TWIP钢Fe-Mn体系Mn的活度系数研究+文献综述(4)
TWIP钢与普通钢的最大差异就是锰含量比较高，因此锰含量对层错能影响显著。戎咏华等用嵌入原子法计算出Fe-Mn合金的层错能[16]。室温下，Fe-Mn合金保持稳定奥氏体相时，合金成分中锰含量为20%~55%，用Johnson截止距离修正模型计算得出，Fe-Mn合金的层错能随锰含量增加而线性提高[计算式为: E=23.3+0.269w（Mn）]，这一趋势与用X射线衍射法测定层错几率（与层错能成反比）所得结果一致。综合以上结论可知，以奥氏体为基体的TWIP钢的层错能比其它合金钢低，而且层错能随锰含量增加而提高，致使TWIP钢的塑性变形方式呈孪生变形。
1.2.4 活度
对于理想溶液，由于同种分子或离子与异种分子或异种离子之间的作用力是完全相同的，则分子或离子在溶液中所受到的来自周围其他粒子的合力就是0，即是该粒子是“完全自由”的[17]。但是大量有关实验研究发现，加入不挥发的溶质制成稀溶液后，可以使溶剂的蒸汽压降低，溶剂的蒸汽压与其含量的关系符合拉乌尔定律：
（1.1）
其中 是组分B在溶液中的摩尔分数， 和 分别是组分B的分压和饱和蒸气压。稀溶液上方的溶质B的蒸汽压与溶液中B的 成正比，即服从亨利定律，
（1.2）
式中 为亨利常数[18]。
理想溶液符合拉乌尔定律，对于非理想溶液，因同种分子或离子与异种分子或离子之间的作用力的不同，不是“完全自由”的，会相互影响到分子的蒸发趋势，即实际溶液既不满足乌拉尔定律，也不符合亨利定律，需要对其修正。为此吉尔伯特•牛顿•路易斯引入了活度和活度系数的概念。定义：
（1.3）
这里的 是组分B以摩尔分数所表示的活度， 则是组分B用摩尔分数所表示的活度系数，活度系数 是实际溶液的浓度修正系数，它表示实际溶液对选作标准溶液偏差的方向（正或负偏差）及其程度。如下图所示：
图1.3 实际溶液的蒸汽压曲线
1-正偏差 2-负偏差
所以活度可理解为经校正后的浓度或“有效浓度”。“有效”意思就是对经修正后拉乌尔定律有效，引入活度和活度系数后，拉乌尔定律可以修正为：
= （1.4）
对于理想溶液 =1， ；对于实际溶液，当对拉乌尔定律为正偏差时 >1， ， ；当对拉乌尔定律为负偏差时， <1， 。
同理，对于亨利定律进行修正，引入修正因子，得到
（1.5）
1.2.5 活度的标准态[18]
活度是量纲为1的量，是个相对值，所以前人引入不同的标准态，来衡量组分在给定状态下的活度。由同一组分的蒸汽压计算的活度有不同的数值。
采用的活度标准态有三种不同的形式：
（1）以拉乌尔定律为基础，以纯物质为标准态（简称为“纯物质标准态”）。采用此标准态时， （ 为标准态溶液的蒸汽压），组分活度用式1.1
求出。在当 →1时，适用于拉乌尔定律，此时有 = ， =1。在冶金领域，尤其是钢铁冶金过程中，熔渣中的主要成分因为其含量都比较高，通常活度选用纯物质作为标准态；作为溶剂的铁，如果其中的元素溶解度不高，而铁的含量很高时，可视为 ，以纯物质为标准态时 =1，而 =1