Fe-Mn-Al体系Al对Mn的相互作用系数研究(3)
近年来新开发的含15-25mass%Mn、2-4mass%Si和2-4mass%Al的高Mn钢显示出极高的延伸率（60-95%）和高的强度（600-1100MPa），其抗拉强度和延伸率的乘积在50000 MPa%以上[4]。其优良的力学性能来自于形变过程中的孪生诱发塑性效应，即TWIP效应。TWIP钢是现在研究较广泛的超高强度钢，它不仅具有高强度，高的应变硬化率，还有非常优良的塑性，韧性和成形性能。从现代汽车用钢对高强度和高塑性的要求来看，TWIP钢是最佳选择，是现代汽车发展不可阻挡的趋势。但是高锰TWIP钢在冶金原理、冶炼方法和工艺及冶金特点方面的研究未见任何报道，实际上，高锰TWIP钢的冶炼是其得到广泛应用的重要生产技术的关键。由于锰与氧的亲和力大、蒸气压高的特点，要得到锰含量高的TWIP钢，其冶炼的技术难点在于锰的合金化，从理论上讲根本取决于“去碳保锰”的热力学。
因此，高锰汽车用钢冶金过程热力学行为的研究，对获得冶炼过程“去碳保锰”所至关重要的C-Mn热力学平衡关系，揭示高锰钢冶金过程的多组分体系同时反应的特征及渣－金－气体系同时反应的本质，确定高锰钢冶炼工艺流程，制定关键工艺参数，及促进高锰汽车用钢的大规模生产应用都具有重要的战略和现实意义。
1.2 TWIP钢的研究现状
1.2.1 TWIP钢的成分与合金元素的作用
1.2.2 TWIP钢的微观组织
1.2.3 TWIP钢的力学性能
1.3 活度、活度系数和活度相互作用系数
活度是热力学体系中一个非常重要的参数。液态合金的热力学参量是诸多领域进行新工艺开发和工业过程优化及改进理论探讨的基本数据，而大多数溶液体系都是非理想的真实溶液体系。所以在热力学参量计算中须考虑用活度代替浓度，以准确分析体系的热力学行为，活度便成为了许多人们研究的重要课题[20-24]。
1.3.1 活度和活度系数
大量实验研究发现，加入不挥发性溶质形成稀溶液后可使溶剂的蒸气压降低，且蒸气压降低量只与溶质的多少有关，而与溶质的种类无关，溶质的蒸气压与其含量的关系服从亨利定律。对于非稀溶液，体系中组分B既不服从拉乌尔定律，也不服从亨利定律，则将这种溶液称为实际溶液。对溶液中的溶质而言，当其不是足够稀时，实际蒸气压与按亨利定律计算的蒸气压有偏差。同理，溶剂的实际蒸气压与按拉乌尔定律计算的蒸气压也有偏差。
路易斯提出对实际溶液的浓度进行校正，使之仍然符合拉乌尔定律的形式。即引入校正因子 ： 令
则有 或
式中， 为组分B的活度； 是以拉乌尔定律为基础的活度系数， 的大小反映组分B对拉乌尔定律的偏差程度。所以活度可以理解为经校正后的浓度或“有效浓度”，所谓“有效”是指对拉乌尔定律有效。
1.3.2 活度相互作用系数
钢铁和有色金属中，往往溶解有各种各样的杂质或合金元素，这些元素（溶质）相互之间是有影响的。即在多元系中的某组分B会受到除溶剂外的其他组分K（其他溶质K）的作用，使组分B的活度系数不同于二元系的。为此提出了活度相互作用系数的概念。活度的相互作用系数是多元溶液中其他组分K对某个组元B的影响，表现在对组元B活度系数的影响。
A-B二元系中：
式中， ， 为组分B对组分B的相互作用系数； 为组分K对组分B的相互作用系数。
1.4 活度的测量方法
对于活度系数的测量，前人做了许多探索[25-33]。有固体电解质法[25,31]、相图法[29,30]、银浴法[32]、溶解度法[33]、化学平衡法[25]等。
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