晶體結(jié)構(gòu)習(xí)題

1、第二章 晶體結(jié)構(gòu)與晶體中的缺陷1、證明等徑圓球面心立方最密堆積的空隙率為25.9。解：設(shè)球半徑為a，則球的體積為4/3a3，求的z=4，則球的總體積（晶胞）4×4/3a3，立方體晶胞體積：，空間利用率=球所占體積/空間體積=74.1%，空隙率=1-74.1%=25.9%。2、金屬鎂原子作六方密堆積，測(cè)得它的密度為1.74克/厘米3，求它的晶胞體積。解：=m/V =1.74g/cm3，V=1.37×10-22。3、 根據(jù)半徑比關(guān)系，說明下列離子與O2-配位時(shí)的配位數(shù)各是多少?解：Si4+ 4； K+ 12； Al3+ 6； Mg2+ 6

2、。4、一個(gè)面心立方緊密堆積的金屬晶體，其原子量為M，密度是8.94g/cm3。試計(jì)算其晶格常數(shù)和原子間距。解：根據(jù)密度定義，晶格常數(shù)原子間距= 5、 試根據(jù)原子半徑R計(jì)算面心立方晶胞、六方晶胞、體心立方晶胞的體積。解：面心立方晶胞：六方晶胞（1/3）：體心立方晶胞： 6、MgO具有NaCl結(jié)構(gòu)。根據(jù)O2-半徑為0.140nm和Mg2+半徑為0.072nm，計(jì)算球狀離子所占據(jù)的體積分?jǐn)?shù)和計(jì)算MgO的密度。并說明為什么其體積分?jǐn)?shù)小于74.05%？解：在MgO晶體中，正負(fù)離子直接相鄰，a0=2(r+r-)=0.424(nm)體積分?jǐn)?shù)=4×(4/3)×(0.143+0.0723)/

3、0.4243=68.52%密度=4×(24.3+16)/6.023×1023×(0.424×10-7)3=3.5112(g/cm3)MgO體積分?jǐn)?shù)小于74.05%，原因在于r+/r-=0.072/0.14=0.4235>0.414，正負(fù)離子緊密接觸，而負(fù)離子之間不直接接觸，即正離子將負(fù)離子形成的八面體空隙撐開了，負(fù)離子不再是緊密堆積，所以其體積分?jǐn)?shù)小于等徑球體緊密堆積的體積分?jǐn)?shù)74.05%。7、半徑為R的球，相互接觸排列成體心立方結(jié)構(gòu)，試計(jì)算能填入其空隙中的最大小球半徑r。體心立方結(jié)構(gòu)晶胞中最大的空隙的坐標(biāo)為（0，1/2，1/4）。解：在體心立方結(jié)

4、構(gòu)中，同樣存在八面體和四面體空隙，但是其形狀、大小和位置與面心立方緊密堆積略有不同（如圖2-1所示）。設(shè)：大球半徑為R，小球半徑為r。則位于立方體面心、棱心位置的八面體空隙能夠填充的最大的小球尺寸為：位于立方體（0.5,0.25,0）位置的四面體空隙能夠填充的最大的小球尺寸為： 圖2-1 體心立方結(jié)構(gòu) 8、純鐵在912由體心立方結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成面心立方，體積隨之減小1.06%。根據(jù)面心立方結(jié)構(gòu)的原子半徑R面心計(jì)算體心立方結(jié)構(gòu)的原子半徑R體心。解：因?yàn)槊嫘牧⒎浇Y(jié)構(gòu)中，單位晶胞4個(gè)原子，；而體心立方結(jié)構(gòu)中，單位晶胞2個(gè)原子，所以，解得：RF=1.0251RI，或RI=0.9755RF9、有效離子半徑可通

5、過晶體結(jié)構(gòu)測(cè)定算出。在下面NaCl型結(jié)構(gòu)晶體中，測(cè)得MgS的晶胞參數(shù)為a=0.52nm(在這種結(jié)構(gòu)中，陰離子是相互接觸的)。若CaS(a=0.567nm)、CaO(a=0.48nm)和MgO(a=0.42nm)為一般陽(yáng)離子陰離子接觸，試求這些晶體中各離子的半徑。解： MgS中a=5.20，陰離子相互接觸，a=， =1.84；CaS中a=5.67，陰陽(yáng)離子相互接觸，a=2(r+r-)， =0.95；CaO中a=4.80，陰陽(yáng)離子相互接觸，a=2(r+r-)，=1.40；MgO中a=4.20，陰陽(yáng)離子相互接觸，a=2(r+r-)，=0.7010、氟化鋰(LiF)為NaCl型結(jié)構(gòu)，測(cè)得其密度為2.6

6、gcm3，根據(jù)此數(shù)據(jù)計(jì)算晶胞參數(shù)，并將此值與你從離子半徑計(jì)算得到數(shù)值進(jìn)行比較。解：LiF為NaCl型結(jié)構(gòu)，Z=4，根據(jù)離子半徑 ，。11、Li2O的結(jié)構(gòu)是O2-作面心立方堆積，Li+占據(jù)所有四面體空隙位置。求：(1) 計(jì)算四面體空隙所能容納的最大陽(yáng)離子半徑，并與書末附表Li+半徑比較，說明此時(shí)O2-能否互相接觸。(2) 根據(jù)離子半徑數(shù)據(jù)求晶胞參數(shù)。(3) 求Li2O的密度。解：（1）如圖2-2是一個(gè)四面體空隙，O為四面體中心位置。 ， ， ， ， ，查表知 +=0.68>0.301，O2-不能互相接觸；（2）體對(duì)角線=4(r+r-)，a=4.665；（3）=m/V=1.963g/cm3

7、圖2-2 四面體空隙12、MgO和CaO同屬NaCl型結(jié)構(gòu)，而它們與水作用時(shí)，則CaO要比MgO活潑，試解釋之。解：與，>，使CaO結(jié)構(gòu)較MgO疏松，H2O易于進(jìn)入，所以活潑。13、根據(jù)CaF2晶胞圖畫出CaF2晶胞的投影圖。解：如圖2-3。圖2-314、算一算CdI2晶體中的I-及CaTiO3晶體中O2-的電價(jià)是否飽和。解：CdI2晶體，Cd2+：CN=6，I-與三個(gè)在同一邊的Cd2+相連；I-：CN=3，I-電價(jià)飽和；CaTiO3晶體，Ca2+：CN=12，Ti4+：CN=6，O2-OTi2Ca4：CN=6；，O2-電價(jià)飽和。15、(1) 畫出O2-作而心立方堆積時(shí)，各四面體空隙和八

