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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter December 20, 2021

Mg-rich Phase Equilibria and Thermodynamic Assessment of the Mg-Sc System

Mg-reiche Phasengleichgewichte und thermodynamische Modellierung des Mg–Sc Systems
Alexander Pisch, Rainer Schmid-Fetzer, Gabriele Cacciamani, Paola Riani, Adriana Saccone and Riccardo Ferro

Abstract

The Mg-rich phase equilibria in the Mg–Sc binary system have been established by experiments and thermodynamic modelling. The (Mg)-βSc two-phase region is of special interest, because the shape of the diagram proposed in the literature is thermodynamically not possible. A series of experiments have therefore been defined based on preliminary thermodynamic calculations. The c/a ratio of the lattice parameters within the (Mg) solid solution decreases monotonically. The measured liquidus temperatures of selected samples confirmed the literature values. The final thermodynamic modelling reproduces well the equilibria in the Mg-rich part of the Mg–Sc system. Our experimentally supported and calculated phase diagram differs considerably from the proposed diagram in the literature. Open questions still remain concerning the solid state equilibria in the Sc-rich part, where further experimental work is needed.

Abstract

Die Mg-reichen Phasengleichgewichte im binären Mg–Sc System wurden durch Experimente und thermodynamische Modellierung bestimmt. Dabei ist das (Mg)-βSc Zweiphasengebiet von besonderem Interesse, da die Form des in der Literatur vorgeschlagenen Phasendiagramms thermodynamisch nicht mÖglich ist. Auf einer vorläufigen thermodynamischen Modellierung aufbauend wurden gezielt Experimente definiert und durchgeführt. Das Verhältnis der Gitterparameter c/a im (Mg)-Mischkristall fällt monoton. Die an ausgewählten Proben gemessene Schmelztemperaturen stimmen mit den in der Literatur berichteten überein. Die endgültige thermodynamische Modellierung reproduziert gut die Phasengleichgewichte im Mg-reichen Teil des Mg–Sc Systems. Unser durch Experimente gestütztes und gerechnetes Phasendiagramm unterscheidet sich erheblich von dem Vorschlag in der Literatur. Die FestkÖrpergleichgewichte im Sc-reichen Teil benÖtigen weitere experimentelle Arbeit.


Alexander Pisch, Rainer Schmid-Fetzer* AG Elektronische Materialien Institut für Eisenhüttenkunde und Gieβereiwesen, TU Clausthal Robert-Koch-Str. 42, D-38678 Clausthal-Zellerfeld, Germany
Gabriele Cacciamani, Paola Riani, Adriana Saccone, Riccardo Ferro Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, Università di Genova via Dodecaneso, 31 – I-16146 Genova, Italy

Corresponding author: Fax: ++49-5323-723120


  1. This work was supported by the German Research Council (DFG) in the framework of the “Thrust Research Project SFB 390: Magnesium Technology“ at the Technical University of Clausthal as well as by DAAD (Deutscher Akademischer Austausch Dienst) and by CRUI (Conferenza dei Rettori delle Università Italiane) under the “Vigoni” bilateral programme.

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Received: 1998-03-04
Published Online: 2021-12-20

© 1998 Carl Hanser Verlag, München