第六章 材料耐腐蚀性
- 格式:ppt
- 大小:245.50 KB
- 文档页数:49
王永欣材料科学基础思考题第六章1. 引言第六章主要讨论材料的结晶与非晶化现象,以及相关的热处理技术。
结晶是材料在固态下由无序状态向有序状态转变的过程,而非晶化则是材料失去长程有序性的过程。
通过热处理可以控制材料的结晶与非晶化行为,从而调节其性能。
2. 结晶与非晶化的基本概念2.1 结晶结晶是指材料在固态下由无序状态向有序状态转变的过程。
在结晶过程中,原子、分子或离子按一定规律排列形成周期性的结构。
结晶可以通过降低温度或增加浓度等方法来促进。
2.2 非晶化非晶化是指材料失去长程有序性的过程。
在非晶体中,原子、分子或离子没有周期性排列,呈现出无定形的特点。
非晶化可以通过提高温度或降低浓度等方法来实现。
3. 结晶与非晶化行为3.1 结构因素影响结构因素对材料的结晶与非晶化行为起着重要作用。
晶体通常具有周期性排列的结构,而非晶体则没有长程有序性。
晶体的结构受到原子、分子或离子的尺寸、电荷等因素影响,而非晶体的结构则受到玻璃转变温度等因素影响。
3.2 界面能影响界面能是指两个相邻相之间的能量差异。
在结晶与非晶化过程中,界面能对物质的转变起着重要作用。
较低的界面能有利于结晶形核,而较高的界面能则有利于非晶化。
4. 热处理技术4.1 固溶处理固溶处理是指将固态合金加热至一定温度下,使其元素溶解在固态基体中,并经过适当冷却以形成均匀固溶体的过程。
固溶处理可以改善合金的机械性能和耐腐蚀性。
4.2 时效处理时效处理是指将固溶体加热至一定温度下保持一段时间后冷却,以调整合金中析出物相形态和尺寸的过程。
时效处理可以提高合金的强度和硬度。
4.3 淬火处理淬火处理是指将材料加热至高温后迅速冷却,以使其形成马氏体或贝氏体的过程。
淬火处理可以提高材料的硬度和强度。
5. 结语本章主要讨论了材料的结晶与非晶化现象,以及相关的热处理技术。
结晶是材料由无序状态向有序状态转变的过程,而非晶化则是材料失去长程有序性的过程。
通过热处理技术,可以调节材料的结晶与非晶化行为,从而改善其性能。
第六章金属材料一、填空题(在空白处填上正确的内容)1、合金工具钢的牌号与合金结构钢的区别仅在于用一位数字来表示钢中平均含碳量的________,当含碳量________时,则不予标出。
答案:千分之几、大于或等于1.0%2、影响铸铁石墨化的主要因素是铸铁的________和________。
答案:化学成分、冷却速度3、黄铜是________合金。
答案:铜锌4、调质钢的碳含量为0.25~0.5%,主加元素通常为Cr、________、Si、________,辅加元素的作用分别为:Mo、W、V、Ti、B,热处理原则为________。
答案:Ni、Mn、淬火+高温回火5、在机械制造中常用的特殊性能钢有________钢、耐热钢和________钢。
答案:不锈、耐磨6、铝合金按其成分和工艺特点分为形变铝合金和________。
答案:铸造铝合金7、碳钢的________可以满足一般机械和工具的要求,故在机械制造中应用广泛。
答案:力学性能8、影响铸铁石墨化主要因素是铸铁的________和________。
答案:化学成分、冷却速度9、合金调质钢的含碳量在________之间,合金调质钢的典型热处理工艺是________,处理后获得________组织,使零件具有优良的综合力学性能。
)答案:0.25%~0.5%、调质处理(淬火+高温回火)、回火索氏体(S回10、磷在常温下能溶入铁素体,使钢的强度、硬度增加,但塑形和韧性显著下降,尤其在低温更为严重。
