Thermodynamic parameters of liquid ternary Fe_1−x(Ni_5/6Cr_1/6)_x alloys

Summary

Computer-aidedKnudsen cell mass spectrometry is used for thermodynamic investigations on liquid ternary Fe_1−x(Ni_5/6Cr_1/6)_x alloys. The thermodynamic excess properties have been determined by means of the Digital Intensity-Ratio (DIR) method. Liquid ternary Fe_1−x(Ni_5/6Cr_1/6)_x alloys are characterized by exothermic molar heats of mixingH ^E, negative molar excessGibbs energiesG ^E, and negative molar excess entropiesS ^E. At 1850 K, the minimumH ^E value is −3120 J/mol (42.3 at.% Fe), the minimumG ^E value is −2540 J/mol (30 at.% Fe), and the minimumS ^E value is −0.44 J/(mol K) (60 at.% Fe). At 1850 K, the thermodynamic activities of Fe show slight negative deviations from the ideal behaviour for alloys with a Fe-content of less than 75 at.%, and ideal behaviour for the Fe-rich alloys (x _Fe>0.75).

Zusammenfassung

Die Thermodynamik flüssiger ternärer Fe_1−x(Ni_5/6Cr_1/6)_x-Legierungen wurde mit Hilfe der computerunterstützten Knudsenzellen-Massenspektrometrie studiert. Die thermodynamische Auswertung der experimentellen Untersuchungen erfolgte nach der digitalen Intensitätsverhältnismethode (DIR). Flüssige ternäre Fe_1−x(Ni_5/6Cr_1/6)_x-Legierungen zeigen exotherme molare MischungswärmenH ^E, negative molareGibbssche ZusatzenergienG ^E, und negative molare ZusatzentropienS ^E. Bei 1850 K sind die Minimumswerte fürH ^E −3120 J/mol (42.3 At.% Fe), fürG ^E −2540 J/mol (30 At.% Fe) und fürS ^E −0.44 J/(mol K) (60 At.% Fe). Bei 1850 K zeigen die thermodynamischen Aktivitäten von Fe bei Legierungen mit einem Fe-Gehalt von höchstens 75 At.% leichte negative Abweichungen vom idealen Verhalten, die Fe-reichsten Legierungen (x _Fe>0.75) verhalten sich hingegen nahezu ideal.