إن رسم الخرائط المرحلة هو أدوات أساسية في علوم المواد، لا سيما لاختيار المواد المناسبة للتطبيقات ذات التمرين العالي، وهي توفر تمثيلاً بصرياً لاستقرار مختلف المراحل وتحويلها في إطار نظام مادي في ظل درجات حرارة متباينة وظروف تكوين مختلفة.

فهم مقياس المرحلة

ويظهر مخطط المرحلة حالات التوازن في نظام مادي، ويبين المراحل التي تكون مستقرة عند درجات حرارة معينة وتكوينات معينة، وتساعد هذه المعلومات المهندسين على التنبؤ بكيفية التصرف في المواد أثناء العمليات ذات الحرارة العالية أو ظروف الخدمة.

أهم رسوم برمجيات المرحلة

وتشمل السمات الهامة خطوط السوائل والصلصة التي تشير إلى درجات الحرارة التي يبدأ فيها الانصهار ويكتمل، وتحدد الحدود المرحلة المناطق التي تتعايش فيها مراحل مختلفة، كما يبرز الرسم البياني النقاط غير المشتقة، مثل النقاط الرحمية أو الثابتة، حيث تتحول المراحل المتعددة في آن واحد.

تطبيق مقياس المرحلة في اختيار المواد

وعند اختيار المواد اللازمة لتطبيقات ذات درجات حرارة عالية، من الأهمية بمكان النظر في استقرار المراحل عند درجات حرارة التشغيل، وتفضّل المواد التي تجتاز مراحل مستقرة تقاوم الانصهار أو التحولات غير المرغوب فيها، وتساعد رسم الخرائط على تحديد هذه المواد عن طريق الكشف عن درجات الحرارة التي تظل فيها المراحل مستقرة.

فعلى سبيل المثال، عند اختيار السواحل من أجل نصلات توربين، يدرس المهندسون مخططات المرحلة لضمان الحفاظ على الصومعة ومقاومتها للتآكل عند درجات الحرارة العالية، ويبحثون عن مراحل لا تفكك أو تحول إلى أشكال رشوة أو أقل استصوابا أثناء العملية.

  • تحديد المراحل المستقرة في درجات حرارة التشغيل
  • تقييم إمكانيات التحولات التدريجية التي يمكن أن تضعف المواد.
  • اختيار التكوينات التي تتجنب المراحل غير المرغوب فيها.
  • النظر في آثار العناصر المحية على استقرار المرحلة.