Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Физическое металловедение

..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
1.97 Mб
Скачать

4.Вычислить объем зоны, необходимой для образования частицы графита, содержащей 2000 атомов углерода, в аустените, содержащем 1 % (по массе) углерода.

5.Рассчитать, как изменится диаметр шара из стали 50, если в нем произойдет превращение аустенита в феррито-карбид- ную смесь (исходный диаметр шара 20 мм).

Вариант №11

1.Определить преимущественный характер химической связи в кристаллах TiC, если они имеют кристаллическую решетку типа NaCl и параметр элементарной ячейки aяч = 4,325 Å.

2.Определить химический состав (концентрацию элементов по массе) карбида ванадия VC0,8.

3.Рассчитать предельную электронную концентрацию Сэл для I зоны Бриллюэна Al.

4.Вычислить, на каком расстоянии друг от друга находятся атомы углерода в аустените стали 08, если предположить, что они равномерно распределены по октаэдрическим порам.

5.Рассчитать, как изменится диаметр шара из закаленной стали У10, содержащей 10 % остаточного аустенита, если произойдет превращение Аост→М (исходный диаметр шара 20 мм).

Вариант №12

1.Определить преимущественный характер химической связи

вкристаллах карбида ванадия (14вес.% С), если тип кристаллическойрешеткиГЦКипараметрэлементарнойячейки aяч=4,007Å.

2.Определить химический состав (концентрацию элементов по массе) карбида титана TiC0,85.

3.Рассчитать предельную электронную концентрацию Сэл

для I зоны Бриллюэна V.

4.Вычислить объем зоны, необходимой для образования частицы графита, содержащей 1000 атомов углерода, в аустените, содержащем 4 % (по массе) углерода.

5.Рассчитать, как изменится диаметр шара из стали 30, если в нем произойдет превращение аустенита в феррито-карбид- ную смесь (исходный диаметр шара 20 мм).

41

42

Приложение 2 Металлические (атомные), ионные и ковалентные радиусы химических элементов [8]

Атомный

 

 

Тип

Металличе-

 

Ионный

Ковалентный

Ковалентный

 

 

ский (атомный)

Степень

Символ

Название

кристалличес-

радиус по

октаэдричес-

тетраэдричес-

номер

радиус по

ионизации

 

 

 

кой решетки

Гольдшмидту

 

Гольдшмидту

кий радиус

кий радиус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Н

Водород

А3

0,46

Н-

1,54

2

Не

Гелий

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Li

Литий

А2

1,57

Li+

0,78

4

Ве

Бериллий

А3

1,13

Ве2+

0,34

1,07

5

В

Бор

Аn

0.91

В3+

0,20

0,89

6

α-С

Углерод

А4

0,77

С4+

˂0,20

0,97

0,77

β-С

А9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

N

Азот

A1

0,71

N6+

0,1-0,2

0,95

0,70

8

О

Кислород

А11

0,60

О2-

1,32

0,90

0,66

9

F

Фтор

F-

1,33

10

Ne

Неон

А1

1,60

11

Натрий

А2

1,92

+

0,98

12

Mg

Магний

А3

1,60

Mg2+

0,78

1,42

1,46

13

Al

Алюминий

А1

1,43

Al3+

0,57

1,41

1,26

14

Si

Кремний

А4

1,34

Si4-

1,98

1,37

1,17

15

P

Фосфор

А17

1,30

P6+

0,3-0,4

1,35

1,10

 

Атомный

 

 

Тип

Металличе-

 

Ионный

Ковалентный

Ковалентный

 

 

 

ский (атомный)

Степень

 

Символ

Название

кристалличес-

радиус по

октаэдричес-

тетраэдричес-

 

номер

радиус по

ионизации

 

 

 

 

кой решетки

Гольдшмидту

 

Гольдшмидту

кий радиус

кий радиус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

S

Сера

А16

[1,04]

S2-

1,74

1,30

1,04

 

17

Cl

Хлор

А14

[1,07]

Cl-

1,81

 

18

Ar

Аргон

А1

1,92

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

K

Калий

А2

2,38

K+

1,33

 

20

α-Ca

Кальций

А1

2,38

Ca2+

1,06

 

β-Ca

А3

1,97

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21

α-Sc

Скандий

А1

1,60

Sc2+

0,83

 

β-Sc

А3

1,64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α-Ti

 

А3

1,47

Ti2+

0,76

 

22

 

Титан

 

 

 

 

 

 

 

β-Ti

А2

1,45

Ti3+

0,69

 

 

 

 

 

Ti4+

0,64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А2

1,36

V2+

0,65

 

23

V

Ванадий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V3+

0,61

 

