結(jié)構(gòu)和性能有何影響?3-2 何謂空位平衡濃度? 影響空位平衡濃度的因素有哪些?3-3 純鐵的空位形成能為105kJ/mol將純鐵加熱到850后激冷至室溫 (20),假設(shè)高溫下的空位能全部保留,試求過飽和空位濃度與空溫平衡空位濃度的比值。3-4 由600降低至300時(shí),鍺晶體中的空位平衡濃度降低了6個(gè)數(shù)量級,試計(jì)算鍺晶體中的空位形成能。 (波爾茲曼常數(shù) k = 8.61710-5eV/K)3-5 鋁空位形成能和間隙原子形成能分別為0.76和3.0Ev,求在室溫(20)及500時(shí)鋁中空位平衡濃度與間隙原子平衡濃度的比值,并討論所得結(jié)果。(假定空位形成時(shí)振動(dòng)熵的變化與間隙原子形成時(shí)振動(dòng)熵變化相等)3-6 畫一個(gè)方形位錯(cuò)環(huán)并在這個(gè)平面上畫出柏氏失量及位錯(cuò)線方向,使柏氏矢量平行于位錯(cuò)環(huán)的任意一條邊,據(jù)此指出位錯(cuò)環(huán)各線段的性質(zhì)。3-7 畫一個(gè)圓形位錯(cuò)環(huán)并在這個(gè)平面上任意畫出它的柏氏矢量及位錯(cuò)線方向,據(jù)此指出位錯(cuò)環(huán)各線段的性質(zhì)。3-8 試比較刃型位錯(cuò)和螺型位錯(cuò)的異同點(diǎn)。3-9 試說明滑移、攀移及交滑移的條件、過程和結(jié)果,并闡述如何確定位錯(cuò)滑移運(yùn)動(dòng)的方向。3-10 何謂全位錯(cuò)、單位位錯(cuò)、不全位錯(cuò)? 指出幾種典型金屬晶體中單位位錯(cuò)的柏氏矢量。3-11 試分析在面心立方金屬中,下列位錯(cuò)反應(yīng)能否進(jìn)行,井指出其中3個(gè)位錯(cuò)各屬于什么類型的位錯(cuò),反應(yīng)后生成的新位錯(cuò)能否在滑移面上運(yùn)動(dòng)。a 101 + a 2 a 1113-12 割階或扭折對原位錯(cuò)線運(yùn)動(dòng)有何影響?3-13 何謂擴(kuò)展位錯(cuò)?已知兩平行位錯(cuò)間的F =。如果由一個(gè)全位錯(cuò)b = a110 分解成兩個(gè)肖克萊不全位錯(cuò),求證兩者之間的平衡間距dS (是堆垛層錯(cuò)能)。3-14 假定題圖3-1中的這兩個(gè)位錯(cuò)正在擴(kuò)大,試問兩個(gè)位錯(cuò)環(huán)在交互作用時(shí),是因塞積而釘扎住還是形成一個(gè)大的位錯(cuò)環(huán) (請用圖示說明)?bCDbABd3dd題圖3-13-15 題圖3-1中這兩個(gè)刃型位錯(cuò)AB和CD的方向相反時(shí),問正在擴(kuò)大的位錯(cuò)環(huán)是相互釘扎住還是形成一個(gè)大的弗蘭克-瑞德位錯(cuò)源? 為什么?參考答案:3-1 純金屬晶體中點(diǎn)缺陷主要類型包括空位、間隙原子、空位對等。3-2 在某一溫度下,晶體處于平衡狀態(tài)時(shí)空位數(shù)(ne)和構(gòu)成晶體的原子總數(shù)(N)之比稱為晶體在該溫度下空位的平衡濃度,用Ce表示;其大小主要取決于空位形成能和溫度。3-3 解:由公式 Ce = A exp () 可得 = exp - () = 6.847 10133-4 1.98(Ev)3-5 20時(shí), Ce/Ce= 3.31038500時(shí),Ce/Ce= 4.010143-11 反應(yīng)后生成的新位錯(cuò)不能在滑移面上運(yùn)動(dòng)。3-14 擴(kuò)散成一個(gè)大位錯(cuò)環(huán)。