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第五章 钢的化学热处理的化学原理 1

5-1化学热处理中常用的无机物 1

一、渗碳常用的无机物—木炭、碳的氧化物及碳酸盐 1

二、渗氮常用的无机物—氨及铵盐 3

三、氰化常用的无机物—氰化物 4

5-2化学热处理中常用的有机物 6

一、烃 7

二、烃的含氧衍生物 16

三、含氮有机物 22

5-3分解过程中化学反应速度及其影响因素 24

一、浓度对反应速度的影响 24

二、温度对反应速度的影响 25

5-4吸附与催化在化学热处理中的作用 29

一、固体的吸附作用 29

二、催化作用 31

5-5扩散及其在化学热处理中的作用 34

一、扩散第一定律 34

二、扩散第二定律 39

5-6加速化学热处理过程的讨论 43

本章小结 47

复习思考题 50

习题 52

第六章 钢中合金元素及其化合物 53

6-1钢中合金元素 53

一、硼、碳、氮、硅、磷及铝 54

二、钛、钒、铬、锰、钴、镍、锆、铌、钼、钽、钨及铜 54

三、稀土元素 54

6-2原子的电子层结构和周期表的分区 54

一、原子的电子层结构 54

二、周期表的分区 61

6-3过渡元素和稀土元素的性质 64

一、过渡元素的性质 64

二、稀土元素 71

6-4合金元素的晶体结构及在钢中的存在形式 74

一、合金元素的晶体结构 74

二、合金元素在钢中的存在形式 76

6-5钢中合金元素的间隙化合物 81

一、碳化物 81

二、氮化物 88

三、硼化物 91

本章小结 94

复习思考题 95

第七章 金属相变热力学基础 98

7-1化学热力学在金属相变中的实际意义 98

7-2金属相变热效应 99

一、物理热效应 99

二、化学反应的热效应 103

三、热效应定律—盖斯定律 104

四、钢中常见化合物的标准生成热及其应用 106

五、热效应和温度的关系简述 108

7-3热力学第一定律及热焓 109

一、几个基本概念 109

二、热力学第一定律 111

7-4金属相变过程的方向和限度 114

一、自发过程与可逆过程 114

二、熵函数与热力学第二定律 118

三、自由能F—判断等温等压过程、限度的标准 125

7-5金属相变自由能变化的计算 129

一、理想气体等温过程自由能改变 129

二、相变的ΔF计算 130

三、标准状态下化学反应的ΔFo 131

四、在任意温度下化学反应的ΔFoT 134

五、在不同温度下钢中碳化物、氮化物的ΔFo 136

7-6钢中共折转变和晶型转变 136

一、钢中共折转变热力学分析 136

二、铁的晶型转变热力学 139

7-7金属结晶过程的综合分析 143

一、金属结晶过程的热力学条件 144

二、金属结晶过程中的表面现象 145

三、晶核的形成与长大 147

四、结晶过程的动力学 153

本章小结 157

复习思考题 162

习题 163

第八章 热处理控制气氛的原理和应用 165

8-1什么是控制气氛？热处理生产为什么要应用控制气氛 165

8-2控制气氛的类型和制法 165

一、吸热式气氛 165

二、放热式气氛 168

三、氨分解气氛 168

四、用液体原料制备的控制气氛（滴注法） 169

8-3钢铁的氧化和脱碳、平衡常数 170

一、钢铁的氧化与脱碳 170

二、化学平衡常数，钢铁氧化和脱碳的平衡常数 171

8-4等温下钢铁无氧化和不脱碳加热的原理 175

一、化学反应的等温方程式，钢铁氧化和脱碳的方向 175

二、钢铁无氧化加热和不脱碳加热的原理 176

三、标准自由能ΔF0和Kp的计算 179

8-5不同温度下Kp的计算、理论平衡曲线在控制气氛中的应用 183

一、问题的提出 183

二、平衡常数和温度的关系—等压方程式 183

8-6钢铁的氧化还原平衡曲线及应用 191

一、钢铁的氧化还原平衡曲线 191

二、多元系无氧化加热条件 193

8-7钢铁的脱碳平衡曲线及应用 195

一、Fe—CO—CO2系平衡和气氛的碳势 195

二、Fe—CO—H2—H2O系的平衡 201

8-8钢铁的实际碳势曲线和测定 205

一、理论碳势曲线的主要缺点 205

二、控制气氛碳势的两种基本途径 206

三、气氛成分和碳势的测定 206

四、实际碳势曲线及应用实例 212

本章小结 214

复习思考题 217

习题 218

附录 221

附录一 气体状态方程式 221

附录二 物理化学常用数学公式 226

附录三 单位换算 228

附录四 某些物质的平均比热CP 229

附录五 从O—t℃各种气体的平均比热C 230

附录六 某些元素单质及化合物的基本热力学数据 231

附录七 某些反应的标准自由能变化和温度的关系 239

附录八 计算气体反应平衡常数用的-Fo-Hoo/T和HoT-Hoo函数值 242