 

 

 

 

 

V5+

≈0,4

 

24

Cr

Хром

А2

1,28

Cr3+

0,64

 

 

 

Cr4+

0,3-0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

α-Mn

 

А12

1,30

Mn2+

0,91

1,31

1,38

 

25

 

Марганец

 

 

 

 

 

 

 

β-Mn

А13

1,32

Mn3+

0,70

43

 

γ-Mn

 

А8

1,37

Mn4+

0,52

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44

Атомный

 

 

Тип

Металличе-

 

Ионный

Ковалентный

Ковалентный

 

 

ский (атомный)

Степень

 

 

 

 

Символ

Название

кристалличес-

радиус по

октаэдричес-

тетраэдричес-

 

номер

радиус по

ионизации

 

 

 

 

кой решетки

Гольдшмидту

 

Гольдшмидту

кий радиус

кий радиус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

26

α-Fe

Железо

А2

1,28

Fe2+

0,87

 

γ-Fe

А1

1,26

Fe3+

0,67

 

 

 

 

27

α-Co

Кобальт

А3

1,25

Co2+

0,82

 

γ-Co

А1

1,26

Co3+

0,65

 

 

 

 

28

Ni

Никель

А1

1,25

Ni2+

0,78

 

29

Cu

Медь

А1

1,28

Cu+

0,96

1,25

1,35

 

30

Zn

Цинк

А3

1,37

Zn2+

0,83

1,27

1,31

 

31

Ga

Галлий

А11

1,35

Ga2+

0,62

1,35

1,26

 

32

Ge

Германий

А4

1,39

Ge4+

0,44

1,43

1,22

 

33

As

Мышьяк

А7

1,48

As3+

0,69

1,43

1,18

 

34

Se

Селен

А8

1,60

Se2-

1,91

1,40

1,14

 

35

Br

Бром

А14

[1,19]

Br-

1,96

 

36

Kr

Криптон

А1

1,97

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

37

Rb

Рубидий

А2

2,51

Rb+

1,49

 

38

Sr

Стронций

А1

2,15

Sr2+

1,27

 

39

Y

Итрий

А3

1,81

Y3+

1,06

 

40

α-Zr

Цирконий

А3

1,60

Zr4+

0,87

 

β-Zr

А2

1,61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

41

Nb

Ниобий

А2

1,47

Nb4+

0,69

 

Атомный

 

 

Тип

Металличе-

 

Ионный

Ковалентный

Ковалентный

 

 

 

ский (атомный)

Степень

 

Символ

Название

кристалличес-

радиус по

октаэдричес-

тетраэдричес-

 

номер

радиус по

ионизации

 

 

 

 

кой решетки

Гольдшмидту

 

Гольдшмидту

кий радиус

кий радиус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nb6+

0,69

 

42

Mo

Молибден

А2

1,40

Mo4+

0,68

 

 

 

Mo6+

0,65

 

 

 

 

 

 

 

43

Технеций

А3

1,36

 

 

44

Ru

Рутений

А3

1,34

Ru4+

0,65

 

45

Rh

Родий

А1

1,34

Rh3+

0,68

 

 

 

Rh4+

0,65

 

 

 

 

 

 

 

46

Pd

Палладий

А1

1,37

Pd3+

0,50

 

47

Ag

Серебро

А1

1,44

Ag+

1,13

1,43

1,53

 

48

Cd

Кадмий

А3

1,52

Cd2+

1,03

1,45

1,48

 

49

In

Индий

А6

1,57

In3+

0,92

1,53

1,44

 

50

α-Sn

Олово

А4

1,58

Sn4+

2,15

1,60

1,40

 

β-Sn

А5

 

Sn6+

0,74

 

 

 

 

 

51

Sb

Сурьма

А7

1,61

Sb3+

0,90

1,60

1,36

 

52

Te

Теллур

А8

1,70

Te2+

2,11

1,56

1,32

 

 

 

Te4+

0,89

 

 

 

 

 

 

 

53

I

Йод

А14

[1,36]

I-

2,20

 

 

 

I6+

0,94

 

 

 

 

 

 

45

54

Xe

Ксенон

А1

2,18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46

Атомный

 

 

Тип

Металличе-

 

Ионный

Ковалентный

Ковалентный

 

 

ский (атомный)

Степень

 

 

 

 

Символ

Название

кристалличес-

радиус по

октаэдричес-

тетраэдричес-

 

номер

радиус по

ионизации

 

 

 

 

кой решетки

Гольдшмидту

 

Гольдшмидту

кий радиус

кий радиус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

55

Cs

Цезий

А2

2,70

Cs+

1,65

 

