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材料分析測(cè)試方法部分習(xí)題答案黃新民(參考版)

2025-07-01 10:02本頁(yè)面
  

【正文】 只有你自己才能把歲月描畫成一幅難以忘懷的人生畫卷。歲月是有情的,假如你奉獻(xiàn)給她的是一些色彩,它奉獻(xiàn)給你的也是一些色彩。努力過后,才知道許多事情,堅(jiān)持堅(jiān)持,就過來了。有時(shí)候覺得自己像個(gè)神經(jīng)病。在紛雜的塵世里,為自己留下一片純靜的心靈空間,不管是潮起潮落,也不管是陰晴圓缺,你都可以免去浮躁,義無(wú)反顧,勇往直前,輕松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些時(shí)間,總會(huì)看清一些事。1. 若不給自己設(shè)限,則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。當(dāng)測(cè)角儀為臥式時(shí),可用側(cè)傾法來測(cè)應(yīng)力,此時(shí)即掃描平面(衍射平面)垂直于測(cè)量方向平面,當(dāng)測(cè)工件軸向應(yīng)力時(shí),使工件位于軸向與徑向所構(gòu)成的平面內(nèi),側(cè)面垂直于徑向,掃描平面位于徑向與切向所構(gòu)成的平面內(nèi)。H2+K2+L2Sin2θ38404142解 :因立方晶系的晶格常數(shù)公式為: ,對(duì)應(yīng)上表4組數(shù)據(jù)分別有a =: ; ; ; Sin2θ: Cos2θ: 以a – Cosθ作圖 由圖解外推法得:a=46. 欲在應(yīng)力儀(測(cè)角儀為立式)上分別測(cè)量圓柱形工件之軸向、徑向及切向應(yīng)力工件各應(yīng)如何放置?假定測(cè)角儀為臥式,今要測(cè)定一個(gè)圓柱形零件的軸向及切向應(yīng)力,問試樣應(yīng)該如何放置?答:當(dāng)測(cè)角儀為立式式,可以使用同傾法中的固定Ψ法中的法0o45o來測(cè)應(yīng)力,此時(shí)測(cè)量方向平面與掃描平面重合。試用“acos2θ”的圖解外推法求其點(diǎn)陣常數(shù)(準(zhǔn)確到4位有效數(shù)字)。44. 在水平測(cè)角器的衍射儀上安裝一側(cè)傾附件,用側(cè)傾法測(cè)定軋制板材的殘余應(yīng)力,當(dāng)測(cè)量軋向和橫向應(yīng)力時(shí),試樣應(yīng)如何放置?答: 測(cè)傾法的特點(diǎn)是測(cè)量方向平面與掃描平面垂直,也就是說測(cè)量扎制板材的殘余應(yīng)力時(shí),其扎向和橫向要分別與掃描平面垂直。30,45186。將以上獲得的ψ為0186。ψ=30186。的值。得到ψ=45186。時(shí),讓試樣順時(shí)針轉(zhuǎn)45186。四點(diǎn)測(cè)量。15186。再測(cè)定ψ為任意角時(shí)的2θψ。5186。一般地由布拉格方程先算出待測(cè)試樣某條衍射線的2θ,然后令入射線與試樣表面呈θ角即可,這正符合衍射儀所具備的衍射幾何。應(yīng)力常數(shù)K1,隨被測(cè)材料、選用晶面和所用輻射而變化根據(jù)上述原理,用波長(zhǎng)為λ的X射線,先后數(shù)次以不同的λ射角ψ0照射試樣上,測(cè)出相應(yīng)的衍射角2θ對(duì)sin2ψ的斜率,便可算出應(yīng)力首先測(cè)定Ψ0=0186。答:宏觀應(yīng)力在物體中較大范圍內(nèi)均勻分布產(chǎn)生的均勻應(yīng)變表現(xiàn)為該范圍內(nèi)方位相同的各晶粒中同名(HKL)面晶面間距變化相同,并從而導(dǎo)致了衍射線向某方向位移(2θ角的變化)這就是X射線測(cè)量宏觀應(yīng)力的基礎(chǔ)?!?63176。