题目
20% 40% 60%-|||-1200-|||-1000-|||-1-|||-800 5-|||-2 11-|||-600 12 6 10-|||-3 7 8-|||-4 9-|||-400-|||-0 20 40 60 80 100-|||-Al Al3Ca Al2 Ca Ca-|||-在p°下, -Ca 体系的相图如左图所示:-|||-1.试标出各区域存在的相态及自由度数。-|||-2.指出图中的三相线,并说明共存的相态及自由-|||-度数。-|||-3.画出含Ca各为20 %、40%、60%(均为质量分-|||-数)的熔融液的步冷曲线。
题目解答
答案
解析
步骤 1:确定各区域存在的相态及自由度数
在相图中,每个区域代表了特定的相态组合。自由度数(f)可以通过相律计算,即f = C - P + 1,其中C是组分数,P是相数。对于二元体系,C = 2。
- 区域1:熔融液(L),自由度数f = 2 - 1 + 1 = 2
- 区域2:Al(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域3:Al3Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域4:Al(s) + Al3Ca(s),自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域5:Al2Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域6:Al3Ca(s) + Al2Ca(s),自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域7:Al2Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域8:Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域9:Al2Ca(s) + Ca(s),自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域10:Al2Ca(s) + Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 3 + 1 = 0
- 区域11:Al3Ca(s) + Al2Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 3 + 1 = 0
- 区域12:Al(s) + Al3Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 3 + 1 = 0
步骤 2:指出图中的三相线及共存的相态及自由度数
三相线是相图中自由度数为0的线,即f = 0。在相图中,三相线是相图中自由度数为0的线,即f = 0。
- 三相线10:Al2Ca(s) + Ca(s) + L,自由度数f = 0
- 三相线11:Al3Ca(s) + Al2Ca(s) + L,自由度数f = 0
- 三相线12:Al(s) + Al3Ca(s) + L,自由度数f = 0
步骤 3:画出含Ca各为20 %、40%、60%(均为质量分 数)的熔融液的步冷曲线
根据相图,可以画出含Ca各为20 %、40%、60%(均为质量分 数)的熔融液的步冷曲线。步冷曲线表示了熔融液在冷却过程中温度随时间的变化情况。
- 含Ca 20%的熔融液:在冷却过程中,首先会析出Al(s),然后是Al3Ca(s),最后是Al2Ca(s)。
- 含Ca 40%的熔融液:在冷却过程中,首先会析出Al3Ca(s),然后是Al2Ca(s),最后是Ca(s)。
- 含Ca 60%的熔融液:在冷却过程中,首先会析出Al2Ca(s),然后是Ca(s)。
在相图中,每个区域代表了特定的相态组合。自由度数(f)可以通过相律计算,即f = C - P + 1,其中C是组分数,P是相数。对于二元体系,C = 2。
- 区域1:熔融液(L),自由度数f = 2 - 1 + 1 = 2
- 区域2:Al(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域3:Al3Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域4:Al(s) + Al3Ca(s),自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域5:Al2Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域6:Al3Ca(s) + Al2Ca(s),自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域7:Al2Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域8:Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域9:Al2Ca(s) + Ca(s),自由度数f = 2 - 2 + 1 = 1
- 区域10:Al2Ca(s) + Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 3 + 1 = 0
- 区域11:Al3Ca(s) + Al2Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 3 + 1 = 0
- 区域12:Al(s) + Al3Ca(s) + L,自由度数f = 2 - 3 + 1 = 0
步骤 2:指出图中的三相线及共存的相态及自由度数
三相线是相图中自由度数为0的线,即f = 0。在相图中,三相线是相图中自由度数为0的线,即f = 0。
- 三相线10:Al2Ca(s) + Ca(s) + L,自由度数f = 0
- 三相线11:Al3Ca(s) + Al2Ca(s) + L,自由度数f = 0
- 三相线12:Al(s) + Al3Ca(s) + L,自由度数f = 0
步骤 3:画出含Ca各为20 %、40%、60%(均为质量分 数)的熔融液的步冷曲线
根据相图,可以画出含Ca各为20 %、40%、60%(均为质量分 数)的熔融液的步冷曲线。步冷曲线表示了熔融液在冷却过程中温度随时间的变化情况。
- 含Ca 20%的熔融液:在冷却过程中,首先会析出Al(s),然后是Al3Ca(s),最后是Al2Ca(s)。
- 含Ca 40%的熔融液:在冷却过程中,首先会析出Al3Ca(s),然后是Al2Ca(s),最后是Ca(s)。
- 含Ca 60%的熔融液:在冷却过程中,首先会析出Al2Ca(s),然后是Ca(s)。