چگونه یک نمودار فازی رسم کنیم:
یک دیاگرام فازی دوتایی نشان دهنده فازهای تشکیل شده و موجود در درصدهای مختلف از مخلوط دو عنصر و در یک دامنه دمایی می باشد.
ترکیب شیمیایی از 100 درصد در مورد عنصر A در سمت چپ نمودار آغاز و با در نظر گرفتن تمامی مخلوطهای ممکن به 100 درصد از عنصر B در سمت راست پایان می یابد.
ترکیب شیمیایی یک آلیاژ به شکل A - x%B نشان داده می شود. برای نمونه Cu - 20%Al دارای 80 درصد مس و 20 درصد آلومینیوم می باشد.
برای نشان دادن خواص عناصر آلیاژی معمولا از درصد وزنی (Weight percentage ) استفاده می شود از درصد اتمی ( Atomic percentage ) هم می توان استفاده نمود.د درصد وزنی با wt% و درصد اتمی باا at%نشان داده می شود. در این نوشته ما از درصد وزنی استفاده می کنیم.
تفاوت درصد وزنی و اتمی را با یک مثال نشان می دهیم:
وقتی از Cu-27at%Al حرف می زنیم، یعنی در این آلیاژ 27% اتمها مربوط به آلومینیوم و 73 % اتمها مس هستند و هنگامی که آلیاژ به شکل Cu-27wt%Al باشد، 27% از وزن آلیاژ Al و 37% Cu خواهد بود.
تبدیل درصد وزنی و اتمی به یکدیگر
الف تبدیل درصد وزنی به اتمی:
در ابتدا باید وزن را برحسب گرم در نظر گرفت. پس در 100 گرم از آلیاژ Fe-7wt%C به میزان 7 گرم کربن و 93 گرم آهن وجود دارد.
وزن اتمی آهن 56 و وزن اتمی کربن 12 است. عدد آووگادرو 6.022 x 1023 می باشد.
تعداد اتمها در 7 گرم کربن برابر است با:
7 ضربدر عدد آووگادرو تقسیم بر وزن اتمی کربن
7 x 6.022 x 1023 / 12= 3.513 x 1023
برای 93 گرم آهن به همین ترتیب داریم:
93 x 6.022 x 1023 / 56= 10.000 x 1023
بنابراین درصد اتمی کربن برابر است با:
تعداد اتمهای کربن ضربدر 100% بخش بر مجموع اتمهای کربن و آهن
3.513 x 1023x 100 / (3.513 + 10.000) x 1023= 26%
پس آلیاژ Fe-7wt%C معادل با Fe-26at%C می باشد.
الف تبدیل درصد اتمی به وزنی:
سمانتیت در Fe-25at%C تشکیل می شود. این فاز را درچه درصد وزنی خواهیم داشت؟
در نظر بگیرید یک نمونه دارای 100 اتم می باشد. برای مثال، نمونه ای از Fe-25at%C دارای 25 اتم کربن و 75 اتم آهن است.
وزن 25 اتم کربن= 25 ضربدر وزن اتمی کربن بخش بر عدد آووگادرو= 4.98 واحد جرم اتمی
وزن 75 اتم آهن= 75 ضربدر وزن اتمی آهن بخش بر عدد آووگادرو= 69.74 واحد جرم اتمی
بنابراین:
درصد وزنی کربن = وزن اتمهای کربن ضربدر 100 بخش بر مجموع وزن اتمهای کربن و آهن=
4.98 x 100 / (4.98 + 69.74)= 6.66%
پس at%C 25 معادل با 6.66wt%C است.
نظرات
ارسال یک نظر