科学基础复习题

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1、1、晶体缺陷按范分类:品体缺陷：即使在毎个品粒的内部，也并不完全象品体学中论述的（理想品体）那样，原子完全呈现周期性的规则重复的排列。把实际晶体中原子排列与理想晶体的差别称为晶体缺陷。①点缺陷在三维空间各方向上尺寸都很小，在原了尺寸人小的晶体缺陷。②线缺陷在三维空间的一个方向上的尺寸很大（晶粒数量级），另外两个方向上的尺寸很小（原子尺寸大小）的晶体缺陷。其具体形式就是品体中的位错。③面缺陷在三维空间的两个方向上的尺寸很大（晶粒数量级），另外一个方向上的尺寸很小（原子尺寸大小）的晶休缺陷。2、点缺陷的类型①空位在晶格结点位置应有原子的地方空缺，这种

2、缺陷称为“空位”。②间隙原了在晶格非结点位置，往往是晶格的间隙，出现了多余的原了。它们可能是同类原子，也可能是异类原子。③界类原子在一种类型的原子组成的品格中，不同种类的原子替换原有的原子占有其应有的位置。3.位错运动的实质：点阵畸变区的迁移位错本身不属于有一定质量的运动实休，也不可能有在-•种真实的力作用在具上。位错运动和方向总是与位错线垂直，并沿滑移而指向未滑移区。假想冇一个垂直于位错线的推动力使位错运动。4.柏氏矢量的物理意义：b反映位错引起的点阵崎变的大小的物理量确定位错的类型：刃型位错、螺型位错、混合位错畸变的程度：

3、b

4、表示畸变的程度

5、，称为位错强度。方向（与位错线的相对位置）：表示位错性质5、柏氏矢量与位错类型的关系。①刃型位错柏氏矢量与位错线相互垂肓。（依方向关系可分正刃和负刃型位错）②螺型位错柏氏矢量与位错线相互平行。（依方向关系可分左螺和右螺型位错）③混合位错柏氏矢量为位错线的夹角非0或90度。6、位错反应必须同时满足两个条件:①几何条件：根据柏氏矢量的守恒性，反应后各位错柏氏矢量Z和工b后等于反应前各位错柏氏矢量之和为b前②能最条件：反应后各位错的总能最工

6、b21后应小于反应前各位错能最之和工

7、戻

8、11..7、固体中的扩散扩散第二定律的应用有一15钢齿轮气体渗碳，炉温

9、为927°C,炉气氛使工件表面含碳量维持在0・9%C，这时碳在铁中的扩散系数为D=1.28X10-llm2s-l,试计算为使距表面0.4mm处含碳量达到0・4%C所需要的时间？把碳含量达到0・4%C处到表面的距离作为渗层深度，推出渗层深度与处理时间之间的关系，层深达到l・0mm则需多少时间?0.4=0.9-(0.9-0.15M(0.4x10」271.28xl0-,,r“55.90、0.9-0.4曲厂乔云0.6667查表得到55.90=0.70.-.r=63775=106min=1.77h为常数,即因为处理条件不变所以在相同温度时，扩散系数也相同，

10、因此渗层深度与处理时间之间的关系：x-Vr因为玉=2,所以也=4,这时的时间为25508s=7.09h兀】『1久影响扩散的因素D=D严丁①温度温度越高，扩散系数越人，扩散速率越快。②固溶体类型与品体结构（1）固溶体类型不同，扩散机制和扩散激能Q不同，扩散能力不同（2）间隙原了的扩散比置换原了的扩散快得多某些金属发生同索异转变时一扩散系数也随Z改变。③品体缺陷（1）空位和位错促进置换型原子的扩散，但対间隙型原子的扩散的作用尚无定论近来的一些研究认为，它们可能作为陷阱吸引间隙扩散原子，使它们的扩散激活能增大，减慢扩散速度。1）、点缺陷：主要影响扩散的

11、空位浓度。2）、线缺陷：线缺陷主婆形式是位错，位错线附近的溶质原子的浓度高于平均值；原子在位错中沿位错线的管道扩散比晶体中的扩散快。3）、面缺陷：本身所处于较高的能力状态，相应扩散激活能也就较低。（2）品界1）间隙固溶体：因溶质原子较小，易于扩散。因此，品内扩散与品界扩散的差别不大。2）直换固溶体或纯金属：原子在晶界上的扩散比晶内扩散快得多，晶界扩散〉晶内扩散。④化学成分（1）、扩散元索性质的影响：原子在点阵屮扩散需要克服能垒，也就是需要破坏邻近原子的键合，才能实现跃迁。自扩散激活能Q必然与表征原子间结合力的宏观物理参量有关。在某些固溶体中也发现

12、，溶质元素的熔点越高，其扩散激活能越大。在一价贵金属基固溶体屮，当溶质元素的原了序数越人，则扩散激活能越小。（2）、扩散原子浓度的影响：在求解扩散方程时，曾假设D与浓度无关。但实际中，D往往随浓度的变化而改变。（3）、第三组元的影响：在二元合金屮加入第三元素时，扩散系数也会发生变化。1）强碳化物形成元素：W、Mo、Cr等降低Dc-Yo2）弱碳化物形成元素：Mn对Dc-y几乎没有影响。3）非碳化物形成元素：Co、Ni提高De-Yo由于溶入基体点阵而产牛点阵畸变。相当于减小原子的扩散激活能。影响程度：温度一成分一结构一英它。9、纯质材料的凝当T

13、时，GS