Để nâng cao độ cứng, độ bền, tính chống mài mòn và độ bền mỏi của chi tiết cần thấm nguyên tố nào vào bề mặt thép?

Câu hỏi này liên quan đến tốc độ thấm trong quá trình thấm carbon (carburizing) thép. Theo kinh nghiệm, ở nhiệt độ 900°C, để đạt được chiều sâu lớp thấm 1,0 mm, tốc độ thấm vào khoảng 0,1 mm/h. Do đó, đáp án B là đáp án chính xác nhất.

Công thức tính mật độ xếp khít (APF) cho mạng tinh thể chính phương tâm khối (BCT) với c = 1.2a:

1. Xác định số nguyên tử trong một ô mạng cơ sở: Mạng BCT có 1 nguyên tử ở mỗi góc và 1 nguyên tử ở tâm. Vì mỗi nguyên tử ở góc được chia sẻ cho 8 ô mạng, số nguyên tử hiệu dụng từ các góc là 8 * (1/8) = 1. Cộng với nguyên tử ở tâm, tổng số nguyên tử hiệu dụng là 1 + 1 = 2.

2. Tính thể tích của các nguyên tử trong một ô mạng cơ sở: Với 2 nguyên tử và bán kính nguyên tử R, tổng thể tích là 2 * (4/3) * pi * R^3.

3. Tính thể tích của ô mạng cơ sở: Ô mạng chính phương có các cạnh a, a và c = 1.2a. Vì vậy, thể tích là a * a * c = 1.2a^3.

4. Tìm mối quan hệ giữa R và a: Trong mạng BCT, các nguyên tử tiếp xúc nhau dọc theo đường chéo của hình lập phương nhỏ tạo bởi các nguyên tử góc và nguyên tử tâm. Độ dài đường chéo này là \(4R = \sqrt{a^2 + a^2 + (c/2)^2} \) = \(\sqrt{2a^2 + (0.6a)^2} = \sqrt{2.36a^2} \) -> \(R = \frac{\sqrt{2.36}a}{4}\)
=> \(a = \frac{4R}{\sqrt{2.36}}\)

5. Tính toán APF:
\(APF = \frac{2 * (4/3) * pi * R^3}{1.2a^3} = \frac{8\pi R^3}{3 * 1.2a^3} = \frac{8\pi R^3}{3.6a^3}\)
Thay \(a = \frac{4R}{\sqrt{2.36}}\) vào:
\(APF = \frac{8\pi R^3}{3.6 * (\frac{4R}{\sqrt{2.36}})^3} = \frac{8\pi R^3}{3.6 * \frac{64R^3}{2.36\sqrt{2.36}}} = \frac{8\pi * 2.36\sqrt{2.36}}{3.6 * 64} = \frac{18.88\pi \sqrt{2.36}}{230.4} \approx \frac{92.16}{230.4} \approx 0.61\)

Vì vậy, mật độ khối gần đúng là 61%.

Thép lặng là loại thép đã được khử oxy hoàn toàn trong quá trình sản xuất. Quá trình khử oxy này thường được thực hiện bằng cách sử dụng các chất khử mạnh như fero silic (fero Si) và fero nhôm (fero Al). Việc khử oxy giúp loại bỏ oxy hòa tan trong thép lỏng, ngăn ngừa sự hình thành các bọt khí trong quá trình đông đặc, từ đó cải thiện chất lượng và tính chất cơ học của thép. Do đó, đáp án B là đáp án chính xác nhất.

TiC (Titanium Carbide) là một hợp chất hóa học trong đó các nguyên tử carbon nhỏ hơn chiếm các vị trí giữa các nguyên tử titanium lớn hơn trong mạng tinh thể. Vì các nguyên tử carbon 'xen kẽ' vào giữa các nguyên tử titanium, nên nó được gọi là pha xen kẽ hoặc dung dịch rắn xen kẽ. Trong trường hợp này, 'pha xen kẽ' là đáp án chính xác và phù hợp nhất.

- Phương án A đúng vì TiC là một ví dụ điển hình của pha xen kẽ, nơi các nguyên tử nhỏ hơn (C) nằm trong khoảng trống giữa các nguyên tử lớn hơn (Ti) của mạng tinh thể.
- Phương án B cũng đúng ở một mức độ nào đó, vì pha xen kẽ thực chất là một loại dung dịch rắn, nhưng 'pha xen kẽ' mô tả chính xác hơn bản chất của hợp chất TiC.
- Phương án C sai vì dung dịch rắn thay thế là khi các nguyên tử của một nguyên tố thay thế vị trí của các nguyên tử của nguyên tố khác trong mạng tinh thể, điều này không xảy ra trong TiC.
- Phương án D sai vì 'pha điện tử' không phải là một thuật ngữ phù hợp để mô tả cấu trúc của TiC.