Thermodynamic assessment of the Al-Fe-Si system

Abstract

The phase equilibria and thermodynamic properties of the ternary Al-Fe-Si system were analyzed and a complete thermodynamic description of the ternary system was obtained. The thermodynamic descriptions of the three binary systems were taken from the literature. Most of the binary intermetallic phases, except Al 13 Fe 4 (), FeSi 2 -L, and FeSi 2 -H, were assumed to have no ternary solubility. Based on the experimental data, seven stable ternary intermetallic phases were considered in the system. Two of them were treated as semistoichiometric compounds with homogeneity ranges for Al and Si, and the others were treated as stoichiometric compounds. Reasonable agreement was obtained between calculation results and experimental information in the ternary system.

Affinement expérimental de l'isotherme Al-Fe-Si à 1000 K

“…Pour d'autres composés ternaires, nous avons trouvé à 1000 K des domaines d'existence assez ou très nettement différents de ceux représentés sur la Fig. 1 Td > 1150 confondu avec τ10 dans [21] Par ailleurs, avec une enthalpie de formation ∆ f H 0 (298K) de l'ordre de -36 kJ/mole d'atome, la phase notée τ1-9 est d'après [6,8] la plus stable des phases solides ternaires du système Al-Fe-Si. Il est de ce fait logique que de nombreuses conodes convergent vers elle dans l'isotherme à 1000 K. C'est notamment le cas pour les conodes issues de θ, τ3, τ7 et FeSi 2 qui ne figurent pas dans l'isotherme à 873 K proposée par Ghosh.…”

“…1 résume en partie ces premières données. Plus récemment, des évaluations par minimisation de l'enthalpie libre de Gibbs du système ont été tentées [4][5][6] et des mesures thermochimiques ont été effectuées [7][8][9]. Ces différentes approches ont permis d'acquérir des bases sur la thermodynamique du système Al-Fe-Si.…”

“…Ces différentes approches ont permis d'acquérir des bases sur la thermodynamique du système Al-Fe-Si. A cet égard, il est intéressant de noter l'excellente cohérence à haute température entre la modélisation de la nappe de liquidus par calcul thermodynamique publiée par Liu et Chang en 1999 [6] et le travail expérimental de pionnier publié en 1940 par Takeda et Mutusaky [10].…”

Chimie d'interface du couple fer/alliage Al-Si (13,5 % Si) : aspects théoriques et appliqués

“…2. Pour ce qui est de la branche de liquidus, nous avons reporté sur cette figure nos points expérimentaux ainsi que des résultats obtenus par d'autres auteurs soit par l'expérience [8], soit par calcul de minimisation d'enthalpie libre [9,10]. La bonne auto cohérence que l'on peut constater entre ces données de différentes sources est le signe que l'on est parvenu à une connaissance très satisfaisante du système Al-Fe-Si dans les domaines de température et de composition étudiés.…”

“…La caractérisation des couches de produits de réaction formés dans cette zone à différentes températures une fois le régime stationnaire atteint a permis d'identifier quatre séquences ou chemins réactionnels types. Ces séquences, ainsi que points expérimentaux Zakharov [8] Liu et Chang [10] binaire Al-Fe thèse Gilgien [9] Sur la Fig. 5, nous avons porté la charge maximale enregistrée à la rupture du joint, F max , en fonction de l'épaisseur de l'échantillon testé, ceci pour trois types de joints insert/alliage bien différents : -pour le premier type de joint, une liaison métallurgique n'est établie qu'en quelques points de l'interface insert/alliage.…”