b. 表面自由能与温度无关； c. 表面自由能是各向同性
2. 直接观察铝试样发现，在晶粒内部位错密度ρ＝5×1013m－2，如亚晶粒间的角度为5°，试估算界面上的位错间距D和亚晶粒平均尺寸。 （提示：假定全部位错都集中在亚晶界上，且每个亚晶粒均为正六边形。已知铝的晶格常数a＝2.8×10－10
m） 3.假定晶界转矩为零，证明一个四线轴交点会分解为两个三线轴交点，并指明何时会出现下图Ⅰ和图Ⅱ的情况。
图Ⅰ 图Ⅱ
作业9
1. 选择题
（1） 为消除硫化物在钢中的热脆，其两面角
a. 要大 b. 要小 c. 无影响
（2） 由扩散考虑，与大角度晶界迁移率相比，小角度晶界的迁移率
a． 较低 b. 接近 c. 较高
（3）在单相组织中存在着大小不等的晶粒，由界面曲度驱动界面移动的规律可知
a. 小晶粒将移向大晶粒一方，直到晶粒大小相等； b. 大小晶粒吞并相邻晶粒，同时长大；
c. 界面将移向小晶粒一方，最后小晶粒将消失；
2. 已知铅黄铜中有α、β、（Pb）三相，平衡态下(Pb)相与α、β的交角如下图（a）所示，问：（1）在α、β的两相黄铜中，β相的两面角θ为多大（图b）；（2）如果β相在α相的晶隅的平衡形貌特征4如何。
α α
A α α 60° θ＝？ β (Pb) 90°δ 120° β
图a 图b
3. 铅、铋均不溶于铜中，含铋的铜不能热轧（发生碎裂），含铅的铜较难热轧（有晶界开裂倾向），而含铅的黄铜则可以热轧，不会开裂。分别观察其显微组织（下图a、b、c），说明此组织的形成原因并解释以上现象（提示：1.Bi的熔点为270℃，2.Pb的熔点为327℃，图b Pb在Cu中分布呈尖角状） Pb Bi Pb
（a）含Bi的铜 （b）含Pb的铜 （c）含Pb的黄铜
作业10
1. 一块含0.1％的碳钢在930℃渗碳，渗到0.05cm的地方碳的浓度达到0.45％。在t﹥0的全部时间，渗碳气氛保持表面成分为1％，已知碳在γ铁中的扩散系数为1.61×10-12m2/s， a）.计算渗碳时间；
b）.若将渗层加深一倍，则需要多长时间？
C）.若规定0.3％c作为渗碳层厚度的量度，则在930℃渗碳10小时的渗层厚度为870℃渗碳10小时的多少倍？
2. 有一涡轮叶片，采用定向凝固法制造。在平衡图上，此叶片合金成分为C0，虚点线表示凝固期间固体的成分变化（固体内扩散很慢）问：
a）.叶片在T1温度下做试验时发生剧烈破坏，其可能的原因是什么、
b）对此有一工程师建议，在用于T1之前，先将此叶片T2温度下长时间扩散退火处理，该建议正确吗？为什么？
C）若在T2时扩散系数为10-9cm2/s，而叶片长10cm，则此叶片必须在T2温度下退火多长时间才能解决问题？（提示：X= DT）
T1 T2 凝固方向
A C0 B
作业11
1. 柯肯达尔扩散系数实验中测得200h后，A—B互扩散偶的标志面移动了1.44×10-5m，互扩散系数D＝10-3m2/s，浓度分布曲线在标志面处的斜率(δ×A)/( δL)＝0.02m-1，A组元百分比浓度XA＝40％，求A、B组元的本征扩散系数DA和DB 。
2.
原子在晶内、晶界和表面有不同的扩散系数。设钨和含原子浓度1％（at）钍（Th）的W-Th合金形成一扩散偶。在2000℃加热数分钟，产生0.01cm厚的扩散区域，假如原子分别从：（1）晶内扩散；（2）晶界扩散；（3）表面扩散；试求钍原子的流量。钨为体心立方结构，点阵常数为0.3615nm，D晶内＝1.10exp
（-504000/RT）；D晶界＝0.74exp（-37800/RT）；D表面＝0.47exp（-279000/RT）。 纯铁在950℃渗碳，表面碳浓度达到0.9％，缓慢冷却后，重新加热到800℃，继续渗碳，试得出：
（1）刚达到800℃时工件表面到心部的组织分布；
3.