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1、第六次作业第六次作业第六次作业第六次作业 中文中文中文中文 3-25 （a）99.8Fe和和0.2C钢在钢在800是什么相？（是什么相？（b） 写出这些相的成分写出这些相的成分,（c）这些相各是多少百分比？）这些相各是多少百分比？ （a）：）：F （铁素体（铁素体 C溶于溶于-Fe中的固溶体中的固溶体）+ A（奥氏（奥氏 体体 C溶于溶于-Fe所形成的间隙固溶体所形成的间隙固溶体） （b）：）：F 0.01%C; A 0.4%C (c): 杠杆法则杠杆法则: A (0.4-0.2)=F (0.2-0.01) A/F =0.95/1 故故: A是是48.7%; F是是51.3% 3-26 解释以
2、下名词解释以下名词 金属键、晶格、晶胞、合金、组元、金属键、晶格、晶胞、合金、组元、 相、机械混合物、铁素体、奥氏体、相、机械混合物、铁素体、奥氏体、 渗碳体、马氏体、黄铜、青铜、形变渗碳体、马氏体、黄铜、青铜、形变 铝合金、非晶态铝合金、非晶态 金属键金属键：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：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。伦引力结合的键合作用。 晶格晶格：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。：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。 晶胞晶胞：晶格中可完全表示晶格的基本重复单
3、位。：晶格中可完全表示晶格的基本重复单位。 合金合金：两种以上金属，或金属与非金属组成的有金属特性的物质。：两种以上金属，或金属与非金属组成的有金属特性的物质。 组元组元：合金中的基本独立物质。：合金中的基本独立物质。 相相： 体系中结构状态和性质都相同均匀的组成部分。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。：固态时由不能相互溶解的两相（以上）组成的混合物。 铁素体铁素体：C溶于溶于-Fe中的固溶体。中的固溶体。 奥氏体奥氏体：C溶于溶于-Fe中的固溶体。中的固溶体。 渗碳体渗碳体：C和和Fe形成的稳定间隙化合物形成的稳
4、定间隙化合物Fe3C。 马氏体马氏体：C在在-Fe中的过饱和固溶体。中的过饱和固溶体。 黄铜黄铜： 以以Cu为主，以为主，以Zn及其它元素为辅组成的合金。及其它元素为辅组成的合金。 青铜青铜： 以以Cu为主，以为主，以Sn等元素为辅组成的合金。等元素为辅组成的合金。 形变铝合金形变铝合金：加热到固溶线以上为均匀单相的适于压力加工的固溶体。：加热到固溶线以上为均匀单相的适于压力加工的固溶体。 非晶态非晶态：从液（或气）态快速冷凝得到的未结晶的固态。：从液（或气）态快速冷凝得到的未结晶的固态。 3-28默画出默画出Fe-Fe3C相图，说明相图中的主要相图，说明相图中的主要 点、线的意义，填出各相区
5、的主要组织和组成点、线的意义，填出各相区的主要组织和组成 物。物。 书书P112 J包晶点包晶点, HJB包晶线包晶线 LB+H AJ S 共析点，共析点，PSK共析线共析线 AS FP+ Fe3C C 共晶点，共晶点，ECF共晶线共晶线 LC AE+ Fe3C 3-30钢和铸铁在成分、组织和性能上的主要区别是什么？钢和铸铁在成分、组织和性能上的主要区别是什么？ 钢钢：含碳量少含碳量少（2.1%），由莱氏体），由莱氏体【莱氏体是液态【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,其含其含 碳量为碳量为c=4.3%。】
6、。】和渗碳体及珠光体构成，基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、减摩耐磨体中分布片或球状石墨，具有良好的铸造性、减摩耐磨 性等性等 。 共晶转变：具有共晶转变：具有E点成分的液相，在一定的温度下，同时结晶出一点成分的液相，在一定的温度下，同时结晶出一 定成分的两个固相，即定成分的两个固相，即M点成分的点成分的相与相与N点成分的点成分的相。相。 共析转变：定义共析，顾名思义，即两种或以上的固相共析转变：定义共析，顾名思义，即两种或以上的固相(新相新相)，从，从 同一固相同一固相(母相母相)中一起析出，而发生的相变，称为共析转变，有时中一起析出，而发生的相变，称为共析
7、转变，有时 也称共析反应。也称共析反应。 2-11 金为金为fcc结构，其密度为结构，其密度为19.3Mg/m-3(a)算出一个金原算出一个金原 子的质量？子的质量？(b)每每mm3 的金有多少个原子？的金有多少个原子？(c)根据金的密度，根据金的密度， 某颗含有某颗含有1021个原子的金粒，体积是多少？个原子的金粒，体积是多少？(d)假设金原子是假设金原子是 球形球形(rAu=0.1441nm),并忽略金原子之间的空隙，则并忽略金原子之间的空隙，则1021个原个原 子占多少体积？子占多少体积？(e)这些金原子体积占总体积的多少百分比？这些金原子体积占总体积的多少百分比？ 2-11：（a）:
8、Au：fcc. a = 4.0788A0 19.3 (g/cm3) = 4.078810-8 (cm) 3 x = 3.27410-22（g） (b) 1(mm3)/ (4.0788810-7mm)3 /4（个） = 5.8951019(个) (c) v=10213.27410-22（g）/ 19.3g/cm3 = 1.69610-2（cm3） (d) v = 1021 (4/3)(0.144110-7cm)3 = 1.25310-2 (cm3) (a)v/ v = 1.25310-2 / 1.69610-2 = 0.7388 = 73.88% 4 x 英文英文 3.9 Calculate t
9、he radius of an iridium atom given that Ir has an FCC crystal structure, a density of 22.4 g/cm3, and an atomic weight of 192.2 g/mol. 解：解：FCC，每个晶胞，每个晶胞4个原子，个原子， 则则 = n M / Vc NA 有：有：4*192.2/ a3*6.02 1023=22.4 得：得：a= 0.3847nm 又因为：又因为：FCC 所以有：所以有：a=4R /2 R= 0.136nm 答：答：iridium的半径为的半径为0.136nm. 3.15 Be
10、low are listed the atomic weight, density, and atomic radius for three hypothetical alloys. For each determine whether its crystal structure is FCC, BCC, or simple cubic and then justify your determination. A simple cubic unit cell is shown in Figure 3.40. 每个晶胞每个晶胞x个原子，个原子， 每个原子质量：每个原子质量： m=原子量原子量(g
11、/mol)/6.02 1023(个个/mol) 每个原子质量每个原子质量： A B C 12.86 10-23 g 17.87 10-23 g 21.15 10-23 g 密度密度= x个个 m/ a 3 A B C 8.22 13.42 9.23 原子半径原子半径R： A B C 0.125 0.133 0.142 简单立方简单立方1个原子，晶胞参数个原子，晶胞参数=2R，计算，计算A,C刚好。刚好。 面心立方面心立方4个原子，晶胞参数个原子，晶胞参数=4R /2，计算，计算B刚好。刚好。 10.60 The mass fractions【质量分数】【质量分数】 of total ferrite【铁素体】【铁素体】 and total cementite【渗碳体】【渗碳体】 in an ironcarbon alloy are 0.88 and 0.12, respectively. Is this a hypoeutectoid【亚共析【亚共析 含碳含碳0.77%】 or hypereutectoid【过共析【过共析 含碳含碳0.77%2.11%】 alloy? Why?书书p113 Hypereutectoid alloy 过共析钢 Fe-0.88wt%, Fe3C-0.12wt% 0.1212/MFe3C/1=0.8%
