材料科学与基础习题 本文关键词：材料科学，习题，基础
材料科学与基础习题 本文简介：LθBA1.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(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?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项为使其在滑移面上运动的力，根据，代入上式得：求出的零点和极值点（
材料科学与基础习题 本文内容：
L
θ
B
A
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
(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?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项为使其在滑移面上运动的力，
根据，代入上式得：
求出的零点和极值点（第一象限内）：
=0
θ=0
=0
两位错间不受力，处于力的平衡状态
=0
θ=
=0
两位错间互不受力，处于力的平衡状态
=1
θ=
最大
同号位错受最大斥力，异号位错受最大吸力，其值为
=1
θ=
最大
同号位错受最大斥力，异号位错受最大吸力，其值为
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，时，不需加切应力；时，需加切应力，其值大于，方向为双向。
（2）
对异号位错，要作反向运动，时，需加切应力，其值大于，方向为双向；时，不需加切应力。
1.
铅、铋均不溶于铜中，含铋的铜不能热轧（发生碎裂），含铅的铜较难热轧（有晶界开裂倾向），而含铅的黄铜则可以热轧，不会开裂。分别观察其显微组织（下图a、b、c），说明此组织的形成原因并解释以上现象（提示：1.Bi的熔点为270℃，2.Pb的熔点为327℃，图b
Pb在Cu中分布呈尖角状）
Pb
Bi
Pb
（a）
含Bi的铜
（b）含Pb的铜
（c）含Pb的黄铜
设基体相为α，界面第二相为β，根据界面结点处的张力平衡条件：
（a）θ→0，→1
所以
Bi沿ɑ晶界分布，Bi熔点较低（270℃），热轧时易发生的情况而使Bi熔化导致沿晶碎裂。
（b）θ→，→
所以
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）θ→，→0，
所以
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t﹥0的全部时间，渗碳气氛保持表面成分为1％，已知碳在γ铁中的扩散系数为1.61×10-12m2/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0.3％c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：
整理后得：
解得
t=1.04×104（s）
b）由关系式
得：
两式相比得：
当温度相同时，D1=D2，于是得，
C）
因为
所以