Термодинамика фазовых равновесий в металлических сплавах, содержащих углерод
Диссертация
Наличие большого числа моделей математического описания различных равновесных фаз в большинстве случаев не позволяет применять константы и параметры, хорошо описывающие поведение элементов по одной модели, при образовании этими элементами с другими элементами фаз иного типа. Например, если при расчете отдельно двухкомпонентной системы с неограниченной растворимостью компонентов друг в друге… Читать ещё >
Содержание
- 1. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСТВОРОВ
- 1. 1. Растворы замещения
- 1. 2. Растворы внедрения
- 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ РАСТВОРОВ В ВИДЕ ПОЛИНОМОВ
- 3. МОДЕЛЬ ХИЛЛЕРТА — СТЕФФЕНСОНА ДЛЯ ОПИСАНИЯ СТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ ФАЗ И РАСПЛАВОВ МЕТАЛЛОВ
- 3. 1. Представление состава
- 3. 2. Стандартные состояния для энергии Гиббса
- 3. 3. Представление избыточной энергии Еиббса в виде степенного ряда
- 3. 4. Выражения для парциальных свободных энергий
- 3. 5. Применения модели к растворам внедрения и замещения
- 4. ТЕРМОДИНАМИКА ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ В БИНАРНЫХ И ТРОЙНЫХ СИСТЕМАХ
- 5. ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ ДВУХКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ
- 5. 1. Система железо-углерод
- 5. 1. 1. Термодинамический анализ системы железо-углерод
- 5. 2. Система титан-углерод
- 5. 2. 1. Термодинамический анализ системы титан-углерод
- 5. 3. Система железо-хром
- 5. 3. 1. Термодинамический анализ системы железо-хром
- 5. 4. Система железо-титан
- 5. 4. 1. Термодинамический анализ системы железо-титан
- 5. 1. Система железо-углерод
- 6. 1. Система железо-хром-углерод
- 6. 1. 1. Термодинамический анализ системы железо-хром-углерод
- 6. 2. Система железо-титан-углерод
- 6. 2. 1. Термодинамический анализ системы железо-титан-углерод
- 7. 1. Выбор составов, шихтовка и выплавка образцов
- 7. 2. Установка для испытания металлов и сплавов на износ
- 7. 3. Анализ результатов испытаний
Список литературы
- Люпис К. Химическая термодинамика материалов. / Пер. с анг. Под редакцией Ватолина Н. А., Стомахина А. Я. М.: Металлурия, 1989. — 503 с.
- Hildebrand J.H., Scott R.L. The Solubility of Nonelectrolytes, 3rd ed. Van Nostrand Reinhold, New York, 1950.
- Guggenheim E.A. Mixtures. Oxford University Press, Oxford, 1952.
- Фаулер P., Гуггенгейм Э. Статистическая термодинамика. / Пер. с англ. -М.: Мир, 1949. 179 с.
- Вагнер К. Термодинамика сплавов. / Пер. с анг. М.: Металлургиздат.- 1957.- 179 с.
- Кожеуров В.А. Статистическая термодинамика. М.: Металлургия, 1975.- 175 с.
- Lin R.J., Chang Y.A. // Met. Trans.- 1977. V. B8. — p. 203−207.
- Schwerdtfeger R., Pitsch W. Compte Rendu du Congres Physico-Chimie et Siderurgie, Versailles, October 1978.
- Bale C.W., Pelton A.D. Mathematical representation of thermodynamic properties in binary systems and Solution of Gibbs-Duhem equation // Met. Trans. -1974. -V. 5. P.2323−2337.
- Серебренников А.А. О граничной регулярности бинарных растворов // Ж. физ. химии. 1976. — Т. 50. — № 11. — С.2769−2772.
- Рощин А.А., Могильницкий М. М., Комаров Е. В. О существовании точек перегиба на зависимости активность состав в бинарных растворах неэлектролитов // ЖФХ. — 1979. — Т. 53. — С.2624−2626.
- Вагнер К. Термодинамика сплавов. Под редакцией Жуховицкого А. А. -М.: Металлургиздат, 1957. 177 с.
