镍液中Mg-O平衡及Fe、Al、Cr对镁活度的影响

D0I:10.13374/j.issn1001053x.1991.05.010 第13卷第5(1)期 北京科技大学学报 Vol.13 No.5(I) 1991年9月 Journal of University of Science and Technology Beijing Sept.1991 镍液中Mg-O平衡及Fe、Al、Cr 对镁活度的影响· 韩其勇·王丛桦· 摘要：在密闭容器中用蒸汽平衡法研究了1480℃~1590℃内，架液中镁-氧反应平衡， 以及1480℃下镍菠中合金元素Fe、A1,Cr对镁的话度的彩响。实验测得，1480~1580℃下： 1 ogKMg0=0.50+1,27×104/T;△G9g0=2.43×105-9.57T(J/mo1)1e0=1.10× 103-2.19×105/T。1480℃下：e:=-0.28影etg=-0.51:e8x=0.72。 关键词：镍，Mg-O平衡，活度，合金元素 Equilibrium of Mg-O and the Effect of Fe,Al and Cr on the Activity of Mg in Molten Nickel Han Qiyong' Wang Conghua ABSTRACT:The equilibrium constant of Mg-O in Nickel melt at the temperature range of 1 480C to 1 580C was determined with the vapour equilibrium method in a sealed chamber.The influence of the alloying elements Fe,Al and Cr on the activity of Mg in nickel melts at 1480C mas investigated.It was found that at1480℃to1580℃：1 0g KME0=0.50+1.27×104/Ts G0g0=2.43×105-9.57T(J/mol);e8g=1.10×103-2.19×10°/T,And at 1480℃：eFe=-0.28;eMg=-0.51;eg=0.72 KEY WORDS:nickel,Mg-O equilibrium,activity,alloying element 1990-07-27收稿 ·国家自然科学基金资助课题 ··物理化学系(Department of Physical Chemistry) 461

如 3卷郭 (I )期 北 京 科 技 大 学 学 报 , ol .1 3 N .o 5( )I z。。 i 年 。 月 J o u r n a l o f U n i v e r s i t了 o f S e i e n e e a n d T e e h n o l o g y B e i j i n g s e P t . i 。。 i 镍液中M g 一 O平衡及 eF 、 lA 、 rC 对镁活度的影响 ` 韩其勇 ’ ` 王丛桦 ` . 摘 要 : 在密闭 容器 中用 燕汽 乎衡法研 究 了 1 4 8 0℃ 一 1 5 90 ℃ 内 , 镍 液中镁 一 氧反应平衡 , 以及1 48 0 ℃ 下镍液中 合金元素 F e 、 A l 、 C r 对镁的活度的影响 。 实验 测得 , 1 48 。 , 1 5 80 ℃ 下 : 1 0 9 : , : 。 = 0 . 5 0 + i . 2 7 x i o 4 z : ; △ ` 益 : 。 二 : . 4 3 x l o s 一 。 . 5 7: ( J / m o l ) , 。苦 “ 一 1 . i o x i 。 3 一 : . 1。 、 1。 。 / r 。 1嫂s 。℃ 下 : 。聂二 = 一 。 . 2 8 ; 。盘咨 = 一 。 . 5 1 ; 。盆奋 = 。 . 7 2 0 关健词 : 镍 , M g 一 。 平 衡 , 活 度 , 合金元素 E q u i l i b r i u m o f M g 一 0 a n d t h e E f f e e t o f F e , A l a n d C r o n t h e A e t i v i t y o f M g i n M o l t e n N i e k e l H a n Q f y o n g . 