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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 6/2019

12.04.2019

Effect of Solid Solution Elements on Solubility Products of Carbides and Nitrides in Ferrite: Thermodynamic Calculations

verfasst von: Xuan-Wei Lei, Da-Yong Li, Xue-Hui Zhang, Tong-Xiang Liang

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 6/2019

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Abstract

Thermodynamic calculation based on the two sublattice model are used to evaluate solubility products of titanium, niobium, vanadium carbide, and nitride in ferrite under the effect of solid solution alloy elements Mn and Ni, respectively. The results show that the calculated solubility products of these binary compounds in pure ferrite are closer to the solubility products by experimental measurements than the solubility products by thermodynamic calculations in previous studies. The solubility products in ferrite, on the condition that the total solid solution alloy content is relatively small, are given as follows:
$$ \log ^{\alpha }K_{\text{TiC}} = 5.08 - \frac{11,048}{T} + 0.04\left[ {\text{wt pct Mn}} \right] + \frac{62}{T}\left[ {\text{wt pct Ni}} \right] $$
$$ \log ^{\alpha }K_{\text{NbC}} = 5.72 - \frac{12,249}{T} + 0.06\left[ {\text{wt pct Mn}} \right] + \frac{44}{T}\left[ {\text{wt pct Ni}} \right] $$
$$ \log ^{\alpha }K_{\text{VC}} \, = \,6.02\, - \,\frac{9563}{T} + \left( { - \,0.04 + \frac{79}{T}} \right)\left[ {\text{wt pct Mn}} \right] + \left( { - \,0.03 + \frac{80}{T}} \right)\left[ {\text{wt pct Ni}} \right] $$
$$ \log ^{\alpha }K_{\text{TiN}} = 5.41 - \frac{16,997}{T} + 0.03\left[ {\text{wt pct Mn}} \right] + \frac{32}{T}\left[ {\text{wt pct Ni}} \right] $$
$$ \log ^{\alpha }K_{\text{NbN}} = 5.51 - \frac{12,799}{T} + 0.05\left[ {\text{wt pct Mn}} \right] + \frac{13}{T}\left[ {\text{wt pct Ni}} \right] $$
$$ \log ^{\alpha }K_{\text{VN}} = 4.94\, - \,\frac{10,615}{T} + \left( { - \,0.05 + \frac{85}{T}} \right)\left[ {\text{wt pct Mn}} \right]\, + \,\left( { - \,0.03 + \frac{49}{T}} \right)\left[ {\text{wt pct Ni}} \right] $$

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Metadaten
Titel
Effect of Solid Solution Elements on Solubility Products of Carbides and Nitrides in Ferrite: Thermodynamic Calculations
verfasst von
Xuan-Wei Lei
Da-Yong Li
Xue-Hui Zhang
Tong-Xiang Liang
Publikationsdatum
12.04.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 6/2019
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-019-05188-y

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