Modeling of the thermodynamic properties of liquid Fe-Ni and Fe-Co alloys from the surface tension data

• Autorzy: Gąsior W. , Fima P. , Moser Z.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie właściwości termodynamicznych ciekłych stopów Fe-Ni i Fe-Co w oparciu o dane napięcia powierzchniowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Recently proposed method of modeling of thermodynamic properties of liquid binary alloys from their surface tension data is described. The method utilizes Melford and Hoar equation, relating surface tension with excess Gibbs free energy, combined with new description of the monatomic surface layer and Β parameter. The method is tested on Fe-Ni and Fe-Co alloys and the obtained results show very good agreement with experimental thermodynamic data of other authors. The model allows also to calculate the surface tension from thermodynamic data, and it gives better agreement with experimental results than those modeled with the use of Butler equation and traditionally defined monatomic surface layer and Β = 0.83.

PL

W pracy opisana jest niedawno zaproponowana metoda modelowania właściwości termodynamicznych ciekłych stopów dwuskładnikowych z ich danych napięcia powierzchniowego. Metoda wykorzystuje równanie Melforda i Hoara, wiążące napięcia powierzchniowe z nadmiarową energią swobodną Gibbsa, w połączeniu z nowym opisem monoatomowej warstwy powierzchniowej i parametru Β. Metoda została przetestowana na stopach Fe-Ni i Fe-Co, a uzyskane wyniki pokazują bardzo dobrą zgodność z eksperymentalnymi danymi termodynamicznymi innych autorów. Model ten pozwala również na obliczanie napięcia powierzchniowego z danych termodynamicznych i daje lepszą zgodność z wynikami eksperymentalnymi niż modelowanie przy użyciu równania Butlera i tradycyjnie definiowanej monoatomowej warstwy powierzchniowej oraz Β = 0.83.

Słowa kluczowe

EN

Fe-based alloys; modeling; thermodynamic properties; surface tension

PL

stopy ciekłe; modelowanie; właściwości termodynamiczne; napięcie powierzchniowe

• 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: 2011
• Tom: Vol. 56, iss. 1
• Strony: 13--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gąsior W.

autor

Fima P.

autor

Moser Z.

• INSTITUTE OF METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE, POLISH ACADEMY OF SCIENCES, 30-059 KRAKÓW, 25 REYMONTA ST., POLAND

Bibliografia

• [1] J. A.V. Butler, Proc. Roy. Soc. A 85, 347-375 (1932).
• [2] T. P. Hoar, D.A. Melford, Trans. Faraday Soc. 53, 315-326 (1957).
• [3] T. Tanaka, K. Hack, T. Iida, S. Hara, Z. Metallkde 87, 380-389 (1996).
• [4] W. Gasior, Arch. Metall. Mater. 51, 317-326 (2006).
• [5] W. Gasior, Arch. Metall. Mater. 51, 327-334 (2006).
• [6] O. Redlich, A.T. Kister, Ind. Eng. Chem. 40, 345-348 (1948).
• [7] H.-K. Lee, M. G. Frohberg, J.P. Hajra, Steel Research 64, 191-196 (1994).
• [8] J. Brillo, I. Egry J. Mater. Sci. 40, 213-2216 (2005).
• [9] K. Mori, M. Kishimoto, T. Shimoze, Y. Kawai, J. Jpn. Inst. Metals 30, 1301-1308 (1975).
• [10] Y. A. Minaev, V. A. Novozhonova, B. A. Iksanov, Izv.VUZ.Chernaya Metall. 9, 13-16 (1977).
• [11] A. Sharan, A.W. Cramb, Metall. Mater. Trans. 28B, 465-472 (1997).
• [12] K. Ogino, H. Taimatsu, F. Nakatani, J. Jpn. Inst. Metals 46, 1049-1054 (1982).
• [13] R.-A. Eichel, I. Egry, Z. Metallkd. 90, 371-375 (1999).
• [14] B. J. Lee Calphad 17, 251-268 (1993).
• [15] R. Speiser, A. J. Jacobs, J. W. Spretnak, Trans. Metall. Soc. AIME 215, 185-192 (1959).
• [16] G. R. Belton, R. J. Fruehan, J. Phys. Chem. 71, 1403-1409 (1967).
• [17] G. I. Batalin, N. N. Minenko, V. S. Sudavtsova, Izv. VUZ. Metally 5, 99-103 (1974).
• [18] B. Predel, R. Mohs, Arch. Eisenhuttenwesen 41, 143-149 (1970).
• [19] J. Tomiska, A. Neckel, Z. Metallkde 77, 649-653 (1986).
• [20] A. G. Morachevskii, L. S. Cemekhman, L. B. Cymbulov, N. A. Fedorova, Zhur. Priklad. Khimii 76, 1779-1784 (2003).
• [21] R. Hultgren, P. D. Desai, D. T. Hawkins, M. Gleiser, K. K. Kelly, “Selected Values of yhe Thermodynamic Properties of Binary Alloys” ASM Metals Park, Ohio 4073, 1973.
• [22] W. F. Gale, T.C. Totemeier, “Smithells Metals Reference Book” eight edition, Amsterdam, Boston, Heidelberg, London, New York, Oxford, Paris, San Diego, San Francisco, Singapore, Sydney, Tokyo, 2004.
• [23] W. Volk, Applied Statistics for Engineers, second edition, New York, St. Louis, San Francisco, London, Sydney, Toronto, Mexico, Panama, 1969.