Resumen

En la práctica de los estudios teóricos complejos de sistemas multicomponentes se conoce el método denominado análisis termodinámico-diagramático, que simplifica enormemente el estudio de las características de las transformaciones de fase en sistemas multicomponentes dividiéndolos en subsistemas parciales elementales termodinámicamente estables de la misma dimensión que el principal. El análisis de diagramas termodinámicos combina una evaluación termodinámica de la interacción química de los componentes del sistema estudiado con un diagrama geométrico. Tal combinación, como han demostrado los estudios de las bases fisicoquímicas de la producción de refractarios y ferroaleaciones, resulta productiva a la hora de interpretar las interacciones químicas en sistemas complejos.

INTRODUCCIÓN

Se ha llevado a cabo un análisis termodinámico-diagramático del sistema Fe-Si-Al-Mn con la construcción de diagramas de relaciones de fase. Se han construido diagramas de relaciones de fase de partes individuales del sistema Fe-SiAl-Mn. La triangulación del sistema Fe-Si-Al-Mn basada en el cálculo de la energía de las posibles reacciones permitió identificar un conjunto de triángulos estables de fases coexistentes con la determinación de las principales zonas de cristalización del aluminio silicomanganeso para composiciones industriales [1, 2].

Las composiciones efectivas de aleaciones complejas a base de hierro, manganeso, cromo y aluminio se establecen en forma de modelos matemáticos para cada tetraedro. Los resultados obtenidos permitirán posteriormente determinar la composición de fase de los productos metálicos durante la fundición de diversos grados de aluminosilicomanganes e y el contenido residual máximo de silicio y aluminio en ellos, mientras se utilizan estos últimos en los procesos de reducción del manganeso a partir del mineral de manganeso [3].

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

En el presente trabajo se plantea la tarea de construir un diagrama de la estructura de fases del sistema Fe-Si-Al-Mn sólo a una temperatura (298 K). La energía de Gibbs de un compuesto se calcula a partir de los valores de referencia de la entalpía y la entropía de los reactantes. Las constantes termodinámicas que faltan de los compuestos binarios se asumen en el folleto [4, 5].

Los parámetros termodinámicos utilizados de los compuestos FeSiAl-Mn se muestran en la Tabla 1.

En el trabajo se utilizó el método teórico (de cálculo) de construcción de diagramas. Los métodos de diagramas termodinámicos, que se utilizan ampliamente en la práctica de la investigación [6]. Para la descripción matemática del diagrama de composición de fases se utilizó un método de equilibrio propio [7].

• Materias:Modelo Matemático Ferroaleación Diagrama de fase Análisis termodinámico
• Subjects:Mathematical model Ferroalloy Phase diagram Thermodynamic analysis
• Palabras claves:Fe-Si-Al-Mn; Diagrama termodinámico; Energía de Gibbs; Fases; Modelo matemático
• Keywords:Fe-Si-Al-Mn; Thermodynamic diagram; Gibbs energy; Phases; Mathematical model