这种在低温时使钢严重变脆的现象叫________。
答案:冷脆11、从不锈钢合金化原理来看,要提高金属的抗蚀能力,一方面要尽量使合金________,另一方面是________。
答案:呈单一的均匀的组织、提高合金的电极电位12、铝合金按其成分和工艺特点分为形变铝合金和________。
答案:铸造铝合金13、铸铁中的碳和硅是________(促进或阻碍)石墨化的元素,锰是________(促进或阻碍)石墨化的元素。
苏科版八年级物理下册第六章综合素质评价一、选择题(每题3分,共36分)1.中国空间站里,航天员是靠“飘”来走动的,如果没有空间站舱壁上的“抓手”,他们就会在舱内飘来飘去.从地面到空间站,他们的质量( ) A.变为零 B.变小了 C.不变 D.变大了2.经过几年的开发,新津永商镇梨花溪已形成了万亩雪梨基地,并已发展成梨花风景区.盛花时节,来这里的游客络绎不绝,一个新津雪梨的质量大约为( )A.1 kg B.10 g C.200 mg D.300 g3.我国自行研制的歼﹣20 隐形战斗机关键部件采用碳纤维材料,该材料具有以下优点:比同体积的常规材料轻、耐高温、抗压本领强、耐腐蚀、抗电磁干扰能力强.下列特性不是碳纤维材料优点的是( )A.密度小 B.硬度大 C.熔点低 D.抗腐强4.用天平称一枚大头针的质量,下列说法中,简单而又比较准确的是( )A.先测出 100 枚大头针的总质量m,再通过m100计算求得B.把一枚大头针放在一只杯子中测出其总质量,再减去杯子的质量C.把一枚大头针放到天平盘里,用游码仔细测量D.把一枚大头针放在天平左盘里反复测量,再求出平均值5.一定质量的密封气体被压缩后,它的质量、体积和密度的变化是( ) A.质量不变,体积减小,密度增大B.质量减小,体积减小,密度不变C.质量增大,体积减小,密度增大D.质量不变,体积减小,密度不变6.密度知识与生活联系非常紧密,下列关于密度的一些说法中正确的是( )A.1 kg冰与1 kg水的密度相等B.乒乓球不慎被挤瘪但无破损,球内气体密度变大C.为减轻质量,比赛用自行车采用强度高、密度大的材料制造D.节日放飞的气球可以飘在空中,是因为气球内部气体的密度比空气大7.通过实验,得到了a、b、c三个实心体的mV图像如图所示,分析图像可知( )A.a物质的密度最小B.a物质的密度是c的两倍C.b物质的密度是1.0×103 kg/m3D.同种物质组成的物体,质量越大,密度越大8.已知酒精的密度为0.8 g/cm3,下列说法正确的是( )A.同体积的水和酒精的质量之比为4:5B.同质量的水和酒精的体积之比为5:4C.能够装下0.5 kg水的瓶子一定能够装下0.6 kg的酒精D.能够装下0.5 kg酒精的瓶子一定能够装下0.6 kg的水9.小花同学利用天平和量杯测量某种液体的密度时,记录实验的数据如表,则液体的密度和“?”的质量分别是( )液体与量杯的质量m/g 22 40 ?液体的体积V/cm310 30 60A. 0.9×103 kg/m3,58 g B.1.1×103 kg/m3,58 gC.0.9×103 kg/m3,67 g D.1.1×103 kg/m3,67g10.三个完全相同的杯子,里面装满了水,把质量相等的铜块、铁块、铝块(ρ=8.9×103 kg/m3,ρ铁=7.9×103 kg/m3,ρ铝=2.7×103 kg/m3)分别投铜入三个杯子里,则从杯子里溢出水量最多的是( )A.放铜块的杯子 B.放铁块的杯子C.放铝块的杯子 D.溢出的水一样多11.一块金和一块银做成一个合金首饰,测得首饰的密度是15.0 g/cm3.已知金的密度是19.3 g/cm3,银的密度是10.5 g/cm3.