平 a n 夕 C o n 夕 h “ a , A B S T R AC T : T h e e q u i l i b r i u m e o n s t a n t o f M g 一 0 i n N i e k e l m e l t a t t h e t e m p e r a t u r e r a n g e o f 1 4 8 0 ℃ t o 1 5 8 0 ℃ w a s d e t e r m i n e d w i t h t h e v a p o u r e q u i li b r i u m m e t五o d i n a s e a l e d e h a m b e r . T h e i n f l u e n e e o f t h e a l l o v i n g e l e m e n t s F e , A I a n d C r o n t h e a e t i v i t y o f M g i n n i e k e l m e lt s a t 1 4 8 e ℃ m a s i n v e s t i g a t e d 。 I t w a s f o u n d t h a t a t 1 4 8 0 ℃ t o 1 5 5 0 ℃ : l o g K , : o = 0 . 5 0 + 1 。 2 7 火 1 0 落 / T ; G 最 : 。 = 2 。 4 3 x 1 0 5 一 9 . 5 7 T ( J / m o l ) ; e 且 : = 1 。 1 0 x 1 0 “ 一 2 。 1 9 x 1 0 “ / T 多 A n d a t 1 4 8 0 ℃ : e F最 。 = 一 0 . 2 8 ; e A矗 : = 一 。 。 5 1 ; e c矗 : = 0 . 7 2 KE Y W O R D S : n i e k e l , M g 一 0 e q u i li b r i u m , a e t i v i t y , a l l 。 夕i n g e l e m e n t t 马马q 一 几7 一 2 7收稿 . 国家自然 科学基金资助课 题 一 物理化学 系 ( D e P a r t m e n t o f p h y s i e a l C h e m i s t r y ) 4 6 1 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1991. 05. 010

镍及其合金中加人少量镁能有效地提高合金的加工性能〔·2)，但由于镁在镍中的作用 机理以及反应热力学的研究进行得很不够，大大地限制了其应用。镁在高温下有极高的蒸汽 压和极强的反应活性，给实验带来了很大的困难。目前关于镍液中镁的热力学研究还甚少 报道r3J。本实验用密封容器蒸汽平衡法研究了镍液中Mg-O反应平衡及合金元素Fe、Al、 Cr对镍的活度的影响。 1实验方法 1.1原料 实验中所用镍料为2电解镍，纯度为99.9%。镁的纯度为99.9%，合金元素F、A1、 Cr的纯度均为99.9%。实验中选用了MgO坩埚，纯度为99%。 1.2实验装置 本实验是在双温带钼丝炉中进行的。钼丝炉由两台DWT-702控温仪配合一支Pt/Rh6- Pt/Rh30和一支Pt/Rh10-Pt热电偶联合控制。下温带控制镍液温度，上温带控制镁液温 度。实验中所用反应室如文献〔4)所示，为钼坩埚一柔性石墨环一铁盖配合密封。镍料放置 在反应室底部，盛镁的小坩埚放置在反应室顶部，高温下镁蒸汽通过气液界面反应在镍液中 达到平衡。实验中镁的温度可由上部测温孔监测，通过调整上温带温度，可控制镁的蒸汽 压。 1.3实验过程 将镍料切成小块，在研究合金体系时，将与适量的合金料一同放入MgO坩埚中。把坩埚 放人钼反应室后，连同放置在盛镁铁坩埚的铁盖一起，在特制的真空罐中将反应室抽真空、 密封。用Fε-Cr-Al丝绑好，由滑轮装置将反应室缓慢吊入钼丝炉内，升温至实验温度，并 保温4.5~6h。测量顶部温度，将反应室由炉内取出，迅速投人水中急冷。冷却采用上部缓 冷，下部急冷的方法，以保证在凝固过程中，镁不会从镍液中析出。样品冷却后，按要求取 样作成分分析。在研究合金元素与镁相互作用时，采用通过控制同一体系中镁的温度不变来 保证镁的活度不变，同时改变不同样品中合金元素的含量来测定合金元素与镁的活度作用系 数。 分析方法为氧用氨气保护红外光谱法；铝用等离子光谱法；镁、铁、铬用原子吸收光谱 法。 2。实验结果 2.1镍液中镁一氧反应平衡 用蒸汽平衡法研究1480℃，1530℃，1580℃下镍液中Mg-0平衡的实验数据列于表 1。 在本研究体系中，存在镁一氧反应平衡： MgO(8)=〔Mgi+〔O]x1 462

