《材料结构》习题：固体中原子及分子的运动1. 已知Zn在Cu中扩散时D0=2.1×10-5m2/s，Q=171×103J/mol试求815℃时Zn在Cu中的扩散系数2. 已知C在γ铁中扩散时D0=2.0×10-5m2/s，Q=140×103J/mol; γ铁中Fe自扩散时D0=1.8×10-5m2/s，Q=270×103J/mol试分别求出927℃时奥氏体铁中Fe的自扩散系数 和碳的扩散系数 若已知1％Cr可使碳在奥氏体铁中的扩散激活能增加为Q=143×103J/mol，试求其扩散系数 的变化和对比分析以上计算结果3. 若将铁棒置于一端渗碳的介质中，其表面碳浓度达到相应温度下奥氏体的平衡浓度CS试求（1）结合铁－碳相图，试分别示意绘出930℃和800℃经不同保温时间（t1
表面碳浓度取1.2）习题4答案：1． 解：根据扩散激活能公式得 2． 解：根据扩散激活能公式得 已知1％Cr可使碳在奥氏体铁中的扩散激活能增加为Q=143×103J/mol，所以，由此可见，1％Cr使碳在奥氏体铁中的扩散系数下降，因为Cr是形成碳化物的元素，与碳的亲和力较大，具有降低碳原子的活度和阻碍碳原子的扩散的作用3． （1）参见204页2）若渗碳温度低于727℃，不能达到渗碳目的因为在727℃以下，铁为α相，而C在α－Fe中的溶解度非常小（最高为在727℃时为0.0218％）4． 解：（1）在870℃下，在930℃下，（2）低碳钢渗碳的扩散方程解为所以，渗层厚度，要达到相同渗层厚度，则所以， （3）根据低碳钢渗碳的扩散方程解得，解得，x＝5.86×10-3m＝5.86mm由渗层厚度得，。