第 三章-金属熔体全部VIP免费

第三章金属熔体MeltingMetals本章重点内容：组分活度的相互作用系数，多组元溶液活度计算；本章了解内容：铁液中元素的溶解及存在形式；熔铁及合金的物理性质；第一节熔铁及其合金的结构了解内容－自学：识记点：铁原子半径为1.28×10-10m，在912℃出现αFe→γFe的晶型转变，1394℃出现γFe→δFe的晶型转变。αFe和δFe是体心立方晶格，配位数为8，γFe是面心立方晶格，配位数为12，γFe的密度比δFe的大。第二节铁液中组分活度的相互作用系数第二节铁液中组分活度的相互作用系数提出引入：提出引入：二元系中，仅考虑了组分和溶剂的相互作用，但当溶解元二元系中，仅考虑了组分和溶剂的相互作用，但当溶解元素多至一种以上时，不仅要考虑组分与溶剂的相互作用，还要素多至一种以上时，不仅要考虑组分与溶剂的相互作用，还要考虑各组分之间的相互作用，因此每个组分的活度系数会因考虑各组分之间的相互作用，因此每个组分的活度系数会因其他组分的存在而改变。如图所示：在Fe—C系内，Si能提高C的活度，而Cr则降低C的活度。处理方法处理方法：：对于多组分溶液内组分的活度系数，瓦格纳对于多组分溶液内组分的活度系数，瓦格纳(Wagner(Wagner．．C)C)于于19521952年提出了年提出了1n1nγγBB函数按泰勒级数函数按泰勒级数展开成组分浓度的多项式，代入实验测定的相互作展开成组分浓度的多项式，代入实验测定的相互作用系数，就可计算出多元系中组分的活度系数。这用系数，就可计算出多元系中组分的活度系数。这个方法叫做瓦格纳法。个方法叫做瓦格纳法。相互作用系数的引入设铁液内除所求活度系数的第2组分B外，尚有其它组分B2，B3，…Bn等存在时，它们的浓度分别用表示，组分B的活度系数在恒温、恒压下是其自身及其它组分浓度的函数，用表示。那么对于函数:的泰勒展开式为：上式便是上式便是lnlnγγBB在铁的稀溶液在铁的稀溶液内组分的增量为的泰勒级数式。内组分的增量为的泰勒级数式。式中是函数的初始值，即稀溶液内活度系式中是函数的初始值，即稀溶液内活度系数的对数值。数的对数值。对于函数其泰勒展开式只保留二阶导数项，并定义：一级相互作用系数为：二级作用系数为：二级交叉相互作用系数为：活度系数计算的公式活度系数计算的公式根据上面定义，多元溶液中组分根据上面定义，多元溶液中组分BB的活度系数的活度系数γγBB的计算式可的计算式可简化为简化为对稀溶液对稀溶液，二阶偏微商项可以略去，则上式变为，二阶偏微商项可以略去，则上式变为上式中为上式中为Fe-B-KFe-B-K系内，组分系内，组分BB在溶剂中的活在溶剂中的活度系数的对数值对组分度系数的对数值对组分KK的浓度的偏导数，亦称相互的浓度的偏导数，亦称相互作用系数，在温度一定的稀溶液内，它们是常数。作用系数，在温度一定的稀溶液内，它们是常数。将上式展开可得出：将上式展开可得出：以上三式为溶液中组元采用摩尔百分比浓度及以纯物质为标以上三式为溶液中组元采用摩尔百分比浓度及以纯物质为标准态的活度系数计算公式。准态的活度系数计算公式。同理，若采用质量分数同理，若采用质量分数1%1%溶液为标准态，可得到溶液为标准态，可得到上式中称为组分上式中称为组分KK对对BB的相互作用系数：的相互作用系数：例题：例题：计算成分为计算成分为ωω[C]=5.0%[C]=5.0%、、ωω[Mn]=2.0%[Mn]=2.0%、、ωω[Si]=1.0%[Si]=1.0%、、ωω[S][S]=0.05%=0.05%、、ωω[P]=0.06%[P]=0.06%的铁水中硫的活度。的铁水中硫的活度。已知：已知：解：解：代入数据得到代入数据得到lglgffSS=0.561,=0.561,查反对数表可得查反对数表可得ffSS。。相互作用系数如何确定？•附录7（P318）给出了溶于铁液中1600℃时各元素的。•应用该表读取相互作用系数时，应注意：•一、溶剂为铁液；•二、元素B和K不要混淆；•三、给出的是1873K时的值。相互作用系数的温度关系式一般文献公布的多是温度1873K的值，如给定温度与之相差较远时，则应对文献值进行修正。按正规溶液的热力学可得到相互作用系数的温度关系式为：•按准正规溶液模型可推得：•通用的关系式为：。利用不同温度测定的•作图，可得出A、B常数值。如表3-8。...