8、面體空隙的所在位置(以一個(gè)晶胞為結(jié)構(gòu)基元表示出來(lái))； (2) 計(jì)算四面體空隙數(shù)、八而休空隙數(shù)與O2-數(shù)之比；(3) 根據(jù)電價(jià)規(guī)則，在下面情況下，空隙內(nèi)各需填入何種價(jià)數(shù)的陽(yáng)離子，并對(duì)每一種結(jié)構(gòu)舉出個(gè)例子。I所有四面體空隙位置均填滿；II所有八而體空隙位置均填滿；III填滿半四面體空隙位置；IV填滿半八面休空隙位置。解：（1）略； （2）四面體空隙數(shù)/O2-數(shù)=2：1，八面體空隙數(shù)/O2-數(shù)=1：1； （3）ICN=4，z+/4×8=2，z+=1，Na2O，Li2O；IICN=6，z+/6×6=2，z+=2，F(xiàn)eO，MnO；IIICN=4，z+/4×4=2，z+=4，

9、ZnS，SiC；IVCN=6，z+/6×3=2，z+=4，MnO2。16、下列硅酸鹽礦物各屬何種結(jié)構(gòu)類型：Mg2SiO4，KAlSi3O8，CaMgSi2O6， Mg3Si4O10(OH)2，Ca2AlAlSiO7解：島狀；架狀；單鏈；層狀（復(fù)網(wǎng)）；組群（雙四面體）。17、石棉礦如透閃石Ca2Mg5Si4O11(OH)2具有纖維狀結(jié)晶習(xí)性，而滑石Mg2Si4O10(OH)2卻具有片狀結(jié)晶習(xí)性，試解釋之。解：透閃石雙鏈結(jié)構(gòu)，鏈內(nèi)的Si-O鍵要比鏈間的Ca-O、Mg-O鍵強(qiáng)很多，所以很容易沿鏈間結(jié)合力較弱處劈裂成為纖維狀；滑石復(fù)網(wǎng)層結(jié)構(gòu)，復(fù)網(wǎng)層由兩個(gè)SiO4層和中間的水鎂石層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，復(fù)

10、網(wǎng)層與復(fù)網(wǎng)層之間靠較弱的分子間作用力聯(lián)系，因分子間力弱，所以易沿分子間力聯(lián)系處解理成片狀。18、石墨、滑石和高嶺石具有層狀結(jié)構(gòu)，說明它們結(jié)構(gòu)的區(qū)別及由此引起的性質(zhì)上的差異。解：石墨中同層C原子進(jìn)行SP2雜化，形成大鍵，每一層都是六邊形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于間隙較大，電子可在同層中運(yùn)動(dòng)，可以導(dǎo)電，層間分子間力作用，所以石墨比較軟。19、 (1) 在硅酸鹽晶體中，Al3+為什么能部分置換硅氧骨架中的Si4+； (2) Al3+置換Si4+后，對(duì)硅酸鹽組成有何影響? (3) 用電價(jià)規(guī)則說明Al3+置換骨架中的Si4+時(shí)，通常不超過一半，否則將使結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。解：(1) Al3+可與O2-形成AlO45-；Al

11、3+與Si4+處于第二周期，性質(zhì)類似，易于進(jìn)入硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中與Si4+發(fā)生同晶取代，由于鮑林規(guī)則，只能部分取代；(2) Al3+置換Si4+是部分取代，Al3+取代Si4+時(shí)，結(jié)構(gòu)單元AlSiO4ASiO5，失去了電中性，有過剩的負(fù)電荷，為了保持電中性，將有一些半徑較大而電荷較低的陽(yáng)離子如K+、Ca2+、Ba2+進(jìn)入結(jié)構(gòu)中；（3）設(shè)Al3+置換了一半的Si4+，則O2-與一個(gè)Si4+一個(gè)Al3+相連，陽(yáng)離子靜電鍵強(qiáng)度=3/4×1+4/4×1=7/4，O2-電荷數(shù)為-2，二者相差為1/4，若取代超過一半，二者相差必然>1/4，造成結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。 20、 說明下列符號(hào)的含

12、義：VNa，VNa，VCl，.(VNaVCl)，CaK，CaCa，Cai解：鈉原子空位；鈉離子空位，帶一個(gè)單位負(fù)電荷；氯離子空位，帶一個(gè)單位正電荷；最鄰近的Na+空位、Cl-空位形成的締合中心；Ca2+占據(jù)K.位置，帶一個(gè)單位正電荷；Ca原子位于Ca原子位置上；Ca2+處于晶格間隙位置。21、寫出下列缺陷反應(yīng)式：(1) NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體；(2) CaCl2溶入NaC1中形成空位型固溶體；(3) NaCl形成肖脫基缺陷；(4) AgI形成弗侖克爾缺陷(Ag+進(jìn)入間隙)。解：(1) NaClNaCa+ ClCl + VCl·(2) CaCl2CaNa·

13、+ 2ClCl + VNa(3) OVNa + VCl·(4) AgAgVAg + Agi·22、什么是肖特基缺陷、弗蘭克爾缺陷？他們屬于何種缺陷，發(fā)生缺陷時(shí)位置數(shù)是否發(fā)生變化？答：肖特基缺陷：晶體的結(jié)構(gòu)基元，從正常的結(jié)點(diǎn)位置上位移到晶體的表面而正常位置上出現(xiàn)了空位，這種缺陷即是。位置數(shù)增殖，體積增大。弗蘭克爾缺陷：晶體結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)基元，從正常的結(jié)點(diǎn)位置上位移到晶體的間隙位置上，而正常位置上出現(xiàn)了空位，這種缺陷即是。位置數(shù)不增殖，體積不增大。23、 試寫出少量MgO摻雜到Al2O3中和少量YF3摻雜到CaF2中的缺陷方程。（a）判斷方程的合理性。（b）寫出每一方程對(duì)應(yīng)的固溶

14、式。解： （1） （2） （3） （4）（a）書寫缺陷方程首先考慮電價(jià)平衡，如方程（1）和（4）。在不等價(jià)置換時(shí)，3Mg2+ 2Al3+ ；2Y3+ 3Ca2+。這樣即可寫出一組缺陷方程。其次考慮不等價(jià)離子等量置換，如方程（2）和（3）2Mg2+ 2Al3+ ；Y3+ Ca2+。這樣又可寫出一組缺陷方程。在這兩組方程中，從結(jié)晶化學(xué)的晶體穩(wěn)定性考慮，在離子晶體中除螢石型晶體結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生間隙型固溶體以外，由于離子晶體中陰離子緊密堆積，間隙陰離子或陽(yáng)離子都會(huì)破壞晶體的穩(wěn)定性。因而間隙型缺陷在離子晶體中（除螢石型）較少見。上述四個(gè)方程以（2）和（3）較合理。當(dāng)然正確的判斷必須用固溶體密度測(cè)定法來(lái)決定。