镍及其合金中加人少量镁能有效地提高合金的加工性能 ` 1 ’ 么 , , 但由于镁在镍 中 的 作 用 机理以及反应热力学的研 究进 行得很不够 , 大大地限制 了 其应用 。 镁在高温下有极 高的蒸汽 压和极强的反应活性 , 给实验 带来 了很大 的 困难 。 目前关于 镍液中镁 的热力 学研 究 还 甚 少 报道 〔 “ 〕 。 本实验用密封容器 蒸汽平衡法研 究了镍液 中M g 一 O 反应平 衡及合金元 素 F e 、 A I 、 C r对镍 的活度的影响 。 1 实验方法 1 。 1 原料 实验中所用镍料为 2 ’ 电解镍 , 纯度为9 . 9 写 。 镁的纯度为” . 9 % , 合金 元 素 F e 、 A I 、 C r 的纯 度均为 9 9 。 9 % 。 实验中选用 了M g o 柑祸 , 纯度为” % 。 1 . 2 实脸装且 本实验是在双温带铂丝炉 中进行的 。 铂丝炉 由两 台D W T 一 7 02 控温仪配合 一 支 tP / R h6 - tP / Rh3 。和一支tP 7R h 1 0 一 tP 热 电偶联合控制 。 下 温带控制镍 液温 度 , 上 温 带 控 制 镁 液 温 度 。 实验中所用反应室如文献〔4〕所示 , 为钥柑拐一柔性石墨环 一铁盖 配合密封 。 镍 料 放 置 在反应室底部 , 盛镁的小柑涡放置在反应室顶部 , 高温下镁燕汽通过气液界面反应 在镍液 中 达 到平衡 。 实验中镁的温度可由上部测温孔监 测 , 通过 调整上温带温 度 , 可控 制 镁 的 蒸汽 实验过程 将镍料切成小块 , 在研 究合金体系时 , 将与 适量的合金料一同放人M g O 柑塌 中 。 把 柑 祸 压.1 吞10 放人铝反应室 后 , 连同放置在盛镁铁增揭的铁盖一起 , 在特制的真空罐 中将反应 室抽真空 、 密封 。 用 F e 一 C r 一 A l丝绑好 , 由滑轮 装置将反 应 室缓慢 吊人铂丝 炉内 , 升温至实验 温 度 , 并 保温 4 . 5 一 6 h 。 测量顶部温度 , 将反应 室由炉内取出 , 迅速投人水 中急冷 。 冷却采 用 上 部缓 冷 , 下部急冷的 方法 , 以保证 在凝固过程中 , 镁 不会从 镍液 中析出 。 样品冷却后 , 按要求取 样 作成分分析 。 在研究合金 元素与镁相 互作用时 , 采 用通过控制 同一体系 中镁的 温度不 变来 保证镁的活 度不变 , 同时改变不同样品 中合金 元素的含量来测定合 金元素与镁 的活 度作用 系 数 。 分 析方法 为 氧用氦气保护红外光谱法 ; 铝 用等离子 光谱法 ; 镁 、 铁 、 铬用原子吸收光谱 2 . 实 验 结 ’ 果 镶液 中镁一级反应平衡 用蒸汽 平衡法研究 1 4 8 。 ℃ , 1 5 3 0 ℃ , 1 5 8 。 ℃ 下 镍液 中M g 一 O 平衡 的 实 验 数 据 列 于 表 法 确O. . 今ó 1 o 在本研究体系中 , 存在 镁一氧反应平衡 : M g O ( 。 ) = 〔M g 〕 , i + 〔0 〕 , i 4 6 2

Kxso=aoaMs/auso (1) 由于采用MgO坩埚，aMg0=1 则：l0gKMs0=logao+togaxs=logC%O〕〔%Mg)+1 ogfMa+logfo (2) 因为logfu&=egC%Mg〕+eaaC%O] (3) logfo=e8t%0]+egt%Mg] (4) es=MM/Moe (5) 由于话度自相互作用系数一般较小，则与数值较大的e,e&.相比，e8,e“s可忽略不 表1镰液中Mg-0平衡反应数据 Table 1 The data of Mg-O equilibrium reaction in nickel melt NO. tC 〔%Mg] 〔%0] C%Mg)+1.5×C%O】 -log(C%Mg〕xC%OJ) 101 1480 0.0008 0.0050 0.0083 5.398 102 1480 0.0090 0.0029 0.0134 4.583 103 1480 0.0025 0.0067 0.0126 4,776 104 1480 0.0006 0.0044 0.0072 5.578 105 1480 0.0088 0.0024 0.0124 4.675 个 106 1480 0.0030 0.0062 0.0123 4.730 107 1480 0,0078 0,00061 0.0087 5.323 108 1480 0.0093 0.00101 0.0108 5.027 109 1480 0,0080 0,0044 0.0146 4,453 201 1530 0.0050 0.00026 0.0054 5.886 202 1530 0.0075 0.00022 0.0078 5.783 203 1530 0.0019 0.00020 0.0022 6,420 204 1530 0.0015 0.00030 0.0020 