о |
1 |
ON |
|
|
есК; |
|
еСг |
|
еСг |
|
e N |
|
еСг |
|
CN |
|
e Ni |
|
CN |
|
e N |
|
CN |
|
Nb |
|
CN |
|
Mn |
|
CN |
|
e N |
|
e Ni |
|
eTN! |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0,0002 |
1873 |
- |
- |
- |
- 0,16 |
1873 |
- |
- |
- |
- 0,004 |
1903 |
<5 |
- |
- |
0,13 |
1873 |
<2 |
- |
- |
- 0,046 |
1873 |
<60 |
- 148/ Г+ 0,033 |
1823-2053 |
0,007 |
1873 |
< 5,5 |
- |
1873-1973 |
0 |
1873 |
- |
- |
- |
- 0,068 |
1873 |
< 9,5 |
- 280/ Г+ 0,0816 |
1873-1973 |
- 0,02 |
1873 |
<4 |
- |
1823-1973 |
- 0,12 |
1873 |
0,12 |
- |
1853-1953 |
0,048 |
1873 |
< 3,5 |
- |
1823-1973 |
- 0,6 |
1873 |
< 0,5 |
- 5700/ 7+ 2,45 |
1873-1973 |
Т а б л и ц а 4.4. Коэффициенты активности компонентов в беско нечно разбавленных растворах в жидком железе
(у" J и стандартные энергии Гиббса реакций
Ч'1,%
/ |
00 |
|
|
7/, 1873 |
AG°(/ = [/]i% ), ДжАиоль |
||
|
|||
А1(Ж) |
0,049 |
-71 100-19,4Г |
|
С(ч>) |
0,538 |
17 230-39,87Г |
|
СГ(Ж) |
1 , 0 |
-37,70Т |
|
Сг(Т) |
U 4 |
19 200-46,86Г |
|
Мп(ж) |
1,44 |
- |
|
141(ж) |
0 , 6 6 |
-20 900-31,1 Г |
|
1 /2 0 2 (г) |
- |
-117 110-3,39Г |
|
1/2S2 (г) |
- |
-125 100+18,5Г |
|
Si(*j |
0,0013 |
-131 500-17,24Г |
|
Ткж) |
0,004 |
- |
ЗАДАНИЯ К ГЛАВЕ 4
Задача 1.
Найти температурные функции коэффициентов активности компо нентов С, Si, Mn, Cr, Ni в бесконечно разбавленных растворах в
АЛ
in J T ^ J + B по известной температурной зави-
симости энергии Гиббса реакции растворения чистого компонента в жидком железе с образованием гипотетического 1 % (масс.) рас
твора: /чист = [/], 0/о Определить у "1873.
Решение.
Воспользуемся зависимостью (4.51) и энергиями Гиббса реакций растворения чистых компонентов в жидком железе и получим:
Для углерода: |
|
|
|
||
Л П п у” = AG” - ЯГ In |
= 22 600 - 42,37 - |
|
|||
|
|
ЛсЮО |
|
|
|
-Д71п- |
56 = 22 600-16,827; |
|
|
||
|
|
12100 |
|
|
|
. |
то |
22 600 -16,827 |
2718 . Л1. |
|
|
1пУ с= --------- = |
-----2>013; 7С.1873 = 0,57. |
||||
|
|
R T |
|
|
|
Для кремния: |
|
|
|
||
RT In y^j = -131 80 0 -1 7 ,3 2 7 -Л 7 1 п |
56 |
|
|||
= -131 800 + 15,207' |
|||||
|
|
|
|
28-100 |
|
. |
со |
-131 800 + 15,207 |
15 853 |
, 0„0 |
|
" Ysi = --------83147 --------= ------ “ |
+ 1’828; |
7si,1873 =0,0013. |
|||
Для марганца:
Л 71пу^, =5 5 0 0 -3 9 ,1 7 -8 ,3 1 4 7 1 п ^ = 5 5 0 0 -0 ,9 6 7 ;
, со |
5 5 0 0 -0 ,9 6 7 |
660 Л 1 1 |
, « |
|
=1,27. |
|
1пУмп = |
|
— = - - 0 , 1 1 ; |
1пуМп ,873 |
|||
Для хрома: |
|
|
|
|
|
|
RT 1пусг = -3 7 ,6 6 7 - i? 7 In— —— « 0 ; |
|
|
|
|||
u |
|
|
52-100 |
|
|
|
lnY cr= 0 |
; |
у & = 1 . |
|
|
|
|
Для никеля: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
55 |
85 |
= -10 000 + 1,90Г; |
R T In у™ = -1 0 000 -36,8Г -8,314Г 1п ------ ^ - |
||||||
Nl |
|
|
|
58,71-100 |
|
|
l"YNi = |
- - ^ |
+ 0,228; |
7^,1873 = 0 , 6 6 . |
|
|
|
Задача 2.