按本章介紹的方法可測(cè)出第一類應(yīng)力——宏觀應(yīng)力。 本章詳細(xì)介紹了X射線法測(cè)殘余應(yīng)力,X射線照射的面積可以小到12mm的直徑,因此,它可以測(cè)定小區(qū)域的局部應(yīng)力,由于X射線穿透能力的限制,它所能記錄的是表面10—30um深度的信息,此時(shí)垂直于表面的應(yīng)力分量近似為0,所以它所能處理的是近似的二維應(yīng)力;另外,對(duì)復(fù)相合金可以分別測(cè)定各相中的應(yīng)力狀態(tài)。②X射線法測(cè)第二類應(yīng)力,衍射譜線變寬,根據(jù)衍射線形的變化,就能測(cè)定微觀應(yīng)力。 其衍射譜的特點(diǎn):①X射線法測(cè)第一類應(yīng)力,θ角發(fā)生變化,從而使衍射線位移。殘余應(yīng)力是材料及其制品內(nèi)部存在的一種內(nèi)應(yīng)力,是指產(chǎn)生應(yīng)力的各種因素不存在時(shí),由于不均勻的塑性變形和不均勻的相變的影響,在物體內(nèi)部依然存在并自身保持平衡的應(yīng)力。物質(zhì)卡片順序號(hào)待測(cè)物質(zhì)— 100 60 40 (歸一值)NiO44—1159 100 60 30因此鑒定出待測(cè)試樣為Ni和NiO的混合物。d1=,d2=,d3=。物質(zhì)卡片順序號(hào)待測(cè)物質(zhì)— 100 40 20Ni4—850 100 42 21 現(xiàn)在需要進(jìn)一步鑒定待測(cè)試樣衍射花樣中其余線條屬于哪一相。并d1與d3兩晶面檢舉是屬于同一種物質(zhì),而d2是屬于另一種物質(zhì)的。 根據(jù)d1值(或d2,d3),在數(shù)值索引中檢索適當(dāng)?shù)膁組,找出與d1,d2,d3值復(fù)合較好的一些卡片。()I/I1d/197。d/197。()I/I1d/197。d/197。41. 試借助PDF(ICDD)卡片及索引,對(duì)表表2中未知物質(zhì)的衍射資料作出物相鑒定。這是內(nèi)標(biāo)法的一種,是事先在待測(cè)樣品中加入純?cè)?,然后測(cè)出定標(biāo)曲線的斜率即K值。答:根據(jù)X射線衍射強(qiáng)度公式,某一物相的相對(duì)含量的增加,其衍射線的強(qiáng)度亦隨之增加,所以通過衍射線強(qiáng)度的數(shù)值可以確定對(duì)應(yīng)物相的相對(duì)含量。定性分析的任務(wù)就是鑒別待測(cè)樣由哪些物相所組成。把已知數(shù)據(jù)代入可得:107牛/米2.39. 物相定性分析的原理是什么?對(duì)食鹽進(jìn)行化學(xué)分析與物相定性分析,所得信息有何不同?答: 物相定性分析的原理:X射線在某種晶體上的衍射必然反映出帶有晶體特征的特定的衍射花樣(衍射位置θ、衍射強(qiáng)度I),而沒有兩種結(jié)晶物質(zhì)會(huì)給出完全相同的衍射花樣,所以我們才能根據(jù)衍射花樣與晶體結(jié)構(gòu)一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,來確定某一物相。法.問試樣表面的宏觀應(yīng)力為若干?(已知a=,E=101010牛/米2,ν=)答:由于所測(cè)樣品的晶粒較細(xì)小,織構(gòu)少,因此使用為0186。當(dāng)Ψ=45186。P211=1.將上述數(shù)據(jù)代入,由(Ⅰ)、(Ⅱ)得fγ=%∴%. 38. 今要測(cè)定軋制73黃銅試樣的應(yīng)力,用CoKα照射(400),當(dāng)Ψ=0186。P220/錯(cuò)誤!未指定書簽。P211P22037. 