6.347 205 1530 0.0086 0,00028 0.0090 5618 206 1530 0.0072 0.00022 0.0075 5.800 207 1530 0.0078 0.00020 0.0081 5.807 208 1530 0.0015 0.00038 0.0021 6.244 209 1530 0.0008 0.00033 0.0013 6.578 210 1530 0.0008 0.00036 0.0013 6.541 211 1530 0,0019 0.00035 0.0024 6.177 301 1580 0.0115 0.00034 0,0120 5,408 302 1580 0.0060 0.00038 0.0066 5.642 303 1580 0.0070 0.00041 0.0076 5.542 304 1580 0.0010 0.00043 0.0016 6.366 305 1580 0.0010 0.00063 0.0019 6.201 306 1580 0.0060 0.00029 0.0064 5.759 307 1580 0.0044 0.00045 0.0051 5.703 308 1580 0.0094 0.00038 0.0100 5.447 309 1580 0.0056 0.00052 0.0064 5.536 463

K , : 。 二 a 。 · a , : / a ` : 。 ( 1 ) 由于采 用 M g O柑祸 , 、 : 。 = l 则 : 因为 l o g K M g 。 = l o g a 。 + t o g a ` : = 1 0 9〔肠 O 〕 〔% M g〕 + l o g f , . + l o g f 。 豁 l o g f “ 二 e 聋盔〔% M g〕 + e 盆 ; 〔% O 〕 l o g j 。 二 e s〔肠 O 〕 + e苦 ` 〔肠 M g〕 吸 g 二 M 二 : / M 。 · 。 艺 “ 由于活 度 自相 互作用 系数一般较小 , 则与数值较大的 蜡 ` , 吸 : 相比 表 1 镶液 中 M g 一 O 平衡反应教据 ( 2 ) ( 8 ) ( 4 ) ( 6 ) e s , e 盖要可忽略 不 T a b l e l T h e d a t a o f M g 一 0 e q u i li b r i u m r e a e t i o n 〔 % M g 〕 〔% 0 〕 〔肠M g 〕 + 1 。 s x 〔% 0 〕 i n n i e k e l m c l t N O t℃ 一 10 9 ( 〔% M g 〕 x 〔% O 〕 ) n 1 0 1 1 02 1 0 3 1 0 4 10 5 1 0 6 1 0 7 1 0 8 1 0 9 1 48 0 1 4 8 0 1 4 8 0 14 8 0 14 8 0 1 4 80 1 4 8 0 1 4 80 1 4 8 0 0 。 0 0 0 8 0 . 0 0 90 0 一 0 02 5 0 。 0 0 0 6 0 。 00 8 8 0 。 0 0 3 0 0 。 00 7 8 0 。 0 0 9 3 0 。 00 8 0 0 。 0 05 0 0 。 0 0 2 9 0 。 0 06 7 0 。 0 0 4 4 0 。 0 0 2 4 O 一 0 0 6 2 0 。 0 0 0 6 1 0 。 0 0 1 0 1 0 一 0 0 4 4 0 。 0 08 3 0 。 0 13 4 0 。 0 1 2 6 0 。 0 0 7 2 0 。 0 12 4 0 . 0工2 3 0 。 0 0 8 7 0 。 0 1 0 8 0 。 0 1 4 6 5 . 3 9 8 4 。 5 8 3 4 。 7 7 6 5 。 5 7 8 4 一 6 75 4 。 7 3 0 5 . 3 2 3 5 一 0 2 7 4 一 4 5 3 2 0 1 2 0 2 2 03 2 0 4 2 0 5 2 0 6 2 0 7 2 0 8 2 0 9 2 1 0 2 1 1 1 5 3 0 15 30 卫5 3 0 1 5 3 0 1 5 3 0 1 5 3 0 1 5 3 0 1 5 3 0 1 5 3 0 1 5 3 0 1 5 3 0 0 。 0 0 5 0 0 。 0 0 7 5 0 。 0 0 1 9 0 。 0 0 1 5 O 。 0 0 8 6 0 。 0 0 7 2 0 。 0 0 7 8 0 一 0 01 5 0 。 0 00 8 0 。 0 0 0 8 0 一 0 0 1 9 0 。 0 0 0 2 6 0 。 0 0 0 2 2 0 一 0 0 02 0 0 。 0 0 0 3 0 0 。 