15、（b）(1) (2) (3) (4) 24、 試寫出以下缺陷方程（每組寫出二種），并判斷是否可以成立，同時(shí)簡(jiǎn)單說明理由。（1）（2）（3）解：1、（1）兩種缺陷反應(yīng)方程式為：A、B、其中A可以成立，因?yàn)镹aCl型的MgO晶體，只有較小的四面體空隙未被陽(yáng)離子占據(jù)，Al3+離子填隙會(huì)破壞晶體的穩(wěn)定性。（2）兩種缺陷反應(yīng)方程式為：A、B、A、B兩種都可能成立，其中在較低溫度下，以A方式固溶；在高溫下（>1800），以B方式固溶。因?yàn)閆rO2為螢石型結(jié)構(gòu)，在高溫下具有較大的立方體和八面體空隙，能夠形成填隙型缺陷。（3）兩種缺陷反應(yīng)方程式為：A、B、A可能性較大。因螢石晶體中存較多的八面體空隙，F(xiàn)

16、-離子半徑較小，形成填隙型固溶體比較穩(wěn)定。25、 試述晶體結(jié)構(gòu)中點(diǎn)缺陷的類型。以通用的表示法寫出晶體中各種點(diǎn)缺陷的表示符號(hào)。試舉例寫出CaCl2中Ca2+置換KCl中K+或進(jìn)入到KCl間隙中去的兩種點(diǎn)缺陷反應(yīng)表示式。解：晶體結(jié)構(gòu)中的點(diǎn)缺陷類型共分為：間隙原子、空位和雜質(zhì)原子等三種。在MX晶體中，間隙原子的表示符號(hào)為Mi或Xi；空位缺陷的表示符號(hào)為：VM或VX。如果進(jìn)入MX晶體的雜質(zhì)原子是A，則其表示符號(hào)可寫成：AM或AX（取代式）以及Ai（間隙式）。當(dāng)CaCl2中Ca2+置換KCl中K+而出現(xiàn)點(diǎn)缺陷，其缺陷反應(yīng)式如下： CaCl2中Ca2+進(jìn)入到KCl間隙中而形成點(diǎn)缺陷的反應(yīng)式為： 26、在缺

17、陷反應(yīng)方程式中，所謂位置平衡、電中性、質(zhì)量平衡是指什么？解：位置平衡是指在化合物MaXb中，M格點(diǎn)數(shù)與X格點(diǎn)數(shù)保持正確的比例關(guān)系，即M : X=a : b。電中性是指在方程式兩邊應(yīng)具有相同的有效電荷。質(zhì)量平衡是指方程式兩邊應(yīng)保持物質(zhì)質(zhì)量的守恒。27、TiO2-x和Fe1-xO分別為具有陰離子空位和陽(yáng)離子空位的非化學(xué)計(jì)量化合物。試說明其導(dǎo)電率和密度隨氧分壓PO2變化的規(guī)律（以缺陷方程幫助說明）。答：（1）TiO2-x的缺陷反應(yīng)方程為：根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得 ，故其密度隨氧分壓增加而增加，而電導(dǎo)率隨氧分壓的增加而減小，與氧分壓的1/6次方成反比。（2）Fe1-xO缺陷反應(yīng)方程式為：，或根據(jù)質(zhì)量守恒定

18、律可得 ，故其密度隨氧分壓增加而下降，而電導(dǎo)率隨氧分壓的增加而增加，與氧分壓的1/6次方成正比。28、對(duì)某晶體的缺陷測(cè)定生成能為84KJ/mol，計(jì)算該晶體在1000K和1500K時(shí)的缺陷濃度。解：根據(jù)熱缺陷濃度公式：由題意 G=84KJ/mol=84000J/mol則其中R=8.314J/mol·K當(dāng)T1=1000K時(shí)，當(dāng)T2=1500K時(shí)，29、試寫出在下列二種情況，生成什么缺陷？缺陷濃度是多少？（a）在Al2O3中，添加0.01mol%的Cr2O3，生成淡紅寶石；（b）在Al2O3中，添加0.5mol%的NiO，生成黃寶石。解：（a）在Al2O3中，添加0.01mol%的Cr2

19、O3，生成淡紅寶石的缺陷反應(yīng)式為：生成置換式雜質(zhì)原子點(diǎn)缺陷。其缺陷濃度為：0.01%×0.004%4×10-3 %（b）當(dāng)添加0.5mol%的NiO在Al2O3中，生成黃寶石的缺陷反應(yīng)式為：生成置換式的空位點(diǎn)缺陷。其缺陷濃度為：0.5%×0.3 %30、 非化學(xué)計(jì)量缺陷的濃度與周圍氣氛的性質(zhì)、壓力大小相關(guān)，如果增大周圍氧氣的分壓，非化學(xué)計(jì)量化合物Fe1-xO及Zn1+xO的密度將發(fā)生怎樣變化？增大？減少？為什么？解：（a）非化學(xué)計(jì)量化合物Fe1-xO，是由于正離子空位，引起負(fù)離子過剩：按質(zhì)量作用定律，平衡常數(shù)由此可得：即：鐵空位的濃度和氧分壓的1/6次方成正比，故

20、當(dāng)周圍分壓增大時(shí)，鐵空位濃度增加，晶體質(zhì)量減小，則Fe1-xO的密度也將減小。（b）非化學(xué)計(jì)量化合物Zn1+xO，由于正離子填隙，使金屬離子過剩：根據(jù)質(zhì)量作用定律得 即：間隙離子的濃度與氧分壓的1/6次方成反比，故增大周圍氧分壓，間隙離子濃度減小，晶體質(zhì)量減小，則Zn1+xO的密度也將減小。31、 非化學(xué)計(jì)量氧化物TiO2-x的制備強(qiáng)烈依賴于氧分壓和溫度：（a）試列出其缺陷反應(yīng)式。（b）求其缺陷濃度表達(dá)式。解：非化學(xué)計(jì)量氧化物TiO2-x，其晶格缺陷屬于負(fù)離子缺位而使金屬離子過剩的類型。（a）缺陷反應(yīng)式為：或（b）缺陷濃度表達(dá)式：32、（a）在MgO晶體中，肖特基缺陷的生成能為6eV，計(jì)算在2

