冶金物理化学辅导.ppt

国家精品课程国家精品课程冶金物理化学冶金物理化学期末总复习期末总复习如何学习冶金物理化学如何学习冶金物理化学l课前预习，上课记好课堂笔记；l在理解基本原理的前提下完成课后作业；l抓住“重点”和“难点”，反复演练相关推导；l真正理解一些关键问题的含义，如“标准态”和“平衡态” ，并搞清它们之间的关系。课程课程内容内容1 1 冶金冶金热力学基础热力学基础2 2 冶金熔体冶金熔体3 3 热力学状态图热力学状态图4 4 冶金热力学应用冶金热力学应用5 5 冶金过程动力学基础冶金过程动力学基础6 6 冶金反应动力学模型冶金反应动力学模型1 冶金热力学基础冶金热力学基础体系的自由能体系的自由能纯物质纯物质i i的自由能的自由能溶液中溶液中i i的自由能的自由能气相中气相中i i的自由能的自由能固相中固相中i i的自由能的自由能等温方程式等温方程式； 等压方程式等压方程式； 化学反应的标准自由能计算化学反应的标准自由能计算微、积分法（对结果进行最小二乘处理，使其变为二项式）微、积分法（对结果进行最小二乘处理，使其变为二项式）用已知的自由能（标准生成、溶解自由能函数）用已知的自由能（标准生成、溶解自由能函数）2 2 冶金熔体冶金熔体- -铁溶液铁溶液两个基本定律拉乌尔、亨利 活度及其三个标准态活度的定义；活度及活度系数的关系（14个） 瓦格纳方程规则溶液混合自由能与超额自由能；定义性质（超额函数; 函数） 2 2 冶金熔体冶金熔体- -熔渣熔渣熔渣的基本性质：碱度（一般、过剩碱、光学碱度）氧化还原性（氧化铁折合成亚铁-2、氧化亚铁的氧化还原反应） 熔渣理论模型（分子、离子理论） 3 3 热力学状态图热力学状态图- -氧势图氧势图研究对象 的 斜率（ ）公理：凝聚态的标准熵远小于气态的 曲线的类型（5类），斜率分别为： 0；=0（1条）；9%Cr9%时，渣中铬氧化物为时，渣中铬氧化物为CrCr3 3O O4 4。所以冶炼不锈钢的反应如下：。所以冶炼不锈钢的反应如下：22C0332022CrCO%Cln%CrfGGRTfpp 非标准状态下，碳和铬的反应决定于温度、非标准状态下，碳和铬的反应决定于温度、C C和和CrCr的含量、的含量、p pCOCO。非标态下氧化转化温度计算非标态下氧化转化温度计算 因为渣中的（Cr3O4）处于饱和状态，所以其活度为 1。Cf和Crf分别按下式计算： lgfC= %NiC%CrC%CCNiCrCwewewe lgfCr=%NiCr%CCr%CrCrNiCCrwewewe rG= )/lg(2Crlg5 . 1Clg2Ni0237. 0Cr0476. 0C46. 014.1940.307464816CO%ppwwwwwTT 吹炼温度必须高于氧化转化温度吹炼温度必须高于氧化转化温度，才能使钢水中的，才能使钢水中的CC氧化氧化而而CrCr不氧化，也就是可以达到去碳保铬的目的。不氧化，也就是可以达到去碳保铬的目的。 表表 CC和和CrCr的氧化转化温度计算结果的氧化转化温度计算结果实 钢水成分 COp Gr（J/mol） 氧化转化温度 例 wCr% wNi% wC% （Pa） TG40.307464816r （） 1 12 9 0.35 101325 -464816+255.15T 1549 2 12 9 0.10 101325 -464816+232.24T 1728 3 12 9 0.05 101325 -464816+220.29T 1837 4 10 9 0.05 101325 -464816+224.05T 1802 5 18 9 0.35 101325 -464816+244.82T 1626 6 18 9 0.10 101325 -464816+221.92T 1821 7 18 9 0.05 101325 -464816+209.79T 1943 8 18 9 0.35 67550 -464816+251.47T 1575 9 18 9 0.05 50662 -464816+221.29T 1827 10 18 9 0.05 20265 -464816+236.63T 1691 11 18 9 0.05 10132 -464816+248.04T 1601 12 18 9 0.02 5066 -464816+244.07T 1631 13 18 9 1.00 101325 -464816+267.98T 1461 14 18 9 4.50 101325 -464816+323.53T 1164