下列说法正确的是( )A.金块的体积比银块的体积稍大一点B.金块的体积比银块的体积大得多C.银块的体积比金块的体积稍大一点D.银块的体积比金块的体积大得多12.小江进行了如下测量:①用天平测石块的质量m;②往烧杯中加适量水浸没石块,在水面位置标上标记,取出石块,用量筒取水缓慢倒入烧杯,让水面升至标记处,如图所示,量筒内倒出水的体积V即为石块的体积;③计算出石块的密度ρ.根据以上步骤,测出的密度值会( )A.偏大 B.无偏差 C.偏小 D.无法确定二、填空题(每空1分,共17分)13.如图所示,每一种动物旁边都标有它们质量的数值,请你在这些数值后面补上适当的单位.14.在密度知识应用交流会上,同学们想知道一个质量是14.4 kg的课桌的体积.于是找来和课桌相同材质的木料作为样本,测得其质量是14.4 g,体积为20 cm3,则样本的密度为________g/cm3,课桌的体积为________m3.15.有甲、乙两块金属,质量之比为3:2,体积之比为2:1,则甲、乙的密度之比为________.若把甲金属切去一半、乙金属切去13,则甲、乙的密度之比为________.16.小明用天平、烧杯和量筒测牛奶的密度,如图从左向右表示了他主要的操作过程,调节天平平衡时,指针偏左,应将平衡螺母向________移动,测出牛奶密度为____________kg/m3,测出的密度比牛奶的实际密度偏__________.17.如图所示,一个瓶身为圆柱体的玻璃瓶,内装有600 g的水,水深为30 cm,则该瓶子的底面积为____________,将瓶盖盖好后倒置,水面到瓶底的距离为10 cm,则玻璃瓶的容积为________cm3.如果用该瓶子装满密度为1.1×103kg/m3的酱油,则能装下酱油的最大质量为________g.(玻璃瓶的厚度不计)18.有一个体积为110 cm3的空心橡胶球,灌满水后的总质量为120 g,如果灌满酒精,总质量为100 g,则空心橡胶球的质量为________g,橡胶的密度为________g/cm3.如果改用它来灌满某种液体,总质量为200 g,则这种液体的密度为________________g/cm3.(ρ水=1.0 g/cm3,ρ酒精=0.8 g/cm3)三、解答题(19、21题各12分,20题10分,22题13分,共47分)19.小强为了测量矿石的密度,进行了如下实验:(1)调节天平平衡后,将矿石放入天平的左盘,先估计矿石的质量,然后用________往天平的右盘____________(填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示,则矿石的质量为________g.(2)接下来他用量筒测量矿石的体积,步骤如下:①在量筒中注入适量的水(如图乙所示),读出此时水面所对应的示数V1;②把矿石浸没在盛有适量水的量筒中(如图丙所示),读出此时水面所对应的示数V2,他们测得该矿石的密度为________kg/m3.(3)小强不小心把量筒打碎了,老师说,也可按照以下步骤测出矿石的密度.①用调好的天平称出矿石的质量m1;②将适量水倒入烧杯并称出总质量m2;③将矿石放入烧杯内,用笔标记此时水面位置;④将矿石从水中取出,往烧杯中加水至标记处,称出此时烧杯和水的总质量m3.则矿石密度表达式为____________(水的密度记为ρ水).实验步骤④中矿石从水中取出时带出了一部分水,则测得的矿石密度________(填“偏大”“偏小”或“不变”).20.某同学要测量一卷粗细均匀的铜线的长度,已知铜线的横截面积S=5×10-3 cm2,铜的密度ρ=8.9 g/cm3.