金属理论基础参数数据错误

jsenchun

    在现代金属材料教科书中，体心立方晶格的致密度为0.68，面心立方晶格的致密度为0.74，这是书本理论上的计算结果，它没有考虑晶格结构排列时核外电子间的排斥作用而产生的间隙，可查看计算过程就知道了，应以实际测量后的计算为准。
    对于致密度，按实际测量的晶格常数计算，体心立方晶格的晶格常数为2.86埃，其致密度就应该为0.358R；面心立方晶格的晶格常数为3.64埃，致密度就应该为0.347R；实际上确实是体心立方晶格的致密度大，这也符合碳钢的实际情况。（注：R为铁原子半径及3次方）
    多年以来，一直想不通的是，教科书上讲，面心立方晶格的致密度大，还含碳量大？同时又软于致密度小的体心立方晶格，使人很糊涂。现在明白了，是教科书的错误教育。

jsenchun

    现代教课书中给予的致密度参数0.68与0.74，是完全不负责任的乱数据，根本没有科学的严谨性。仔细地想一想，这两个致密度参数0.68与0.74，不应该有这么大的数差，我们知道，一个小晶粒是由无数个晶胞组成，晶体又是由无数个晶粒组成，致密度若真是参数的0.68与0.74，那铁在同素异构突变时，其体积一下子就能从小汽车的体积突变成火车的体积，加热炉都一下子都能给撑爆了。致密度是晶胞的参数。

jsenchun

各位群友：我终于查到铁原子的半径数据，体心晶格结构下，铁原子的半径为1.23埃，其致密度为0.666190；面心晶格结构下，铁原子的半径为1.26埃，其致密度为0.694130。昨天轻易做出的结论，是不对的！没想到铁原子的半径数据，在不同结构下已经测到为1.23埃与1.26埃，计算后仍是面心晶格结构下的致密度大一些，但心中还是有疑问。

四兴热处理

我认为楼主基本感念不清。

jsenchun

我抄录书中参数：体心立方晶格下，α铁原子半径1.23埃，晶格常数=2.86埃，空隙半径=0.36埃。 致密度计算方法：致密度=晶胞所含铁原子数量乘以铁原子体积/晶胞的体积。（注：体心立方晶胞含两个铁原子）  请告诉我哪个基本概念不清，我把参数、计算公式都给你，请你计算。

jsenchun

我抄录书中参数：面心立方晶格下，γ铁原子半径1.26埃，晶格常数=3.56埃，空隙半径=0.52埃。 致密度计算方法：致密度=晶胞所含铁原子数量乘以铁原子体积/晶胞的体积。（注：面心立方晶胞含四个铁原子）  请告诉我哪个基本概念不清，我把参数、计算公式都给你，请你计算。
请你告诉我，现在教科书中的致密度参数0.68与0.74正确吗？

jsenchun

每个原子的体积为=4/3×π R3

我爱大自然

jsenchun 发表于 2014-11-8 08:17
现代教课书中给予的致密度参数0.68与0.74，是完全不负责任的乱数据，根本没有科学的严谨性。仔细地想一 ...

致密度不是密度，致密度是晶胞内原子体积之和与晶胞体积的比值。相变时体积变化很小。各个相的密度差别也很小，体积是质量除以密度，质量是不改变的，密度差别很小，不会出现汽车变成飞机的。希望你把基本概念之间的关系搞清楚。

我爱大自然

任何理论都需要一定前提假设，致密度=密度时，用致密度来计算相比体积变化才是正确的，但是相变时，实际上原子与原子之间的间距也改变，也就是说原子半径也变化。虽然相变，比如加热时体心转变为面心，致密度增加，但是原子本身“膨胀了”，不会出现剧烈体积变化。