21、5和1600時(shí)熱缺陷的濃度。 （b）如果MgO晶體中，含有百萬(wàn)分之一mol的Al2O3雜質(zhì)，則在1600時(shí)，MgO晶體中是熱缺陷占優(yōu)勢(shì)還是雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢(shì)？說明原因。解：（a）根據(jù)熱缺陷濃度公式：由題意 G=6ev=6×1.602×10-19=9.612×10-19JK=1.38×10-23 J/KT1=25+273=298K T2=1600+273=1873K298K： 1873K：9（b）在MgO中加入百萬(wàn)分之一的Al2O3雜質(zhì)，缺陷反應(yīng)方程為： 此時(shí)產(chǎn)生的缺陷為 雜質(zhì)。而由上式可知：Al2O3= 雜質(zhì)當(dāng)加入10-6 Al2O3時(shí)，雜質(zhì)缺陷的濃度為 雜

22、質(zhì)=Al2O3=10-6由（a）計(jì)算結(jié)果可知：在1873 K， 熱=8×10-9顯然： 雜質(zhì)熱，所以在1873 K時(shí)雜質(zhì)缺陷占優(yōu)勢(shì)。33、對(duì)于刃位錯(cuò)和螺位錯(cuò)，區(qū)別其位錯(cuò)線方向、柏氏矢量和位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向的特點(diǎn)。解：刃位錯(cuò)：位錯(cuò)線垂直于，位錯(cuò)線垂直于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向；螺位錯(cuò)：位錯(cuò)線 平行于， 位錯(cuò)線平行于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)方向。34、有兩個(gè)相同符號(hào)的刃位錯(cuò)，在同一滑移面上相遇，它們將是排斥還是吸引？答：排斥，張應(yīng)力重疊，壓應(yīng)力重疊。35、晶界對(duì)位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)將發(fā)生怎么樣的影響？能預(yù)計(jì)嗎？答：晶界對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。36、晶界有小角度晶界與大角度晶界之分，大角度晶界能用位錯(cuò)的陣列來(lái)描述嗎？答：不能，在大角度

23、晶界中，原子排列接近于無(wú)序的狀態(tài)，而位錯(cuò)之間的距離可能只有一、兩個(gè)原子的大小，不適用于大角度晶界。37、從化學(xué)組成、相組成考慮，試比較固溶體與化合物、機(jī)械混合物的差別。解：固溶體機(jī)械混合物化合物形成原因以原子尺寸“溶解”生成粉末混合原子間相互反映生成相數(shù)單相均勻多相單相均勻化學(xué)計(jì)量不遵守定比定律遵守定比定律化學(xué)組成不確定有幾種混合物就有多少化學(xué)組成確定38、對(duì)磁硫鐵礦進(jìn)行化學(xué)分析：按分析數(shù)據(jù)的FeS計(jì)算，得出兩種可能的成分：Fe1-xS和FeS1-x。前者意味著是Fe空位的缺陷結(jié)構(gòu)；后者是Fe被置換。設(shè)想用一種實(shí)驗(yàn)方法以確定該礦物究竟屬哪一類成分。答：Fe1-xS中存在Fe空位，VFe非化學(xué)計(jì)

24、量，存在h· ，P型半導(dǎo)體；FeS1-x中金屬離子過剩，存在S2-空位，存在e，N型半導(dǎo)體；因Fe1-xS、FeS1-x分屬不同類型半導(dǎo)體，通過實(shí)驗(yàn)確定其半導(dǎo)體性質(zhì)即可。39、說明為什么只有置換型固溶體的兩個(gè)組份之間才能相互完全溶解，而填隙型固溶體則不能。答：（1）晶體中間隙位置是有限的，容納雜質(zhì)質(zhì)點(diǎn)能力10%；（2）間隙式固溶體的生成，一般都使晶格常數(shù)增大，增加到一定的程度，使晶格變得不穩(wěn)定而離解；置換固溶體形成是同號(hào)離子交換位置，不會(huì)對(duì)接產(chǎn)生影響，所以可形成連續(xù)固溶體。40、在MgO-Al2O3和PbTiO3-PbZrO3中哪一對(duì)形成有限固溶體，哪一對(duì)形成無(wú)限固溶體，為什么?解：

25、MgO-AL2O3：r大-r小/ r大=15%，即rMg、rAl半徑相差大，MgO（NaCl型）、Al2O3（剛玉）結(jié)構(gòu)類型差別大，形成有限固溶體； PbTiO3-PbZrO3：形成無(wú)限固溶體，因?yàn)楸M管Ti4+、Zr4+半徑相差較大（15. 28）,但都是（ABO3）鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，Ti4+、Zr4+都填充八面體空隙，該空隙體積較大，可填入的陽(yáng)離子的半徑r值可在一定范圍內(nèi)變化，而不至于使結(jié)構(gòu)變化。41、簡(jiǎn)述形成連續(xù)置換型固溶體的條件是什么？并舉一實(shí)例。答：形成連續(xù)置換型固溶體的條件：（1）離子尺寸因素。相互替代的兩離子尺寸應(yīng)滿足。（2）晶體結(jié)構(gòu)類型相同。（3）相互替代的兩個(gè)離子電價(jià)相同或復(fù)合替代

26、離子電價(jià)總和相同。（4）相互替代的兩個(gè)離子電負(fù)性相近。42、ZnO是六方晶系，a=0.3242nm，c=0.5195nm，每個(gè)晶胞中含2個(gè)ZnO分子，測(cè)得晶體密度分別為5.74，5.606g/cm3，求這兩種情況下各產(chǎn)生什么型式的固溶體？解：六方晶系的晶胞體積在兩種密度下晶胞的重量分別為W1=d1v=5.74×4.73×10-23=2.72×10-22(g)W2=d2v=5.606×4.73×10-23=2.65×10-22(g)理論上單位晶胞重=(g)密度是d1時(shí)為間隙型固溶體，是d2時(shí)為置換型固溶體。43、對(duì)于MgO、Al2O3和