他的主要实验步骤如下:①用天平测出这卷铜线的质量m.②计算出这卷铜线的长度l.请完成下列问题:(1)画出本次实验数据的记录表格.(2)测量铜线质量时,天平平衡后,右盘中砝码的质量和游码的位置如图所示,则该卷铜线的质量m=________g,铜线的长度l=________cm.21.阅读短文,回答文后的问题.气凝胶如图甲所示,把花朵隔着一层气凝胶放在3 000 ℃的火焰上,几分钟后依然芬芳如故,保护它的神奇材料就是气凝胶.气凝胶是世界上最轻的固体材料之一.有一种“全碳气凝胶”密度仅为0.16 mg/cm3,比氢气还要轻.如图乙所示为 8 cm3的全碳气凝胶压在花蕊上,花蕊几乎没有变形的情景.气凝胶还是很好的吸音材料,它可以在100~6 300 Hz频段内高效吸音,大多数人能够听到频率为20~20 000 Hz的声音,因此它是很好的降噪材料.科学家们研制出的一种称为“飞行石墨”气凝胶,是由多孔的碳管在纳米尺度下交织在一起的三维网状结构,它可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原.它虽然极轻,但弹性却非常好.气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附力.现有的吸油产品一般只能吸自身质量10倍左右的液体,但气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,而且只吸油不吸水,因此气凝胶的这一特性可用来处理海上原油泄漏事件.(1)“气凝胶是世界上最轻的固体材料之一”,这里的“轻”实际上是指它的________.(2)“全碳气凝胶”的吸音频段为____________Hz.(3)100 g气凝胶最高可以吸附________kg海上泄漏原油.(4)“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,由此可判断,“全碳气凝胶”至少具有________好的特点.(5)根据你对气凝胶性质的理解,判断下列说法中错误的是________.A.气凝胶可以做电影场景中倒塌的“墙壁”B.气凝胶可以清洗厨房的油烟机C.气凝胶制成的网球拍击球的能力会更强D.气凝胶覆盖在物体表面可以防爆炸(6)一架用钢材(ρ钢=7.9×103 kg/m3)制成的质量约160 t的大型飞机,如果用密度仅为0.16 mg/cm3的全碳气凝胶做成,其质量相当于________.A.一个鸡蛋的质量 B.一只鸡的质量C.一个成年人的质量 D.一台大卡车的质量22.疫情期间大家常用“75%医用酒精”进行消毒杀菌.“75%医用酒精”是指每100 mL液体中,纯酒精的体积为75 mL,水的体积为25 mL.已知ρ酒=0.8×103 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,不考虑水和酒精混合后总体精积的变化.求(1)75 mL纯酒精的质量是多少克?(2)100 mL“75%医用酒精”的质量是多少克?(3)“75%医用酒精”的密度是多少?答案一、1.C 2.D 3.C 4.A 5.A 6.B 7.C8.D 提示:根据ρ=m V 可得m =ρV ,体积相同时,质量与密度成正比,故m 水:m 酒精=ρ水:ρ酒精=1 g/cm 3:0.8 g/cm 3=5:4;根据ρ=m V 可得V =m ρ,质量相同时,体积与密度成反比,即V 水:V 酒精=ρ酒精:ρ水=0.8 g/cm 3:1 g/cm 3=4:5,故A 、B 错误.