材料热力学(第6章) 夏长清 2021-2-21 夏长清教授,材料学院
2021-2-21 夏长清 教授， 材料学院 1 材料热力学（第6章） 夏长清
§61在y-Fe中的化学位及活度 当碳间隙式地溶解在γ-Fe中,形成奥氏体时,可将 奥氏体的晶体结构看成为由fc点阵、八面体间隙点阵交叉 配合组成,在fcc晶体结构中Fe原子数4个、八面体间隙位 置4个,当碳全部填满八面体间隙位置,C原子数4个, 金成分为FeC。(ar=c=1),若碳原子含量低,没有全部占 据满八面体间隙,则认为合金为FeC+FeV混合而成,此外 V代表空位,这种混合造成C与V在亚点阵中的无序 其随机混合熵为: Sm=-RlYcInIc+(l-Yo)In(1-YO) 依照代位式固溶体: G=1·Y·(1-Yc) 2021-2-21 夏长清教授,材料学院 2
2021-2-21 夏长清 教授， 材料学院 2 §6.1 在 γ -Fe中的化学位及活度 当碳间隙式地溶解在 -Fe中，形成奥氏体时，可将 奥氏体的晶体结构看成为由fcc点阵、八面体间隙点阵交叉 配合组成，在fcc晶体结构中Fe原子数4个、八面体间隙位 置4个，当碳全部填满八面体间隙位置，C原子数4个，合 金成分为FeaCc（a=c=1），若碳原子含量低，没有全部占 据满八面体间隙，则认为合金为FeC+FeV混合而成，此外 V代表空位，这种混合造成C与V在亚点阵中的无序。 其随机混合熵为： 依照代位式固溶体： [ ln (1 )ln(1 )] Sm R YC YC YC YC (1 ) C C E G I Y Y
f Gm=Y GEeC+(1-Y GFy +RT[ InC+(1-Y)In(1-YoI +IYc·(1-YCc) G GFer =gn=Yo Y Grec+(1-Y)Grey+rt[yc Inyo +(1-Y)In(1-Y +lYc(-rc)-Ycl GFec-gfey +rt(nyc+c=Ind-Yo) YY=]+/[dl-o)-Ycl 0 fe+rINd -yo)+ Gc=Gfec-gfey=( gfec gfe)+//+rtIn(c/1-y)-21rYc 2021-2-21 夏长清教授,材料学院
2021-2-21 夏长清 教授， 材料学院 3 其 (1 ) [ ln (1 )ln(1 )] 0 0 Gm YC GFeC YC GFeV RT YC YC YC YC (1 ) YC YC I C m FeV m C Y G G G Y (1 ) [ ln (1 )ln(1 )] 0 0 YC GFeC YC GFeV RT YC YC YC YV ln(1 ) 1 (1 ) [ (ln 0 0 C C C C C FeC FeV C C Y Y I Y Y Y G G RT Y Y )] [(1 ) ] 1 C C V V I Y Y Y Y 0 2 ln(1 ) FeV Fe Fe C YC G G G RT Y I C FeC FeV FeC Fe C C YC G G G G G I RT Y Y I ( ) ln( /1 ) 2 0 0
定义碳在奥氏中的活度表达式,以石墨为标准态 GC= G8+RTIn ac GEec= Geec +rtInYcl'(1-Yo) . gr GC=exp RT p ex G I-Y RT )-2yC] 其中 exp-.RTIn(c) rT 2021-2-21 夏长清教授,材料学院 4
2021-2-21 夏长清 教授， 材料学院 4 定义碳在奥氏中的活度表达式，以石墨为标准态 其中 C g GC GC RT ln a 0 0 2 ln (1 ) FeC FeC C YC G G RT Y I RT G G G g C C C 0 exp [( ) 2 ] 1 exp 1 0 0 0 C g FeC Fe C C C G G I G I Y Y RT Y ) 1 ln( 1 exp 1 C C C C Y Y RT Y RT Y
用有关模型人们得出,当C<10%at 21079-11.555焦耳/摩尔 Fec 0Gm+I=0G8+46115-19.1787焦耳/摩尔 代入ac表达式可求出aC 在a-Fe中,bcc点阵Fe原子数2个,八面体间隙6个, 如果全部八面体间隙为碳原子占据,其铁素体合金成分为 FeC3,即FeC中c=3a,但是碳在α-Fe中的溶解度很小( 析转变温度727℃为0.0218%C),应该将铁素体认为是 FeC3+Fev3的混合体 其随机混合组态熵为: R3(Yc NyC+(1 -yo)In(1-Yo)) 2021-2-21 夏长清教授,材料学院
2021-2-21 夏长清 教授， 材料学院 5 用有关模型人们得出，当C≤10%at. 焦耳/摩尔 T 焦耳/摩尔 代入 表达式可求出 在 -Fe中，bcc点阵Fe原子数2个，八面体间隙6个， 如果全部八面体间隙为碳原子占据，其铁素体合金成分为 FeC3，即FeaCc中c=3a，但是碳在 α-Fe中的溶解度很小（共 析转变温度727℃为0.0218%C），应该将铁素体认为是 FeC3+FeV3的混合体。 其随机混合组态熵为： IC 21079 11.555T 46115 19.178 0 0 0 g FeC Fe C GC G G I aC aC 3( ln (1 )ln(1 )) R YC YC YC YC