第四章固态扩散作业

10 cm / s ；(4)成份——距离曲线在标志界面处的斜率 ΔL=0.0144cm；(3)互扩散系数 D
7பைடு நூலகம்2
x A ；(5)A 组元的原子百分比浓度 xA=0.4。试求 A，B 组元的本 2.0cm 1 （z 为扩散距离） z
征扩散系数 DA 和 DB。 （标志面移动距离的平方与扩散时间之比为常数） 5. 有两种激活能分别为 Q1=83.7kJ/mol 和 Q2=251kJ/mol 的扩散反应。观察在温度从 25℃升 高到 600℃时对这两种扩散的影响，并对结果作出评述。 6. 已知 Al 在 Al2O3 中扩散常数 D0=2.8×10-3(m2/s)， 激活能 477 （KJ/mol） ， 而O （氧） 在 Al2O3 中的 D0=0.19(m2/s)，Q=636(KJ/mol)。 (a) 分别计算两者在 2000K 温度下的扩散系数 D； (b) 说明它们扩散系数不同的原因。 7. γ铁在 925℃渗碳 4h，碳原子跃迁频率为 1.7×109/s，若考虑碳原子在γ铁中的八面体间隙跃 迁，跃迁的步长为 2.5310-10m， (a) 求碳原子总迁移路程 s (b) 求碳原子总迁移的根均方位移 (c) 若碳原子在 20 ℃时的跃迁频率为Γ=2.1×10-9/s，求碳原子的总迁移路程和根均方位 移。 8. 在 NiO 中引入高价的 W6+。 （a）将产生什么离子的空位？ （b）每个 W6+将产生多少个空位？ （c）比较 NiO 和渗 W 的 NiO(即 NiO-WO3)的抗氧化性哪个好？
第四章 固态扩散作业
1. 要想在 800℃下使通过 -Fe 箔的氢气通量为 2×10-8mol/(m2/s) ，铁箔两侧氢浓度分别为 3×10-6mol/m3 和 8×10-8mol/m3，若 D＝2.2×10-6 m3/s， 试确定：(1)所需浓度梯度；(2)所需铁箔厚度。 2. 一含 w(C)=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%，假设
Dc 2.0 105 exp(140000 / RT )(m 2 / s )
(a) 计算渗碳时间； (b) 若将渗层加深一倍，则需多长时间？ (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？ 3. 在 950℃下对纯铁进行渗碳，并希望在 0.1mm 的深度得到 w1(C)=0.9%的碳含量。假设表 面碳含量保持在 w2(C)=1.20%， 扩散系数 Dγ-Fe=10-10m2/s。 计算为达到此要求至少要渗碳多少 时间。 4. 在柯肯达尔扩散实验中 , 取得下列数据： (1) 扩散时间 t=200 小时； (2) 标志界面移动量