合金热力学[电子资源.图书]

第一章 概论
一、热力学系统、相、广延性能与强度性能
二、状态函数与状态变量
三、常用的几个数学概念和公式
参考文献
第二章 物态方程
一、纯物质的P-V-T图
二、均匀相的压缩率、体胀系数及相对压力系数
三、理想气体的物态方程
四、真实气体的物态方程
五、凝聚相的物态方程
第三章 热力学第一定律
一、功
二、热
三、热力学第一定律
(一)第一定律用之于循环系统
(二)第一定律用之于系统状态的变化
(三)热力学状态函数——内能
(四)热力学状态函数——焓
四、定压热容量Cp和定容热容量Cv
(一)当U、H为V、T、P的函数时其导函数的意义
(二)定容热容量Cv的计算
(三)热容量Cp的实验测定值
(四)金属发生同素异构变化时的热容量改变
五、反应过程的焓变化
(一)标准焓
(二)反应焓的计算
第四章 熵与自由能
一、熵
(一)熵是状态函数
(二)可逆过程中的熵变化
(三)不可逆过程中的熵变化
(四)热力学第一定律的表述法
(五)熵与能量退化
(六)熵与无序度
(七)熵函数
(八)熵的数值计算
二、自由能
(一)F函数和G函数可作为平衡的判据
(二)自由能的性质
(三)自由能的应用
三、统计热力学概念
(一)气体分子的分布与容器容积的关系
(二)粒子在不同能级上的分布
(三)配分函数
第五章 热力学特性函数
一、引言
二、热力学特性函数的性质
三、勒让德(Legendre)微分变换
四、麦克斯韦关系式
五、麦克斯韦关系式的应用
第六章 溶液
一、基本概念
(一)溶液成分的表示法
(二)溶液的体积、焓和熵
(三)偏摩尔量与化学势
(四)吉布斯-杜亥姆(Gibbs-Duhem)方程
(五)热力学摩尔量与偏摩尔量之间的关系
二、气体混合物的性质
(一)理想气体
(二)非理想气体
三、凝聚相理想溶液的性质
四、凝聚相实际溶液的性质
五、溶液的混合函数和过剩函数
(一)混合函数(Mixing functions)
(二)过剩函数(Excess functions)
六、拉乌尔定律(Raoult′s law)和亨利定律(Henry′s law)
(一)定义
(二)拉乌尔定律与亨利定律间的关系
(三)实际金属二元溶液的a-x曲线
(四)稀溶液中溶质的化学势
(五)气体在金属中的溶解——西维茨定律(Sievert′s law)
七、标准状态的选择与转换
(一)基本概念
(二)标准状态的选择
(三)标准状态之间的转换
八、吉布斯-杜亥姆方程的应用
九、多组元稀溶液的性质
十、多组元溶液中的偏摩尔吉氏自由能
第七章 溶液的模型
一、理想溶液模型
二、亚晶格理想溶液模型
三、规则溶液模型
四、准化学模型
五、过剩函数的表达式
六、混合焓HM的表达式
第八章 自由能-成分曲线图
一、二元溶液的自由能-成分曲线图
(一)GMm-x曲线上各点处切线的性质
(二)规则溶液GMm-x曲线的分析
二、G曲线与相平衡
(一)两相平衡的条件
(二)G曲线与各种二元相图的关系
(三)等G曲线(Equal G-CUrVe)
三、G曲线在相变中的应用
(一)G曲线的切线方程
(二)形核过程的分析
(三)二元溶液的脱溶过程
(四)增幅分解
(五)奥斯瓦尔德(Oswald)熟化的理论
第九章 相图的分析与计算
一、单元系
(一)纯物质的相图
(二)固体-液体平衡
(三)固体-固体平衡
二、二元系
(一)以理想溶液模型为基础的二元相图分析
(二)以规则溶液模型为基础的二元相图分析
三、相图的计算
(一)相图计算的必要性
(二)相图计算的一般原则
第十章 铁基二元合金热力学
一、纯铁的热力学
(一)纯铁的相变特点
(二)纯铁的吉氏自由能-温度曲线(G-T图)
(三)纯铁在高压下的相变
(四)铁的磁性转变及其影响
二、a相与γ相的平衡热力学
(一)奥氏体与铁素体之间的平衡
(二)铁素体与奥氏体中的合金浓度差
(三)a/γ稳定化参数
(四)γ/ε稳定化参数和层错能
三、Fe-C合金热力学