- Лаптев Д.М. Термодинамика металлургических растворов. Челябинск.: Металлургия, Челябинское отделение. 1992. 352 с.163
- Фаулер Р., Гуггенгейм Э. Статистическая термодинамика / Пер. с анг. -М.: Мир, 1949.-612 с.
- Морачевский А.Г., Сладков И. Б. Термодинамические расчеты в металлургии. Справочник. -М.: Металлургия, 1985. 136 с.
- Майорова Е.А., Морачевский А. Г. О применении метода Редлиха-Кистера при описании термодинамических свойств жидких сплавов // ЖПХ АН СССР, 1976.- 14 с.
- Lukas H.L., Weiss J., Konig E.Th. Strategies for the calculation of phase diagrams // CALPHAD. 1982. — V. 6. — № 3. — P.229−251.
- Hillert M. Some viewpoints on the use of a computer for calculating phase diagrams // Physica. 1981. — BC103. — № 1. — P.31−40.
- Эллиот P.П. Структуры двойных сплавов. В 2-х т. М.: Металлургия, 1970.-922 с.
- Agren J. A Note On The Use Of Different Representations Of Excess Energies In Ternary Systems // CALPHAD. 1982. — V. 6. — № 4. — P.279−281.
- Hillert M., Staffanson L.J. The Regular Solution Model for Stoiohiometric Phases and Ionic Melts // Acta Chemica Scandinaica. 1970. — V.24. — N 10. -P.3618−3626
- Темкин М.И. Представление термодинамических функций для реальных растворов // ЖФХ 1945. — т. 29. — с.411.
- Кауфман Д., Бернстейн X. Расчет диаграмм состояния с помощью ЭВМ. М.: -Мир. — 1972. — 326 с.
- Lukas H.L., Weiss J., Konig E.Th. Strategies for the calculation of phase diagrams // CALPHAD. 1982. — V.6. — № 3. — P.229−251.
- Williams R.O. The Representation of the Thermodynamics and Phase Equilibria of Complex Alloys // CALPHAD. 1983. — V.7. — № 3. — P.175−183.
- Воздвиженский B.M. Прогноз двойных диаграмм состояния. М.: Металлургия, 1975. — 224 с.164
- Гуляев Б.Б. Диаграммы состояния металлических систем. М.: Наука, 1968. -с.257−267.
- Карапетьянц М.Х. Методы сравнительного расчета физико-химических свойств. М.: Наука, 1965. — 403 с.
- Аптекарь И.Л., Каменецкая Д. С. Теоретические и экспериментальные методы исследования диаграмм состояния металлических систем. М.: -Наука, 1969. -с.58−63.
- Фромм Е., Гебхардт Е. Газы и углерод в металлах. М.: Металлургия, 1980.-712 с.
- Smith R.P. The Diffusivity of carbon in gamma iron-cobalt alloys // Trans. Metallurg. Soc. AIME. 1964. — V. 230. — № 3. — P. 476−480.
- Шейл E. // Проблемы современной металлургии. 1952. — № 4. — c.44.
- Хансен M., Андерко К. Структуры двойных сплавов: Справочник. Т. 1−2. М.: Металлургия. — 1962. — 1488 с.
- Buckley R.A., Hume-Rothery W.J. Liquidus and Solidus relations in iron rich iron — carbon alloys // J. Iron and Steel Inst. — 1960. — V.196. — № 12. -P.403−405.
- Scheil E., Schmidt Т., Wuning J. // J. Arch. Eisenhuttenwesen 1960. — B. 31.-S.251.
- Могутов Б.М., Томилин И. А., Шварцман Л. А. Термодинамика железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1972. — 328 с.
- Schenck Н., Kaiser Н. //Arch. Eisenhuttenweisen 1960. — В.31. — S.227.
- Даркен Л.С., Гурри Р. В. Физическая химия металлов. М.: Металлургиздат, 1960. — 582 с.
- Б.П. Бурылев. Термодинамика металлических растворов внедрения. -Издательство Ростовского университета, 1984. 160 с.