因为瓶子的容积不变,并且酒精的密度小于水的密度,由ρ=m V可得,m =ρV ,则m 水=ρ水V =0.5 kg ;m 酒精=ρ酒精V =0.8×ρ水V =0.4 kg ,因此能够装下0.5 kg 水的瓶子最多能够装下0.4 kg 的酒精,能够装下0.5 kg 酒精的瓶子最多能够装下m 水′=ρ水ρ酒精m 酒精′=0.625 kg 的水,故C 错误,D 正确.9.C 提示:液体的密度ρ液=Δm 液ΔV 液=40-2230-10g/cm 3=0.9 g/cm 3,30 cm 3液体的质量m 液′=ρ液V 液′=0.9 g/cm 3×30 cm 3=27 g ,则量杯质量为(40-27)g =13 g ,60 cm 3液体的质量m 液″=ρ液V 液″=0.9 g/cm 3×60 cm 3=54 g ,则60 cm 3液体和量杯的总质量为(54+13)g =67 g.10.C 提示:由题意可知,铜块、铁块、铝块的质量相等,且ρ铜>ρ铁>ρ铝,由V=m ρ可知,三金属块中铝块的体积最大,铜块的体积最小,因ρ铜>ρ铁>ρ铝>ρ水,则铜块、铁块、铝块分别投入装满水的三个杯子里时均处于沉底状态,排开水的体积和自身的体积相等,则铝块排开水的体积最大.11.A 提示:假设把两者等体积混合,则ρ=m V 总=m 1+m 2V 1+V 2=ρ1V +ρ2V V +V =ρ1+ρ22=14.9 g/cm 3, 15.0 g/cm 3比等体积混合的密度略大,说明密度大的体积稍大一点.12.C 提示:因石块带出少量水,使测出的体积偏大,计算出来的密度偏小. 二、13.t ;g ;mg ;t14.0.72;0.02 提示:体积V =20 cm 3,质量m =14.4 g ,密度ρ=m V =14.4 g 20 cm 3=0.72 g/cm 3=0.72×103 kg/m 3;根据密度公式ρ=m V 得,V ′=m ′ρ=14.4 kg 0.72×103 kg/m 3=0.02 m 3.15.3:4;3:4 提示:甲、乙的密度之比ρ甲:ρ乙=m 甲V 甲:m 乙V 乙=m 甲m 乙×V 乙V 甲=32×12=3:4;密度是物质的特性,把金属块切去一部分后其密度不变,比值不变,仍为3:4.16.右;1.224×103;大 提示:由题图可知,调节天平平衡时,指针偏左,应将平衡螺母向右调节.由题图可知,空烧杯的质量是30 g ,烧杯和牛奶的总质量为152.4 g ,牛奶的体积是100 mL ,则牛奶的密度ρ=m V =152.4 g -30 g 100 cm 3=1.224 g/cm 3=1.224×103 kg/m 3.当把牛奶倒入量筒时,有少量牛奶剩在烧杯内,导致测出的体积偏小,故测出的牛奶密度偏大.17.20 cm 2 ;800;88018.20;2;1.8 提示:假设空心橡胶球的质量为m ,空心部分的体积为V ,根据总质量等于空心橡胶球质量与液体质量总和,则有:120 g =m +ρ水V ,100 g =m +ρ酒精V ,代入数据有:120 g =m +1.0 g/cm 3×V ,100 g =m +0.8 g/cm 3×V ,解得m =20 g ,V =100 cm 3;橡胶的体积为110 cm 3-100 cm 3=10 cm 3,橡胶的密度ρ橡=m V 橡=20 g 10 cm 3=2 g/cm 3;当装满某种液体时,总质量为200 g ,则这种液体的质量m 液=200 g -20 g =180 g ,液体的体积等于空心部分的体积,则密度ρ液=m 液V 液=m 液V =180 g 100 cm 3=1.8 g/cm 3. 三、19.