《材料热力学与动力学》复习题

《材料热力学与动力学》复习题

一、常压时纯Al的密度为? = 2.7 g/cm3，熔点Tm = 660.28 ?C，熔化时体积增

加5%。用理查德规则和克劳修斯-克拉佩龙方程估计一下，当压力增加等1 GPa时其熔点大约是多少。

二、热力学平衡包含哪些内容，如何判断热力学平衡？ 三、试比较理想熔体模型与规则熔体模型的异同点。 四、固溶体的亚规则溶体模型中，自由能表示为

Gm??xi0Gi?RT?xilnxi? EGm

ii其中过剩自由能表示为

EGm?xAxB??LAB(xA?xB)

??0实际测得某相中0LAB和1LAB，请分别给出组元A和B的化学位表达式 五、向Fe中加入?形成元素会使?区缩小，但无论加入什么元素也不能使两相

区缩小到0.6at%以内，请说明原因。

六、今有Fe-18Cr-9Ni和Ni80-Cr20两种合金，设其中含碳量为0.1wt%，求

T=1273?C时碳在这两种合金中活度。

七、假如白口铁中含有3.96%C及2.2%Si，计算在900?C时发生石墨化的驱动

力，以铸铁分别处于? +渗碳体两相状态与? +石墨两相状态时碳的活度差来表示此驱动力。由于Si不进入Fe3C中，所以有KSiCem/? = 0。在Fe-C二元合金中，已知900?C时? +渗碳体两相状态碳的活度为二aC? = 1.04；当?与石墨平衡时aC? = 1。

八、通过相图如何计算溶体的热力学量如熔化热、组元活度。 九、请说明相图要满足那些基本原理和规则。

十、已知温度为608 K时，Bi的表面张力为371 mJ/m2，Sn的表面张力为560

mJ/m2，Bi的摩尔原子面积为6.95?104 m2/mol，Sn的摩尔原子面积为6.00?104 m2/mol。试Bi-Sn二元合金的表面张力。

十一、以二元合金为例，分析析出相表面张力对相变的影响。

十二、请解释钢中淬火马氏体低温回火时为什么先析出亚稳?化合物而不是稳

定的渗碳体(Fe3C)?

十三、通过原子的热运动，分析影响扩散系数的因素。 十四、从动力学角度，分析第二相颗粒粗化机理。

十五、分析片状新相侧向长大时，长大速度与时间的关系。 十六、分析球状新相长大时，长大速度与时间的关系。

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