- Kaufman L., Н. Nesor Н. Coupled Phase Diagrams and Thermochemical DaU for Transition Metals Binary Sistems -IV // CALPHAD. 1978. — V.2. — № 4. — P.295−318.165
- Hultgren R., Desai P.D., Hawkins D.T., Gleiserand M., Kelley K.K. Selected Values of the Thermodynamic Properties of Metals (and Binary Alloys) (2 Volumes) ASM. Metals Pork, Chio, 1973.
- Hawkins D.T., Hultgrem R., Metals Mendbook 6, 251 American Society vor Metals, Metals Park, Chio, 1973.
- Ban-ja S., Elliott J.F., Chipman J. Activity of Carbon in Fe-C Alloys at 1150 °C // Transactions of the Metallurgical Society of AJME. 1969. — V.245. -P.1199−1206.
- Chipman J. Metals Handbook. 8 th ed. American Society for Metals, Metals Park, OH, 1973. V. 8. — 277 P.
- Chicco В., Thorpe W.R. Experimental determination of the austenite liquid phase boundaries of the Fe-C system // Metallurgical Transactions A. 1982. — V.13A. -P.1293−1297.
- Chicco В., Thorpe W.R. A further determination of the austenite solidus of the Fe-C system // Metallurgical Transactions A. 1983. — V.14A. — P.312−314.
- Buckley R.A., Hume-Rothery W. Liquidus<=>solidus relations in iron alloys: ideal solution // J. Iron and Steel Inst. 1964. — V.202. — № 4. — P. 531−534.
- Benz M., Elliott J.F. // Trans. Metallurg. Soc. AIME. 1961. — V. 221. -№ 4. — P.323−338.
- Kundrat D.M. Direct use of the chemical potential function in thermodynamic modeling of alloy phase diagrams // Metallurgical Transactions A. -1986. V.17A. — № 7- 12. — P.1471−1477.
- Kundrat D.M., Chochol M., Elliott J.F. Phase relationships in the Fe-Cr-C system at solidification temperatures // Metallurgical Transactions B. 1985. -V.15B. -№ 1−4.-P.663−676.
- Ban-ja S., Elliott J.F., Chipman J. Activity of Carbon in Fe-C Alloys at 1150 °C // Transactions of the Metallurgical Society of AJME. 1969. — V.245. -P.1199−1206.166
- Ban-ja S., Elliott J.F., Chipman J. Thermodynamics of Austenitic Fe-C Alloys // Metallurgical Transactions. 1970. — V.l. — P.1313−1320.
- Chipman J. Thermodynamics and Phase Diagram of the Fe-C System // Metallurgical Transactions. 1972. — V.3. — P.55−64.
- Agren J. A Thermodynamic Analysis of the Fe-C and Fe-N Phase Diagrams // Metallurgical Transactions A. 1979. — V.10A. — P.1847−1852.
- Uhrenius B. Calculation of the Ti-C, W-C and Ti-W-C phase diagrams // CALPHAD. 1984 — V. 8. — № 2. — P. 101−119.
- Стормс Э. Тугоплавкие карбиды. M.: Мир, 1977. — 485 с.
- Teyssandier F., Ducarroir М., Bernard С. Thermodynamic study of the titanium-carbon-nitrogen phase diagram at high temperature // CALPHAD. 1984 -V. 8. -№ 3. — P.233−242.
- K. Balasubramanian K., Kirkaldy J.S. Austenite-nonstoichiometric precipitate equilibria in microalloyed steels. / CALPHAD. 1986 — V. 10. — № 2. P. 187−202.
- Малкин В.И., Покидышев B.B. Изучение термодинамических свойств карбида титана в области гомогенности методом электродвижущих сил // Ж. физ. химии. 1971. — № 45 — с.2044−2048.
- Коуата К., Hashimoto Y. Nippon Kinzoku Gakkai-si // J. Japan Inst. Metals. 1973. — V.37. — № 4. — P.406−411.
- Balasubramanian K., Kroupa A., Kirkaldy J.S. Experimental inoestigaion of the thermodynamics of the Fe-Ti-C austenite and the solubility of titanium carbide // Metallurgical Transactions, A. 1992. — V. 23A. — № 3. — P.709−727.
- Kaufman L., Nesor H. Coupled phase diagrams and thermochemical data for transition metal binary system. IV. // CALPHAD. 1978 — V. 2. — № 4. — P.295−318.
