Fasdiagram är viktiga verktyg för att förstå solidifieringsprocessen av legeringar och andra material. De ger information om stabiliteten i olika faser vid olika temperaturer och kompositioner. Fastställande av fasfraktioner från dessa diagram hjälper till att förutsäga materialegenskaper och styra tillverkningsprocesser.
Förstå fasdiagram
Ett fasdiagram visar jämviktstillstånden i ett system vid olika temperaturer och kompositioner. Det visar regioner där specifika faser är stabila och gränserna där fastransformationer uppstår. Diagrammet innehåller vanligtvis likvidus, solidus och solvus-linjer, som är avgörande för fasfraktionsberäkningar.
Metoder för att beräkna fasfraktioner
En vanlig metod innebär att man använder hävstångsregler, som är tillämpliga i binära system på jämvikt. Hävstångsregeln avser den övergripande sammansättningen av de enskilda fasernas sammansättningar och deras respektive belopp. Den bygger på principen om massbalans och är enkel att tillämpa när fasdiagrammet är väldefinierat.
Applicera Lever-regeln
För att bestämma fasfraktionerna med hjälp av spakregeln, identifiera temperatur och sammansättningspunkt på fasdiagrammet. Rita en horisontell slipslinje över tvåfasregionen. Fraktionen i varje fas är proportionell mot längden på slipslinjesegmenten motsatta varje fas sammansättning.
- Hitta den totala sammansättningen på diagrammet.
- Rita en horisontell linje vid temperatur av intresse inom tvåfasregionen.
- Mät segmenten i sliplinjen som motsvarar varje fas.
- Beräkna fasfraktioner baserat på förhållandet mellan dessa segment.