(1)镊子;从大到小;26 (2)2.6×103(3)m 1m 3-m 2ρ水;不变 提示:(2)由图乙可知,量筒的分度值是1 mL ,量筒内水的体积V 1=30 mL ,由图丙可知,量筒内水和矿石的总体积V 2=40 mL ,矿石的体积V =V 2-V 1=40 mL -30 mL =10 mL =10 cm 3;由密度计算公式得,矿石的密度ρ=m V =26 g 10 cm 3=2.6 g/cm 3=2.6×103 kg/m 3.(3)根据实验步骤可知,将矿石取出后,加水至标记处,加入水的体积等于矿石的体积,所以矿石的体积V =m 加水ρ水=m 3-m 2ρ水,矿石密度ρ=m 1V =m 1m 3-m 2ρ水=m 1m 3-m 2ρ水;此实验中将矿石拿出后带了一部分水,后来又加水到标记处,排开水的质量仍为m 3-m 2,故该过程对实验结果无影响,测得的矿石密度不变.20.解:(1)如表所示.(2)178;4 000提示:(1)实验数据表格应包括实验中涉及的物理量,本题表格中应记录的物理量包含:横截面积、密度、质量和长度.(2)物体质量等于砝码总质量与游码示数之和,m =100 g +50 g +20 g +5 g +3 g =178 g ;铜线的长度l =V S =m ρS =178 g 8.9 g/cm 3×5×10-3 cm 2=4 000 cm. 21.(1)密度小 (2)100~6 300 (3)90 (4)弹性 (5)D(6)B 提示:(3)气凝胶能吸收其自身质量250倍左右的液体,最高的可达900倍,100 g 气凝胶最高可以吸附海上泄漏原油的质量为100 g ×900=9×104 g =90 kg.(4)“全碳气凝胶”可以在数千次被压缩至原体积的20%之后迅速复原,由此可判断,“全碳气凝胶”至少具有弹性好的特点.(5)气凝胶是一种密度很小的固体材料,可以做电影场景中倒塌的“墙壁”,故A 正确;因气凝胶对有机溶剂有超快、超高的吸附能力,故可以清洗厨房的油烟机,故B 正确;因为气凝胶耐磨且富有弹性,用气凝胶制成的网球拍,击球的能力会更强,故C 正确;气凝胶最高能承受高温,说明具有很强的绝热性,不是有很强的导热性,所以不可能覆盖在物体表面防爆炸,故D 错误.(6)由ρ=m V 得,飞机体积V =m ρ钢=160×103 kg 7.9×103 kg/m 3≈20.25 m 3,“全碳气凝胶”密度为0.16 mg/cm 3=0.16 kg/m 3,由ρ=m V 得,若用全碳气凝胶做成,其质量为m ′=ρ′V =0.16 kg/m 3×20.25 m 3=3.24 kg.一个鸡蛋的质量大约50 g ,一只鸡的质量大约3 kg ,一个成年人的质量大约60 kg ,一台大卡车的质量约为10 t ,所以3.24 kg 大约是一只鸡的质量,故选B.22.解:(1)由密度公式可知,75 mL 纯酒精的质量m =ρ酒精V =0.8×103 kg/m 3×75×10-6 m 3=0.06 kg =60 g.(2)25 mL 水的质量m ′=ρ水 V ′=1.0×103 kg/m 3×25×10-6 m 3=0.025 kg =25 g ,则100 mL “75%医用酒精”的总质量m 总=m +m ′=60 g +25 g =85 g.(3)由密度公式得 “75%医用酒精”的密度ρ=m 总V 总=85 g 100 cm 3=0.85 g/cm 3=0.85×103 kg/m 3.。
第六章金属腐蚀试验方法1.引言金属腐蚀是一种自然现象,广泛存在于工业生产和生活中。
为了预防和控制金属腐蚀,需要进行一系列的试验方法来评估金属材料的耐腐蚀性能。
本章将介绍几种常见的金属腐蚀试验方法,并说明其原理、操作步骤及结果分析。
2.盐雾试验盐雾试验是一种常用的金属腐蚀试验方法,主要用于评估金属材料在海洋环境或含有盐分的工业环境中的耐腐蚀性能。
