Thermodynamics And Concentration Fluctuations Of Liquid Al-Cu And Al-Zn Alloys

• Autorzy: Trybuła M. , Jakse N. , Gąsior W. , Pasturel A.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0187

Warianty tytułu

PL

Termodynamika i fluktuacje stężenia ciekłych stopów Al-Cu oraz Al-Zn

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Thermodynamic properties of liquid Al-Cu and Al-Zn alloys are investigated using the free volume model. We also analyse local atomic arrangements and concentration fluctuations in both liquid binary alloys from the determination of the Warren-Cowley short-range order. For liquid Al-Cu alloys, our findings indicate a strong preference for heteroatomic nearest-neighbors bonds on the Cu-rich side and weaker ones in the Al-rich part while for the liquid Al-Zn alloy, a tendency to the phase separation is observed. Basing on Darken’s thermodynamic relationship, diffusivity has been examined for both liquid alloys.

PL

W oparciu o model swobodnej objętości zostały zbadane właściwości termodynamiczne ciekłych stopów Al-Cu i Al-Zn oraz lokalne środowisko atomów w celu obliczenia parametru bliskiego zasięgu Warren-Cowleya. W ciekłych stopach Al-Cu zaobserwowano silną tendencję do tworzenia wiązań hetero-atomowych w obszarze bogatym w Cu, natomiast w obszarze stężeń bogatych w Al znacznie słabszą. W przypadku ciekłych stopów Al-Zn obliczenia wskazują na tendencję do segregacji atomów. Dyfuzja w dyskutowanych stopach została przeanalizowana w oparciu o termodynamiczną definicję podaną przez Darkena.

Słowa kluczowe

EN

Al-Cu alloys; Al-Zn alloys; CSRO parameter; free volume model; diffusivity

PL

stopy Al-Cu; stopy Al-Zn; parametr CSRO; model swobodnej objętości; dyfuzyjność

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 2A
• Strony: 649--655
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Trybuła M.

• Institute of Metallurgy and Materials Science Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland

autor

Jakse N.

• Laboratoire de Science et Ingenierie des Materiaux et Procedes, UMR-CNRS-INPG-UFJ 5266, Phelma-Grenoble-Inp, Saint-Martin-D’heres Cedex, France

autor

Gąsior W.

• Institute of Metallurgy and Materials Science Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland

autor

Pasturel A.

• Laboratoire de Science et Ingenierie des Materiaux et Procedes, UMR-CNRS-INPG-UFJ 5266, Phelma-Grenoble-Inp, Saint-Martin-D’heres Cedex, France

Bibliografia

• [1] M. Shimoji, K. Niwa, Acta Metall. 5, 496 (1957).
• [2] T. Tanaka, N.A. Gokcen, Z. Morita, Z. Metallkd. 81, 349-353 (1990).
• [3] T. Tanaka, N.A. Gokcen, Z. Morita, Z. Metallkd. 81, 49-54 (1990).
• [4] T. Tanaka, N.A. Gokcen, Z. Morita, T. Iida, Z. Metallkd. 84, 192-200 (1993).
• [5] A.B. Bhatia, W.H. Hargrove, Lett. Al Nuovo Cim. Ser. 2, 8, 1025 (1973).
• [6] A.B. Bhatia, W. Hargrove, Phys. Rev. B 10, 3186 (1974).
• [7] A.B. Bhatia, W.H. Hargrove, N.H. March, J. Phys. C Solid State Phys. 6, 621 (1973).
• [8] J.M. Cowley, Phys. Rev. 77, 667 (1950).
• [9] E. Warren, B. X-ray Diffraction. Reading MA: Addison-Wesley, 1969.
• [10] E.A. Guggenheim, Mixtures. Oxford: University Press, 1952.
• [11] C.H.P. Lupis, J.F. Elliot, Acta Metall. 15, 265-276 (1967).
• [12] A.B. Bhatia, R.N. Singh, Phys. Chem. Liq. 11, 285 (1982).
• [13] A.B. Bhatia, R.N. Singh, Phys. Chem. Liq. 11, 343 (1982).
• [14] A.B. Bhatia, R.N. Singh, Phys. Chem. Liq. 13, 177 (1984).
• [15] R. Novakovic, E. Ricci, M.L. Muolo, D. Giuranno, A. Passerone, Intermetallics 11, 1301 (2003).
• [16] N.A. Gokcen, Statistical Thermodynamics of Alloys. New York: Plenum Press, 101-104 (1986).
• [17] T. Iida, R.I.L. Guthrie, The Physical Properties of Liquid Metals. Oxford: Clarendon Press 6, 7, 97-100, 125-131 (1988).
• [18] R.N. Singh, Can. J. Phys. 65, 309 (1987).
• [19] R.N. Singh, Phys. Chem. Liq. 25, 251 (1993).
• [20] R.N. Singh, F. Sommer, Reports Prog. Phys. 60, 57 (1997).
• [21] L. Darken, Trans. Met. Soc. Aime 175, 184 (1948).
• [22] R.N. Singh, F. Sommer, Phys. Chem. Liq. 36, 17 (1998).
• [23] R. Novakovic, M. Muolo, A. Passerone, Surf. Sci. 549, 281 (2004).
• [24] R. Novakovic, E. Ricci, D. Giuranno, A. Passerone, Surf. Sci. 576, 175 (2005).
• [25] O. Redlich, A.T. Kister, Ind. Eng. Chem. 40, 345 (1948).
• [26] V.T. Witusiewicz, U. Hecht, S.G. Fries, S. Rex, J. Alloy Comp. 385, 133-143 (2004).
• [27] S-L. Chen, Y.A. Chang, Calphad 17, 113-124 (1993).
• [28] J. Brillo, I. Egry, J. Westphal, Int. J. Mat. Res. 99, 2 (2008).
• [29] E. Gebhardt, M. Becker, S. Dorner, Z. Metallkde. 1954.
• [30] M. Trybula, N. Jakse, L. Hennet, W. Gasior, A. Pasturel (unpublished).
• [31] M. Trybula, T. Gancarz, W. Gasior, A. Pasturel, Metall. Mater. Trans. A 45, 5517-5530 (2014).
• [32] L.C. Prasad, A. Mikula, Physica B 373, 142-149 (2006).
• [33] M. Trybula, N. Jakse, W. Gasior, A. Pasturel J. Chem. Phys. 141, 1-9 (2014).
• [34] Y.A. Odusote, L.A. Hussain, O.E. Awe, J. Non Crys. Sol. 353, 1167-1171 (2007).

Uwagi

EN

Financial support for research was provided by European Union in the framework of European Social Fund, project number POKL.04.01.01-00-004/10.

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.