- Calculation of the Fe-C-Ti ternary phase diagram / Ohtani H., Tanaka Т., Hasebe M., Nishizawa T. // CALPHAD. 1988 — V. 12. — № 3. — P.225−246.167
- Вол А. Е. Строение и свойства двойных металлических систем Т. 2. -М.: Наука, 1962.-982 с.
- Исследования двойных диаграмм состояния системы Fe-Cr-А1 / Кожеуров В. А., Рысс М. А., Пигасов С. Е. // Сборник трудов Челябинского электрометаллургического комбината Челябинск: ЧЭМК. — 1970. — вып.2, -С.53−61.
- Schurmann Е., Brauckmann J. Untersuchungen uber die Schmelzgleichgewichte in der Eisenecke des Dreistoffssystems Eisen-Chrom-Nickel // Arch. Eisenhuttenw. 1977. — Bd. 48. — № 1. — S.3−7.
- Кубашевски О. Диаграммы состояния двойных систем на основе железа. Справочник. М.: Металлургия, 1985. 183 с.
- Chipman J. Thermodynamics of the a <→ у transformation in Fe-Cr alloys // Metallurgical Transactions. 1974. — V. 5. — № 2. — P.521−523.
- Kirchner G., Nishizawa Т., Uhrenius B. The Distribution of Chromium Between Ferrite and Austenite and the Thermodynamics of the, а /у Equilibrium in the Fe-Cr and Fe-Mn System // Metallurgical Transactions. 1973. — V. 4. — № 1. -P.167−174.
- Vikram R.M., Tiller W.A. The systems Fe-Cr and Fe-Ni: thermochemistry and phase equilibria // Mater. Sci. And Eng. -1974. V. 14. — № 1. — P.47−54.
- Зайцев А.И., Земченко M.A., Могутнов Б. М. Термодинамические свойства сплавов железа с хромом. II. Фазовые равновесия // Ж. физ. химии. -1990. Т. 64. — № 5. -с.1195−1202.
- Kaufman L., Nesor Н. Calculation of the binary phase diagrams of iron, chromium, nickel and cobalt // Z. Metallk. 1973. — V. 64. — № 4. — P.249−257.
- Waldenstram M., Uhrenius B. A thermodynamic analysis of the Fe-Cr-C // Scandinavian Journal of Metallurgy. 1977. — V. 6. — № 5. — P.202−210.
- Herzman S., Sundman B. A thermodynamic analysis of the Fe-Cr // CALPHAD. 1982. — V. 6. — № 1. — P.67−80.168
- A thermodynamic description and phase relationships of the Fe-Cr system. Part II. The Liquid phase and the FCC phase / Lin J., Chuang Y., Hsieh K., Chang Y //CALPHAD. 1987,-V. 11. -№> 1.-P.73−81.
- Abrahamson E.P., Lopata S.L. The lattice parameters and solubility limits of alpha iron as affected by some binary transition-element additions // Trans. Metallurg. Soc. AIME. 1966. — V. 236. — № 1. — P.76−87.
- Untersuchung von Phasenumwandlungen in reiner Eisenlegierungen mit der magnetischen Waagen / Fischer W.A., Lorenz K., Fabritius H., Hoffmann A., Kalwa G. // Archiv Eisenhuttenwes. 1966. — B. 37. — № 1. — S. 79−86.
- Wagner S., St. Pierr G.R. The Fe-Ti system // Metallurgical Transactions. -1974. V.5. — P.887−889.
- Kaufman L., Nesor H. Coupled phase diagrams and thermochemical data for transition metal binary systems. I. // CALPHAD. 1978. — V.2. — № 1. -P.55−108.
- Kaufman L. Coupled phase diagrams and thermochemical data for transition metal binary systems. III. // CALPHAD. 1978. — V.2. — № 2. -P.117−146.
- Murray J.L. Interactive computer graphics for storing phase diagrams //: Bulletin of Alloy Phase diagrams. -1981. -№ 2, -P.320−326.
- Matyka J., Faudot F., Bigot J. Iron retrograde solubility in a-titanium and precipitation phenomenon. // Titanium 80. Sci. and Technol. Proc. 4 Int. Conf. Kyoto, May 19−22. 1980. — V. 4. — New York. -1980. — P. 2941−2947.