借用你的数据简单计算，0.74/0.68*(1.23/1.26)^3=1.01234 体积几乎不变。

况且就算按照你的说法，加热时体心转变为面心，致密度增加，体积“会缩小”，不会撑爆炉子。

草原的风

被你的对于金属学的执着精神感动了，特意回复一下，在这里无法输入公式和计算过程，下面就是用你给的数据，我计算过程的截图：


提个醒：
其一，教科书上面说，体心立方晶格致密度是0.68，面心立方晶格致密度是0.74是约数，并不是精确数据，因为圆周率π是个无理数，是无限不循环数，本身就不是一个可以用来精确的计算数据。
其二，你给的铁原子半径、晶格常数数据也是有测量误差的，也不是精确的数值，其误差来源于测量工具本身的误差。
其三，体心立方晶格、面心立方晶格不只是只有铁才具备这样的晶格，其他晶体照样可能具备这样的晶格，致密度适用于一切具备这样晶格的晶体，你只拿铁元素来验证适用于所有晶体的体心立方晶格、面心立方晶格的致密度，本身就是犯了以点概面、以偏概全的逻辑错误。
其四，金属学方面的知识是全面的、系统的，不要一知半解，甚至于不懂就质疑教科书错了，说教科书“完全不负责任”“根本没有科学的严谨性”，其实恰恰是你自己完全不负责任的胡说，这样会影响热处理论坛会员们中间的初学者，不仅影响热处理论坛作为专业论坛的声誉，也会给他们造成严重的理论知识错误，误导他们可是罪孽深重的，同时也使得自己信口雌黄、贻笑大方的，不仅不能够提高自己的形象，反而会贬低自己，留下笑柄。
其五，对于知识，不懂不可怕，可以学习，深入的学习，我的学生在没有学习金属材料与热处理专业知识之前不是什么都不懂吗？质疑书本知识也不可怕，学问、学问，学了之后就得问，我的学生照样会问出可笑的问题来，我不会贬低他们，嘲笑他们，因为他们不懂可以学习，他们质疑，我可以给他们耐心答疑，因为他们与你唯一的不同就是不会轻易下结论，看到一句话，不顾前后内容的联系与衔接，就质疑整个体系，自己算错了就说教科书有毛病，自己概念都没有吃透就说这个错了，那个不对，这个绝对不是科学的态度，想搞科学首先必须具备科学的态度和学识。

草原的风

编辑了几次，怎么图会在最下面？:L

四兴热处理

我实在是不能理解版主为何两次给楼主加分？？？

chg1555

四兴热处理 发表于 2014-11-10 21:31
我实在是不能理解版主为何两次给楼主加分？？？

请看看加分理由，请阅读仔细些。
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jsenchun

   你好，今早六点看了你的回帖很高兴。面心立方计算最后一步你错了，但结果是对的。我在计算时未手写列式计算，出现错误，草率出结论，实属不该。关于当代金属理论，我已出两本书，都有金属理论章节，金属章节理论深度不一样，由机械工业出版社出版。我曾做过六年教师，高级技工班、中专班、技工班都任过教，我发明的机械加工的润滑油配方，世界首创，也登过杂志，至今工厂已使用17年，无此润滑油，就无法加工。科技成果有20项，QC成果三项。
   我一直怀疑致密度参数，昨晚考虑一晚上，关键是铁原子在不同结构下的半径不同，不能比较，就如足球与篮球不能同论致密度一样，可能铁的面心立方结构致密度也不能与铜、铝的面心立方结构致密度同论。
   教科书的计算仍然是错误的，抛弃实际的测量数据去计算，拿模型去计算并得出参数数据，本身就是笑话，金属的结构模型是助人理解的，不能用以计算，这是误人的参数。晶胞是很小的，一点小的数据误差都会引起宏观大的变化。
   目前金属理论是出现方向性的错误，理论上对碳化物、固溶体的研究没有错，显微镜下、海中捞月式找到的固溶体来研究其结构也没有错，但用它们来全面认识铁金属就错了。碳化物与固溶体只是铁晶体中的极少量的杂质，在铁中的存量很少，不能代表铁的结构，铁的晶粒才是主要的，是主体结构。当无法从晶体结构上认识铁金属与热处理的客观现象与规律时，就用不是结构的碳化物、固溶体的变化来论述与证明，这就是目前的金属基础理论。
  我们学习当前的金属理论，我只是一直不愿意被目前的理论寓弄，头脑被固溶体固化，碳化物碳化，成为一个碳化物脑子。
  一个数据请你考虑，“体心立方结构下的含碳量只有0.008—0.02%，即万分之二到十万分之八”。碳的作用是什么？

