Термодинамические свойства сплавов систем Al-Co и Al-Co-Sc

Abstract

Методом изопериболической калориметрии исследованы энтальпии смешения расплавов двойной системы Аl—Со при 1870 К и 0 < xCo < 0,25 и при 1620 К и 0 < xCo < 0,12. Энтальпии смешения расплавов тройной системы Аl—Со—Sc исследованы при 1870 К для сечений Al₀,₇₅(1-x)Co₀,₂₅(1-x)Scx, 0 < х < 0,024, і Al₀,₈₈(1-x)Co₀,₁₂(1-x)Scx, 0 < х < 0,044. Используя литературные данные по энтальпиям смешения жидких и твёрдых сплавов, активностям компонентов расплавов и диаграмме состояния системы Аl—Со, при помощи созданного нами пакета программ на основе модели идеальных ассоциированных растворов рассчитаны термодинамические свойства жидких и твёрдых сплавов системы Аl—Со в широком температурном интервале для любых составов. Моделированием из данных для двойных граничных подсистем оценены энтальпии смешения расплавов и поверхность ликвидуса диаграммы состояния тройной системы Аl— Со—Sc в полном концентрационном интервале. Все компоненты как двойной системы Аl—Со, так и тройной Аl—Со—Sc проявляют склонность к достаточно сильному взаимодействию между собой: ΔНmin(АІ—Со) = -32,5 кДж/моль при хС₀ = 0,44; ΔНmin(Al—Co—Sc) = —46 кДж/моль для Al₀,₄Co₀,₃Sc₀,₃(оценка).

Методом ізопериболічної калориметрії досліджено ентальпії змішування розплавів подвійної системи АІ—Со при 1870 К і 0 < xCo < 0,25 та при 1620 К і 0 < xCo < 0,12. Ентальпії змішування розплавів потрійної системи Al—Co—Sc досліджено при 1870 К для перерізів Al₀,₇₅(1-x)Co₀,₂₅(1-x)Scx, 0 < х < 0,024, і Al₀,₈₈(1-x)Co₀,₁₂(1-x)Scx, 0 < х < 0,044. Використовуючи літературні дані по ентальпіям змішування рідких і твердих сплавів, активностям компонентів розплавів та діаграмі стану системи АІ—Со, за допомогою створеного нами пакету розрахункових програм на основі моделі ідеальних асоційованих розчинів розраховано термодинамічні властивості рідких і твердих сплавів системи АІ— Co y широкому температурному інтервалі для будь-яких складів. Моделюванням з даних для подвійних граничних підсистем оцінено ентальпії змішування розплавів і поверхня ліквідуса діаграми стану потрійної системи АІ—Co—Sc у повному концентраційному інтервалі. Усі компоненти як подвійної системи АІ—Со, так і потрійної Al—Co—Sc проявляють схильність до досить сильної взаємодії між собою: ΔНmin(АІ—Со) = -32,5 кДж/моль при хС₀ = 0,44; ΔНmin(Al—Co—Sc) = —46 кДж/моль для Al₀,₄Co₀,₃Sc₀,₃ (оцінка).

Mixing enthalpies of melts of the binary Al—Co system at 1870 К in the range 0 < xCo< 0,25, and at 1620 K, 0 < xCo < 0,12 were investigated by the isoperibolic calorimetry. Mixing enthalpies of melts of the ternary Al—Co—Sc system were investigated at 1870 К for the sections Al₀,₇₅(1-x)Co₀,₂₅(1-x)Scx, 0 < х < 0,024, і Al₀,₈₈(1-x)Co₀,₁₂(1-x)Scx, 0 < х < 0,044. Using the data from literature on the mixing enthalpies of liquid an solid alloys, activities of the components of melts, and the phase diagram of the Al—Co system, by means of the calculating program package created by us, based on the model of ideal associated solutions, the thermodynamic properties of liquid and solid alloys of the Al—Co system in the wide range of temperature at any composition were calculated Mixing enthalpies and liquidus surface of the phase diagram of the ternary Al—Co—Sc system in the whole concentration interval were estimated by modeling from the data for the binary boundary subsystems. All the components of both binary Al—Co and ternary Al—Co—Sc systems show a tendency to interact with each other rather strongly: ΔНmin(АІ—Со) = -32,5 kJ/mole at хС₀ = 0,44; ΔНmin(Al—Co—Sc) = —46 kJ/mole for Al₀,₄Co₀,₃Sc₀,₃ (estimation).