27、Cr2O3，其正、負(fù)離子半徑比分別為0.47、0.36和0.40。Al2O3和Cr2O3形成連續(xù)固溶體。(a) 這個(gè)結(jié)果可能嗎？為什么？(b) 試預(yù)計(jì)，在MgOCr2O3系統(tǒng)中的固溶度是有限還是很大？為什么？解：（a）Al2O3與Cr2O3有可能形成連續(xù)固溶體。因?yàn)椋航Y(jié)構(gòu)類型相同，均屬剛玉型結(jié)構(gòu)。（b）對(duì)于MgOCr2O3系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)類型相差較大，前者為NaCl型，后者為剛玉型。雖然，也不可能形成完全互溶的固溶體，而只能是有限固溶。44、Al2O3在MgO中將形成有限固溶體，在低共熔溫度1995時(shí)，約有18wt% Al2O3溶入MgO中，MgO單位晶胞尺寸減小。試預(yù)計(jì)下列情況下密度的變化。(

28、a) Al3+為間隙離子；(b) Al3+為置換離子。解：（a） Al3+為間隙離子：缺陷反應(yīng)為：（1）固溶式分子式： （2）（b）Al3+為置換離子：缺陷反應(yīng)為： （3）固溶式分子式： （4）取100g試樣為基準(zhǔn)：（為摩爾數(shù)）mAl2O3=0.176(m為摩爾數(shù))mMgO=2.035MgO中固溶18%wt的Al2O3后的分子式為：2.035MgO0.176Al2O3或Mg2.035Al0.352O2.563 （5）（5）式各項(xiàng)除以2.563得Mg0.794Al0.137O （6）由（6）式得x=0.137代入（2）（4）式，對(duì)（a）有即Mg0.794Al0.137O（b）有Mg0.794Al

29、0.137O設(shè)：固溶前后晶胞體積不變，則密度變化為：（PMgO，分別代表固溶前后密度）所以，固溶后的密度小于固溶前的密度。45、用0.2molYF3加入CaF2中形成固溶體，實(shí)驗(yàn)測(cè)得固溶體的晶胞參數(shù)a=0.55nm，測(cè)得固溶體密度=3.64g/cm3，試計(jì)算說明固溶體的類型？（元素的相對(duì)原子質(zhì)量：Y=88.90；Ca=40.08；F=19.00）解：YF3加入CaF2的缺陷反應(yīng)方程如下： (1) (2)方程（1）和（2）的固溶式：(1)Ca1-xYxF2+x (2) Ca(1-3/2x)YxF2按題意x=0.2代入上述固溶式得：間隙型固溶體分子式為Ca0.8Y0.2F2.2置換型固溶體分子式為

30、Ca0.7Y0.2F2；它們的密度分別設(shè)為1和2。CaF2是螢石型晶體，單位晶胞內(nèi)含有4個(gè)螢石分子。1=3.659（g/cm3）2=3.346（g/cm3）由1與2計(jì)算值與實(shí)測(cè)密度=3.64g/cm3比較，1值接近3.64g/cm3，因此0.2mol YF3加入CaF2中形成間隙型固溶體。2-5 以NaCl晶胞為例，試說明面心立方緊密堆積中的八面體和四面體空隙的位置和數(shù)量。  答：以NaCl晶胞中（001）面心的一個(gè)球（Cl-離子）為例，它的正下方有1個(gè)八面體空隙（體心位置），與其對(duì)稱，正上方也有1個(gè)八面體空隙；前后左右各有1個(gè)八面體空隙（棱心位置）。所以共有6個(gè)

31、八面體空隙與其直接相鄰，由于每個(gè)八面體空隙由6個(gè)球構(gòu)成，所以屬于這個(gè)球的八面體空隙數(shù)為6×1/6=1。 在這個(gè)晶胞中，這個(gè)球還與另外2個(gè)面心、1個(gè)頂角上的球構(gòu)成4個(gè)四面體空隙（即1/8小立方體的體心位置）；由于對(duì)稱性，在上面的晶胞中，也有4個(gè)四面體空隙由這個(gè)參與構(gòu)成。所以共有8個(gè)四面體空隙與其直接相鄰，由于每個(gè)四面體空隙由4個(gè)球構(gòu)成，所以屬于這個(gè)球的四面體空隙數(shù)為8×1/4=2。  2-6 臨界半徑比的定義是：緊密堆積的陰離子恰好互相接觸，并與中心2-9 MgO具有NaCl結(jié)構(gòu)。根據(jù)O2-半徑為0.140nm和Mg2+半徑為

32、0.072nm，計(jì)算球狀離子所占據(jù)的體積分?jǐn)?shù)和計(jì)算MgO的密度。并說明為什么其體積分?jǐn)?shù)小于74.05%？  解：在MgO晶體中，正負(fù)離子直接相鄰，a0=2(r+r-)=0.424(nm) 體積分?jǐn)?shù)=4×(4/3)×(0.143+0.0723)/0.4243=68.52% 密度=4×(24.3+16)/6.023×1023×(0.424×10-7)3=3.5112(g/cm3) MgO體積分?jǐn)?shù)小于74.05%，原因在于r+/r-=0.072/0.14=0.4235>0.414，正負(fù)

33、離子緊密接觸，而負(fù)離子之間不直接接觸，即正離子將負(fù)離子形成的八面體空隙撐開了，負(fù)離子不再是緊密堆積，所以其體積分?jǐn)?shù)小于等徑球體緊密堆積的體積分?jǐn)?shù)74.05%。  2-10 半徑為R的球，相互接觸排列成體心立方結(jié)構(gòu)，試計(jì)算能填入其空隙中的最大小球半徑r。體心立方結(jié)構(gòu)晶胞中最大的空隙的坐標(biāo)為（0，1/2，1/4）。  解：在體心立方結(jié)構(gòu)中，同樣存在八面體和四面體空隙，但是其形狀、大小和位置與面心立方緊密堆積略有不同（如圖2-3所示）。 設(shè)：大球半徑為R，小球半徑為r。則位于立方體面心、棱心位置的八面體空隙能夠填充的最大的小球尺寸為：

34、60;    （3）溶質(zhì)分布：液、固相內(nèi)溶質(zhì)完全混合（平衡凝固）a;                    固相不混合、液相完全混合b;                  

35、0; 固相不混合、液相完全不混合c；                    固相不混合、液相部分混合d。 （4） 區(qū)域熔煉（上述溶質(zhì)分布規(guī)律的應(yīng)用）  5 成分過冷及其對(duì)晶體生長(zhǎng)形態(tài)的影響 （1） 成分過冷：由成分變化與實(shí)際溫度分布共同決定的過冷。 （2） 形成：界面溶質(zhì)濃度從高到低液相線溫度從低到

36、高。            （圖示：溶質(zhì)分布曲線勻晶相圖液相線溫度分布曲線實(shí)際溫度分布曲線成分過冷區(qū)。） （3）成分過冷形成的條件和影響因素          條件：G/R<mC0(1-k0)/Dk0          合金固有參數(shù)：m, k0;

