Thermodynamic analysis of the chromium – nickel – oxygen system

Проведен термодинамический анализ системы Cr–Ni–O, включающей различные фазы переменного состава (твёрдые и жидкие растворы, оксидные соединения с отклонениями от стехиометрии). Методика опирается на использование подрешёточной модели и полиномиальной модели Редлиха–Кистера. Продемонстрированы подходы к термодинамическому описанию жидких и твердых растворов кислорода в металле, а также оксидов различного состава и структурного типа (MeO, Me3O4 и Me2O3). Представлены выражения для энергий Гиббса рассмотренных фаз. Опираясь на описанные методики, построена фазовая диаграмма исследованной системы для температуры 1873 К, а также концентрационные зависимости кислородного потенциала для металлического расплава данной системы. Результаты расчёта сопоставлены с экспериментальными данными. Thermodynamic analysis of the Cr – Ni - O system has been carried out. The system includes various phases of variable composition (solid and liquid solutions, oxide compounds with deviations from stoichiometry). The technique relies on the use of the sublattice model and the polynomial Redlich – Kister model. The approaches for thermodynamic description of liquid and solid oxygen solutions in a metal, as well as oxides of different composition and structural type (MeO, Me3O4 and Me2O3) are demonstrated. Expressions for the Gibbs energies of phases are presented. The phase diagram of the system, based on the described techniques, has been created for 1873 К, as well as the temperature dependences of the oxygen potential for the system. The results of calculations are compared to experimental data. Леонович Борис Иванович – кандидат технических наук, доцент. E-mail: borivan@bk.ru Трофимов Евгений Алексеевич – доктор химических наук, доцент кафедры общей металлургии, Южно-Уральский государственный университет, филиал в г. Златоусте. 456209, г. Златоуст, ул. Тургенева, 16. E-mail: tea7510@gmail.com Дильдин Андрей Николаевич – кандидат технических наук, доцент кафедры общей металлургии, Южно-Уральский государственный университет, филиал в г. Златоусте. 456209, г. Златоуст, ул. Тургенева, 16. E-mail: andildin@mail.ru. B.I. Leonovich, Zlatoust, Russian Federation, borivan@bk.ru E.A. Trofimov, Zlatoust branch of the South Ural State University, Zlatoust, Russian Federation, tea7510@gmail.com A.N. Dil’din, Zlatoust branch of the South Ural State University, Zlatoust, Russian Federation, tea7510@gmail.com