56

Ba

Барий

А2

2,24

Ba2+

1,43

 

57

α-La

Лантан

Аk

1,87

La3+

1,22

 

β-La

А1

1,87

 

 

 

 

 

 

 

 

58

α-Ce

Церий

А3

1,82

Ce3+

1,18

 

β-Ce

А1

1,82

Ce4+

1,02

 

 

 

 

59

α-Pr

Празеодим

Аk

1,83

Pr3+

1,16

 

β-Pr

А1

1,82

Pr4+

1,00

 

 

 

 

60

Nd

Неодим

Аk

1,82

Nd3+

1,15

 

61

Pm

Прометий

-

 

 

62

Sm

Самарий

Аm

1,80

Sm3+

1,13

 

63

Eu

Европий

А2

2,04

Eu3+

1,13

 

64

Gd

Гадолиний

А3

1,80

Gd3+

1,11

 

65

Tb

Тербий

А3

1,77

Tb3+

1,09

 

 

 

Tb4+

0,89

 

 

 

 

 

 

 

66

Dy

Диспрозий

А3

1,77

Dy3+

1,07

 

67

Ho

Гольмий

А3

1,76

Ho3+

1,05

 

68

Er

Эрбий

А3

1,75

Er3+

1,04

 

69

Tm

Тулий

А3

1,74

Tm3+

1,04

 

Атомный

 

 

Тип

Металличе-

 

Ионный

Ковалентный

Ковалентный

 

 

 

ский (атомный)

Степень

 

Символ

Название

кристалличес-

радиус по

октаэдричес-

тетраэдричес-

 

номер

радиус по

ионизации

 

 

 

 

кой решетки

Гольдшмидту

 

Гольдшмидту

кий радиус

кий радиус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

Yb

Иттербий

А1

1,93

Yb3+

1,00

 

71

Lu

Лютеций

А3

1,73

Lu3+

0,99

 

72

Hf

Гафний

А3

1,59

Hf4+

0,84

 

73

Ta

Тантал

А2

1,47

Ta5+

0,68

 

74

W

Вольфрам

А2

1,41

W4+

0,68

 

 

 

W5+

0,65

 

 

 

 

 

 

 

75

Re

Рений

А3

1,38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76

Os

Осмий

А3

1,35

Os4+

0,67

 

77

Ir

Иридий

А1

1,35

Ir4+

0,66

 

78

Pt

Платина

А1

1,38

Pt2+

0,55

 

 

 

Pt4+

0,52

 

 

 

 

 

 

 

79

Au

Золото

А1

1,44

Au+

1,37

1,40

1,50

 

80

Hg

Ртуть

А10

1,55

Hg2+

1,12

1,45

1,48

 

81

α-Tl

Таллий

А3

1,71

Tl+

1,49

1,73

1,47

 

β-Tl

А2

1,73

Tl3+

1,06

 

 

 

 

 

 

 

А1

1,75

Pb4-

2,15

1,67

1,76

 

82

Pb

Свинец

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pb2+

1,32

 

 

 

 

 

 

Pb4+

0,84

47

83

Bi

Висмут

А7

1.82

Bi3+

1,20

1,65

1,46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48

Атомный

 

 

Тип

Металличе-

 

Ионный

Ковалентный

Ковалентный

 

 

ский (атомный)

Степень

 

 

 

 

Символ

Название

кристалличес-

радиус по

октаэдричес-

тетраэдричес-

 

номер

радиус по

ионизации

 

 

 

 

кой решетки

Гольдшмидту

 

Гольдшмидту

кий радиус

кий радиус

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84

Po

Полоний

Аi

[1,40]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85

At

Астат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

86

Rn

Радон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87

Fr

Франций

 

 

 

88

Ra

Радий

 

Ra+

1,52

 

89

Ac

Актиний

А1

1,88

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

Th

Торий

А1

1,80

Th4+

 

91

Pa

Протактиний

А6

1,61

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92

U

Уран

А20

1,53

U4+

 

93

Np

Нептуний

Ас

 

94

Pu

Плутоний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

95

Am

Америций

Аk

1,82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: В прямых скобках приведены металлические радиусы для структуры с координационным числом 12 и со значительной поляризацией.

Учебное издание

Панов Дмитрий Олегович, Каменских Алексей Павлович, Коковякина Светлана Александровна

ФИЗИЧЕСКОЕ

МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ

Практикум

Редактор и корректор Е.В. Копытина

Подписано в печать 15.02.2019. Тираж 54 экз.

Усл. печ. л. 3,25. Формат 60×90/16. Заказ № 16/2019.

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113.

Тел.: (342) 219-80-33