(一)以规则溶液模型为基础的奥氏体吉氏自由能表达式
(二)奥氏体中的碳活度
(三)Fe-Fe3C相图上的Acm线
(四)舒曼(Schurman)的奥氏体碳活度表达式
(五)启普曼等人的Fe-C系奥氏体碳活度的表达式
(六)以规则溶液模型为基础的铁素体吉氏自由能表达式
(七)规则溶液的亚晶格模型
四、Fe-C相图
五、Fe-N相图
(一)氮在铁素体中的溶解度
(二)氮在奥氏体中的溶解度
(三)γ′相的生成吉氏自由能
(四)ε相的生成吉氏自由能
第十一章 Fe-M-C合金热力学
一、Fe-M-C三元奥氏体(按规则溶液模型处理)
(一)Fe-M-C三元奥氏体的吉氏自由能
(二)奥氏体中各组元的化学势
(三)奥氏体中碳(C)与合金元素(M)之间的相互作用参数WYMC的求法
(四)Fe-M-C奥氏体中的碳等活度线图
二、Fe-M-C奥氏体的碳活度系数
(一)Fe-Ni-C系
(二)Fe-Mn-C系
(三)Fe-Si-C系
(四)多元合金奥氏体中碳活度系数的求法
(五)Fe-Mo-C系、Fe-Cr-C系、Fe-V-C系中的奥氏体碳活度系数的表达式
三、合金钢中奥氏体与炉气之间碳的热力学平衡
(一)等碳浓度下合金元素对奥氏体中碳活度的影响
(二)等碳活度下合金元素对奥氏体中碳浓度的影响
四、合金元素在铁素体、奥氏体与碳化物之间的分配
(一)α相的吉氏自由能
(二)三元渗碳体的吉氏自由能
(三)合金元素在渗碳体与α相之间的分配
(四)合金元素在渗碳体与奥氏体之间的分配
(五)Kθ/α与Kθ/γM扩之间的关系
(六)合金元素在铁素体与碳化物之间的交换反应
(七)碳化物在铁素体及奥氏体中的溶解度
五、根据分配系数求合金元素对两相平衡时的碳活度的影响
六、规则溶液的亚晶格模型在Fe-M-C三元系中的应用
(一)Fe-MC系固溶体(奥氏体、铁素体)的吉氏自由能表达式
(二)Fe-M-C奥氏体中的碳活度
(三)碳化物的吉氏自由能表达式
(四)碳化物与奥氏体及铁素体之间的平衡
第十二章 表面能与吸附现象
一、纯金属的表面能
(一)表面张力的估算
(二)固态金属的表面张力
(三)液态金属表面张力与固态金属表面张力的关系
(四)晶体表面张力的各向异性
二、金属的晶界能
(一)小角度晶界
(二)多晶体中晶界的作用
(三)界面的类型和界面能
(四)界面间的平衡
(五)弯曲界面的性质
三、表面张力与金属薄膜中的相平衡
四、二元合金的表面张力
五、金属表面的吸附
(一)单元系中相界面的位置
(二)表面能的热力学表达式
(三)吉布斯吸附方程式
(四)界面的理想溶液模型
(五)合金表面处的元素偏聚
第十三章 相变热力学
一、一级相变与高级相变
(一)一级相变
(二)二级相变与λ相变
二、马氏体相变热力学
(一)马氏体相变的一般热力学分析
(二)T0温度的确定
(三)Fe-C合金的To温度及M?点
(四)影响M?点的因素
(五)应力对马氏体相变的影响
(六)马氏体相变的性质
第十四章 化学平衡
一、化学反应中的自由能变化
(一)△G值的意义
(二)△G随温度的变化
(三)△G值的求法
二、化学反应及平衡常数
(一)反应度
(二)G与ε的关系
(三)平衡常数
(四)影响平衡常数的因素
三、理想多相系统中的化学平衡
四、反应系统中的相律
(一)相律公式的推导
(二)求系统中的独立化学反应的数目R
五、△Go-T图
(一)氧化物的△Go-T图
(二)氮化物与碳化物的△Go-T图
(三)不同溶碳量的Fe-C合金(溶液及固溶体)的△Gvc-T图
六、与Fe-C奥氏体呈平衡的CO-CO2混合气、CH4-H2混合气的组成与温度的关系
第十五章 金属腐蚀
一、电化学基础
(一)电解质
(二)电极的种类和电极电位
(三)浓差电池
二、金属在水溶液中的腐蚀
(一)电化学腐蚀电池
(二)E-pH图(浦拜图Pourbaix Diagrams)
(三)电极反应动力学
(四)腐蚀系统的分析
三、金属的高温氧化
(一)氧化反应的平衡
(二)氧化的速度
(三)氧化的机理
(四)可控气氛