《金属学与热处理》(第二版)课后习题答案[1] - 图文 下载本文

8.可否用铅代替铅锡合金作对铁进行钎焊的材料,试分析说明之。答:不能,因为锡在铁中的扩散速度要比铅快得多,因此用铅锡合金作为钎焊材料,有助于保证焊接接头的强度,若用铅代替,则铅在铁中的扩散速率较低,异扩散速度较慢,因此将使焊接接头性能大大降低。 10.渗碳是将零件置于渗碳介质中使碳原子进入工件表面,然后以下坡扩散的方式使碳原子从表层向内部扩散的热处理方法。试问: (1) 温度高低对渗碳速度有何影响? (2) 渗碳应当在 r-Fe 中进行还是应当在 α-Fe 中进行? (3) 空位密度、位错密度和晶粒大小对渗碳速度有何影响?答:1)温度高时渗碳速度加快。温度是影响扩散系数的最主要因素。随着温度的升高,扩散系数急剧增大。这是由于温度越高,则原子的振动能越大,因此借助于能量起伏而越过势垒进行迁移的原子几率越大。此外,温度升高,金属内部的空位浓度提高,这也有利于扩散。

2)应当在γ-Fe中进行。尽管碳原子在α-Fe中的扩散系数比在γ-Fe中的大,可是渗碳温度仍选在奥氏体区域。其原因一方面是由于奥氏体的溶碳能力远比铁素体大,可以获得较大的渗层深度;另一方面是考虑到温度的影响,温度提高,扩散系数也将大大增加。

3)在位错、空位等缺陷处的原子比完整晶格处的原子扩散容易得多。原子沿晶界扩散比晶内快。因此,空位密度、位错密度越大,晶粒越小,则渗碳速度越快。