Application of a thermodynamic database to the calculation of surface tension for iron-base liquid alloys

Abstract

Thermodynamic models based on Butler's equation for surface tension of liquid alloys has been discussed. In alloys, in which activities of components deviate largely from Raoult's law, the calculated surface tensions are found to be affected by the selection of the ratio of the coordination number in the surface phase to that in the bulk phase. Then, the surface tension of liquid Fe-Al, Fe-Co, Fe-Cr, Fe-Mn, Fe-Mo, Fe-Ni, Fe-Si, Fe-Ti and Fe-W binary alloys and liquid Fe-Cr-Ni ternary alloys have been calculated from thermodynamic data in a database constructed by Kaufman. The calculated results reproduce the concentration dependence of the surface tension in those alloys reported so far, but their absolute values are dependent upon the selection of surface tension values for pure elements. Thermodynamische Modelle auf Basis der Butler-Formel für Oberflächenspannung von flüssigen Legierungen werden diskutiert. Es wird gezeigt, daß die berechneten Oberflächenspannungen von Legierungen, in denen die Aktivitäten der Komponenten erheblich vom Raoult'schen Gesetz abweichen, durch die Auswahl des Koordinationszahlverhältnisses beeinflußt werden. Die Oberflächenspannungen verschiedener flüssiger Zwei- und Dreistoffsysteme werden mit den thermodynamischen Daten einer von Kaufman zusammengestellten Datenbank berechnet. Die Rechenergebnisse spiegeln die Konzentrationsabhängigkeit der Oberflächenspannung in den betrachteten Legierungen wieder, jedoch hängen ihre absoluten Werte von der Auswahl der Oberflächenspannung der reinen Elemente ab.