高等学校教材 冶金热力学及动力学PDF电子书下载

目录 1

第1章 冶金热力学基础 1

1.1化学反应等温方程式 1

1.2△G？的计算 4

1.2.1积分法 4

1.2.2线性组合法 7

1.2.3自由能函数计算法 8

1.2.4用相对焓和相对自由能数据计算AG？—Barin和Knacke的方法 11

1.3有溶液参加反应的△G？的计算 12

1.3.1活度及其标准态 13

1.3.2活度标准态的转换 16

1.3.3标准溶解自由能变 18

1.3.4活度与温度的关系 22

1.3.5计算例题 23

1.4活度相互作用系数 26

1.4.1二元系 26

1.4.2三元系 27

1.4.3多元系 28

1.4.4相互作用系数之间的关系 32

1.4.5相互作用系数与温度的关系 34

1.5热力学数据的实验测定 35

1.4.6计算例题 35

1.5.1AG？的平衡实验测定 36

1.5.2热力学数据的电化学实验测定 38

习题 41

第2章 气相－凝聚相反应热力学 45

2.1化合物的稳定性、氧势及氧势图 45

2.1.1衡量化合物稳定性的定量标志 45

2.1.2氧势图及其应用 50

2.2.1铁的氧化物 65

2.2Fe-O体系热力学分析 65

2.2.2Fe-O体系反应的平衡 66

2.2.3氧化物的逐级转变原则 69

2.3燃烧反应热力学分析 72

2.3.1C-O体系热力学分析 73

2.3.2C-H-O体系热力学分析 75

2.3.3甲烷（CH4）的离解和燃烧 76

2.4还原反应热力学 80

2.4.1还原金属氧化物的热力学条件 80

2.4.2一氧化碳和碳还原铁氧化物热力学 86

2.4.3氢还原铁氧化物热力学 88

2.4.4氢、一氧化碳还原浮氏体热力学 89

2.5金属热还原法热力学基础 92

2.5.1金属还原剂的选择 92

2.5.2影响金属热还原的因素 93

2.6渗碳与脱碳 93

2.6.1碳在Fe-C体系中的存在形式 94

2.6.2碳的存在形态与渗碳反应 94

2.6.3CH4对铁的渗碳 96

2.6.4高炉内铁的渗碳及生铁含碳量 97

2.7复杂体系内氧化物的还原——优势区图的应用 98

习题 103

第3章 炉渣相图 106

3.1二元相图 106

3.1.1二元相图的一些特点 106

3.1.2典型二元相图的分析和讨论 106

3.1.3二元相图组成规则及杠杆规则 108

3.1.4二元相图应用举例 109

3.1.5典型二元相图 111

3.2.1三元系浓度三角形 114

3.2三元相图表示方法及有关规则 114

3.2.2浓度三角形的性质及规则 115

3.3简单的三元共晶型相图 123

3.3.1简单三元共晶相图的立体图及平面投影图 123

3.3.2简单三元共晶相图冷却过程的相组成及相对量 124

3.3.3简单三元共晶相图的等温线及等温截面 125

3.4生成异分熔点二元化合物的三元相图 126

3.4.1异分熔点二元化合物 126

3.4.2生成异分熔点二元化合物的三元相图特点的分析 126

3.4.3冷却过程 127

3.4.4异分熔点化合物构成的三元相图的一些特殊情况 129

3.5生成三元化合物和同分熔点化合物的三元相图 130

3.5.1生成三元化合物的三元相图 130

3.5.2生成同分熔点二元化合物的典型三元相图 131

3.6钢铁冶金领域的典型相图及其应用的举例 131

3.6.1CaO-SiO2-A12O3，三元相图及其应用 131

3.6.2CaO-FeOn-SiO2三元相图及其应用 135

习题 139

4.1.2炉渣在冶金过程中的作用 140

4.1.1炉渣的化学组成 140

第4章 冶金炉渣 140

4.1炉渣的化学组成及其作用 140

4.2炉渣的结构 141

4.2.1炉渣结构理论研究的目的、方法和现状 141

4.2.2炉渣熔体结构的分子理论 141

4.2.3炉渣熔体结构的离子理论 144

4.3炉渣的化学性质 148

4.3.1炉渣的碱度 148

4.3.2炉渣的氧化性和还原性 151

4.3.3熔渣中气体的反应 156

4.4炉渣的物理性质 158

4.4.1炉渣的熔化温度 158

4.4.2熔渣的粘度 159

4.4.3熔渣的表面张力及界面张力 162

4.4.4炉渣的导电性 171

4.4.5熔渣的密度 173

4.4.6熔渣中的扩散 175

4.4.7炉渣的导热性——导热系数 176

4.4.8熔渣的挥发特性 178

4.4.9炉渣的辐射特性 180

4.4.10炉渣的力学性质 181

4.5熔渣的热力学性质——组元的活度 182

4.5.1查图法 182

4.5.2离子结构模型计算法 188

习题 196

5.2硅的氧化—还原反应 197

5.2.1在炼钢过程中硅的行为 197

5.1熔池中氧的来源及其传递方式 197

第5章 冶金热力学在重要冶金反应中的应用 197

5.2.2在炼铁过程中硅的行为 199

5.3脱碳反应 200

5.4脱硫反应 202

5.4.1硫在铁液中的活度 202

5.4.2固体脱硫剂的脱硫 202

5.4.3炉渣脱硫——硫在渣铁间的分配 204

5.5脱磷反应 206

5.5.1氧化脱磷 206

5.5.2还原脱磷 207

5.6脱氧反应 208

5.6.1铁液中氧的溶解度 209

5.6.2脱氧方法 209

5.7钢中气体 213

5.7.1Siverts定律 213

5.7.2钢中的氮 214

5.7.3钢中的氢 215

5.7.4气泡除气——气泡冶金 217

5.8.1〔Cr〕的氧化 220

5.8选择性氧化——奥氏体不锈钢去碳保铬问题 220

5.8.2〔C〕的氧化 221

5.8.3〔Cr〕和〔C〕共存时的氧化 221

习题 224

第6章 冶金动力学基础 227

6.1概述 227

6.2化学反应动力学基础 227

6.3冶金反应动力学基础 229

6.3.1冶金反应的限制环节 230

6.3.2界面反应与吸附 232

6.3.3扩散理论基础 237

6.3.4传质理论基础 243

6.4气－固相反应动力学 256

6.4.1未反应核模型 256

6.4.2多孔物料反应模型 266

6.5液－液相反应动力学 272

6.5.1液－液相反应的基本规律——双膜理论 272

6.5.2熔渣与金属液间的界面反应动力学 274

6.5.3液滴反应动力学 280

6.6.1气－液反应动力学的基本规律 285

6.6气－液相反应动力学 285

6.6.2脱碳反应动力 288

6.6.3气泡冶金动力学 293

6.6.4真空冶金动力学 296

6.7液－固相反应动力学 298

6.7.1废钢熔解过程动力学 299

6.7.2钢液凝固过程动力学 303

6.7.3凝固过程的化学反应 313

附录1钢液中元素的活度相互作用系数和温度的关系（综合数据） 316

附录2化合物的标准生成自由能变△G？＝A+BT 318