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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ΔFo131

四、在任意温度下化学反应的ΔFoT134

五、在不同温度下钢中碳化物、氮化物的ΔFo136

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CP229

附录五 从O—t℃各种气体的平均比热C230

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