Vol.15 No.I 合金钢y*Y转变温度的计算 ·93 当奥氏体和铁素体处于平衡时，各组元在两相中的化学势相等： 4=4 (1) 式中上标x和？分别表示铁素体和奥氏体，下标分别表示各种组元。讨论的系统的组元 有Fe.C,Mn,Si,Ni,Cr,Mo,Cu,V,Nb,W,Co等，它们分别以下标号0，l,2,…,11表示，因为 a。=‘G+RTIna。 (2) 其中Φ表示x或？相，°G是纯组元i为Φ相的摩尔自由能，a”是Φ相中i组元的活 度。对于稀溶液，活度满足如下关系： (3) 其中P是活度系数，X为摩尔浓度。以无限稀溶液为标准态，把活度系数按泰勒级数展 开B,: nP=-2 1” (4) nP°=ΣeX ,Φ (i=1,2,…,11) (5) k=1 上面的(4)式是关于Fe的活度系数，(5)试是关于其他各组元的活度系数。e是Wagner 活度交互作用参数。把(2)，(3)，(4)和(5)式代回(1)式，得 AGa-7v712xxi=Inxo-2Eax 2k-八 (6) 4°G-? 11 RT+nx+eaX=lnx+Σeax (i=1.2,…,11)(7) k-1 -t 其中4”G?=°G-°G为x转变为Y的晶格稳定参数。如果知道A°G”和温度的关 系以及€等热力学数据，根据(6)和(7)列出的方程组，可以求出Y转变为z的转变温度以 及在此温度x相的平衡成分。 12形成仲平衡铁素体的热力学分析 由于碳组元比其他合金元素扩散速度快得多，因而在奥氏体转变为铁素体时形核初期 两相可能呈仲平衡。仲平衡的特点是碳在两相中的化学势相等，而其他代位合金元素成 分不改变，即在：和y相中它们的浓度和铁的浓度的比值不变： 以=4AG7=RTn号 (8) a (i=2,…,11) (9) 其中X,是i组元的平均摩尔浓度。 根据仲平衡的特点，把铁和代位组元看作一个整体，系统就简化成伪二元系。以S 表示除碳以外的所有组元的组合，则在仲平衡时有： = us=us (10) 其中4。如下式表达：合金钢 二 转变温度的计算 当奥 氏体和铁素体处 于平衡时 ， 各组元在两相 中的 化学 势相 等 一 。 式 中上标 和 分别表示铁素体 和 奥氏体 ， 下标 分别表示各种组元 。 讨论的 系统的 组元 有 ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 等 ， 它们分别以 下标号 ， ， ，… ， 表示 。 因为 罗 一 ‘ 。 尹 ，二 少 其 中 。 表示 或 相 ， ‘ 少是 纯组元 ，为 。 相的 摩 尔 自由能 ， 。 于是 。 相 中 ‘ 组元 的活 度 。 对于稀溶液 ， 活度满足如 下关 系 罗 一 ， 少少 其 中 是 活 度系数 ， 为 摩尔浓 度 。 以 无 限 稀溶液 为标准态 ， 把 活 度 系数按泰 勒级数 展 开 ， 、刀 护 ‘ ‘ 了、 拜、月、， 。 尸 一 二 廿 艺 ￡立少 尸尹 一 二里 ，一 ， ，… ， 上 面 的 侈 式 是关 于 的 活度 系 数 ， 式 是 关 于其他 各 组元 的 活 度系数 。 。 二 是 活度交 互作 用参数 。 把 ， ， 和 式代回 式 ， 得 △ 一今一 口 一 ’ ‘ 一 告艺 几洲袱 一 戏 艺 沃 。 于 ’ ’ 盆此 二 尤 △ “ 二 一 夕 艺 。几 一 卜 艺 。 几 ‘ 一 ， ，… ，，‘ 其 中△ 口 一 ’ 一 “ 一 “ 为 转 变为 的 晶格 稳 定 参 数 。 如果 知道 △ 口 一 ， 和 温 度的 关 系以及嵘等热 力 学数据 ， 根 据 和 列 出的方 程组 ， 可 以求 出 转 变 为 的转 变温度以 及在此 温度 相的平衡成分 。 形成仲平衡铁素体的热力 学分析 由于碳组元 比其 他合金元素扩散速度快得 多 ， 因而在奥 氏体转变 为 铁素体时 形核初期 两相可能呈 仲平衡阎 。 仲平衡的 特点是碳在两相 中的化学 势相 等 ， 而其 他代 位合金 元 素成 分不改 变 ， 即在 和 下相 中它们 的浓 度和铁 的浓度的 比值不变 可 一 ， △ “ 一 ， 二 斗 ，… ， 一一 一 式一丫 一 戏犷一 其 中 ‘ 是 组元的平均摩尔浓度 。 根 据仲 平衡 的 特点 ， 把 铁 和 代 位组元 看作 一 个整 体 ， 、 表示除 碳以外的所有组元的组合 ， 则在 仲平衡时有 可 一 可 屹 二 嵘 其 中。 如 下式表达 系统就简化成 伪 二 元 系 。 以 占