Interpretation and meaning of the diffusion coefficient in the solid Al-3.5Li alloy by measurement of the Li-solute redistribution

The galvanostatic method used in previous measurements of the chemical diffusion coefficient in the Al-rich aluminium-lithium alloys has given a numerical values of the above coefficient at four imposed temperatures. This directly measured values of diffusion coefficient is compared with the value obtained indirectly from the measurement of the Li-solute redistribution within the Al-3.5Li alloy solidified directionally in the Bridgman system. The adequate theoretical considerations dealing with the description of solute redistribution in eutectic system has been made to calculate the value of back-diffusion parameter for the performed 2D experiment. The definition of back-diffusion parameter has been rearranged to calculate the numerical value of the diffusion coefficient in the solid. It has been shown that back-diffusion parameter plays essential role in the model of solute redistribution which is discussed from the viewpoint of the application of current model for redistribution to calculation of the solidification path.

---

Metoda ogniw stężeniowych wykorzystana w poprzednich pomiarach chemicznego współczynnika dyfuzji dla stopów aluminium-lit pozwoliła na określenie wartości liczbowej tego współczynnika dla czterech zadanych temperatur. Ta bezpośrednio mierzona wartość współczynnika dyfuzji jest porównana z wartością liczbową tego współczynnika okresloną pośrednio z pomiarów redystrybucji litu dla stopu Al-3.5Li poddanego krystalizacji w układzie Bridgmana. Opracowano odpowiednie równania dotyczące opisu redystrybucji w systemach eutektycznych celem obliczeń parametru dyfuzji wstecznej dla dwuwymiarowego (2D) eksperymentu krystalizacji. Definicja paremetru dyfuzji wstecznej została przekształcona do postaci umożliwiajacej obliczenia wartości liczbowej współczynnika dyfuzji w fazie stałej. Pokazano, że parametr dyfuzji wstecznej odgrywa zasadniczą rolę w modelu redystrybucji, co przedyskutowano z punktu widzenia wyznaczania ścieżek krystalizacji.