北京科技大学《材料科学基础》考研真题强化教程

内容发布更新时间 : 2025/7/9 22:54:19星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

A.C?x,t??C22??x?1?exp??2Dt????? ?????? ??x??xB.C?x,t??C1?(C1?C2)?1?exp??2Dt?C?C2C1?C2??C.C?x,t??1?1?exp??22??2???? Dt??例2:已知碳在γ-Fe中的扩散常数D0?2.0?10?5 m2/s,扩散激活能Q?140?103J/mol,要想得到与在927℃时渗碳10h的相同厚度,则在870℃渗碳需要多长时间?(忽略不同温度下碳在γ-Fe中溶解度的不同)

例3:生产中,在930℃对20号钢零件进行气体渗碳,渗碳碳势为1.2%,零件的技术要求是渗碳层含碳量不低于0.6%。(1)渗碳2h后,估算渗碳层的深度?(2)若要求渗碳层的深度达到0.5mm,渗碳时间应为多少小时?(930℃时碳在γ-Fe中的扩散系数为16?10?12m2/s) x erf(x) x erf(x) x erf(x) 0 0 1.0 0.8427 2.0 0.9953 0.2 0.227 1.2 0.9103 2.2 0.9981 0.4 0.4284 1.4 0.9523 2.4 0.9993 0.6 0.6039 1.6 0.9763 2.6 0.9998 0.8 0.7421 1.8 0.9891 2.8 0.9999 例4:碳质量分数wC?0.2%的低碳钢工件在920℃进行表面气体渗碳,工件表面碳浓度始终保持为wC?1.0%,并将工件中碳浓度为wC?0.4%处至表面的距离x定义为渗碳层深度。已知渗碳1h后,渗碳层深度为0.12mm,若要求渗碳层深度达到0.48mm,计算共需渗碳多长时间。

例5:为改善钛合金的切削加工性能,研制了一种新加工工艺:渗氢处理+机械加工+脱氢处理。已知某钛合金构件在800℃真空脱氢1小时其距表面0.05mm处的性能符合规定要求。为进一步降低该构件的热处理变形,拟将该合金构件在700℃处理,问处理多少时间在距表面0.1mm处将达到上述相同规定要求?并分析氢在钛合金中的扩散能力。设氢在该钛合金的扩散激活能为16.62KJ/mol,扩散常数D0=8?10?1cm2/s。

考点3:影响扩散速率的因素 例1(名词解释):扩散激活能。 例2(解释名词):扩散系数。

例3:“升高温度将加快原子的扩散,其原因主要是温度的升高降低了扩散激活能。”试问此判断正确与否,为什么?

例4:杂质掺杂从哪几个方面影响扩散系数? 例5:固态金属中原子扩散的最快路径是( )。 A.晶内扩散 B.晶界扩散 C.位错扩散 D.表面扩散

例6:扩散系数与温度的关系式是_________。在高温阶段和低温阶段,扩散系数较大的是_________。

例7:碳在铁素体及奥氏体中的扩散系数为什么存在很大的区别?

例8:常通过向钢的表层深入某些原子来改善钢的表面性能,试问若分别向钢的表层渗入碳原子和铬原子,在相同的试渗工艺下,哪一种原子的渗入深度更大,为什么?

例9:有两块化学成分相同的固溶体合金,一块未经塑性变形,一块经过了冷塑性变形。试问溶质原子在那一块合金中的扩散更为容易,为什么? 例10:(1)已知Zn在Cu中扩散时,扩散系数D?2.1?10?5m2/s,激活能Q?1.7?105J/mol,求820℃时在中的扩散系数;(2)讨论影响金属材料扩散的因素。

考点4:扩散机制

例:在铁的晶体中固溶有碳原子和镍原子,问在同一温度下,碳原子和镍原子各以什么机制进行扩散,为什么?其中哪一种原子具有更大的扩散系数,为什么?

考点5:上坡扩散 例1(名词解释):上坡扩散。 例2:上坡扩散产生的原因分析。

考点6:反应扩散 例1(名词解释):反应扩散。

例2:碳质量分数为0.1%的低碳钢工件,置于碳质量分数为1.2%的渗碳气氛中,在920℃下进行渗碳,通常渗碳数小时后即可达到工艺要求。(1)画出:①渗碳结束时;②渗碳结束后缓慢冷却至室温时,这两种情况下工件

>>灞曞紑鍏ㄦ枃<<
12@gma联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4 ceshi