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107年 - 107 專技高考_冶金工程技師:物理冶金學#72849
> 申論題
題組內容
二、
⑴定義本質、交互、輻射擴散係數(intrinsic, inter-, and radioactive diffusion coefficients)並列出三者之間的關聯。(10 分)
相關申論題
一、寫出下圖中 100 標準立體投影圖的未標明指標(a, b, c……i, j)。 有一 FCC 單晶受ㄧ拉力,其拉力軸為下圖 p 點,求出其主滑移系統 (primary slip system)、交叉(cross-slip)滑移系統、共軛(conjugate) 滑移系統、臨界面(critical plane)及最終拉力軸方向。改成受壓縮時, 其共軛滑移系統為何?(20 分)
#296343
⑵導出費克第二定律(Fick’s second law): 其中 NA與 NB是 A 與 B 原子的原子分率,DA與 DB是 A 與 B 原子的本 質擴散係數(intrinsic diffusion coefficient),t 是時間,x 是位置。(10 分)
#296345
三、半徑 r 厚度 h 圓盤狀固體胚核(embryo)於液體中孕核(nucleation)在 模壁上,如下圖所示,計算此一異質孕核臨界圓盤胚核的半徑 r*、高度 h*、自由能差 ΔG*。(以體積化學自由能改變(volume chemical free energy change Δgv)、邊面表面能(side surface energy γr)、端面表面能(edge surface energy γh)來表示)。再計算均質(homogeneously)孕核同樣尺 寸臨界圓盤胚核的半徑 r*、高度 h*、自由能差 ΔG*。(20 分)
#296346
四、大量冷加工鎳金屬進行非恆溫退火(annealing)處理時,在同一圖中繪圖 並說明其硬度、電阻率、放熱量的變化情形,再以微結構變化加以解釋。 (20 分)
#296347
⑴ Fe-0.85%C 普通碳鋼淬火成麻田散鐵(martensite)再回火(tempering) 時,隨著回火溫度增加,其微結構有那些變化?若是 Fe-0.10%C 普通 碳鋼,則微結構變化有何不同?(10 分)
#296348
⑵繪圖並說明在共析碳鋼(eutectoid carbon steel)乾淨的沃斯田鐵晶界 (austenite)上如何孕核與成長出波來鐵(nucleation and growth of pearlite)。(10 分)
#296349
六、請解釋二元相圖中,極小或極大(minima or maxima)是如何決定,請畫圖並說明。 (10 分)
#479018
五、將兩個金屬以擴散方式接合,而兩個金屬中間存在界面,可預期兩金屬 會發生交互擴散。假設系統為理想二元合金系統,請說明利用達肯分析 (Darken’s analysis)方法,如何可以得到合金擴散行為的訊息。(15 分)
#479017
四、若有一個純金屬從液相凝固,觀察其微結構,很常見到樹枝晶(dendrite) 生成。請畫圖並解釋此樹枝晶的生長機制。(15 分)
#479016
(二)請畫出於 700℃時,隨著 Cu 比例增加,此合金的拉伸強度會如何變化 (示意圖即可,另外,於此溫度下 Cu 與 Ag 皆有<10%的固溶量) ,並 請說明微結構之強化機制。 (15 分)
#479015
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