液态金属成形原理第五章.ppt

第二节液态金属和合金－熔渣反应三、熔渣的物理性质1.熔渣的粘度：（1）定义：流体质点产生阻碍流体流动的内摩擦力；（2）影响粘度的因素：组成：无理论计算，可查实际检测的等粘度图(7.8)。酸性渣：复杂阴离子尺寸大，增加O2-，减小尺寸；碱性渣：有固体颗粒，加CaF2，降低粘度(9)。温度：温度升高，粘度降低。酸性渣：振幅增加；碱性渣：固体颗粒熔化。变化单位粘度所需要的温度范围宽,称之为长渣；反之为短渣。2.熔渣的熔点：可查等熔点曲线。熔点高：易反应，易除气亦易吸气，覆盖性差，冲蚀严重熔点低：与熔点高互为优缺点。第五章液态金属和合金的化学冶金第30页，共46页，星期日，2025年，2月5日Δη1第31页，共46页，星期日，2025年，2月5日第32页，共46页，星期日，2025年，2月5日第二节液态金属和合金－熔渣反应四、金属和合金与熔渣的反应（一）氧化反应1.一般规律：（1）直接氧化：[M]+1/2O2=MO（2）间接氧化：[M]+[O]=(MO)(FeO)=[Fe]+[O][M]+(FeO)=(MO)+[Fe]可见，金属的氧化过程相当于铁的还原过程。第五章液态金属和合金的化学冶金元素M的分配系数：第33页，共46页，星期日，2025年，2月5日第1页，共46页，星期日，2025年，2月5日第五章液态金属和合金的

化学冶金第2页，共46页，星期日，2025年，2月5日物理化学基础1.标准自由焓变化标准状态下反应的自由焓变化ΔG0标准状态：气体：各气体分压为1大气压固体、液体：纯物质金属中的溶质i：重量百分浓度[i％]为1，即1％的溶液渣中的化合物：纯物质标准自由焓变化：Si(l)+O2(g)=SiO2(s)ΔG01=-938700+199.5T(J)[Si]+O2(g)=(SiO2)[Si]+2[O]=(SiO2)[Si]+2[O]=SiO2(s)ΔG04=-583400+228.6T(J)（括号的规定：[O]表示溶解在金属液中，(SiO2)表示溶解在熔渣中）第3页，共46页，星期日，2025年，2月5日物理化学基础1.标准自由焓变化Si(l)+O2(g)=SiO2(s)ΔG01=-938700+199.5T(J)[Si]+2[O]=SiO2(s)ΔG04=-583400+228.6T(J)Si(l)=[Si]ΔG0[Si]O2(g)=2[O]2ΔG0[O]G为状态函数，所以：ΔG01=ΔG0[Si]+2ΔG0[O]+ΔG04ΔG04=ΔG01－(ΔG0[Si]+2ΔG0[O])标准状态下，由稳定单质生成1mol化合物的自由焓变化为标准生成自由焓ΔG0=∑(ΔG0生)产物－∑(ΔG0生)反应物范特荷夫等温方程：ΔG0=-RTlnK第4页，共46页，星期日，2025年，2月5日物理化学基础2.多元系组元的活度活度ai：是组分i在溶液中的校正浓度。以拉乌尔定律为参考，则P＝P0iai其中：ai＝γixiP0i为纯物质时的蒸汽压当i组分复合拉乌尔定律时，γi＝1以亨利定律为参考，则：P＝k0a[i]其中：a[i]＝f[i][%i]k0为亨利常数当i组分复合亨利定律时，f[i]＝1第5页，共46页，星期日，2025年，2月5日第一节液态金属和合金－气体界面反应一、气体溶解度和气体的溶解1.气体溶解度：在T和P一定时，金属吸收气体的饱和浓度。气体种类不同，溶解度不同。2.气体的溶解过程：(1)气体与液态金属撞击(2)在高温金属表面离解（分子态原