Termodynamické modelování sigma fáze v soustavě Co-Cr

Bc. Aneta Holemářová

Bachelor's thesis

Thermodynamic modelling of sigma phase in Co-Cr system

Abstract:

V této bakalářské práci je studována sigma fáze v systému Co-Cr. Oblast stability a termodynamické vlastnosti sigma fáze jsou modelovány pomocí výpočtů provedených metodou CALHPAD (CALculation of PHAse Diagrams). K popisu sigma fáze vybraný podmřížkový model charakterizuje závislost její Gibbsovy energie jak na složení, tak i teplotě. Jak je zvykem u CALPHAD metody, způsob použití podmřížkového modelu souvisí s krystalovou strukturou fáze. Praktická část práce se zaměřuje na vytvoření termodynamické databáze a výpočet fázového diagramu v systému Co-Cr pomocí programu PANDAT, který pracuje na bázi metody CALPHAD. Základní informace o termodynamice a fázových rovnováhách v soustavě Co-Cr byly získány z práce: Zhou L., Mao H., Korzhavyi P. A., Selleby M. Thermodynamic re - assessment of the Co–Cr system supported by first-principles calculations. Calphad 52 (2016) 1-7. V této práci je sigma fáze popsána pomocí LRO-NOD modelu (model for phases with Long Range Ordering and NO Disordered state). Na základě literárních dat byla sestavena termodynamická databáze vhodná pro program PANDAT, ověřena její funkčnost a spočten fázový diagram, který odpovídá fázovému diagramu spočtenému v programu Thermo-Calc a publikovanému v literatuře ve výše uvedené literatuře.

Abstract:

In this thesis, a sigma phase in the Co-Cr system is studied. The region of stability and thermodynamic properties of the sigma phase are modelled by means of CALPHAD method (CALculation of PHAse Diagrams). The sublattice model chosen for the description of the sigma phase characterises the dependence of its Gibbs energy on both composition and temperature. As usual for CALPHAD method, the way of use of the sublattice model is related to the crystal structure of studied phase. In the practical part, this work is focused on the creation of thermodynamic database and the calculation of phase diagram of the Co-Cr system by means of PANDAT program, which is based on CALPHAD method. The basic information on the thermodynamics and phase equilibria in the Co-Cr systém was obtained from the work: Zhou L., Mao H., Korzhavyi P. A., Selleby M. Thermodynamic re-assessment of the Co–Cr system supported by first-principles calculations. Calphad 52 (2016) 1-7. In this thesis, the sigma phase is described by means of the LRO-NOD model (model for phases with Long Range Ordering and NO Disordered state). Based on literature data, the thermodynamic database suitable for program PANDAT was constructed. The functionality of the new database was confirmed and the phase diagram was calculated. This diagram corresponds to the phase diagram calculated by the program Thermo - Calc and published in the above-mentioned literature.

Keywords

Sigma fáze, CALPHAD metoda, Podmřížkový model, Co-Cr systém, Sigma phase, CALPHAD method, Sublattice model

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 23. 6. 2016
• Supervisor: doc. Mgr. Jana Pavlů, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Chemistry / Chemie se zaměřením na vzdělávání