- Stupel M.M., Bamberger M., Ron M. The solubilitu of iron in a-titanium in the temperature range 360−580°C // J. Less-Common Metals. 1986. — V. 123. -P. 1−7.
- Kivilahti J.K., Tarasova O.B. The determination of the Ti-rich liguidus and solidus of the Fe-Ti system / Metallurgical Transactions A. 1987. — V. 18. -№ 7−12. -P.1679−1680.169
- Robinson D., Argent B.B. Thermodynamics of dilute solutions of the first-period transition elements in iron // Metal Sci. 1976. — V.10. -№ 6. -P.219−221.
- Takayama Т., Wey M.Y., Nishizawa T. Coupled phase diagrams and thermochemical data for transition metal binary systems. IV. // Trans. Japan Inst. Metals. 1988. — V.22. — P.315−317.
- Dumitrescu L.F.S., Hillert M., Saunders N. Comparison of Fe-Ti assessments // J. Phase Equilibria. 1998. — V. 19. — № 5. p.441−448.
- Jackson R.S. The austenite liquidus surface and constitutional diagram for the Fe-Cr-C metastable system // Iron and Steel Instit. 1970. — V. 208. -№ 2. — P. 163−167.
- Benz R., Elliott J., Chipman J. Thermodynamics of the carbides in the system Fe-Cr-C // Metallurgical Transactions. 1974. — V.5. — № Ю. — P. 22 352 240.
- Woodyatt L.R., Kraus G. Iron-Chromium-Carbon system at 870 °C // Metallurgical Transactions A. 1976. — V.7A. — № 7. — P. 983−989.
- Nishisawa T. An Experimental Study of the Fe-Mn-C and Fe-Cr-C Systems at 1000 °C / Scandinavian Journal of Metallurgy. 1977. — V. 6. — № 2. P. 74−78.
- Расчет диаграмм равновесия сплавов Fe-Cr-C в области существования карбида (РеуСг^у^Сз / Мирзаев Д. А., Мирзаева Н. М., Ибрагимов Х. М. // Вопросы производства и обработки стали: Тематич. сб. науч. трудов: Челябинск: ЧПИ. — 1978. — С. 132−137.
- Гольдшмидт Х.Д. Сплавы внедрения. Т.1. М.: Мир, 1971. — 424 с.
- Jellinghaus W., Keller Н. Das System Eisen-Kohlenstoff and die Verteilung des Chroms zwischen Ferrit und Sondercarbiden // Archiv Eisenhuttenwesen. 1972. — B. 43. — № 4. — S. 319−328.
- Nishizawa Т., Uhrenius B. A thermodynamic study of the Fe-Cr-C system at 870 °C // Scand. J. Met. 1977. V. 6 -№ 2. — P. 67−73.170
- Sharma R.C., Purdy G.R., Kirkaldy J.S. Thermodynamics and phase equilibria for the Fe-Cr-C system in the vicinity of the eutectoid temperature // Metallurgical Transactions A. 1979. — V.10A. — № 8. — P. 1119−1127.
- Двойные и тройные карбидные и нитридные системы переходных металлов. Справ, изд. Холлек X. / Пер. с нем. Под ред. Левинского Ю. В. М.: Металлургия, 1988. 319 с.
- Fernandez G. Predictive approach to thermodynamic properties of the metastable Cr3C carbide // Int. J. Thermophys. 1991. — V. 12. — № 5. — P. 919−936.
- Kundrat D.M. Thermodynamic model of the solidification process of alloys. Pt. I. General treatment for complete equilibrium // CALPHAD. 1987. V. 11. -№ 4. — P. 349−354.
- Schurmann E., Schweinichen J. Untersuchung der Schmelzgleichgewichte vor eisenreichen kohlenstoffhaltigen Dreistoffsystemen Fe-C-X mit X = Al, Cu, Ni und Cr // Giesser. Forsch. 1986. — B. 38. — № 4. — S. 125−132.