第四章 晶態(tài)固體中的擴(kuò)散習(xí) 題4-1 w(C)0.85%的普碳鋼加熱到900在空氣中保溫1h后外層碳濃度降到零,假如要求零件表層的碳濃度為0.8%,表面應(yīng)車去多少深度? (已知900時(shí),Dc = 1.110-7cm2/s)4-2 純鐵在950滲碳10h,所用滲碳?xì)夥兆阋跃S持表面碳濃度為1.1%,分別求距表面0.5、1.0、1.2、1.5、2.0 mm處的碳濃度,然后作出滲層內(nèi)碳的濃度分布曲線(已知950時(shí),Dc = 5.810-2 mm2/h)4-3 20鋼在930滲碳,若滲層深度定為從表面起測量到碳含量為0.4%的位置,求滲層深度與時(shí)間的關(guān)系(設(shè)氣氛的滲碳能力很強(qiáng),可使表面碳濃度達(dá)到奧氏體中碳的飽和值Cs1.4%,此時(shí)Dc3.610-2/h)4-4 在一純鐵管內(nèi)通入增碳?xì)夥?,管外為脫碳?xì)夥?,管子外徑?.11 cm,內(nèi)徑為0.86 cm,長10 cm,100h后,共有3.6 g碳流經(jīng)過管子,測得管子不同半徑處的含碳量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))如下表,試計(jì)算不同含碳量的擴(kuò)散系數(shù),并作出DC曲線r/cm0.5530.5400.5370.5160.4910.4790.4660.449w/%0.280.460.650.821.091.201.321.424-5 試說明鋼的常規(guī)滲碳為什么在奧氏體狀態(tài)下進(jìn)行而不在鐵素體狀態(tài)下進(jìn)行4-6 鑄態(tài)鋼鋅合全存在晶內(nèi)偏析,最大成分差達(dá)w(Zn)5%含鋅最高處與最低處相距0.1 mm,試求850均勻化退火使最大成分差降至w(Zn)1%所需時(shí)間(已知鋅在銅中擴(kuò)散時(shí),D02.110-5 m2s-1,Q = 171kJ/mol)4-7 870滲碳與927滲碳相比較,優(yōu)點(diǎn)是熱處理產(chǎn)品晶粒細(xì)小,且淬火后變形較小 (1) 討論上述兩種溫度下,碳在鐵中的擴(kuò)散系數(shù)(已知D02.010-5m2/s,Q140 kJ/mo1) (2) 870滲碳需用多少時(shí)間才能獲得927滲碳10h的滲層厚度? (不同溫度下碳在鐵中溶解度的差別可忽略不計(jì))4-8 設(shè)純鐵和純鉻組成擴(kuò)散偶擴(kuò)散l h后,Kirkendall標(biāo)志面移動(dòng)了1.5210-3cm,已知摩爾分?jǐn)?shù)C(Cr)0.478時(shí),C/x126/cm,互擴(kuò)散系數(shù)1.3410-9cm2/s,試求Kirkendall標(biāo)志面的移動(dòng)速度和鐵、鉻的本征擴(kuò)散系數(shù)D(Cr)、D(Fe) (實(shí)驗(yàn)測得Kirkendall標(biāo)志面移動(dòng)距離的平方與擴(kuò)散時(shí)間之比為常數(shù))4-9 純鐵滲硼,900 4h生成的Fe2B層厚度為0.068 mm,960 4h為0.14 mm,假定Fe2B的生長受擴(kuò)散速度的控制,求出硼原子在Fe2B中的擴(kuò)散激活能Q4-10 非定比過渡族金屬氧化物因?yàn)橛凶儍r(jià)陽離子,故陽離子空位濃度比較大(例如Fe1-xO含有5% 15%的鐵空位)氧溶解在金屬氧化物MO中的溶解反應(yīng)為2MM + O2(g) =OO +VM + 2MM,式中MMMM + h,h為電子空穴在平衡時(shí),由上述溶解反應(yīng)控制缺陷濃度,試求陽離子的擴(kuò)散系數(shù)參考答案:4-1 解: 由公式 C = C1 ( C1 C2) erf 可得 x = 16.85 mm即表面應(yīng)車去的深度為16.85 mm4-2 解:距表面距離 x = 0.5 mm時(shí),碳濃度 C = 0.706 %距表面距離 x = 1.0 mm時(shí),碳濃度 C = 0.387 %距表面距離 x = 1.2 mm時(shí),碳濃度 C = 0.289 %距表面距離 x = 1.5 mm時(shí),碳濃度 C = 0.1778 %距表面距離 x = 2.0 mm時(shí),碳濃度 C = 0.067 %4-3 解:滲層深度與時(shí)間的關(guān)系:x = 0.3684-5 結(jié)構(gòu)不同的固溶體對擴(kuò)散元素的溶解度是不同的,由此所造成的濃度梯度不同,也會(huì)影響擴(kuò)散速率。4-7 解:(1) D927 D870(2) 已知:T1 = 927 = 1200 K,T2 = 870 = 1143 K,t1 = 10 h,由 D = D0 exp 和 = erf 并且 代入數(shù)據(jù)可得:t2 = 20.1 h第五章 相平衡與相圖習(xí) 題5-1 什么是凝聚系統(tǒng)? 