37、0;          實(shí)驗(yàn)可控參數(shù)：G, R。     （4）成分過冷對(duì)生長(zhǎng)形態(tài)的影響          （正溫度梯度下）G越大，成分過冷越大生長(zhǎng)形態(tài)：平面狀胞狀樹枝狀。  第三節(jié) 二元共晶相圖及合金凝固      共晶轉(zhuǎn)變：由一定成分的液相同時(shí)結(jié)

38、晶出兩個(gè)一定成分固相的轉(zhuǎn)變。 共晶相圖：具有共晶轉(zhuǎn)變特征的相圖。 （液態(tài)無(wú)限互溶、固態(tài)有限互溶或完全不溶，且發(fā)生共晶反應(yīng)。 共晶組織：共晶轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。（是兩相混合物）  1 相圖分析（相圖三要素） （1） 點(diǎn)：純組元熔點(diǎn)；最大溶解度點(diǎn)；共晶點(diǎn)（是亞共晶、過共晶成分分界點(diǎn)）等。 （2） 線：結(jié)晶開始、結(jié)束線；溶解度曲線；共晶線等。 （3） 區(qū)：3個(gè)單相區(qū)；3個(gè)兩相區(qū)；1個(gè)三相區(qū)。 2 合金的平衡結(jié)晶及其組織（以Pb-Sn相圖為例） （1） 

39、Wsn<19的合金       凝固過程（冷卻曲線、相變、組織示意圖）。       二次相（次生相）的生成：脫溶轉(zhuǎn)變（二次析出或二次再結(jié)晶）。       室溫組織（）及其相對(duì)量計(jì)算。 （2） 共晶合金       凝固過程（冷卻曲線、相變、組織示意圖）。  共晶線上兩相

40、的相對(duì)量計(jì)算。  室溫組織（）及其相對(duì)量計(jì)算。 （3） 亞共晶合金       凝固過程（冷卻曲線、相變、組織示意圖）。           共晶線上兩相的相對(duì)量計(jì)算。           室溫組織（）及其相對(duì)量計(jì)算。  組織組成物與組織圖 

41、;組織組成物：組成材料顯微組織的各個(gè)不同本質(zhì)和形態(tài)的部分。 組織圖：用組織組成物填寫的相圖。  3 不平衡結(jié)晶及其組織 （1） 偽共晶       偽共晶：由非共晶成分的合金所得到的完全共晶組織。          形成原因：不平衡結(jié)晶。成分位于共晶點(diǎn)附近。         &#

42、160;不平衡組織            由非共晶成分的合金得到的完全共晶組織。            共晶成分的合金得到的亞、過共晶組織。（偽共晶區(qū)偏移） （2） 不平衡共晶  不平衡共晶：位于共晶線以外成分的合金發(fā)生共晶反應(yīng)而形成的組織。  原因：不平衡結(jié)晶。成分位于共晶線以外端點(diǎn)附件。

43、0;（3） 離異共晶  離異共晶：兩相分離的共晶組織。  形成原因 平衡條件下，成分位于共晶線上兩端點(diǎn)附近。 不平衡條件下，成分位于共晶線外兩端點(diǎn)附。  消除：擴(kuò)散退火。  4 共晶組織的形成 （1） 共晶體的形成 成分互惠交替形核         片間搭橋促進(jìn)生長(zhǎng)        

44、;           兩相交替分布                    共晶組織 （2） 共晶體的形態(tài) 粗糙粗糙界面：層片狀（一般情況）、棒狀、纖維狀（一相數(shù)量明顯少于另一相） 粗糙平滑界面：具有不規(guī)則或復(fù)雜組織形態(tài)（由于兩相微觀結(jié)構(gòu)不同）

45、60;      所需動(dòng)態(tài)過冷度不同，金屬相任意長(zhǎng)大，另一相在其間隙長(zhǎng)大。可得到球狀、針狀、花朵狀、樹枝狀共晶體。       非金屬相與液相成分差別大。形成較大成分過冷，率先長(zhǎng)大，形成針狀、骨骼狀、螺旋狀、蜘蛛網(wǎng)狀的共晶體。 （3） 初生晶的形態(tài)： 金屬固溶體：粗糙界面樹枝狀；非金屬相：平滑界面規(guī)則多面體。 第四節(jié) 二元包晶相圖      包晶轉(zhuǎn)變：由一個(gè)

46、特定成分的固相和液相生成另一個(gè)特點(diǎn)成分固相的轉(zhuǎn)變。     包晶相圖：具有包晶轉(zhuǎn)變特征的相圖。 1 相圖分析 點(diǎn)、線、區(qū)。 2 平衡結(jié)晶過程及其組織 （1） 包晶合金的結(jié)晶 結(jié)晶過程：包晶線以下，L, 對(duì)過飽和界面生成三相間存在濃度梯度擴(kuò)散長(zhǎng)大全部轉(zhuǎn)變?yōu)椤?#160;室溫組織：或。 （2） 成分在C-D之間合金的結(jié)晶 結(jié)晶過程：剩余； 室溫組織：。  3 不平衡結(jié)晶及其組織 異

47、常相導(dǎo)致包晶偏析包晶轉(zhuǎn)變要經(jīng)擴(kuò)散。包晶偏析：因包晶轉(zhuǎn)變不能充分進(jìn)行而導(dǎo)致的成分不均勻現(xiàn)象。 異常相由不平衡包晶轉(zhuǎn)變引起。成分在靠近固相、包晶線以外端點(diǎn)附件。  4 包晶轉(zhuǎn)變的應(yīng)用 （1） 組織設(shè)計(jì)：如軸承合金需要的軟基體上分布硬質(zhì)點(diǎn)的組織。 （2） 晶粒細(xì)化。   第五節(jié) 其它類型的二元相圖  自學(xué)內(nèi)容  第六節(jié) 鐵碳合金相圖  一 二元相圖的分析和使用 （1） 二元相圖中的幾

48、何規(guī)律         相鄰相區(qū)的相數(shù)差1（點(diǎn)接觸除外）相區(qū)接觸法則；         三相區(qū)的形狀是一條水平線，其上三點(diǎn)是平衡相的成分點(diǎn)。         若兩個(gè)三相區(qū)中有2個(gè)相同的相，則兩水平線之間必是由這兩相組成的兩相區(qū)。        

