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4-9 纯铁渗硼，900℃ 4h生成的Fe2B层厚度为0.068 mm，960℃ 4h为0.14 mm， 假定Fe2B的生长受扩散速度的控制，求出硼原子在Fe2B中的扩散激活能Q． 4-10 非定比过渡族金属氧化物因为有变价阳离子，故阳离子空位浓度比较大(例如Fe1-xO含有5% ~ 15%的铁空位)．氧溶解在金属氧化物MO中的溶解反应为2MM +
1O2(g) 2=OO +V’’M + 2M’M，式中M’M＝MM + h·，h·为电子空穴．在平衡时，由上述溶解反应控制缺陷浓度，试求阳离子的扩散系数．
参考答案：
4-1 解： 由公式 C = C1 – ( C1 – C2) erf
x2Dt 可得 x = 16.85 mm
即表面应车去的深度为16.85 mm．
4-2 解：距表面距离 x = 0.5 mm时，碳浓度 C = 0.706 %
距表面距离 x = 1.0 mm时，碳浓度 C = 0.387 % 距表面距离 x = 1.2 mm时，碳浓度 C = 0.289 % 距表面距离 x = 1.5 mm时，碳浓度 C = 0.1778 % 距表面距离 x = 2.0 mm时，碳浓度 C = 0.067 %
4-3 解：渗层深度与时间的关系：x = 0.368t．
4-5 结构不同的固溶体对扩散元素的溶解度是不同的，由此所造成的浓度梯度不同，也
会影响扩散速率。
4-7 解：(1) D927℃ > D870℃
(2) 已知：T1 = 927℃ = 1200 K，T2 = 870℃ = 1143 K，t1 = 10 h，
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由 D = D0 exp ???Q?RTC1?Cx? 和 = erf ?C1?C22Dt?并且 x1?x2 代入数据可得：t2 = 20.1 h．
第五章 相平衡与相图
习 题
5-1 什么是凝聚系统? 什么是组元? 什么是相? 组成相与组元有什么不同？ 5-2 何所谓平衡状态? 影响平衡的因素有哪些? 什么是相律？它有什么实际意义？ 5-3 画出Pb-Sn相图，标出各相区存在的组织，指出组织中含β??最多和最少的成分，指出共晶体最多和最少的成分．
5-4 根据Pb-Sn相图，说明w (Sn) = 30% 的Pb-Sn合金在下列温度其组织中存在哪些相，并求相的相对含量． (1) 高于300℃；
(2) 刚冷至183℃ (共晶转变尚未开始)； (3) 在183℃共晶转变完毕；
(4) 冷到室温．
5-5 已知A组元的熔点为1000℃，B组元的熔点为700℃，
在800℃时发生：α ( wB = 5% ) + L ( wB = 50% ) β ( wB = 30% ) 在600℃时发生：L( wB = 80% ) β ( wB = 60% ) + γ (wB = 95%)
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在400℃时发生：β ( wB = 50% ) α ( wB = 2% ) + γ (wB = 97%) 注明以上各反应的类型并根据这些数据绘出A-B二元相图． 5-6 指出题图明理由并加以改
5-7 画出Fe-Fe3C相图指出：S、C、J、H、E、P、N、G以及GS、SE、PQ、HJB、PSK、ECF各点、线的意义，并标出各相区的相组成物和组织组成物．
5-8 分析w(C)＝0.2%、w(C)＝0.6%、w(C)＝1.0% 的铁碳合金从液态平衡冷却到室温的转
5-1相图中的错误，说正．
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变过程，用冷却曲线和组织示意图说明各阶段的组织．并分别计算室温下的相组成物和组织组成物．
5-9 分析w(C)＝3.5%、w(C)＝4.5% 铁碳合金从液态平衡结晶过程，画出冷却曲线和组织变化示意图，并计算室温下的组织组成物和相组成物的含量．
5-10 Fe-Fe3C合金中的一次渗碳体、二次渗碳体、三次渗碳体、共晶渗碳体、共析渗碳体的主要区别是什么? 根据Fe-Fe3C相图计算二次渗碳体和三次渗碳体的最大百分含量．
5-11 莱氏体与变态莱氏体的主要区别是什么？变态莱氏体的共晶渗碳体和共析渗碳体的含量各为多少?
5-12 Fe-C相图和Fe-Fe3C相图二者的主要区别是什么? 分析并说明灰口铸铁的石墨化过程．
5-13 白口铸铁、灰口铸铁和钢三者的成分组织和性能有什么不同?
5-14 根据A-B-C三元共晶投影图 (题图5-2) 分析合金n1、n2 、n3 ( E点)3个合金的结
晶过程，求出其结晶完成后的组织组成物和相组成物的含量并作出Bb变温截面． 5-15 绘出题图5-3中1、2、3、4合金冷却曲线和室温下的组织示意图．
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