什么是組元? 什么是相? 組成相與組元有什么不同?5-2 何所謂平衡狀態(tài)? 影響平衡的因素有哪些? 什么是相律?它有什么實(shí)際意義?5-3 畫出Pb-Sn相圖,標(biāo)出各相區(qū)存在的組織,指出組織中含最多和最少的成分,指出共晶體最多和最少的成分5-4 根據(jù)Pb-Sn相圖,說明w (Sn) = 30% 的Pb-Sn合金在下列溫度其組織中存在哪些相,并求相的相對含量(1) 高于300; (2) 剛冷至183 (共晶轉(zhuǎn)變尚未開始); (3) 在183共晶轉(zhuǎn)變完畢;(4) 冷到室溫5-5 已知A組元的熔點(diǎn)為1000,B組元的熔點(diǎn)為700,在800時(shí)發(fā)生: ( wB = 5% ) + L ( wB = 50% ) ( wB = 30% )在600時(shí)發(fā)生:L( wB = 80% ) ( wB = 60% ) + (wB = 95%)在400時(shí)發(fā)生: ( wB = 50% ) ( wB = 2% ) + (wB = 97%)注明以上各反應(yīng)的類型并根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪出A-B二元相圖5-6 指出題圖5-1相圖中的錯(cuò)誤,說明理由并加以改正5-7 畫出Fe-Fe3C相圖指出:S、C、J、H、E、P、N、G以及GS、SE、PQ、HJB、PSK、ECF各點(diǎn)、線的意義,并標(biāo)出各相區(qū)的相組成物和組織組成物5-8 分析w(C)0.2%、w(C)0.6%、w(C)1.0% 的鐵碳合金從液態(tài)平衡冷卻到室溫的轉(zhuǎn)變過程,用冷卻曲線和組織示意圖說明各階段的組織并分別計(jì)算室溫下的相組成物和組織組成物5-9 分析w(C)3.5%、w(C)4.5% 鐵碳合金從液態(tài)平衡結(jié)晶過程,畫出冷卻曲線和組織變化示意圖,并計(jì)算室溫下的組織組成物和相組成物的含量5-10 Fe-Fe3C合金中的一次滲碳體、二次滲碳體、三次滲碳體、共晶滲碳體、共析滲碳體的主要區(qū)別是什么? 根據(jù)Fe-Fe3C相圖計(jì)算二次滲碳體和三次滲碳體的最大百分含量5-11 萊氏體與變態(tài)萊氏體的主要區(qū)別是什么?變態(tài)萊氏體的共晶滲碳體和共析滲碳體的含量各為多少?5-12 Fe-C相圖和Fe-Fe3C相圖二者的主要區(qū)別是什么? 分析并說明灰口鑄鐵的石墨化過程5-13 白口鑄鐵、灰口鑄鐵和鋼三者的成分組織和性能有什么不同?5-14 根據(jù)A-B-C三元共晶投影圖 (題圖5-2) 分析合金n1、n2 、n3 ( E點(diǎn))3個(gè)合金的結(jié)晶過程,求出其結(jié)晶完成后的組織組成物和相組成物的含量并作出Bb變溫截面5-15 繪出題圖5-3中1、2、3、4合金冷卻曲線和室溫下的組織示意圖5-16 在A1-Cu-Mg三元系液相面投影圖 (圖5-99) 中標(biāo)出 w(Cu) = 5%,w(Mg) = 5%,w(A1) = 90% 和 w(Cu)20%,w(Mg) = 20%,w(A1) = 60% 兩個(gè)合金的成分點(diǎn),并指出其初生相及開始結(jié)晶的溫度5-17 試根據(jù)Fe-Fe3C相圖作鐵碳合金在950、860、727以及600時(shí)各有關(guān)相的自由能成分 w(C) 曲線(示意圖)5-18 試用自由能-成分曲線解釋鐵碳雙重相圖中的虛線位于實(shí)線的右上方的原因5-19 分折討論題圖5-4形成多種不穩(wěn)定化合物的相圖 ( BaO-TiO2系相圖)參考答案:5-1 凝聚系統(tǒng)沒有氣相的系統(tǒng)。組元組成合金的各種化學(xué)元素或化合物。相合金內(nèi)部具有相同的(或連續(xù)變化的)成分、結(jié)構(gòu)和性能的部分或區(qū)域。5-2 相律處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)的系統(tǒng)中自由度f與組元數(shù)c和相數(shù)p之間的關(guān)系定律。 