49、60;單相區(qū)邊界線的延長(zhǎng)線應(yīng)進(jìn)入相鄰的兩相區(qū)。 （2） 相圖分析步驟         以穩(wěn)定的化合物分割相圖；         確定各點(diǎn)、線、區(qū)的意義；         分析具體合金的結(jié)晶過程及其組織變化 注：虛線、點(diǎn)劃線的意義尚未準(zhǔn)確確定的數(shù)據(jù)、磁學(xué)轉(zhuǎn)變線、有序無(wú)序轉(zhuǎn)變線。 （3）

50、60;相圖與合金性能的關(guān)系  根據(jù)相圖判斷材料的力學(xué)和物理性能  根據(jù)相圖判斷材料的工藝性能 鑄造性能：根據(jù)液固相線之間的距離X           X越大，成分偏析越嚴(yán)重（因?yàn)橐汗滔喑煞植顒e大）；           X越大，流動(dòng)性越差（因?yàn)橹Оl(fā)達(dá)）；      &

51、#160;    X越大，熱裂傾向越大（因?yàn)橐汗虄上喙泊娴臏貐^(qū)大）。          塑性加工性能：選擇具有單相固溶體區(qū)的合金。          熱處理性能：選擇具有固態(tài)相變或固溶度變化的合金。  二 鐵碳合金相圖 1組元和相     （1）組元：鐵石墨相圖：Fe,

52、C;       鐵滲碳體相圖：Fe-Fe3C。 相：L, , A(), F(), Fe3C(K)。（其定義）      2相圖分析    點(diǎn)：16個(gè)。    線：兩條磁性轉(zhuǎn)變線；三條等溫轉(zhuǎn)變線；其余三條線：GS,ES,PQ。    區(qū)：5個(gè)單相區(qū)，7個(gè)兩相區(qū)，3個(gè)三相區(qū)。  &

53、#160; 相圖標(biāo)注：相組成物標(biāo)注的相圖。     組織組成物標(biāo)注的相圖。 3 合金分類：工業(yè)純鈦（C%<0.0218%）、碳鋼（0.0218<C%<2.11%）、鑄鐵              （C%>2.11%） 4平衡結(jié)晶過程及其組織 （1） 典型合金（7種）的平衡結(jié)晶過程、組織變化、室溫組織及其相對(duì)量計(jì)算。 

54、;（2） 重要問題：Fe3C, Fe3C, Fe3C 的意義及其最大含量計(jì)算。                Ld-Ld轉(zhuǎn)變。                二次杠桿的應(yīng)用。 5 含碳量對(duì)平衡組織和性能的影響 

55、（1） 對(duì)平衡組織的影響（隨C%提高） 組織：Fe3C           LdFe3C； 相：減少，F(xiàn)e3C增多； Fe3C形態(tài)：Fe3C（薄網(wǎng)狀、點(diǎn)狀）   共析Fe3C（層片狀）  Fe3C（網(wǎng)狀）   共晶Fe3C（基體）   Fe3C（粗大片狀）。 （2） 對(duì)力學(xué)性能的影響 強(qiáng)度、硬度升高，塑韌性下

56、降。 （3） 對(duì)工藝性能的影響 適合鍛造：C%<2.11%，可得到單相組織。 適合鑄造：C%4.3%。，流動(dòng)性好。 適合冷塑變：C%<0.25%，變形阻力小。 適合熱處理：0.02182.11，有固態(tài)相變。  第七節(jié) 相圖的熱力學(xué)解釋  圖示講解 第八節(jié) 鑄錠組織及其控制  1 鑄錠組織 （1） 鑄錠三區(qū)：表層細(xì)晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、中心等軸晶區(qū)。 （2） 組織控制：受澆鑄溫度、冷卻速度、化

57、學(xué)成分、變質(zhì)處理、機(jī)械振動(dòng)與攪拌等因素影響。 2 鑄錠缺陷  （1）不銹鋼     提高耐蝕性的途徑 A、加Cr，提高基體的電極電位。 B、加Cr、Al、Si，形成致密的鈍化膜。 C、加Cr、Ni等，使其形成單相組織。     典型馬氏體不銹鋼和奧氏體不銹鋼見表10-3。   （2）耐熱鋼  耐熱性  耐熱性是指高溫抗氧化性和熱強(qiáng)性（高溫強(qiáng)度），熱強(qiáng)性用蠕變

58、極限（6000.1/1000）和持久強(qiáng)度（7001000）來(lái)表征。    提高耐熱性的途徑   A、加Cr、Si、Al，形成致密的氧化膜，提高高溫抗氧化性。   B、通過加合金元素提高原子間結(jié)合力，提高再結(jié)晶溫度、減慢原子的擴(kuò)散、增加     組織的穩(wěn)定性來(lái)提高熱強(qiáng)性。   按組織可分為：鐵素體型耐熱鋼、珠光體型耐熱鋼、馬氏體型耐熱鋼和奧氏體型耐熱鋼。    （3）耐磨鋼

59、60; 耐磨鋼是指在受到強(qiáng)烈摩擦、沖擊或巨大壓力時(shí)，表現(xiàn)出良好耐磨性的鋼種。  典型耐磨鋼是高錳鋼，牌號(hào)為ZGMn13，其化學(xué)成分、熱處理、組織、性能特點(diǎn)及用途舉例見表10-3。 表10-3  特殊性能鋼 鋼 種 馬氏體不銹鋼 奧氏體不銹鋼 耐磨鋼 典型牌號(hào) 1Cr13 2Cr13 3Cr13 4Cr13 1Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti ZGMn13 含碳量 0.1-0.2%&#

60、160;0.3-0.4% 0.12% 1.0-1.4% 合 金 元 素 Cr：提高基體電極電位，形成鈍化膜，從而提高耐蝕性 Cr：提高基體電極電位，形成鈍化膜。 Ni：使其呈單相奧氏體。 Ti：防止晶間腐蝕 Mn：使其能獲得單相奧氏體；增大鋼的加工硬化能力和韌性 及 作 用 最終熱處理 淬火 高溫回火 淬火 低溫回火 固溶處理 水韌處理 組織 回火索氏體 回

61、火馬氏體 奧氏體 奧氏體 性能特點(diǎn) 較好的耐蝕性，較高的強(qiáng)度和韌性 較好的耐蝕性，較高的硬度和耐磨性 良好的耐蝕性、塑韌性，良好的冷成型性的焊接性，加工硬化能力強(qiáng)，不能淬火強(qiáng)化，強(qiáng)度較低，有時(shí)產(chǎn)生晶間腐蝕 在受到強(qiáng)烈摩擦、沖擊和巨大壓力時(shí)表現(xiàn)出良好的耐磨性和韌性 用途舉例 結(jié)構(gòu)零件，如汽輪機(jī)葉片等 醫(yī)療器械、刃具等 化工焊接件、耐酸容器、鍋爐汽輪機(jī)耐熱構(gòu)件等 拖拉機(jī)履帶、挖掘機(jī)鏟齒、鐵路道叉 11.2.3  鑄鐵 1.鑄鐵的分類