0 0 0 2 8 0 。 0 0 02 2 0 。 叮0 0 2 0 0 。 0 0 03 8 0 。 0 0 0 3 3 0 。 0 0 03 6 0 。 0 0 0 3 5 0 。 0 0 5 4 0 。 0 0 7 8 0 一 0 0 2 2 0 。 0 0 2 0 0 。 0 0 9 0 0 。 0 0 7 5 0 。 0 0 8 1 0 。 0 0 2 1 0 。 0 0 1 3 0 。 0 0 1 3 0 。 00 2 4 5 一 8 8 6 5 一 7 8 3 6 一 4 2 0 6 一 3 4 7 5 6 1 8 5 。 8 0 0 5 。 8 0 7 6 。 2 4 4 6 。 5 7 8 6 。 5 4 1 6 。 17 7 3 0 1 1 5 8 0 0 。 0 11 5 0 。 0 0 03 4 0 。 0 1 2 0 5 。 4 0 8 3 02 1 6 8 0 0 。 0 0 6 0 0 。 0 0 0 3 8 0 。 0 0 6 6 5 。 石4 2 3 0 3 1 5 8 0 0 。 0 0 7 0 0 。 0 00 4 1 0 。 0 0 7 6 5 。 5 4 2 3 0 4 1万8 0 0 。 0 01 0 0 。 0 0 0 4 3 0 。 0 0 1 6 6 。 3 6 6 3 0 5 1 5 8 0 0 。 0 0 1 0 0 . 0 0 0 6 3 0 。 0 0 1 9 6 。 2 01 3 0 6 1 5 8 0 0 。 0 0 6 0 0 。 0 0 0 2 9 0 。 0 0 6 4 5 。 7 5 9 3 0 7 1 5 8 0 0 。 0 0 4 4 0 。 0 00 4 5 0 。 0 0 5 1 5 。 7 0 3 30 8 1 5 8 0 0 。 0 0 9 4 0 。 0 00 3 8 0 。 0 1 0 0 5 。 4 4 7 3 0 9 1 5 8 0 0 。 0 0 5 6 0 。 0 0 0 52 0 。 00 6 4 5 。 5 3 6 一 _ _ _ _ _ 一一 _ _ _ _ _ _ _ 一 一 一~ ~ ~ 舀` - ~ - ~ 一 一4 6 3

计，则将（3)，(4)式简化，并与（5)式一起代人（2)式，整理可得： -logt%Mg]C%0]=-logKxso+e8s(C%Mg]+1.5C%0]) (6) 用(6)式和表1中所列1480℃，1530℃，1580℃实验数据，作图1，并由线性回 归计算得： 1480℃10gKM80=-6.69;KMg0=2.04×10-7,e88=-156.1 1530℃1 ogKM0=-6.58影KMg0=2.63×10-7,e8=-105.7 1580℃1 Og KME0=-6.31、Krg0=4.89×10-7；e8=-90.4 综合3个温度下的计算结果，可得在1480℃~1580℃下， 1o0Mg0=0.50-1.27×10*/T 4G°xg0=2.43×105-9.57T J/mol e8=1.10×103-2.19×10°/T 2.2合金元素Fe、Al、Cr与镂的相互作用系数 用同一活度法研究合金元素Fe、Al、Cr与Mg的相互作用的实验数据列于表2、表3和 表4。 当体系达到平衡时，有镁的溶解平衡： Mg(g)=〔Mg〕 aMg=〔%MgfMe logaxe =log[%MgJ+logfMe (7) 而： logfMg=eMgC%Mg〕+egC%O〕+es〔%M) (8) 式中C%M)为合金元素M的含量。忽略式中数值较小的e:C%Mg〕项，将(8)式代人 (7)式，经整理得： -{log〔%Mg〕+e&g〔%O]}=-1 ogaMg+e〔%M) (9) 表21480°C下镍液中Fe-Mg互相作用数据 Table 2 The data of interaction of Fe-Mg in nickel melt at 1 480C NO. 〔%Mg) C%Fe] 〔%0] -{1ogC%Mg]+e&g×〔%O)} 401 0.0034 0.70 0.00064 2.618 402 0,0033 0.54 0.00041 2.578 403 0,0032 0.86 0,00030 2.565 404 0.0037 1.08 0.00014 2,465 405 0.0031 0,89 0.00028 2.574 406 0.0030 0.12 0,00042 2.621 407 0,0060 1.55 0.00043 2.322 408 0.0021 0.09 0.00030 2.748 409 0.0021 0.20 0.00046 2.786 410 0.0021 0.26 0.00042 2,776 464

