【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 從 1000℃降低到 900℃，而將滲碳時(shí)間延長(zhǎng) 10%，即獲得同樣結(jié)果。試分析這種設(shè)想是否正確。（已知 ?cD =140kJ/mol）。 5. 固態(tài)金屬擴(kuò)散的條件及影響擴(kuò)散的因素有哪些？ 第四章 作業(yè)解答（ A） 1. mmatmmmm atatxcxc /.%121 %4%5 ?????????? )/( 32223 cm原子?????? 因而 mmcmmm cmxc ?????????? 323323 / / 原子原子 = 429 / m原子?? ?cD = 105 exp(142022/ 1273)= 1011(m2/s) smxcDxcDJ ????????????????? ? 2192911 /)( 原子 2. (1) )21)(( 101 Dtxe r fCCCC ???? ??????????????? ??????????? )/(12 0 14 0 00 0e 2)2)((27930 scmDDte r fDte r f )( 4 st ??? (2) 由 121222211122212222221121 2 txxtD，DTtDtDxxtDkxtDkxDtkx ??????????????????????相同時(shí) st 44222 ?????? (3) ??????????????????????(題題 意10)/()()/(8 709 30288 70279 308 708 709 309 308 709 30httscmDscmDtDtDxx 2 （（ 87870930870930 ?????? ??DDxx 第四章 作業(yè)解答（ B） 3. )21)(( 101 Dtxe r fCCCC ???? 表面脫碳后， ?????????????? stscmDCC Dtx e r fCCCCC 3 6 0 0 / , , 2 , ,02711110 上式變?yōu)? cmx ?? 4. ,Dtx? 當(dāng) 21 xx ? ，則有 2211 tDtD ? ?????? ???????? ??????1220102112 11e xp)/e xp ( )/e xp ( TTRQRTQD RTQDDDtt xp ??????? ?????? ?? 即 t2= 故設(shè)想不正確，應(yīng)延長(zhǎng) 3 倍以上。 5. （略） 第 5 章 例 題 1. 退火純 Fe 晶粒大小為 16 個(gè) /mm2時(shí)，σ s=100Mpa；而晶粒大小為 4096 個(gè) /mm2時(shí)，σ s=250Mpa，試求晶粒大小為 256 個(gè) /mm2時(shí)的σ s。 2. 在室溫下對(duì) Pb 板進(jìn)行彎折，越彎越硬，但如果放臵一段時(shí)間再進(jìn)行彎折， Pb 板又像最初一樣柔軟，這是為什么？（ T 熔 (Pb)=327℃） 3. 將一鍥型銅片臵于間距恒定的兩軋輥間軋制，如下圖。 （ 1）畫出此銅片經(jīng)完全再結(jié)晶后晶粒沿片長(zhǎng)方向的變化示意圖； （ 2）如果在較低溫度退火，何處先發(fā)生再結(jié)晶？為什么？ 4. 用冷撥銅絲制作導(dǎo)線，冷撥后應(yīng)如何處理，為什么？ 5. OFHC 銅（無(wú)氧高導(dǎo)電率銅）冷撥變形后強(qiáng)度可提高 2 倍以上，若許用應(yīng)用的安全系數(shù)取 2，試計(jì)算 OFHC銅零件在 130℃下工作的使用壽命。（已知 A=10121/min， KRQ ?? , 50%再結(jié)晶所需的時(shí)間。） 6. 純 Zr 在 553℃和 627℃等溫退火至完成再結(jié)晶分別需要 40h 和 1h，試求此材料的再結(jié)晶激活能。 7. 鋼絲繩吊工件，放入 1000℃爐子中加熱完畢，吊出時(shí)繩斷，原因何在？ 8. 金屬鑄件能否通過再結(jié)晶來(lái)細(xì)化晶粒？ 第五章 例題解答 1. 設(shè)晶粒平均直徑為 d， 1mm2內(nèi)晶粒數(shù) NA，則有 ANd ?3 8? 故 mmd 163 81 ??? ? mmd 42 63 8 ????? ? mmd 33 8 ????? ? 代入 HallPatch 公式，即 ??? ??? ?????2/1402/10)(250 )(100 kk?? ??? ? ?? )3( 900 mmdk MP a 單位為此時(shí)? 故 NA=250 個(gè) /mm2， d3= 103mm 時(shí) σs=90+ ( 103)1/2= 4. 解： RTQAeV /??再 t 為再結(jié)晶完成所需時(shí)間 則： V 再 t=1 3/2/1/ 321 tAetAetAe RTQRTQRTQ ????? ??? 上式可得：????????????????????? ??????????? ??②①13311221ln11ln11ttTTRQttTTRQ 由①式得 ?????? ??????????? ?? 