Рассчитать активности по Раулю углерода и хрома в расплавах Fe- Сг-С заданного состава при заданной температуре с использовани ем мольных параметров взаимодействия.
Состав расплава: Fe - 10 % C r - 0,5 % С. Температура Т = 1873 К.
Решение.
Из справочных данных выберем необходимые для расчета пара метры взаимодействия:
£сг = £с г = - 5’1; |
£Сг= 0 ; |
|
|
|
•п Ус = — — 2,013; |
1пусг - — — |
U 02. |
|
|
Выразим состав расплава в мольных долях |
|
|||
|
Fe |
Cr |
С |
|
% (масс.)................... |
89,5 |
10 |
0,5 |
|
А,-.................................. |
5 6 |
52 |
12 |
|
п,.................................. |
1,598 |
0,192 |
0,0417 |
=1,8317 |
х,.................................. |
0,872 |
0,105 |
0,023 |
щ =1,000 |
Рассчитаем коэффициенты активности и активности компонентов.
Углерод:
In ус = Inу " + £сС)хс + в £ г)*Сг;
In ус = -0,562 +11 • 0,023 —5,1 0,105 = -0,844; ус = е -о.844 = 0 4 з.
4 R) = ус хс = 0,43.0,023 = 0,010.
Хром:
In Усг = In YCr + £g r),c r + есг)дгс;
In yCr =0,134 + 0 -5,1 .0,023 = 0,0167;
YCr = e 0’0 16 7 = i,0 1 7;
= УсгхСт= U °1 7 0 ,l0 5 = 0,107.
Результаты расчета: |
|
|
|
|
Ст |
С |
|
xi |
0,105 |
0,023 |
|
0,107 |
0,43 |
||
ъ |
|||
0,107 |
|
||
|
0 , 0 1 0 |
Задача 3.
Рассчитать активности по Раулю углерода и никеля в расплавах F e- Ni-C заданного состава при заданной температуре с использовани ем мольных параметров взаимодействия.
Состав расплава: Fe-10 % Ni-0,5 % С. Температура Т= 1873 К
Решение.
Из справочных данных выберем.необходимые для расчета пара метры взаимодействия:
eg = 1 1 ; ес^') = е ыР - 2 ,9 ; |
6 $ ° = 0 ,0 |
1 ; |
1пу£ = ^ - 2 , 0 1 3 ; |
||
In Ус,1873 = -0 ,5 6 2 ; |
In YNi = - “ 7“ + 0,906 |
; 1пуы»,1873 = -0,437 |
|||
Выразим состав расплава в мольных долях |
|
|
|||
|
Fe |
Ni |
С |
|
|
% (масс.)......... ... |
89,5 |
1 0 |
0,5 |
|
|
4 ..................... |
56 |
58,7 |
1 2 |
Zu, =1,8097 |
|
щ |
1,598 |
0,170 |
0,0417 |
||
xi |
0,883 |
0,094 |
0,023 |
Lx, =1,000 |
|
Рассчитаем коэффициенты активности и активности компонентов.
Углерод'.
In ус = In у " + е^С)хс + e(cN,)xNi =
= -0,562 +11 • 0,023 - 2,9 • 0,094 = -0,036;
ус = е - ° - 036 =0,965;
a{cR) = ус хс = 0,965 • 0,023 = 0,022.