blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2021-5-363-365blackmet-2105Research ArticleФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВPHYSICO-CHEMICAL BASICS OF METALLURGICAL PROCESSESВагнеровский параметр взаимодействия азота с кобальтом в жидких сплавах на основе никеляWagner interaction coefficient between nitrogen and cobalt in liquid nickel-based alloyБольшовЛ. А.BolʼshovL. A.

Леонид Абрамович Большов, доктор физико-математических наук, профессор., профессор кафедры математики и информатики

160000, Вологда, ул. Ленина, 15

Leonid A. Bolʼshov, Dr. Sci. (Phys.–Math.), Prof. of the Chair of Mathematics and Informatics

15 Lenina Str., Vologda 16000

labolshov@mail.ruКорнейчукС. К.KorneichukS. K.

Светлана Константиновна Корнейчук, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физики

160000, Вологда, ул. Ленина, 15

Svetlana K. Korneichuk, Cand. Sci. (Phys.–Math.), Assist. Prof. of the Chair of Physics

15 Lenina Str., Vologda 16000

korn62@mail.ruБольшоваЭ. Л.BolʼshovaE. L.

Элина Леонидовна Большова, доцент кафедры английского языка

160000, Вологда, ул. Ленина, 15

Elina L. Bolʼshova, Assist. Prof. of the Chair of English

15 Lenina Str., Vologda 16000

 

labolshov@mail.ruВологодский государственный университетРоссияVologda State UniversityRussian Federation202103062021645363365Copyright © Большов Л.А., Корнейчук С.К., Большова Э.Л., 20212021Большов Л.А., Корнейчук С.К., Большова Э.Л.Bolʼshov L.A., Korneichuk S.K., Bolʼshova E.L.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/2105

Предложена простая теория термодинамических свойств жидких растворов азота в сплавах системы Ni – Co. Эта теория полностью аналогична теории для жидких растворов азота в сплавах системы Fe – Cr, предложенной авторами в 2019 г. Теория основана на решеточной модели растворов Ni – Co. Предполагается модельная решетка типа ГЦК. В узлах этой решетки располагаются атомы никеля и кобальта. Атомы азота располагаются в октаэдрических междоузлиях. Атом азота взаимодействует лишь с атомами металлов, находящимися в соседних с этим атомом узлах решетки. Это взаимодействие парное. Исходными для расчета являются значения констант закона Сивертса для растворимости азота в жидком никеле и в жидком кобальте. Результатом расчета является значение вагнеровского параметра взаимодействия в жидких сплавах на основе никеля при температуре 1873 К    = –1,35. Это значение хорошо согласуется с экспериментальными данными (Кованда и Шпайдель, 2003 г.).

The report describes a simple theory of thermodynamic properties of nitrogen solutions in liquid Ni– Co alloys. This theory is completely analogous to the theory for liquid nitrogen solutions in alloys of the Fe– Cr system proposed previously by the authors in 2019. The theory is based on lattice model of the Ni– Co solutions. The model assumes FCC lattice. In the sites of this lattice are the atoms of Ni and Co. Nitrogen atoms are located in octahedral interstices. The nitrogen atom interacts only with the metal atoms located in the lattice sites neighbouring to it. This interaction is pairwise. The initial values for the calculation are the Sieverts law constants for nitrogen solubility of in liquid nickel and in liquid cobalt. The result of the calculation is the value of the Wagner interaction coefficient in liquid nickel-based alloys at 1873 K = –1,35. This value is in good agreement with the experimental data (Kowanda and Speidel, 2003).

термодинамикарастворыазотникелькобальткоэффициенты активностивагнеровский параметр взаимодействиялан-генберговский параметр взаимодействиязакон Сивертсаthermodynamicssolutionsnitrogennickelcobaltactivity coefficientWagner interaction coefficientLangenberg interaction coefficientSieverts lawReferencesВагнер К. Термодинамика сплавов. М.: Металлургиздат, 1957. 179 с.Wagner Carl. Thermodynamics of Alloys. Cambridge, AddisonWesley Press, 1952, 162 p. (Russ. ed.: Wagner C. Termodinamika splavov. Moscow: Metallurgizdat, 1957, 179 p.).Lupis C.H.P., Elliott J.F. The relation between interaction coefficients ε and e // Transactions of the Metallurgical Society of AIME. 1965. Vol. 233. No. 1. P. 257–258.Lupis C.H.P., Elliott J.F. The relation between interaction coefficients ε and e. Transactions of the Metallurgical Society of AIME. 1965, vol. 233, no. 1, pp. 257–258.Sieverts A. Zur Kenntnis der Okklusion und Diffusion von Gasen durch Metalle // Zeitschrift für physikalische Chemie. 1907. Vol. 60. No. 2. P. 129–201. https://doi.org/10.1515/zpch-1907-6009Sieverts A. Zur Kenntnis der Okklusion und Diffusion von Gasen in Metalle. Zeitschrift für physikalische Chemie. 1907, vol. 60, no. 2, pp. 129–201. (In Germ.). https://doi.org/10.1515/zpch-1907-6009Большов Л.А., Корнейчук С.К. Термодинамика жидких растворов азота в хроме // Известия вузов. Черная металлургия. 2019. Т. 62. № 5. C. 387–393. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-5-387-393Bolʼshov L.A., Korneichuk S.K. Thermodynamics of liquid nitrogen solutions in chromium. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2019, vol. 62, no. 5, pp. 387–393. (In Russ.). https://doi.org/10.17073/0368-0797-2019-5-387-393Abdulrahman R.F., Hendry A. The solubility of nitrogen in liquid pure nickel // Metallurgical and Materials Transactions B. 2001. Vol. 32. No. 6. P. 1095–1101. http://doi.org/10.1007/s11663-001-0097-4Abdulrahman R.F., Hendry A. The solubility of nitrogen in liquid pure nickel. Metallurgical and Materials Transactions B. 2001, vol. 32, no. 6, pp. 1095–1101. http://doi.org/10.1007/s11663-001-0097-4Blossey K.G., Pehlke R.D. Solubility of nitrogen in liquid cobalt alloys // Transactions of the Metallurgical Society of AIME. 1966. Vol. 236. No. 1. P. 28–32.Blossey K.G., Pehlke R.D. Solubility of nitrogen in liquid cobalt alloys. Transactions of the Metallurgical Society of AIME. 1966, vol. 236, no. 1, pp. 28–32.Kowanda C., Speidel M.O. Solubility of nitrogen in liquid nickel and binary Ni–Xi alloys (Xi = Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co) under elevated pressure // Scripta Materialia. 2003. Vol. 48. No. 8. P. 1073–1078. https://doi.org/10.1016/S1359-6462(02)00628-0Kowanda C., Speidel M.O. Solubility of nitrogen in liquid nickel and binary Ni–Xi alloys (Xi = Cr, Mo, W, Mn, Fe, Co) under elevated pressure. Scripta Materialia. 2003, vol. 48, no. 8, pp. 1073–1078. https://doi.org/10.1016/S1359-6462(02)00628-0

The authors declare that there are no conflicts of interest present.