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自第一次石油危机后，汽车的轻量化研究工作就开始了，进入20世纪90年代，汽车轻量化得到加速，具有代表性的汽车轻量化项目有美国的PNGV、欧洲的Super Light-Car、国际钢铁协会组织的ULSAB-AVC、阿赛洛钢厂的ABC和蒂森钢厂组织的NSC等项目，项目的共同点是降低汽车的质量20％～40％。这些项目的研究结果表明，钢铁仍然是汽车制造的主要材料，但其内涵却发生了很大的变化，即由原先的以软钢为主发展到以高强度钢板为主，结合相关的先进钢铁加工技术的使用，在实现汽车轻量化的同时，还提高了汽车车身的被动安全性和刚度等。[2]
1.2 研究的目的与意义
开发新型轻型钢车体，该型车比现有的车型更安全、更节能、更有利于环境保护、售价不增加。基本目标是：在不增加成本的前提下，使汽车车身强度有大幅度提高，静态弯曲刚度增加52%，静态扭转刚度增加80%，车体模量增加58%，车重减轻25%，而且不再需要增加补强部件，汽车上使用超轻钢材的最大体积部位是车体外壳，它是用不同规格和等级的钢材通过激光焊接来完成部件的制造，有些部位采用液压成形管件，也不再加补强部件，这样大幅减少制造成本，给汽车制造业带来革命性的改变。
其中材料的开发与优化包括：新型高强度高成形性钢的开发与使用的优化，形成了以高强钢、超高强钢、双相钢和TRIP钢为主的新型汽车用钢系列；以激光拼焊板、液压成形管件和夹层板为特色的新型钢材系列。其特点主要是大量使用高强钢（HSS）、超高强钢（UHSS、AHSS），而不再使用或极少使用传统的低碳软钢，比如，普通的铝镇静钢、IF钢等；大量使用液压成形的管件(Tubular)作为结构件，而减少使用冲压件（Stamping）；大量使用激光拼焊的钢板（TWB），减少使用单块钢板冲压。图1和表1表示了以2000年的轿车作为参考车型和超轻钢车体计划及TWIP钢板和其它钢板的力学性能的比较。
超轻钢车体计划和参考车型所用材料的比较[3]
表1 典型TWIP钢板和其它钢板的力学性能[4]
成分体系 钢种 REl /MPa Rm /MPa A/%
Fe-1.5Mn-1.2Si-0.2C TRIP 450 700 25
Fe-15Mn-3Al-3Si-0.02C TRIP 350 1050 35
Fe-25Mn-3Al-3Si-0.03C TWIP 260 650 80
Fe-23Mn-0.6C TWIP 450 1000 60
Fe-26Mn-11Al-1.1C FeMnAl 700 850 65
Fe-6Al-0.05Ti-0.05Nb-0.002B FeAl 330 550 35
由以上介绍分析，今后汽车用钢的发展方向是，进一步在提高强度、降低车重的同时，要综合考虑安全、成形等因素，通过更多的新的强化机制而提高强韧性的方法会不断地被使用。我国钢铁工业应注意国外的发展动向，适时地进行研究工作，使我国汽车用钢开发进入世界先进水平。
为了更好的研究该钢种，使汽车更轻便化，我选择研究该课题，旨在通过有效实验的方法对该钢种进行热力学研究，以Fe-C熔体中C的活度研究为主题，更多地了解新型钢种所需要的性能，更好地研制新型钢种。
2 文献综述
2.1 什么是活度
活度是热力学研究中的核心内容，在钢铁和有色金属冶金过程中具有广泛的应用[5]。活度可理解为经校正后的浓度或“有效浓度”。所谓“有效浓度”，是指对熔体中元素的实际浓度不符合拉乌尔定律或亨利定律部分进行修正后，所得到的熔体中该元素实际参与反应的浓度。修正系数就是活度系数。