1212 TTttRQ mo lJ / 5?? htKThtKThtKTttttTTTT693 ,2 ,663 ,1 ,673lnln1111 33221113123121???????????????????由①②式聯(lián)得 5. 由于 OFCH 銅在 130℃工作，強(qiáng)度設(shè)計(jì)安全系數(shù)取 2 時(shí)，對(duì)冷加工強(qiáng)化材料只允許發(fā)生 50%再結(jié)晶，即 ???????? RTQAt e 教材 186 頁(yè) 式 代入題中數(shù)據(jù) ht 2 4 2m in4 9 ??? 6. 由公式（ ， P187）得 ???????? ??? 12 1121 TTRQett ???????? ???2121 11ln TTttRQ ，代入已知值 m o lJQ /2736271273553115??????? 第 5 章 作業(yè)題 1. 簡(jiǎn)述冷塑性變形對(duì)材料組織及性能的影響？ 2. 為獲得細(xì)小的晶粒組織，應(yīng)根據(jù)什么原則制定塑性變形及其退火工藝？ 3. 為什么晶粒越細(xì)小，不僅強(qiáng)度越高，而且塑性和韌性也越好？ 4. 已知含 30%Zn 的黃銅在 400℃的恒溫下完成再結(jié)晶需要 1 小時(shí)，而在 390℃完成再結(jié)晶需要 2 小時(shí)，計(jì)算①再結(jié) 晶的激活能；②在 420℃恒溫下完成再結(jié)晶需多少時(shí)間？ 5. 將經(jīng)過大量塑性變形（ 70%以上）的純金屬長(zhǎng)棒一端浸入冷水中，另一端加熱至接近熔點(diǎn)的高溫（如），過程持續(xù)一小時(shí)，然后完全冷卻，作出沿棒長(zhǎng)度的硬度分布曲線（示意圖），并作簡(jiǎn)要說(shuō)明。如果此金屬為純鐵時(shí)，又會(huì)有何情況出現(xiàn)？ 第 5 章 作業(yè)答案 4. 解：再結(jié)晶速率 )/ex p ( RTQAU ??再 ，設(shè) t 為再結(jié)晶完成的時(shí)間，則 U 再 t=1 Aexp(Q/RT1)t1=Aexp(1/RT2)t2=Aexp(Q/RT3) t3 將 T1=673k， t1=1h， T2=663k， t2=2h， T3=693k 代入上式 ???????????????13123121lnln1111ttttTTTT 解得 t3=≈ 16min )/( 512121221m olJTTRttQttTTRQ ?????????? ????????????? ?? 5. （ I） TT 再，回復(fù)，硬度略下降 （ II）再結(jié)晶 硬度下降較大 （ III）晶粒長(zhǎng)大 進(jìn)一步下降 若 Fe 因重結(jié)晶會(huì)有硬度回升（ IV）區(qū)。 第 7 章 例 題 1. A（ Tm=600℃）， B（ Tm=500℃），液態(tài)互溶；固態(tài)時(shí) A 溶解于 B 的最大溶解度為ω A=（質(zhì)量），室溫為ω A=（質(zhì)量）；但 B 不溶解于 A（高低溫）；在 300℃時(shí)，含ω B= 的 L 發(fā)生共晶反應(yīng)，試畫出 A—B 相圖。 2. A（ Tm=700℃）、 B（ Tm=500℃），液態(tài)互溶，固態(tài)部分溶解， %B 和 25%A（質(zhì)量） 0℃時(shí)，則為 2%B及 5%A（質(zhì)量）。二者在 750℃形成 A2B 化合物， A 與 B 原子量分別為 30 與 50；在 450℃和 320℃分別發(fā)生液相成分為 22%B 及 60%B（質(zhì)量）的共晶轉(zhuǎn)變。試畫出 A— B 相圖，并標(biāo)注相區(qū)。 3. 下圖為 PbSb 相圖，該合金制軸瓦，要求在組織中有共晶體基體上分布著相對(duì)量為 5%的β（ Sb）作為硬質(zhì)點(diǎn)，試求滿足要求的合金成分及硬度 [已知α（ Pb）的硬度 3HB，β（ Sb）的硬度為 30HB] 4. 一塊碳鋼在平衡冷卻條件下顯微組織中含有 50%珠光體和 50%鐵素體，問： （ a）此鋼中的碳含量； （ b）此合金加熱到 730℃，平衡條件下將獲何種顯微組織？ （ c）若加熱到 850℃，又將得何組織？ （ d）室溫下 相 的相對(duì)含量分別是多少？ 第 7 章 例題答案 1. 如右圖所示： 設(shè) A→ B 形 成β固溶體。 2. 設(shè)化合物中含 A 為 x，則 B 為 1x。 50130 ????? xxxBA原子原子 故化合物中含 A 組元 55wt%， B 組元 45wt%，相圖如右圖所示。 （設(shè) B→ A 形成α固溶體） （ A→ B 形成β固溶體） 3. 設(shè)合金成分為 %xsb ?? ，則 %5% ?????? xx 即合金成分為 %% ?wtsb? 此時(shí)，合金中????????????%161%84%100100 ?????? 硬 度 =3 84%+30 16%=7HB 4. （ 1）設(shè)合金中