我爱大自然

jsenchun 发表于 2014-11-11 07:45
你好，今早六点看了你的回帖很高兴。面心立方计算最后一步你错了，但结果是对的。我在计算时未手写列式 ...

你好，今早六点看了你的回帖很高兴。面心立方计算最后一步你错了，但结果是对的。我在计算时未手写列式计算，出现错误，草率出结论，实属不该。关于当代金属理论，我已出两本书，都有金属理论章节，金属章节理论深度不一样，由机械工业出版社出版。我曾做过六年教师，高级技工班、中专班、技工班都任过教，我发明的机械加工的润滑油配方，世界首创，也登过杂志，至今工厂已使用17年，无此润滑油，就无法加工。科技成果有20项，QC成果三项。
   我一直怀疑致密度参数，昨晚考虑一晚上，关键是铁原子在不同结构下的半径不同，不能比较，就如足球与篮球不能同论致密度一样，可能铁的面心立方结构致密度也不能与铜、铝的面心立方结构致密度同论。
   教科书的计算仍然是错误的，抛弃实际的测量数据去计算，拿模型去计算并得出参数数据，本身就是笑话，金属的结构模型是助人理解的，不能用以计算，这是误人的参数。晶胞是很小的，一点小的数据误差都会引起宏观大的变化。
   目前金属理论是出现方向性的错误，理论上对碳化物、固溶体的研究没有错，显微镜下、海中捞月式找到的固溶体来研究其结构也没有错，但用它们来全面认识铁金属就错了。碳化物与固溶体只是铁晶体中的极少量的杂质，在铁中的存量很少，不能代表铁的结构，铁的晶粒才是主要的，是主体结构。当无法从晶体结构上认识铁金属与热处理的客观现象与规律时，就用不是结构的碳化物、固溶体的变化来论述与证明，这就是目前的金属基础理论。
  我们学习当前的金属理论，我只是一直不愿意被目前的理论寓弄，头脑被固溶体固化，碳化物碳化，成为一个碳化物脑子。
  一个数据请你考虑，碳的作用是什么？


第一点，“可能铁的面心立方结构致密度也不能与铜、铝的面心立方结构致密度同论”。同样的面心立方致密度是一样的，这是个几何问题，跟具体原子尺寸大小没关系，可以通过数学推导证明。
第二点：“体心立方结构下的含碳量只有0.008—0.02%，即万分之二到十万分之八”。这句话是错误的。试想45号钢淬火得到的马氏体中含碳量是多少？
第三点：“目前金属理论是出现方向性的错误，理论上对碳化物、固溶体的研究没有错，显微镜下、海中捞月式找到的固溶体来研究其结构也没有错，但用它们来全面认识铁金属就错了。碳化物与固溶体只是铁晶体中的极少量的杂质，在铁中的存量很少，不能代表铁的结构，铁的晶粒才是主要的，是主体结构。当无法从晶体结构上认识铁金属与热处理的客观现象与规律时，就用不是结构的碳化物、固溶体的变化来论述与证明，这就是目前的金属基础理论。”这说明你对相-组织-性能之间的关系根本不理解。试问45号钢正火，退火，球化退火，淬火+高温回火这四种方式处理，最终都是铁素体（体心立方）+碳化物，为什么他们性能不同？如果是这样，别人调质都是无用功，做了也白做，球化退火也是一样的，白做了，因为“铁的晶体都一样嘛”，别人是不是疯了呢？