62、0;2.鑄鐵的石墨化    （1）鑄鐵的石墨化過程 第一階段包括從液態(tài)鐵水中直接析出石墨以及從奧氏體中析出二次石墨； 第二階段包括共析轉(zhuǎn)變過程中形成的石墨。    （2）鑄鐵的石墨化程度與組織的關(guān)系見表10-4。 表10-4  共晶鑄鐵的石墨化程度與組織的關(guān)系 石墨化程度 得到的組織 鑄鐵名稱 第一階段 第二階段 完全石墨化 完全石墨化 鐵素體+石墨 灰口鑄鐵 未石墨

63、化 珠光體+石墨 部分石墨化 鐵素體+珠光體+石墨 未石墨化 未石墨化 萊氏體 白口鑄鐵 部分石墨化 未石墨化 珠光體+二次滲碳+石墨+萊氏體 麻口鑄鐵    （3）影響石墨化的因素 3.石墨對(duì)鑄鐵性能的影響     石墨一方面破壞了基體的連續(xù)性，減少了實(shí)際承載面積；另一方面石墨邊緣         

64、;  會(huì)造成應(yīng)力集中，形成斷裂源。因此鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性都比鋼低。     片狀石墨對(duì)基體削弱作用和應(yīng)力集中程度最大，而球狀石墨對(duì)基體的削弱作           用和應(yīng)力程度較小。     石墨的數(shù)量、大小和分布對(duì)鑄鐵性能也有顯著影響。     4.常用普通鑄鐵的牌號(hào)、組織、性能特點(diǎn)和用途舉例見表10-5。&

65、#160;    5.鑄鐵的熱處理    （1）熱處理只改變基體組織，不改變石墨形狀，其熱處理原理與鋼相似。    （2）灰口鑄鐵常用熱處理有：去應(yīng)力退火，消除白口、改善切削加工性的退火、表面淬火。    （3）球墨鑄鐵中，石墨呈球狀，基體強(qiáng)度利用率高，因而熱處理強(qiáng)化效果好，可進(jìn)行多種熱處理來(lái)提高性能。常用熱處理有：退火、正火、調(diào)質(zhì)處理和等溫淬火等。 11.2.4  有色金屬及其合金 1.鋁及其合

66、金    （1）鋁合金的分類和編號(hào)    （2）鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化 表10-5  常用普通鑄鐵的牌號(hào)、組織、性能特點(diǎn)及用途舉例 種類 牌號(hào)表示方法 組織 性能特點(diǎn) 用途舉例 灰口鑄鐵 HT××× +片狀石墨 +片狀石墨P +P+片狀石墨 抗拉強(qiáng)度、塑性韌性低，抗壓強(qiáng)度高。 良好的鑄造性，切削加工性、減摩性、消震性和低的缺口敏感性 

67、機(jī)床床身 底座、工作臺(tái)等 可鍛鑄鐵 KHT××× -×× KTZ ××× -×× +團(tuán)絮狀石墨     P+團(tuán)絮狀石墨 比灰口鑄鐵具有較高的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性 汽車后橋外殼、低壓閥、管接頭、連桿等截面尺寸較小的零部件 球墨鑄鐵 QT××× -××  

68、;+球狀石墨 P+球狀石墨 + P+球狀石墨 S回+球狀石墨 B下+球狀石墨 比其它鑄鐵有更高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、屈強(qiáng)比和更好的塑性、韌性，熱處理強(qiáng)化效果好。 可制造負(fù)荷較大、受力復(fù)雜的機(jī)器零件，如柴油機(jī)曲軸、連桿、齒輪、缸套等 蠕墨鑄鐵 RuT ××× 石墨呈蠕蟲狀 性能介于基體組織相同的灰鐵和球鐵之間 柴油機(jī)缸蓋、氣缸套、機(jī)床床身、液壓閥等    （3）簡(jiǎn)單硅鋁明的成分、組織、性能特點(diǎn)及用途

69、    2.工業(yè)用鋼類別多，內(nèi)容“零碎”，不易記憶。為解決此問題，可從兩個(gè)方面：     一方面進(jìn)行歸納總結(jié)，將“零碎”的內(nèi)容要條理化；另一方面先按下面的思路進(jìn)行理解，在理解的基礎(chǔ)上再加以記憶。                          &#

70、160;                 含碳量                         化學(xué)成分的選擇     

71、0;                                      合金元素 典型件的工作條件性能要求        

72、                 組織最終熱處理 10.5  課堂討論     典型零件的選材與熱處理工藝的選用是學(xué)習(xí)本課程的主要目的之一。通過討          論，不僅使學(xué)生對(duì)鋼的熱處理、工業(yè)用鋼等內(nèi)容加深理解，而且也使學(xué)生在綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)

73、去分析解決問題方面得到一次訓(xùn)練。 9.5.1  討論目的 1.熟悉鋼的分類和編號(hào)，學(xué)會(huì)根據(jù)鋼的牌號(hào)來(lái)判斷鋼的類別、碳和合金元素的      大致含量。 2.熟悉典型鋼號(hào)中合金元素的作用。 3.進(jìn)一步理解和掌握各類鋼的工作條件和性能要求、化學(xué)成分、最終熱處理或     使用狀誠(chéng)、使用態(tài)組織和用途。 9.5.2  討論題  1.試判斷下列牌號(hào)的鋼中碳和合金元素的含量大致是多少？&#

74、160;  20          T10         50CrVA          9SiCr   CrWMn       Cr12MoV   

75、0; 5CrMnMo         4Cr13 2.說明下列鋼號(hào)中合金元素的主要作用    40Cr         20CrMnTi      GCr15SiMn      W18Cr4V    

76、1Cr13        1Cr18Ni9      CrWMn          40CrNiMo 3判斷下列牌號(hào)的鋼屬于何類鋼（按用途分）？指出各類鋼常用的最終熱處理或使用狀態(tài)、使用態(tài)組織、主要性能特點(diǎn)和用途。 Q235         20Cr

77、       20CrMnTi      45        ZGMn13 40CrNiMo     65         60Si2Mn       65Mn      GCr15 GCr15SiMn    T12        9SiCr         CrWMn&#