问题
问答题
渗碳可提高钢的表面硬度。若在1000℃对γ-Fe渗碳，已知在距表面1mm至2mm之间，碳浓度从5at%(原子分数)降到4at%。估算碳进入该区域的扩散通量J(原子个数/m2s)。
(已知γ-Fe在1000℃时的密度为7.63g/cm3，扩散常数D0=2.0×10-5m2/s，激活能Q=142kJ/mol，Fe的相对原子质量为55.85)。
答案
参考答案：△C/△x=(5%-4%)/(1-2)=-lat%/mm
ρ=7.63×(6.023×1023)/55.85=8.23×1022at/cm3
△C/△x=(0.01×ρ)/1×106×103=-8.23×1029at/m4
D=D0exp(-Q/RT)=(2×10-5)exp[(142000)/(8.314×1273)]=2.98×10-11m2/s
J=-D(△C/△x)=2.45×1019at/(m2·s)