- Жуков A.A., Шилина Е. П., Архипова Т. Ф. Применение новых расчетных методов для уточнения диаграмм состояния Fe-Cr-C и Fe-Mn С в области эвтектики // Изв. вузов. Черная металлургия. 1989. — № 3. — С.4−9.
- Wada Н. Thermodynamics of the Fe-Cr-C system at 895 К // Metallurgical Transactions A. 1985. — V. 16A. — № 7−12. — P. 1479−1490.
- Ильчук B.C., Леонович Б. И., Фраге Н. Р. Термодинамический анализ взаимодействия хромистых сталей с газовой фазой при термической обработке в вакууме // Изв. АН СССР, Металлы. 1988. — № 4. — С. 175−180.
- Andersson J-O. Athermodynamic evalution of the Fe-Cr-C system // Metallurgical Transactions A. 1988. — V. 19A. — № 1 — 6. — P. 627−636.171
- Могутнов Б.М., Томилин И. А., Шварцман JI.A. Термодинамика сплавов железа. М.: Металлургия, 1984. — 208 с.
- Леонович Б.И., Фраге Н. Р., Ильчук B.C., Гуревич Ю. Г., Ундерская С. В. Термодинамический анализ фазовых равновесий в сплавах Fe-Cr-C // Известия АН СССР. Металлы. 1989. — № 1. — С. 85−88.
- Jellinghaus W. Beitrage zum Dreistoffsystem Eisen-Titan Kohlenstoff und zur Verbindung Fe2Ti // Archiv Eisenhuttenwesen. 1969. — B. 40. — № 10. -S. 843−850.
- Kirkwood L.H. The effect of alloying elements on the solubility product of TiC in austenitic steels // Inst. Metallforsk. Rapps., 1971. — № 792. — P. 1−12.
- Термодинамический анализ влияния некоторых легирующих элементов на структурообразование чугуна / Сильман Г. И., Тейх В. А. // Диаграммы состояния металлических систем. М.: Наука. — 1971. — С. 238−242.
- Расчет диаграмм состояния систем Me-Ti-C (Me- Fe, Ni) в областях богатых Me / Фраге Н. Р., Гуревич Ю. Г., Дудорова Т. А. // Диаграммы состояния тугоплавких систем. Киев. — 1980. — С. 148−152.
- Анализ фазовых равновесий в системе Fe-Ti-C в областях богатых железом / Фраге Н. Р., Гуревич Ю. Г., Дудорова Т. А., Савиных Л. М. // Известия вузов. Черная металлургия. -1984.-№ 3.-С. 4−8.
- Фазовые равновесия в системе Ti-C-Fe при 1100 °C / Репина Э. И., Чепорова И. Н. // Диаграммы состояния карбид- и нитридсодержащих систем. -: Киев.-1981.-С. 146−154.1.l
- Термодинамическая устойчивость фаз в сплавах системы железо-хром-углерод / Леонович Б. И., Качурина О. И., Михайлов Г. Г., Козырева Т. Д. // Известия вузов. Черная металлургия. 1991. — № 3. — С. 4−7.
- Термодинамический анализ системы железо-хром-углерод / Леонович Б. И., Серебряков В. Е., Фраге Н. Р., Картавцев А. П. // Известия вузов. Черная металлургия. 1989. — № 1. — С. 4−10.
- Термодинамический расчет диаграммы состояния железо-титан-углерод / Качурина О. И., Леонович Б. И., Михайлов Г. Г., Серебряков В. Е. // Известия вузов. Черная металлургия. 1995. — № 6. — С. 1−4.
- Крачельский И.В. Трение и износ. М.: Машиностроение., 1968. — 480 с.
- Траун Э.Д., Евдокимов Ю. А., Чичинадзе А. В. Моделирование трения и изнашивания в машинах. М.: Машиностроение, 1982. — 191 с.
- Бураков В.А., Радченко А. Т., Анита П. К. Методика испытаний образцов на износ // Заводская лаборатория. 1987. — Т. 53. — № 3. — С. 76−81.
- Кунин Н.Ф., Соколова Н. М. Труды Всесоюзной конференции по трению и износу. М.: Изд. АН СССР, 1960. — Т.1. — С.216−220.
- Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин. Л.: Энергия, 1966. 690 с.