材料科学与工程基础作业讲评-3.pdf

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1、第六次作业第六次作业中文中文3-25（a）99.8Fe和0.2C钢在800℃是什么相？（b）写出这些相的成分,（c）这些相各是多少百分比？（a）：F（铁素体C溶于α-Fe中的固溶体）+A（奥氏体C溶于γ-Fe所形成的间隙固溶体）（b）：F0.01%C;A0.4%C(c):杠杆法则:A(0.4-0.2)=F(0.2-0.01)A/F=0.95/1故:A是48.7%;F是51.3%3-26解释以下名词金属键、晶格、晶胞、合金、组元、相、机械混合物、铁素体、奥氏体、渗碳体、马氏体、黄铜、青铜、形变铝合金、非晶态

2、金属键：金属正离子密排成晶格，所有自由电子在其中运动，相互间通过库伦引力结合的键合作用。晶格：从晶体中粒子的三维长程有序排列方式抽象出来的几何空间格子。晶胞：晶格中可完全表示晶格的基本重复单位。合金：两种以上金属，或金属与非金属组成的有金属特性的物质。组元：合金中的基本独立物质。相：体系中结构状态和性质都相同均匀的组成部分。机械混合物：固态时由不能相互溶解的两相（以上）组成的混合物。铁素体：C溶于α-Fe中的固溶体。奥氏体：C溶于γ-Fe中的固溶体。渗碳体：C和Fe形成的稳定间隙化合物Fe3C。马氏体：C在α

3、-Fe中的过饱和固溶体。黄铜：以Cu为主，以Zn及其它元素为辅组成的合金。青铜：以Cu为主，以Sn等元素为辅组成的合金。形变铝合金：加热到固溶线以上为均匀单相的适于压力加工的固溶体。非晶态：从液（或气）态快速冷凝得到的未结晶的固态。3-28默画出Fe-Fe3C相图，说明相图中的主要点、线的意义，填出各相区的主要组织和组成物。书P112J包晶点,HJB——包晶线LB+δHAJS共析点，PSK——共析线ASFP+Fe3CC共晶点，ECF——共晶线LCAE+Fe3C3-30钢和铸铁在成分、组织和性能上的主要区别是什

4、么？钢：含碳量少（<2.1%），由渗碳体【铁与碳形成的稳定化合物Fe3C】或铁素体C溶于α-Fe中的固溶体和珠光体【珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ－Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。】构成，强度、韧性好，铸铁：含碳量较高（>2.1%），由莱氏体【莱氏体是液态铁碳合金发生共晶转变形成的奥氏体和渗碳体所组成的共晶体,其含碳量为ωc=4.3%。】和渗碳体及珠光体构成，基体中分布片或球状石墨，具有良好的铸造性、减摩耐磨性等。共晶转变：具有E点成分的液相，在一定的温度下，同时结晶出一定

5、成分的两个固相，即M点成分的α相与N点成分的β相。共析转变：定义共析，顾名思义，即两种或以上的固相(新相)，从同一固相(母相)中一起析出，而发生的相变，称为共析转变，有时也称共析反应。2-11金为fcc结构，其密度为19.3Mg/m-3(a)算出一个金原子的质量？(b)每mm3的金有多少个原子？(c)根据金的密度，某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是球形(rAu=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则1021个原子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？2-11：

6、（a）:Au：fcc.a=4.0788A04x19.3(g/cm3)=[4.0788×10-8(cm)]3x=3.274×10-22（g）(b)1(mm3)/[(4.07888×10-7mm)3/4（个）]=5.895×1019(个)(c)v=1021×3.274×10-22（g）/19.3g/cm3=1.696×10-2（cm3）(d)v’=1021×(4/3)π(0.1441×10-7cm)3=1.253×10-2(cm3)(a)v’/v=1.253×10-2/1.696×10-2=0.7388=73.8

7、8%英文3.9CalculatetheradiusofaniridiumatomgiventhatIrhasanFCCcrystalstructure,adensityof22.4g/cm3,andanatomicweightof192.2g/mol.解：FCC，每个晶胞4个原子，则ρ=nM/VcNA有：4*192.2/a3*6.021023=22.4得：a=0.3847nm又因为：FCC所以有：a=4R/√2R=0.136nm答：iridium的半径为0.136nm.3.15Belowarelistedt

8、heatomicweight,density,andatomicradiusforthreehypotheticalalloys.ForeachdeterminewhetheritscrystalstructureisFCC,BCC,orsimplecubicandthenjustifyyourdetermination.AsimplecubicunitcellisshowninFigure3.40