计 , 则将 ( 3 ) , ( 4 ) 式简化 , 并与 ( 5 ) 式一起代人 ( 2 ) 式 , 整理可得 : 一 1 0 9 〔% M g〕 〔% O 〕 = 一 l o g K 、 g 。 + e 号 g ( 〔肠 M g〕 + 1 。 5〔% O 〕 ) 用 ( 6 ) 式和表 1 中所列 1 4 80 ℃ , 1 5 3 0 ℃ , 1 5 80 ℃ 实验数据 , 作 图 1 归 计算得 : 1 4 8 0 ℃ l o g K , : 。 = 一 6 。 6 9 ; K , ` o = 2 。 0 4 x 1 0 一 7 ; e 苦 ` = 一 1 5 6 。 1 1 5 3 0 ℃ l o g K , g 。 = 一 6 . 5 8 ; 尤 二 : 。 = 2 。 6 3 x l o 一 7 ; e 若 g = 一 1 0 5 . 7 1 5 8 0 ℃ l o g K , : 。 = 一 6 . 3 1 、 K ` : 。 = 4 . 8 9 x 1 0 一 7 ; e 苦 g = 一 9 0 . 4 综合 3 个温度下 的计算结果 , 可得在 1 4 8 0 ℃ 一 1 5 80 ℃ 下 , l o a M : 。 = 0 。 5 0 一 1 。 2 7 x 1 0 咭 / T △G o , 。 。 = 2 。 4 3 x 1 0 3 一 9 . 5 7 T J / m o l e 苦 g = i 。 1 0 x 1 0 “ 一 2 . i g x i o 6 / T ( 6 ) 并 由线性回 2 。 2 合 金元素 F e 、 lA 、 cr 与镁 的相互 作 用 系数 用 同一活 度法研究合金 元 素F e 、 A l 、 C r与 M g 的相 互作用 的实验数据 列于表 2 、 表 3 和 表 4 。 当 体系达 到平衡时 , 有镁 的溶解平衡 : M g ( g ) = 〔M g 〕 a M g = 〔% M g〕f , g l o g a , , = 1 0 9 〔% M g 〕 + l o g f , 。 ( 7 ) 而 : l o g f 二。 = e 签要〔纬 M g〕 + e 婉 〔写 O 〕 + e 盗 : 〔% M 〕 ( s ) 式 中〔 % M〕为合 金元素 M 的含量 。 忽 略 式 中 数 值 较 小 的 · 心暮〔% M g〕项 , 将 ( 8 ) 式代 人 ( 7 ) 式 , 经整理得 : 一 { 1 0 9 〔% M g 〕 + e 品 g 〔% O〕 } = 一 l o g a M 。 + e 鑫〔% M 〕 ( 9 ) 表 2 1 48 0 O C下 镶液 中 F e 一 M g 互相 作用教据 T a b l e 2 T h e d a t a o f i n t e r a e t i o n o f F e 一 M g i n n i e k e l m e l t a t 1 4 8 0 O C N O 〔 % M g 〕 〔 % F e 〕 〔% O 〕 一 厦 1 0 9 〔% M g 〕 + e显 。 x 〔% O 〕 } 4 0 1 4 0 2 4 0 3 4 0 4 4 0 5 4 0 6 4 0 7 4 0 8 4 0 9 4 1 0 0 。 0 0 3 4 0 。 0 0 33 0 。 0 0 3 2 0 。 0 0 3 7 0 。 0 0 3 1 0 。 0 0 3 0 0 。 0 0 6 0 0 。 0 0 2 1 0 。 0 0 2 1 0 。 0 0 2 1 0 。 7 0 0 。 5 4 0 。 8 6 1 。 0 8 0 。 8 9 0 。 1 2 l 。 5 5 0 。 0 9 0 。 2 0 0 。 2 6 0 。 0 00 6 4 0 。 0 0 04 1 0 。 0 0 0 3 0 0 。 0 0 0 1 4 0 。 0 0 0 2 8 0 。 0 0 0 4 2 0 。 0 0 0 4 3 0 . 0 0 0 3 0 0 。 0 0 0 4 6 0 。 0 0 0 4 2 2 。 6 1 8 2 。 5 7 8 2 。 5 6 5 2 。 4 6 5 2 。 5 7 4 2 。 6 2 1 2 。 3 2 2 2 。 7 4 8 2 。 7 8 6 2 一 7 7 6 一一 一 山一 一一 - 一~ 氏 声~ 闷旅 . ~ 一 . 曰` ` 幽~ ~ ~ ` `曰 . . `` ` . `` . . . 网卜 碑` . .` . 目 ` . . 卜司 一 4 6 4

