《材料科学基础》作业答案.ppt

材料科学基础;绪论 ;第一章 材料的原子结构 ;第二章 材料的结构 ;;;二、分析计算 ;2\ P89，2－4：;P89，2－4：;;;;;思考！！｛111｝上的特征晶向（111）与110112的关系;3、写出立方晶系中晶面族｛100｝、｛110｝、｛111｝包含的等价晶面。写出112晶向族包含的等价晶向。;4、（2-9 ）4、（2-9）求 （1）晶面（121）和（100）的晶带轴指数；晶面（100）和（010）的晶带轴指数；（2）晶向[001]和[111]确定的晶面指数；包含[010]和 [100] 晶向的晶面指数。 ;4、（2-9） ;5、(2-11) （1）a≠b≠c、α=β=γ=90°的晶体属于什么晶族和晶系？（2）a≠b≠c、α≠β≠γ=90°的晶体属于什么晶族和晶系？（3）能否据此确定这2种晶体的Bravis点阵？ ;6、Ni为面心立方结构，原子半径r=0.1243nm，求Ni的晶格常数和密度。 ;7、Mo为体心立方结构，晶格常数a=0.3147nm，求Mo的原子半径r 。 ;8\2-15:CsCl中铯与氯的离子半径分别为0.167nm、0.181nm。试问（1）在CsCl内离子在100或111方向是否相接触？（2）每单位晶胞内有几个离子？（3）各离子的配位数是多少？（4）密度 ρ和堆积系数（致密度）K？ ;（4）;CsCl的密度ρ;9\2-16:MgO具有NaCl型结构。Mg2+的离子半径为0.072nm，O2-的离子半径为0.140 nm。试求MgO的密度ρ和堆积系数（致密度）K。 ;;解：MgO结构为面心立方，晶胞中有四个正离子和四个负离子，沿棱边方向正负离子相切: ;;10\2-24:;第三章 晶体结构缺陷 P116;6、位错的基本运动方式有 滑移 和 攀移 。 7、 刃位错 可以滑移和攀移， 螺位错 可以滑移而不攀移，能进行交滑移的位错必然是 螺位错 。 8、位错滑移一般沿着晶体的 密排（面）和 密排（方向）进行。 9、柏氏矢量实际上反应了位错线周围区域 晶格畸变 的大小和方向。 10、两平行同号螺位错间的作用力为 斥力 （引力或斥力？） 。;11、全位错是柏氏矢量等于点阵矢量的位错 ； 不全位错是柏氏矢量不等于点阵矢量的位错 。 12、面心立方晶体的不全位错类型主要有Shockley不全位错 和 Franker不全位错 ，柏氏矢量分别为b=a/6112 ， b=a/3 111 。只能发生攀移运动的位错是 Franker不全位错。 13、位错间转化（位错反应）要满足的条件有几何条件：柏氏矢量守恒 和能量条件：反应后位错的总能量降低 。 14、两个不全位错夹一片层错的位错称为 扩展 位错。;二、分析题;3-6;2、在滑移面上有一位错环，柏氏矢量为b，位错环的方向和柏氏矢量的方向如图所示。（1）指出位错环各段的性质。 （2）能否使该位错环处处为刃位错？ （3）能否使该位错环处处为螺位错？ （4）该位错环滑移出晶体后，晶体有怎样的滑动（大小和方向）？ ;;;3-11;b=a/3111和｛111｝面垂直。纯刃位错。;4、（3-8）比较刃位错和螺位错的异同点。;;第四章 晶态固体中的扩散 ;3、Fick扩散第二方程的高斯解适合求解总量为M的扩散元素沉积为一薄层扩散问题 ；Fick扩散第二方程的误差函数解适合求解 无限长棒（扩散偶）或半无限长棒的扩散问题。 4、扩散的微观机理有 空位扩散 、 间隙扩散、 位错扩散 、 表面扩散、晶界扩散 等。 5、空位扩散的阻力比间隙扩散 大 ，激活能 高。;6、在表面扩散、晶界扩散、体扩散、位错扩散方式中，扩散系数D最大的是 表面扩散 。 7、在间隙固溶体中，H、O、C等原子以 间隙扩撒机制 方式扩散。 8、Cu-Al合金和Cu组成的扩散偶发生柯肯达尔效应，标记向Cu-Al合金一侧漂移，则 Al 的扩散通量大。;9、上坡扩散是指 物质从低浓度向高浓度处聚集的反向扩散。 10、扩散的驱动力是 化学位梯度 。 11、伴随有反应的扩散称为 反应扩散 。;二、计算题 ;解：（1）;（4-3）20钢在930℃渗碳，表面碳浓度达到奥氏体中碳的饱和浓度Cs=1.4%，此时Dcγ=3.6×10 -2 mm2/h，若渗层深度定为从表面到碳含量0.4%的位置，求渗层深度与时间的关系。 ;4-3;(t: s);;4-7;;4-9;第五章 相与相平衡;4. 在二元系合金相图中，杠杆法则只能用于 两 相区。 5. 根据渗碳体的形状，钢中珠光体分为 片状珠光体 和 球状珠光体 两种。 6. 根据含碳量，钢分类为 亚共析钢 、 共析钢 和 过共析 钢。 随着碳含量的增加，