材料科学与基础习题名师教案与资料

1、( )( )x( )( )( )1.在相距为 l 的两滑移面上有两个平行的异号刃位错，如图所示，问bl(1) 要使两位错在各自滑移面上作相向运动，需施加多大切应力?a方向如何？(2) 要使两位错在各自滑移面上作反向运动，需施加多大切应力? 方向如何？两平行位错间相互作用力中 f 项为使其在滑移面上运动的力， f =tx xbxy 2根据 txy=mb mbbsin 4q，代入上式得： f = 1 28p1 -nh 8p1 -nhsin 4q求出 f 的零点和极值点（第一象限内）： xsin 4q=0 =0f =0x两位错间不受力，处于力的平衡状态sin 4q=0 =p4f =0x两位错间互不受

2、力，处于力的平衡状态sin 4q=1 =p8f 最大x同号位错受最大斥力，异号位错受最大吸力，mbb 其值为 1 28p1 -nhsin 4q=13 = p8f 最大 同号位错受最大斥力，异号位错受最大吸力， xmbb其值为 1 28p1 -nh根据上述分析，不考虑其它阻力，可有下述结论：（1）对异号位错，要作相向运动， 0 qp p p 时，不需加切应力； q4 4 2时，需加切应力，其值大于mbb1 2 ，方向为双向。 8p1 -nh( )（2）对异号位错，要作反向运动， 0 qp4时，需加切应力，其值大于mbb p p1 2 ，方向为双向； qt 的情况而使bibi 熔化导致沿晶碎裂。（

3、b） 120 ，cosq212所以gaa=ga(pb)pb 熔点为 327，pb 在 cu 中分布呈尖角状，即使热轧时铅相不熔化，也 会因为产生应力集中而导致晶间开裂。（c） 180 ，cosq20，所以gaaga(pb)pb 呈球形分布在 cu 晶界上，由于 pb 对 cu 基体的连续性破坏程度小， 且第二相呈球状不易引起应力集中，故热轧时一般不会发生开裂。3. 一块含 0.1的碳钢在 930渗碳，渗到 0.05cm 的地方碳的浓度达到 0.45。 在 t0 的全部时间，渗碳气氛保持表面成分为 1，已知碳在 铁中的扩散系2( )( )=1.6 10 cm / s42x1 21x( )22 1

4、2( )数为 1.6110-12m/s，a）. 计算渗碳时间；b）. 若将渗层加深一倍，则需要多长时间？c）.若规定 0.3c 作为渗碳层厚度的量度，则在 930渗碳 10 小时的渗层厚 度为 870渗碳 10 小时的多少倍？a）由 fick 第二定律得：x c =c + c -c 1-erf1 0 12 dt 0.05 0.45 =0.1 + 1 -0.1 1-erf2 dt 整理后得： 0.05 0.61 =erf 2 dt 0.61 =0.052 dt解得 -140000d =0.2 exp8.314 1203t=1.0410 （s） -7 ( 2 ) b）由关系式x 2 =k dt得：x1=k d t 1 1x22=k d t 2 2x2 d t两式相比得： 2 = 2 2 当温度相同时，d =d ，于是得，2 d t1 1x2 (0.1)2t = 2 t = 1.04 104 =4.16104 s0.051c）x930 =x870d t930 930d t870 870因为t=t9 3 08 7 0d930=1.6 10 -7 cm 2 / sd870=0.2 exp(-140000