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Thermodynamics of Liquid Al–Cu–Zr Alloys

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Veröffentlicht/Copyright: 3. Januar 2022
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International Journal of Materials Research
Aus der Zeitschrift International Journal of Materials Research Band 89 Heft 10

Abstract

The partial and integral enthalpies of mixing of ternary Al– Cu–Zr alloys have been measured by high temperature calorimetry at 1450 to 1485 and 2010 to 2080 K. The experimental data reflect the strong chemical interaction between the components. The most negative integral enthalpy of mixing (– 51.3 ± 1.5 kJ mol–1) shows up in the binary Al–Zr system at about 47 at.% Zr.

A least-squares treatment of the enthalpy of mixing results in the following relationships (in kJ mol–1):

Δ H = x C u x Z r α C u − Z r + x C u x A l α C u − A l + x A l x Z r α A l − Z r + x C u x A l x Z r α C u − A l − Z r

αCu−Zr=−40.9+675.0xCu−926.6xCu2+2541.7xCu3−2895.3xCu4+1202.6xCu5

αAl−Cu=−75.6−63.8xAl+231.8xAl2−130.6xAl3

αAl−Zr=−177.3−170.0xZr+230.1xZr2

αAl−Cu−Zr=−459.5−1395.8xZr+1576.7xZr2−1853.9xAl+1301.9xAl2+986.9xZrxAl

The entropy of mixing is estimated on the basis of the ?H data using an empirical relation for excess entropy of mixing.

Abstract

Die partielle und integrale Mischungsenthalpie flüssiger Al–Cu–Zr Legierungen wurde mit der Hochtemperaturkalorimetrie bei 1450 bis 1485 und 2010 bis 2080 K bestimmt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen das Vorliegen einer starken Verbindungstendenz. Die größte Mischungsenthalpie (– 51.4 ± 1.5 kJ mol–1) tritt im binären Randsystem Al–Zr bei etwa 47 At.% Zr auf. Die integrale Mischungsenthalpie konnte analytisch beschrieben werden. Die Uberschußentropie der flüssigen und unterkühlt flüssigen Al– Cu–Zr Legierungen wurde mit einer empirischen Beziehung mit Hilfe der experimentell bestimmten Mischungsenthalpie ermittelt.

V. Witusiewicz, U. K. Stolz, J. Arpshofen, F. Sommer Max-Planck-Institut für Metallforschung Seestr. 92, D-70174 Stuttgart, Germany

  1. U.K.S. acknowledges financial support from DFG, SPP: “Undercooled liquid metals: phase selection and glass transition”.

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Received: 1998-03-04
Published Online: 2022-01-03

© 1998 Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Zur Werkstoffwoche ’98
  4. Aufsätze
  5. Cyclic Deformation, Holdtime Creep and Thermomechanical Fatigue of an ODS Superalloy
  6. Lattice Parameters of γ and γ' Phases in Superalloy SC16 in Unconstrained Condition
  7. Ostwald Ripening of the Matrix Phase Surrounding Dispersoids
  8. Properties of Vacancies in Copper Determined by Electrical Resistivity Techniques
  9. Reactions of Hydrogen and Oxygen with Copper Melts Measured with a Modified CHAPEL Technique
  10. Thermodynamic Calculation of Diffusion Paths Applied to the Oxidation of γ-TiAl
  11. Isothermal Sections of Phase Equilibria in the Al–AlCo–AlNi System
  12. Experimental Study and Thermodynamic Assessment of Phase Equilibria in the Mn-Sc System
  13. Thermodynamics of Liquid Al–Cu–Zr Alloys
  14. Interdiffusion Paths in the Diffusion Couple Ti–SiC
  15. Modellierung der einachsigen Zug- und Druck-Verformung kugelgestrahlter Zylinderproben aus vergütetem 42 CrMo 4 und der dabei auftretenden Makroeigenspannungsänderungen
  16. Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V.
  17. Personen
  18. Hochschulnachricht
  19. Buchbesprechung
  20. Trends
  21. Veranstaltungen
https://doi.org/10.3139/ijmr-1998-0134

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Zur Werkstoffwoche ’98
  4. Aufsätze
  5. Cyclic Deformation, Holdtime Creep and Thermomechanical Fatigue of an ODS Superalloy
  6. Lattice Parameters of γ and γ' Phases in Superalloy SC16 in Unconstrained Condition
  7. Ostwald Ripening of the Matrix Phase Surrounding Dispersoids
  8. Properties of Vacancies in Copper Determined by Electrical Resistivity Techniques
  9. Reactions of Hydrogen and Oxygen with Copper Melts Measured with a Modified CHAPEL Technique
  10. Thermodynamic Calculation of Diffusion Paths Applied to the Oxidation of γ-TiAl
  11. Isothermal Sections of Phase Equilibria in the Al–AlCo–AlNi System
  12. Experimental Study and Thermodynamic Assessment of Phase Equilibria in the Mn-Sc System
  13. Thermodynamics of Liquid Al–Cu–Zr Alloys
  14. Interdiffusion Paths in the Diffusion Couple Ti–SiC
  15. Modellierung der einachsigen Zug- und Druck-Verformung kugelgestrahlter Zylinderproben aus vergütetem 42 CrMo 4 und der dabei auftretenden Makroeigenspannungsänderungen
  16. Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V.
  17. Personen
  18. Hochschulnachricht
  19. Buchbesprechung
  20. Trends
  21. Veranstaltungen
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