第四章冶金熔体 度下已成为蒸气,测定它们在熔铁中的溶解度更为困难,至今只有很少数的实验测定值,它们的真 实溶解度现在还不太清楚。这些元素在周期表中的位置都离Fe较远,其性质和原子半径都不同于铁 原子,它们在熔铁中的溶解度都很小。 4.3.3熔铁中各种元素的相互作用和相互作用系数 熔铁中各种元素不仅与铁发生作用,而且各溶质元素之间也发生相互作用。熔铁中各元 素之间的相互影响,可以通过彼此对活度系数的影响显示出来。对于具有更多溶质元素的多元系溶 液,为了确定它们的活度系数,通常是结合三元系的活度系数实验值并且应用泰勒级数展开式来求 lnY2CN2、N3、N4…)=N2e22+N3E(3)2+N4E(2……(4-27 式中ee)01nY2 olnY 01nY2 等叫做相互作用系数,它们是温度 的 函数,当溶质j加到Fe-i系中时,如果j-i间的吸引作用大于Fe对它们的吸引作用,则e);是负值 i的活度系数就变小,反之若j和i之间有较大的排斥作用,则ε):是正值,i的活度系数就变大。 为了应用方便,通常用重量百分浓度和常用对数来表示,则有: lgf2([%(2)],[%(3),[%(4)]…… =[%(2)]e2+[%(3)]e2+[%(4)]e2+ 这里的e)亦叫做相互作用系数,它表示当元素i在熔铁中的浓度不变时,每加入1%元素j所引 起元素的活度系数对数值的改变。e值通常是以1gf对[j作图,当9j→0时作该曲线的斜率, 则该斜率值就是e。 相互作用系数之间存在下列关系: (4-29) MA-M e;=230-e;+ M MA 1=230-e;+ (4-31) M M MA-M e3=230--e5+- (4-32) M MA M 1 M-Mi (4-33) 30 式中M、M1、M分别为溶剂A和溶质i和j的原子量 熔铁中各种元素的相互作用系数ε1和e1可查表求得 例4-6实验求ε=7.8,εs=7.76,e"=-3.9,计算ec、es和e的值? 解根据式(1-30),式(1-31)和式(1-33)可得出 Mee-Mc 55.85 55.85-28 ec=-(ε- (7 )=0.141 230Mc 230×12 (εs。- (7.76 30×28 5.85第四章 冶金熔体 69 度下已成为蒸气，测定它们在熔铁中的溶解度更为困难，至今只有很少数的实验测定值，它们的真 实溶解度现在还不太清楚。这些元素在周期表中的位置都离 Fe 较远，其性质和原子半径都不同于铁 原子，它们在熔铁中的溶解度都很小。 4.3.3 熔铁中各种元素的相互作用和相互作用系数 熔铁中各种元素不仅与铁发生作用，而且各溶质元素之间也发生相互作用。熔铁中各元 素之间的相互影响，可以通过彼此对活度系数的影响显示出来。对于具有更多溶质元素的多元系溶 液，为了确定它们的活度系数，通常是结合三元系的活度系数实验值并且应用泰勒级数展开式来求 得。 lnγ2(N2、N3、N4……)=N2ε（2） 2+ N3ε（3） 2+ N4ε（4） 2+…… (4-27) Ò lnγ2 Ò lnγ2 Ò lnγ2 式中 ε（2） 2=------- , ε（3） 3 =------ ,ε（4） 4 =------,……等叫做相互作用系数，它们是温度 的 ÒN2 Ò N3 Ò N4 函数，当溶质j加到Fe-i系中时，如果j-i间的吸引作用大于Fe对它们的吸引作用，则ε（j） i是负值， i的活度系数就变小，反之若j和i之间有较大的排斥作用，则ε（j） i是正值，i的活度系数就变大。 为了应用方便，通常用重量百分浓度和常用对数来表示，则有： lgf2([%(2)],[%(3),[%(4)] …… ] =[%(2)]e(2) 2+ [%(3)]e(3) 2+ [%(4)]e(4) 2 +…… (4-28) 这里的e （j） i亦叫做相互作用系数，它表示当元素i在熔铁中的浓度不变时，每加入 1%元素j所引 起元素i的活度系数对数值的改变。e （j） i值通常是以 1gfi对[j]作图，当[%j]→0 时作该曲线的斜率， 则该斜率值就是e（j） i。 相互作用系数之间存在下列关系： ε（j） i=ε（i） j （4-29） Mi MA-Mi εi i =230-----e i i +------- (4-30) MA MA Mj MA-Mj εj i =230-----e j i +------- (4-31) MA MA Mi MA-Mi εi j =230-----e i j +------- (4-32) MA MA Mi 1 Mj-Mi e j i =-----e i j +----( -----) (4-33) Mj 230 Mj 式中MA、Mi、Mj分别为溶剂A和溶质i和j的原子量。 熔铁中各种元素的相互作用系数εj i和ej i可查表求得。 例 4-6 实验求εC C=7．8，εSi S=7．76，e Al O=-3．9，计算eC C、eSi S和eAl O的值? 解 根据式(1—30)，式(1—31)和式(1—33)可得出： MFe MFe-MC 55.85 55.85-28 e C C=-----（εC C- -------）=-------(7.8－ ----------)=0.141 230MC MFe 230×12 55.85 MFe MFe-MSi 55.85 55.85-28 e Si s=-----（εSs s- ------）=-------(7.76- -----------)=0.063 230Msi MFe 230×28 55.85 69