книги / Физическое металловедение
..pdf4.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 |
Nа |
Натрий |
А2 |
1,92 |
Nа+ |
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 |
Tс |
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