液体と固体温度を理解することは、金属合金相図の研究で不可欠です。これらの温度は、材料の設計と処理に重要な融点と凝固プロセスの境界を定義します。これらの温度の正確な計算は、異なる熱条件下で合金動作を予測するのに役立ちます。

フェーズ図の基礎

相図は、さまざまな温度と組成物で合金システムにおけるフェーズの安定性を示しています。 液体線は、合金が完全に液体である温度を上回ることを意味します。 固体線は、合金が完全に固体である温度をマークします。

液体の温度の計算

液体の温度は、エンパイラ式または熱力学モデルを使用して推定することができます。 1つの一般的なアプローチは、Gibbbsフリーエネルギーに基づいて、レバールールと相平衡計算を含みます。 バイナリ合金の場合、特定の組成物における液体温度は、既知の相境界間の線形または多項間間接観によって近づけることができます。

固体温度の計算

固体温度は、液体と同じ方法で決定されることが多いです。 温度計ソフトウェアとデータベースは、相安定性とエネルギーの自由差を計算することで、正確な値を提供できます。 差動スキャンのカロリーメトリメトリー(DSC)からの実験データも、これらの計算を検証するために使用することができます。

実用的応用

液体および固体温度の正確な知識は合金の処理、熱処理および鋳造で助けます。それは望ましい微生物構造および機械特性を達成することを確認します。エンジニアは特定の適用のための冷却率そして合金の構成をを最大限に活用するためにこれらの温度を使用します。