第四章冶金熔体 例4-1实验测得熔铁在1823[K]时的粘度为4.9cP,在1923K时为4.3cP,求熔铁的粘滞流动活 化能E 解根据式(4-1)可得1nn=lnA十En/RT,将它转换成常用对数表示式并把题中各数值代入 得到 2.3031g0.049=2.3031gAEn/(1.987×1823) 2.3031g0.043=2.3031gA十En/(1.987×1923) 将式(1)一(2)则得 0.049 1 2.3031 2.303×0.056×1.987 (0.5480.5201059100cal·mo1] 将E值代入式(1)或式(2),可以求出A值为4.0×103P。 图4-5FeC熔体的粘度(1823K) 46碳饱和熔铁中各元素的扩散系数与温度的关系 42.3扩散系数 金属熔体中各种元素的扩散,通常认为它是与反应速度控制环节有关的重要物理性质,而且它 也是阐明金属熔体结构的重要性质 扩散系数通常有自扩散系数和互扩散系数。在纯物质中质点的迁移称为自扩散,这时得到的扩 散系数称为自扩散系数。在溶液中各组元的质点进行相对的扩散,这时得到的扩散系数称为互扩散 系数。通常所说的扩散系数,在没有特别说明时一般指的是互扩散系数。测定金属熔体中各种元素 的扩散系数,通常用毛细管浸没法、扩散偶法和电化学法等。 由于测定扩散系数比较困难,各测定值之间差别很大,因此欲比较各种元素的扩散系数的大小 是在碳饱和的熔铁中的扩散系数由图可知,碳饱和的熔铁中各种元素的扩散系数心,它们都 是很困难的。作为参考,现以同一测定者得到的某些元素的扩散系数进行比较示于图4 cm2·S级, 这比熔渣中的扩散系数大10~100倍 扩散系数与温度的关系为 D-Doexp(-ED/RT) (4-2) 式中E为扩散活化能。第四章 冶金熔体 59 例 4-1 实验测得熔铁在 1823[K]时的粘度为 4.9cP，在 1923K时为 4.3cP，求熔铁的粘滞流动活 化能Eη 解 根据式(4—1)可得lnη=lnA十Eη/ RT，将它转换成常用对数表示式并把题中各数值代入 得到： 2.3031g0.049=2.3031gA十Eη/(1.987×1823) (1) 2.3031g0.043=2.3031gA十Eη/(1.987×1923) (2) 将式(1)一(2)则得： 0.049 Eη 1 1 2.3031g--------＝--------(-------- — --------) 0.043 1.987 1823 1923 2.303×0.056×1.987 ∴ Eη=---------------------=9100[cal•mol -1] (0.548-0.520)10 ５ 将Eη值代入式(1)或式(2)，可以求出A值为 4.0×10-3P。 图 4-5 Fe-C 熔体的粘度（1823K） 图 4-6 碳饱和熔铁中各元素的扩散系数与温度的关系 4.2.3 扩散系数 金属熔体中各种元素的扩散，通常认为它是与反应速度控制环节有关的重要物理性质，而且它 也是阐明金属熔体结构的重要性质。 扩散系数通常有自扩散系数和互扩散系数。在纯物质中质点的迁移称为自扩散，这时得到的扩 散系数称为自扩散系数。在溶液中各组元的质点进行相对的扩散，这时得到的扩散系数称为互扩散 系数。通常所说的扩散系数，在没有特别说明时一般指的是互扩散系数。测定金属熔体中各种元素 的扩散系数，通常用毛细管浸没法、扩散偶法和电化学法等。 由于测定扩散系数比较困难，各测定值之间差别很大，因此欲比较各种元素的扩散系数的大小 是很困难的。作为参考，现以同一测定者得到的某些元素的扩散系数进行比较示于图 4-6，它们都 是在碳饱和的熔铁中的扩散系数。由图可知，碳饱和的熔铁中各种元素的扩散系数D是 10 -5cm2 •S -1级， 这比熔渣中的扩散系数大 10～100 倍。 扩散系数与温度的关系为： D=D0exp(-ED/RT) (4-2) 式中ED为扩散活化能。 59