碳的作用是什么？每天地球有多少零件需要渗碳，别人都是笨蛋。有钱没地方花，嗯，一定是这样的。渗碳又浪费钱，变形有大。。。。

英国人，美国人，德国人，法国人，老毛子，鬼子，，，，，这些人，那个国家科技和工业制造水平比天朝低，我不相信几亿人，就没有第二个如同你一样明白事理的人！



大家都知道，60钢同样的淬火硬度能达到60 HRC以上，在不改变化学成分前提下，把地球上目前还没有人，能25钢弄到60HRC以上，这两种钢除了含碳量不同，化学成分没有别的差异。

只要能把25钢（前提是不改变化学成分）硬度弄到60HRC,我相信不光论坛里大家都会敬仰你，徐祖耀雷廷权潘健生....都会敬仰你。

为什么不能理性的去思考一下。。。

孤鸿踏雪

草原的风 发表于 2014-11-10 19:45
编辑了几次，怎么图会在最下面？

         截图是附件，当然在下面:lol

jsenchun

    一百二十多年前，全世界的钢铁大师们在全世界进行了一场大论战，只有一个议题，就是“钢产生硬度的原因”，讨论了几年。世界分为两大派观点，“碳派”与“同素异构派”，碳派认为是碳造成硬度；同素异构派认为是同素异构造成硬度。两派都拿出很多证据。最后都被否定，都是不对的。
    “体心立方结构下的含碳量只有0.008—0.02%，即万分之二到十万分之八”。这是目前教科书的数据，也确实是这样的。钢号含碳量的认定，不是在体心结构下确定的。
    材料学有一个原则“结构决定性能”，碳与相结构都不是铁的结构，铁的结构只有面、铁心立方晶体。目前是没有真正认识铁晶体，只拿碳与相说话，来糊弄人。
    “铁碳图”是什么？全称是“铁、碳相结构平衡图”，相是临时的、变化的结构。当温度、碳含量变化时，相结构就变化，不变的是铁的晶体结构。“铁碳图”是少量碳影响铁的晶体生长的图，铁碳图只是告诉我们，少量的碳与铁会发生什么，但一定是少量的、局部的，所以，固溶体都是在显微镜下，晶粒的海洋中遍寻。
    我已经说了，碳化物与固溶体只是铁晶体中的极少量的杂质，在铁中的存量很少，不能代表铁的结构，铁的晶粒才是主要的，是主体结构。当无法从晶体结构上认识铁金属与热处理的客观现象与规律时，就用不是结构的碳化物、固溶体的变化来论述与证明，这就是目前的金属基础理论。
    至于淬火等热处理问题，主要是目前的理论错误，我11月17号与科学院的协议到期，到时可以告诉你，实际很简单，一句话，目前就是碳化物迷惑了你们又不懂晶体。
   

jsenchun

你可能不想承认“体心立方结构下的含碳量只有0.008—0.02%，即万分之二到十万分之八”。以前我也不想承认，它颠覆了我对合金的认识，使我更糊涂。

jsenchun

“大家都知道，60钢同样的淬火硬度能达到60 HRC以上，在不改变化学成分前提下，把地球上目前还没有人，能25钢弄到60HRC以上，这两种钢除了含碳量不同，化学成分没有别的差异。”
    这是你不懂铁晶体变化原理，一旦你懂了，你就知道为什么了，也就知道碳的作用与过冷度的作用了，那时候可能你会说“给我足够大的过冷度，纯铁都能变硬”。可惜当今世界还没有那么大的过冷度手段。

jsenchun

再告诉你一次，“结构决定性能”这个原则不会错的，多从原则上考虑性能吧。再告诉你一个问题，目前还没有人看懂C曲线图。