试验原理是将试样放置在盐雾试验箱中,通过喷洒含有盐分的水溶液,模拟海洋环境下的腐蚀条件。
试验时间一般为数小时至数千小时,依据试样的材料和要求决定。
操作步骤:1)准备试样:选择代表性的金属试样,进行清洗和抛光处理,以消除表面污染和缺陷。
2)放置试样:将试样放置在试验箱内的适当位置,并确保试样之间有足够的空间,避免相互干扰。
3)喷雾处理:通过喷雾系统向试样表面喷洒盐水溶液,保持试验箱内的相对湿度在85%以上。
4)试验时间:根据试验要求确定试验时间,一般为数小时至数千小时。
5)结果分析:观察试样表面的变化,如出现锈蚀、氧化等现象,进行评估和分析。
3.电化学腐蚀试验电化学腐蚀试验是一种通过测量金属试样电化学行为来评估其耐腐蚀性能的方法。
试验原理基于金属在电解质溶液中形成电池,通过测量电流和电势,确定金属的腐蚀速率和腐蚀行为。
操作步骤:1)准备试样:选择适当的金属试样,并进行清洗和抛光处理,以消除表面污染和缺陷。
2)电解质选择:根据试样的要求,选择适当的电解质溶液。
常用的有盐酸、硫酸等。
3)设置电化学池:将试样作为工作电极,配合参比电极和对电极,构建电化学池。
4)测量电流和电势:通过连接电位计和电流计,测量电极间的电势差和电流,记录相关数据。
5)结果分析:根据测量数据,计算腐蚀速率和腐蚀电流密度,并进行评估和分析。
4.加速腐蚀试验加速腐蚀试验是一种通过模拟现实环境中的极端条件,快速评估金属试样的耐腐蚀性能的方法。
通过提高温度、增加腐蚀性介质浓度等手段,使金属试样在较短时间内经历长期暴露环境下的腐蚀行为。
⾦属学及热处理课后习题答案解析第六章第六章⾦属及合⾦的塑性变形和断裂2)求出屈服载荷下的取向因⼦,作出取向因⼦和屈服应⼒的关系曲线,说明取向因⼦对屈服应⼒的影响。
答:1)需临界临界分切应⼒的计算公式:τk=σs cosφcosλ,σs为屈服强度=屈服载荷/截⾯积需要注意的是:在拉伸试验时,滑移⾯受⼤⼩相等,⽅向相反的⼀对轴向⼒的作⽤。
当载荷与法线夹⾓φ为钝⾓时,则按φ的补⾓做余弦计算。
2)c osφcosλ称作取向因⼦,由表中σs和cosφcosλ的数值可以看出,随着取向因⼦的增⼤,屈服应⼒逐渐减⼩。
cosφcosλ的最⼤值是φ、λ均为45度时,数值为0.5,此时σs为最⼩值,⾦属最易发⽣滑移,这种取向称为软取向。
当外⼒与滑移⾯平⾏(φ=90°)或垂直(λ=90°)时,cosφcosλ为0,则⽆论τk数值如何,σs均为⽆穷⼤,表⽰晶体在此情况下根本⽆法滑移,这种取向称为硬取向。
6-2 画出铜晶体的⼀个晶胞,在晶胞上指出:1)发⽣滑移的⼀个滑移⾯2)在这⼀晶⾯上发⽣滑移的⼀个⽅向3)滑移⾯上的原⼦密度与{001}等其他晶⾯相⽐有何差别4)沿滑移⽅向的原⼦间距与其他⽅向有何差别。
答:解答此题⾸先要知道铜在室温时的晶体结构是⾯⼼⽴⽅。
1)发⽣滑移的滑移⾯通常是晶体的密排⾯,也就是原⼦密度最⼤的晶⾯。
在⾯⼼⽴⽅晶格中的密排⾯是{111}晶⾯。
2)发⽣滑移的滑移⽅向通常是晶体的密排⽅向,也就是原⼦密度最⼤的晶向,在{111}晶⾯中的密排⽅向<110>晶向。
3){111}晶⾯的原⼦密度为原⼦密度最⼤的晶⾯,其值为2.3/a2,{001}晶⾯的原⼦密度为1.5/a24)滑移⽅向通常是晶体的密排⽅向,也就是原⼦密度⾼于其他晶向,原⼦排列紧密,原⼦间距⼩于其他晶向,其值为1.414/a。
6-3 假定有⼀铜单晶体,其表⾯恰好平⾏于晶体的(001)晶⾯,若在[001]晶向施加应⼒,使该晶体在所有可能的滑移⾯上滑移,并在上述晶⾯上产⽣相应的滑移线,试预计在表⾯上可能看到的滑移线形貌。