表31480°C下镍液中A1-Mg相互作用数据 Table 3 The data of interaction of Al-Mg in nickel melt at 1 480C NO. 〔%Mg] C%A1) [%0) -{log〔%Mg〕+e&g×c%o)} 501 0.0090 0.37 0.00038 2.135 502 0.0110 0.75 0.00029 2.027 503 0.0070 0.23 0.00018 2.197 504 0.0090 0,51 0.00048 2.158 505 0.0070 0,16 0,00042 2.253 506 0.015 0.75 0.00027 1.887 507 0.011 0.75 0.00026 2.019 508 0.0060 0.11 0.00048 2.334 609 0.015 0,80 0.00035 1.906 510 0.010 0.33 0.00086 2.201 表41480°C下镍液中Cr-Mg相互作用数据 Table 4 The dafa of interaction of Cr-Mg in nickel melt at 1 480C NO 〔9%Mg〕 〔%Cr) 〔%O〕 -{1og〔%Mg〕+eg×〔%0)} 601 0.00035 1.58 0,00019 3.500 602 0.00057 1,42 0.00051 3.364 603 0.00023 1.90 0.00057 3.772 604 0.0021 0.61 0.00010 2.701 605 0.00163 0.62 0.00016 2.825 606 0.0025 0.52 0.00012 2.630 607 0.0024 0.28 0.00014 2.635 608 0.0004 1.64 0.00029 3.466 7.00 4.0 ●1460℃ 01530℃ 01580℃ 6 6.00 (C0% 3.0 × 2.0 5.00 oLc] 1.0 -6[A1] ·rFc] 4.00 0.0L 10 15 0.0 1.0 2.0 (〔Mg)+1.5x(930))×103 上州] 图1-1og(C%Mg〔%0])与C%Mg)+1.5〔%O)的关系 Fig.1 -log(Mg%J)vs%Mg]+1.5%) 图2合金元素M与Mg在镍液中于1480℃下的相互作用 Fig.2 The inteaction of alloying clement M with Mg in nickel melts at 1480C 465

表 3 1 4幼 。 C 下镍液中Al 一 M g 相互 作用 数据 T a b l e 3 T h e d a t a o f i n t e r a e t i o n o f A I 一 M g 〔写M g 〕 〔% A l 〕 〔% O 〕 i n n i e k e l m e l t a t 1 4 8 0 “ C N O 一 { 1 0 9 〔% M g 〕 + e 显 : x 〔写o 〕 } n ó 5 0 1 0 5 0 2 5 03 5 0 4 5 05 50 6 5 0 7 5 0 8 50 9 5 1 0 0 一 0 0 9 0 0 。 0 11 0 0 。 0 07 0 0 。 0 0 9 0 0 。 0 0 7 0 0 一 0 1 5 0 。 0 11 0 。 00 6 0 0 。 0 1 5 0 。 0 1 0 。 3 7 。 7 5 0 。 2 3 0 。 5 1 0 。 1 6 0 。 7 5 0 。 7 5 0 。 1 1 0 。 8 0 0 。 3 3 0 。 0 0 0 3 8 0 。 0 0 0 2 9 0 。 0 0 0 1 8 0 。 0 0 0 4 8 0 。 0 0 0 4 2 0 。 0 0 0 2 7 0 。 0 0 02 6 0 。 0 0 0 4 8 0 一 0 0 0 3 5 0 一 0 0 0 8 6 2 。 13 5 2 。 02 7 2 。 19 7 2 。 15 8 2 。 25 3 1 。 88 7 2 。 0 1 9 2 。 3 3 4 1 。 9 0 6 2 。 2 0 1 表 4 1 4 8 0 “ C 下 镶液 中C r 一 Mg 相互作用救据 T a b l e 4 T h e d a f a o f i n t e r a e t i o n o f C r 一 M g i n n i e k e l m e l t a t 1 4 8 0 “ C N O 〔% M g 〕 〔% C r 〕 C% O 〕 一 { 1 0 9 〔% M g 〕 + e 显 , x 〔写 o 〕 } 6 01 6 0 2 6 0 3 6 0 4 6 0 5 6 0 6 6 0 7 6 0 8 0 。 0 0 0 3 5 0 . 0 00 5 7 0 。 0 00 2 3 0 一 0 0 2 1 0 。 0 0 1 63 0 . 