Läsa av fasdiagram

Jag är inte kemist och lite ringrostig på fasdiagram. Vill du börja med att beskriva lite mer av ditt svar? Vad är det du räknat ut som enligt bilden blir 14.3 %?

Såhär läser man av diagrammet vid linjen du har ritat ut:

Vid 1400 grader har du enbart en Cu-Ni-smälta. När du kyler smältan till liquidus-linjen börjar alfa-fasen att kristallisera ut. Kristallerna innehåller mer Ni än Cu jämfört med smältan, så i takt med att smältan kyls ner och kristaller bildas får smältan lägre Ni-halt. 

När du kommer till solidus-linjen kristalliserar den sista mängden smälta och du har enbart alfa-kristaller kvar. Dock så kommer du att ha kristaller med olika komposition - de som bildades i början innehåller mer Ni än de som bildades i slutet.

Du kan använda hävstångsformeln för att ta reda på proportionerna av smälta och alfa-fas vid olika stadier.

Jaha, är detta svar på uppgiften ?

Nej, det är en ledning för att du skall kunna komma fram till svaret själv.

Det är halva svaret, fasernas komposition vid olika stadier kvarstår. 

Har jag räknar rätt hävstångformeln ? 

iqish skrev:

Har jag räknar rätt hävstångformeln ? 

En viktig komponent är rimlighetsbedöming: tycker du dina svar verkar rimliga? Jag tänker framförallt på att det är negativ (?) andel av den fasta fasen.

Du verkar vilja hålla dig till 1400 grader. Det är givet i uppgiften att vi startar på den temperaturen och vid 40 wt-%. Om vi tittar i fasdiagrammet är det där 100 % liquid. Det är när temperaturen sjunker till någonstans under 1300 grader som det börjar bli en blandning av liquid och solid (området där det står $\alpha$+L) Det är då du får börja räkna på hur mycket det är av de olika faserna. Så, du ska hålla dig till 40 wt-% och jobba dig nedåt i temperatur.

När du använder hävstångsformeln ritar du en vinkelrät horisontell linje tills du kommer till en fasgräns och mäter sträckorna till vänster och höger om linjen, i detta fall 2,1 cm och 2,9 cm om vi har 60 % Ni vid 1200 grader. Total sträcka är 2,1+2,9=5 cm. Det innebär att 42 % av sträckan är till vänster och 58 % till höger om linjen. 

Sedan gäller det att komma ihåg att man gör en ”baklänges” avläsning. Följer man den horisontella linjen till höger kommer man till gränsen för ren Ni och följer man linjen åt vänster kommer man till fasgränsen för (smälta + alfa-fas). Det betyder att man har 42 % rena Ni-kristaller och 58 % (smälta + alfa-fas) i den punkten. Eftersom man befinner sig på faslinjen innebär det att (smälta + alfa-fas) utgörs av 0 % smälta och 100 % alfa-fas med cirka 32 % Ni och 68 % Cu. I princip använder man hävstångsformeln en gång till och konstaterar att man har 0 cm hävarm till höger vilket ger 0 % smälta.

Vid en komposition motsvarande 60 % Ni, 40 % Cu och 1200 grader har man alltså vid jämvikt 42 % rena Ni-kristaller och 58 % alfa-fas som utgörs av 32 % Ni och 68 % Cu. Man kan göra en snabb koll för att se att det stämmer: Total andel Ni = 1,0*0,42+0,58*0,32=0,60=60 %.

Träna på att använda hävstångsformeln! Den är nyckeln till att kunna lösa den här typen av uppgifter och att kunna tolka fasdiagram.

Hej!

Jag försåker förstå hur du fick 2.1 cm och 2,9 cm. Jag för det till 3,7 cm och 5,3 cm och varför kollar du på 60 %? ska det inte vara 40 %?

Jag tog bara en godtycklig punkt i diagrammet och läste av den för att visa principen, så just den punkten har inget med din uppgift att göra.

Vilka sträckor du får beror på hur inzoomat diagrammet är. Men det spelar ingen roll, för det viktiga är proportionerna till höger och vänster. Om du använder dina mått får du att sträckan är 9 cm och att 3,7/9=41 % ligger till vänster. Det är samma sak som mina 42 % (man kan inte läsa av diagrammet helt perfekt).

men jag ska fortfarande kolla på 40 % eller hur ?

Japp, i din uppgift. Du ska göra beräkningar varje gång du passerar en fasgräns enligt min beskrivning i mitt första inlägg.