第八章
1. 某三元合金K在温度为t1时分解为B组元和液相,两个相的相对量WB/WL=2。
已知合金K中A组元和C组元的重量比为3,液相含B量为40%,试求合金K的成分。
2. 已知A、B、C三组元固态完全不互溶,成分为80%A、10%B、10%C的O合金在冷却过程中将进行二元共晶反应和三元共晶反应,在二元共晶反应开始时,该合金液相成分(a点)为60%A、20%B、20%C,而三元共晶反应开始时的液相成分(E点)为50%.
A、10%B、40%C。(见下图8-1)
(a) 试计算A初%、(A+B)%和(A+B+C)%的相对量。 (b) 写出图中I和P合金的室温平衡组织。
图8-1
3. 成分为40%A、30%B和30%C的三元系合金在共晶温度形成三相平衡,三相成分如下:
液相
50%A 10%B 40%C 85%A 10%B 5%C 10%A 20%B 70%C
α相 β相
(a) 计算液相、α相和β相各占多少分数;
(b) 试估计在同一温度,α相和β相的成分同上,但各占50%时合金的成分。
部分参考答案: 第一章
3. M=00431×(24+26)+0.8376×(24+28)+0.0955×(24+29)+0.0238×(24+30)=52.0569 4. 73% (Cu63); 27% (Cu65) 5. a)5.833×10-15
b)1.168×10-14
6. 答: 在元素周期表中占据同一位置,尽管它们的质量不同,然它们的化学性质相同的物质称为同位素。由于各同位素的含中子量不同(质子数相同),故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。
7. 答:
原子数=
价电子数=4×原子数=4×2.144×1024=8.576×1024个
个
a)
b) 共价键,共有2.144×1024个; 需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个;
所以,
第二章
4
5. d(100)=0.5a ρ(100)=0.7854 d(110)=0.3536a ρ(110)=0.5554 d(111)=0.577a ρ(111)=0.9069 6. a) A、B间的夹角为74°。
b) A′(32°S,6W)为A绕B顺时针转过40°的位置。 7. r=0.13626nm
8. a) In的单位晶胞中有2个原子。 b) k=0.6874
9. 每单位晶胞内20个原子。 k=0.46493 10.有关晶面及晶向附图2.1所示。
11. 见附图2.2所示。
第三章
1. ρ=0.7671% 2. ρ=8.9168g/cm3 3. C850/C20=6.23×1013倍
7. Φ<80°,两位错相斥;Φ>80°,两位错相吸。 8. rc=Gb/2τ 9. a) 向右运动。
b) 位错C向右运动至0.76μm时停止。
a2212[111]aa
22333(1) 能。几何条件:∑b前=∑b后=;能量条件:∑b前=>∑b后= 10.
(2) 不能。能量条件:∑b前2=∑b后2,两边能量相等。
(3) 不能。几何条件:∑b前=a/b[557],∑b后=a/b[11ˉ1],不能满足。
32
a
22 22,即反应后能量升高。 (4) 不能。能量条件:∑b前=a < ∑b后=
11.当θ=1°,D=14 nm;θ=10°,D=1.4 nm时,即位错之间仅有5~6个原子
间距,此时位错密度太大,说明当θ角较大时,该模型已不适用。
12. 两平行位错间相互作用力中,fx项为使其沿滑移面上运动的力:
(直角与圆柱坐标间换算:
,y=h;
三角函数: )
, ,
求出fx的零点和极值点(第一象限) sin4 =0
=0 fx=0 两位错间互不受力,处于力的平衡状态;
sin4 =0 = fx=0 两位错间互不受力,处于力的平衡状态;
sin4 =1 = fx→max 同号位错最大斥力,异号位错最大引力,其值为
;
sin4 =1 = fx→max同号位错最大斥力,异号位错最大引力,其值为
若不考虑其他阻力,有如下结论: 1) 对异号位错 要作相向运动,0< <
时,不需加切应力;
< < 时,需要加切应力:
方向