00 2 5 0 。 00 2 4 0 。 0 0 0 4 l 。 5 8 1 。 4 2 1 。 9 0 0 。 6 1 0 。 6 2 0 。 5 2 0 。 2 8 1 。 6 4 0 一 0 00 1 9 0 . 0 0 0 5 1 0 . 00 0 5 7 0 . 0 0 0 1 0 0 . 0 0 0 1 6 0 。 0 0 0 1 2 0 。 0 0 0 1 4 0 。 0 0 0 2 9 3 一 5 0 0 3 。 3 6 4 3 一 7 72 2 一 7 0 1 2 一 8 2 5 2 一 6 30 2 。 6 3 5 3 。 4 66 7 。 0 0 含。ó了éē十鸳思ó宁g 6 。 0 0 5 . 0 0 目目弓聂ǎ门。故x àg T 4 。 0 0 . 1 4 80 O C 0 1 5 30 . C 0 1 5 8 0 . C 沐 布户 卜 1 0 1 5 ~ ` 口臼 _ 与 ` 户尸一 J } 尸 …l … 一一百 0 〔峋仁八直 ` . [斗〕 ( 〔%Mq 〕 + 1 . s x 〔%o〕 ) 欠 1 0乏 L%M 〕 图 i 一 1 0 9 (〔% M g 〕〔 % O 刀 与〔% M g 〕+ i 。 5〔% O 〕的关系 F i g 。 i 一 1 0 9 (〔 % M g 〕〔% 0 〕) v s 〔 % M g 〕+ 1 。 5〔% O 〕 图 2 合金元素 M 与 M g 在镍液中于 1 4 8。℃ 下的相互 作用 F 19 . 2 T h e i n t e a e t i o n o f a l l o y i n g e l e m e n t M w i t h M g i n n i e k e l m e l t s a t 1 4 8 0 ,C 4 6 5

由前部分实验结果，1480℃下eg=-234.2,则用（9)式分别对表2、3、4中的数 据进行处理，作图2，并由线性回归计算得： 1480℃下、eg=-0.28;et5=-0.51；e5=0.72。 3结 论 本实验用蒸汽平衡法研究了1480℃~1580℃内，镍液中Mg-0反应平衡，以及1480℃ 下，合金元素Fe、Al、Cr对Mg的活度相互作用系数，测得在1480℃~1580℃下，镍液中 1ogK5=0.50-1.27×104/T △G5=2.43×105-9.57TJ/mol eg=1.10×103-2.19×108/T ,1480℃下，e=-0.28;e4g=-0.51；e5=0.72。 参考文献 1 Holt R T,Wallance W.Intern,Metals Rev,,1976,21:1 2张红斌。镍基高温合金译文集，1983，(4)：543 3 KyauKon M C.Packucnemue MeranoB,1975,306 4王丛桦，韩其勇。金属学报，1988,243(6)：446 466

由前部分实验结果 , 14 50 ℃ 下 e 魂 二 一 2 34 . 2 , 则用 ( 9 ) 式分 别对表 “ 、 3 、 4 中的数 据进行处 理 , 作图 2 , 并由线性回 归计算得 : 1 4 8 0 ℃ 下 、 e 备雷二 一 0 . 2 8 ; e 众姿 二 一 。 。 5 1 ; e 益奋= o 。 7 2 。 3 结 论 本实验用蒸汽平衡法研究了1 4 8 0 ℃ ~ 1 5 80 ℃ 内 , 镍 液中 M g 一 O 反应平衡 , 以及 1 4 80 ℃ 下 , 合金元素 F e 、 A l 、 C r对 M g 的活 度相互 作用系数 , 测得在 1 4 80 ℃ 一 1 5 8 0 ℃ 下 , 镍液中 l o g K 瞥 = 0 。 5 0 一 1 . 2 7 x 1 0 4 / T A G o 啥 = 2 。 4 3 x 1 0 5 一 9 。 5 7 T J/ m o l e 瞥 = l 。 1 0 x 1 0 “ 一 2 。 1 9 x 1 0 “ / T 1 4 8 0 ℃下 , e 靛 = 一 0 . 2 衍 e 彭 = 一 。 。 51 ; e 孔 之 0 . 72 。 参 考 文 献 H o l t R T , W a l l a n e e W . I n t e r n . M e t a l s R e v . , 1 9 7 6 , 2 1 : 1 张红斌 。 镍 基高温 合金译文集 , 1 9 8 3 , ( 4) : 5 43 K y 卫 从 K o B M C 。 P a e ` “ e 几 e 班 u e 班 e T a 几 几 o B , 1 9 7 5 , 3 0 6 王丛桦 , 韩其勇 . 金 属学报 , 1 9 8 8 , 2 4 3 ( 6 ) ` 4 4 6 4 6 6