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时间：2023-12-02 15:06:30 下载该word文档

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《金属学原理》典型题例
晶体结构章节
1.纯铁在912C由bcc结构转变为fee结构，体积减少1.06%,根据fee形态的原子半径计算bee形态的原子半径。它们的相对变化为多少？如果假定转变前后原子半径不便，计算转变后的体积变化。这些结果说明了什么？
2.铜的相对原子质量为63.55,密度为8.96g/cm3，计算铜的点阵常数和原子半径。测得Au的摩尔分数为40%的Cu-Au固溶体，点阵常数a=0.3795nm,密度为14.213g/em3，计算说明他是什么类型的固溶体。
3.Fe-Mn-C合金中，Mn和C的质量分数为12.3%及1.34%，它是面心立方固溶体，测得点阵常数a=0.3642nm,合金密度为7.83g/em3，计算说明它是什么类型的固溶体。
4标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：①立方晶系(421,(123,(130，[211]，[311];②六方晶系(2111,(1101,(3212,[2111],[1213]。
5已知纯钛有两种同素异构体：低温稳定的密排六方结构Ti和高温稳定的体
心立方结构Ti，其同素异构转变温度为8825C，计算纯钛在室温(20T和900r时晶体中(112和(001的晶面间距(已知aa20=0.2951nm,c?0
=0.4679nm,CC900C
aB=0.3307nm。
6试计算面心立方晶体的(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。
7Mn的同素异构体有一为立方结构，其晶格常数为a为0.632nm,p为7.26g/em3,r为0.112nm,问Mn晶胞中有几个原子，其致密度为多少？
8①按晶体的钢球模型，若球的直径不变，当Fe从fee转变为bee时，计算其体积膨胀多少？②经X射线衍射测定，在912C,aFe的a=0.2892nm,丫Fe的

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a=0.3633nm,计算从丫Fe转变为a-Fe时，其体积膨胀为多少？与①相比，说明其产生差异的原因。
9①计算fee和bee晶体中四面体间隙和八面体间隙的大小(用原子半径R表示,并注明间隙中心坐标。②指出溶解在
丫Fe中C原子所处的位置，若此位置全部
被C原子占据，那么，问在此情况下，丫Fe能溶解C的质量分数为多少？实际上碳在铁中的最大溶解质量分数是多少？二者在数值上有差异的原因是什么？
10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，试计算：①能自由运动的电子占价电子总算的比例为多少？②必须破坏的共价键之比例为多少？
金属和合金中的扩散章节
1.一块厚钢板，3(C=0.1%在930r渗碳，表面碳浓度保持3(C=1%设扩散系数为常数，D=0.738exp[-158.98(kJ/mol/RT](cm2/s。问距表面0.05cm处碳浓度
3(C升至0.45%所需要的时间。若在距表面0.1cm处获得同样的浓度(0.45%所需
时间又是多少？导出在扩散系数为常数时，一般表达式。
在同一温度下渗入距离和时间关系的
2.上题，问要在什么温度下渗碳才能在上题求出距表面0.05cm处获得碳浓度
3(C为0.45%所需要的相同时间内使距表面0.1cm处获得0.45%的碳浓度？
3.设一钢板在920C分割两种气氛，钢板的厚度为10mm,原始碳含量3(C为0.1%，钢板一侧和气氛的平衡碳势为0.9%,另一侧为0.4%。(a求20h后钢板的浓度分布。(b问经历多长时间钢板内的扩散达到平稳态？此时碳以多大的流量从钢板的一侧扩散到另一侧？(用数值解。D=8.072X10-8cm2/s4一块(C=0.1%的碳钢在930r渗碳，渗到0.05cm的地方，碳的浓度达到0.45%。在t>0的全部时间，渗碳气氛保持表面成分为1%,假设DC=2.0rX0-5exp(-140000/RT(m2/s,①计算渗碳时间

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