开始说说计算三元相图。从计算角度来说,二元相图与三元相图并没有本质差异,而且计算中用到的优化方法也相近,两者在计算机中的差异仅仅在于所用的数据库不同。当然,三元与二元相比,需要处理的相更多,因此计算本身的重要性更加突出。
继续以Al-Mg-Si三元体系为例进行说明。
我们说三元相图,通常意义上都是说三元相图的某个截面,因为通常来说还是不习惯处理立体图形。三元相图的截面常用的有等温截面和等成分截面两种。在二元相图中,截面退化为一条直线,也就是在用Pandat计算相图(2)提到的Line。因此在三元相图的截面计算中,自然就用到了Section的概念。
导入Al-Mg-Si三元相图数据库
选择PanPhaseDiagram菜单中的Section Calculation
设置计算参数,这里选择计算Al-Mg-Si体系的500℃等温面,温度固定为500℃
计算结果以传统Gibbs三元相图形式表示。其中不同的相之间用蓝色粗线区分开。
两相之间的平衡用Tie-line隔开,Tie-line的具体数据可以在Table里面查看。需要注意的是,这里举例里面Tieline的前四排实际上是三相共存区的Tie-triangle
当然,计算等成分截面也是相似的。注意这里所说的等成分并不是说这个截面上的成分都相同,这样就不是一个截面而是一条直线。所谓等成分只不过是说三元成分之间存在1种且仅1种线性约束关系。当然,这里只能处理线性约束。因此计算的是一个平面。
导入Al-Mg-Si三元相图数据库
选择PanPhaseDiagram菜单中的SectionCalculation
设置计算参数,这里选择计算Al-Mg-Si体系的等值面,等值面通过(100,0,0)和(0,90,10)
以伪二元相图形式表达,可以看出该截面与Al-Mg二元相图相近,差异在于添加5%的Si后液相中提前析出Mg2Si相
从信息表中可以看到,该伪二元相图在450℃到435℃范围内存在三个不同的伪共晶反应,这与Al-Mg二元相图类似。
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