一塊淬火+低溫回火的碳鋼,經(jīng)金相檢驗(yàn)證明其中不含碳化物,后在衍射儀上用FeKα照射,分析出γ相含1%碳,α相含碳極低,如果測(cè)試時(shí)室溫為31℃,問鋼中所含奧氏體的體積百分?jǐn)?shù)為多少?解:設(shè)鋼中所含奧氏體的體積百分?jǐn)?shù)為fγ,α相的體積百分?jǐn)?shù)為fα,又已知碳的百分含量fc=1%,由fγ+fα+fc=1得fγ+fα=99% (Ⅰ)又知Iγ/Iα=Cγ/Cα,P220=12,F=4fM2== 10-19=-18,Ka/Kr===所以殘留奧氏體體積含量:f==%36. 在αFe2O3及Fe3O4.混合物的衍射圖樣中,兩根最強(qiáng)線的強(qiáng)度比IαFe2O3/I Fe3O4=,試借助于索引上的參比強(qiáng)度值計(jì)算αFe2O3的相對(duì)含量。則可以求得殘余奧氏體的百分含量:對(duì)于馬氏體,體心立方,又-Fe點(diǎn)陣參數(shù)a=, Fe K波長(zhǎng)=,=453K,T=293Ksin1= = ==。解:? 根據(jù)衍射儀法的強(qiáng)度公式,?? 令 ,? 則衍射強(qiáng)度公式為:I = (RK/2μ)V 由此得馬氏體的某對(duì)衍射線條的強(qiáng)度為Iα=(RKα/2μ)Vα,殘余奧氏體的某對(duì)衍射線條的強(qiáng)度為Iy=(RKy/2μ)Vy。 解: KR= KA= 那么K=KR /KA= ωR=1/(1+KIA/IR)=1/(1+)=45% ωA=55%35. 求淬火后低溫回火的碳鋼樣品,不含碳化物(經(jīng)金相檢驗(yàn)),A(奧氏體)中含碳1%,M(馬氏體)中含碳量極低。H2+K2+L2Sin2θ3840414221. 欲在應(yīng)力儀(測(cè)角儀為立式)上分別測(cè)量圓柱形工件之軸向、徑向及切向應(yīng)力工件各應(yīng)如何放置?34. A-TiO2(銳鐵礦)與R—TiO2(金紅石:)混合物衍射花樣中兩相最強(qiáng)線強(qiáng)度比I A-TiO2/IRTO2=。20. 某立方晶系晶體德拜花樣中部分高角度線條數(shù)據(jù)如右表所列。α-Fe點(diǎn)陣參數(shù)a= 6 nm,奧氏體點(diǎn)陣參數(shù)a=0。(任意單位〕〕。19. 某淬火后低溫回火的碳鋼樣品,不含碳化物(經(jīng)金相檢驗(yàn))。5和Ψ=45186。在沒有“應(yīng)力測(cè)定數(shù)據(jù)表”的情況下,應(yīng)如何為待測(cè)應(yīng)力的試件選擇合適的Ⅹ射線管和衍射面指數(shù)(以Cu材試件為例說明之)。I/I15010105020101001020402020301013. 在一塊冷軋鋼板中可能存在哪幾種內(nèi)應(yīng)力?它的衍射譜有什么特點(diǎn)?按本章介紹的方法可測(cè)出哪一類應(yīng)力? 14. 一無(wú)殘余應(yīng)力的絲狀試樣,在受到軸向拉伸載荷的情況下,從垂直絲軸的方向用單色Ⅹ射線照射,其透射針孔相上的衍射環(huán)有何特點(diǎn)? 15. Ⅹ射線應(yīng)力儀的測(cè)角器2θ掃描范圍143176。I/I1d/197。I/I1501010100501080301040101030102010表2。I/I1d/197。表1。問試樣表面的宏觀應(yīng)力為若干?(已知a=,E=101010牛/米2,ν=)10. 物相定性分析的原理是什么?對(duì)食鹽進(jìn)行化學(xué)分析與物相定性分析,所得信息有何不同?11. 物相定量分析的原理是什么?試述用K值法進(jìn)行物相定量分析的過程。當(dāng)Ψ=45186。9. 今要測(cè)定軋制7-3黃銅試樣的應(yīng)力,用CoKα照射(400),當(dāng)Ψ=0186。3. 在αFe2O3αFe2O3及Fe3O4.混合物的衍射圖樣
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