吉布斯相律數(shù)學(xué)表達(dá)式: f=c-p+n 5-3 如P159 圖5-19 Pb-Sn相圖,含最多和最少的成分點(diǎn)分別為19 % Sn 和 f 點(diǎn)含共晶體最多和最少的成分點(diǎn)分別為61.9 % Sn和接近c(diǎn)、d點(diǎn)5-4 (1) 100% 液相; (2) L、相 L % = 25.6 % % = 74.4 % (3) 、相 = 86 % = 14% (4) 、相 = 71.4 % = 28.6 %5-8 w(C)0.2: 97.3 Fe3C 2.7 72.6 P 23.85 w(C)0.6: 91.3 Fe3C 8.7 22.7% P 77.3% w(C)1.0: 85.3 Fe3C 14.7 P 82.8% Fe3C 17.2% 5-9 w(C)3.5: 47.8 Fe3C 52.2 P = 28.28 Fe3C 8.25 Le 63.47 w(C)4.5: 32.8 Fe3C 67.2 Le 91.6 Fe3C 8.45-10 一次滲碳體:從液相中直接結(jié)晶出,呈粗大長條狀;二次滲碳體:沿奧氏體晶界析出,呈網(wǎng)狀;三次滲碳體:從基體相鐵素體晶界上析出,呈細(xì)片狀;共析滲碳體:共析反應(yīng)后形成的滲碳體,呈片層狀;共晶滲碳體:共晶反應(yīng)后形成的滲碳體,是連續(xù)的基體組織。 Fe3Cmax = 22.6 % Fe3C max = 0.326 %5-14 合金n1、n2、n3 結(jié)晶完成后的相組成都為A、B、C三元相,各自含量為: n1:WA = 100% WB = 100% WC = 100% n2:WA = 100% WB = 100% WC = 100% n3:WA = 100% WB = 100% WC = 100% 組織組成及相對含量為:n1:A+(A+B+C) WA = 100% W(A+B+C) = 100% n2:B+(B+C)+(A+B+C) WB = 100% W(A+B+C) = WLE = 100% W(B+C) = (1- - ) 100% n3:(A+B+C) W(A+B+C) = 100%第六章 材料的凝固習(xí) 題6-1 試證明金屬均勻形核時(shí)Gc (1/2) VcGV,非均勻形核時(shí) Gc* 與V * 又是什么關(guān)系?6-2 說明固溶體合金結(jié)晶時(shí)濃度因素在晶體形核及長大過程中的作用6-3 在A-B二元共晶系中說明共晶成分的合金在 T1 ( S(111) (111) 晶面面間距 (110)晶面面間距 所以 d(111) d(110) 滑移可能在(111)晶面上進(jìn)行。9-4 20.4MPa,76.2MPa9-11 不成立。第十章 材料的強(qiáng)韌化習(xí) 題10-1 位錯(cuò)在金屬晶體中運(yùn)動(dòng)可能會(huì)受到哪些阻力?10-2 在碳鋼中碳原子以何種方式對位錯(cuò)產(chǎn)生作用?10-3 Ni在鋼的合金化中為一重要的合金元素,它既可提高鋼的強(qiáng)度,又有韌化作用,為什么?10-4 時(shí)效鋁合金從高溫淬火下來為什么強(qiáng)度下降而塑性、韌性提高?10-5 塑料中的填料和固化劑有何作用?10-6 塑料中的增塑劑對塑料的力學(xué)性能有何影響?10-7 金屬纖維陶瓷中纖維增強(qiáng)劑為鎢絲、鉬絲,它們與氧化鋁、氧化鋯結(jié)合成復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)表明,它們之間沒有化學(xué)反應(yīng),結(jié)合緊固實(shí)驗(yàn)樣品斷口上有纖維拔出的痕跡,請預(yù)計(jì)這些材料的韌化如何10-8 聚丙烯熔體緩冷或在138左右充分退火后,材料的強(qiáng)度就高,請簡述原因10-9 馬氏體比鐵素體強(qiáng)度高得多,分析馬氏體的強(qiáng)化機(jī)理10-10 鋼的淬火與結(jié)晶性高分子材料淬火有何不同?10-11 噴丸處理是用高速彈丸流沖擊工件表面這種工藝提高了工件的疲勞強(qiáng)度,延長了使用壽命簡述噴丸處理強(qiáng)化機(jī)理21- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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