мозаичность оси
Добавлено: Сб апр 14, 2012 21:57
venjuu писал(а):Описание электронной конфигурации железа параметром электронной конфигурации вида уравнения Максвелла-Больцмана ранее принято[1]:
{a_{Fe}} = {e^{\frac{{ - 1909}}
{T} + 2,528}}
1. Тогда энергия Гиббса 1 моля железа G = R \cdot T \cdot \ln ({a_{Fe}})
2. Теплоемкость электронов по зависимости их количества классического вида (п.1), т.е. названных "классическими" (на рис. пунктир "-- --")
{C_{el\_clas\_Fe}} = \frac{1}
{{{M_{Fe}}}}\frac{{dG}}
{{dT}} = 376,4Дж/(кг*град.С)
3. Предлагаемое описание теплоемкости остальных электронов, названных "базовыми" (на рис. "- - -")
---- От 20С до температуры точки Кюри железа (768С)
{C_{el\_bas1\_Fe}} = {C_{el\_clas\_Fe}} \cdot \frac{2}
{7} \cdot {e^{{a_{Fe}}}}
---- Выше температуры точки Кюри железа (768С) до температуры плавления принимаем как средняя в предыдущем интервале
{C_{el\_bas2\_Fe}} = \frac{{\int\limits_{20}^{768} {{C_{el\_bas1\_Fe}}} dT}}
{{768 - 20}} = {\text{294}}{\text{,2}}
4. Общая теплоемкость представляется как сумма (на рис. "-----")
{C_{el\_Fe}} = {C_{el\_bas\_Fe}} + {C_{el\_clas\_Fe}}
Рис.1. Расчет теплоемкости железа в зависимости от температуры, Дж/(кг*град.С).
5. При температуре плавления железа согласно выполненных расчетов пересчет на мольную теплоемкость дает:
{C_{el\_Fe}}({T_{melt}}) \cdot {M_{Fe}} = \frac{9}
{2} \cdot R(\Delta = 0,1\% )
Эта же величина для теплоемкости наблюдается в точке 484С, когда a(t) железа равно 1. Причем для металлургов эта температура достаточна важна из-за проблемы 475С хрупкость сталей?.
Для сравнения с выполненными расчетами взята сталь 08КП с химическим составом по ГОСТ 1050 содержит около 1%ат. примесей[2] и поэтому здесь принимается как практически чистое железо.
Удельная теплоемкость стали 08КП в интервалах от 20С до 100-1000С табличная величина[2], и отображена на графике интегральной теплоемкости(см.РИС.2) в виде точек, а интегральная теплоемкость железа согласно выполненных расчетов отображена линией.
Рис.2.Средняя теплоемкость железа(линия) и стали 08КП (точки) в интервалах температур от 20С до 100...1000С, Дж/(кг*град.С).
Литература:
[1] Venets Yu. Dependence of the nitrogen solubility in austenite and ferrite on alloying at the elemental level / Yu. Venets // High Nitrogen Steels HNS-2009 : int. conf., 6-8.07.2009, Moscow : proc. of conf. - М. : MISIS. - 2009. - P. 57-63.
[2] "Марочник сталей и сплавов". Под ред В. Г. Сорокина. М.: Машиностроение, 1989
