Nkeji
1. Okwu Mmalite nke ọgụgụ isi Artificial na Metallurgy: ókèala, nkwado, ọrụ na ụkpụrụ. 2. AI na Nhọrọ ihe na Sistemụ Nkwado Mkpebi 3. Atụmatụ atụmatụ na nhazi-mmekọrịta-mmekọrịta ihe onwunwe (Mmụta igwe) 4. Eserese usoro, Thermodynamics na AI na CALPHAD Approach 5. Nyocha ihe onyonyo microstructure na ọnụọgụ metallography 6. AI na njikarịcha ọgwụgwọ okpomọkụ na usoro nhazi 7. Usoro nrụpụta: AI na nkedo, ịgbado ọkụ na nrụpụta mgbakwunye 8. Njikwa Ogo, Nchọpụta ntụpọ na njikwa usoro mgbakọ na mwepụ 9. AI na nyocha mmebi, ihe kpatara ya na nyocha mmebi 10. Nkọwa nkọwa njirimara: XRD, SEM/EDS, DSC na Nnwale igwe 11. Ọkọlọtọ nyocha, nnabata na ịdọ aka ná ntị nkwenye 12. Nyocha data Metallurgical na Frontiers nke AI na Python
Nkeji 4 / 12

Eserese usoro, Thermodynamics na AI na CALPHAD Approach

Uru:

  • Ikike iji kọwapụta eserese nke usoro, nhazi usoro na ọnọdụ mgbanwe n'ụzọ a haziri ahazi na AI na ajụjụ CALPHAD.
  • Ikike ịgbakọ na ime echiche nke echiche dị ka iwu leverage, eutectic na eutectoid mgbanwe site na nkwado AI.
  • Ikike iji nyochaa usoro na ụkpụrụ okpomọkụ nke AI nyere site na plausibility thermodynamic na eserese nnwale

Ma ị ga-ehichapụ ígwè n'okpuru ma ọ bụ karịa 727°C, mgbe alloy ga-amalite ịgbasi ike na nkedo, n'oge okpomọkụ nke onye na-ere ahịa ga-agbaze kpamkpam - edere ya niile na eserese oge. Eserese nke usoro bụ maapụ na-egosi akụkụ ndị (siri ike, mmiri mmiri, ihe owuwu kristal dị iche iche) dị na nha nha n'ụdị ọnọdụ okpomọkụ na ihe mejupụtara ya. Usoro bụ akụkụ nke ihe na-emekọ ihe na kemịkalụ na n'usoro; dịka ọmụmaatụ, ferrite na cementite bụ akụkụ abụọ dị iche iche na ígwè. Asụsụ metallurgy na-eji eserese oge na-ekwu okwu, na ngalaba a, ị ga-amụta ka esi eji ọgụgụ isi mmadụ (usoro nke na-ahazi ederede, ọnụọgụ na mgbagha) mgbe ị na-atụgharị eserese oge, na-emepụta usoro ịgbakọ leverage, yana ajụjụ CALPHAD (CALculation of PHase Eserese: usoro nke na-agbakọ nha nha site na data thermodynamic). Ụkpụrụ etiti ahụ ka bụ otu: AI na-enyere gị aka ịgụ eserese ahụ, mana ọnọdụ okpomọkụ ọ bụla na ụkpụrụ mejupụtara ọ na-enye ga-enyocha ya site na eserese ngosi na ihe ngosi thermodynamic.

Echiche ndị bụ isi nke eserese oge na ọrụ AI

Iji gụọ eserese nke usoro nke ọma, ọ dị mkpa ịkọwapụta ọtụtụ echiche; AI dị ike na nkuzi na icheta:

  • Liquidus Line: Oke okpomọkụ n'elu nke ihe niile bụ mmiri mmiri. Ọnọdụ okpomọkụ nke mbụ siri ike na-amalite ịdaba na jụrụ oyi.
  • Ahịrị Solidus: Oke n'okpuru nke ihe niile siri ike. Ọnọdụ okpomọkụ nke mmiri mmiri mbụ na-etolite n'elu ikpo ọkụ.
  • Mgbanwe Eutectic: Isi ebe mmiri mmiri na-agbanwe n'otu oge ka ọ bụrụ akụkụ abụọ siri ike na okpomọkụ mgbe niile (mmiri → siri ike A + siri ike B). Alloys solder bụ ihe atụ kpochapụrụ nke a.
  • Mgbanwe Eutectoid: Isi ebe ihe siri ike na-agbanwe n'ime akụkụ abụọ siri ike dị iche iche na okpomọkụ mgbe niile (siri ike → siri ike A + siri ike B). Nke a bụ mgbanwe austenite → ferrite + cementite (pearlite) na nchara; N'ime eserese iron-carbon, ọ pụtara na ~ 727 Celsius C na ~ 0.76% carbon.
  • Ọchịchị lever: Usoro nke na-agbakọ ọnụọgụ nke usoro ọ bụla na ọnọdụ okpomọkụ enyere na mpaghara nkeji abụọ.

Mgbe ị kọwapụtara eserese nke oge na AI (dịka “ụdị akụkụ dị nchara na 800 Celsius yana 0.4% C na eserese iron-carbon) ọ na-enye azịza n'ụzọ ziri ezi. Otú ọ dị, mgbe ụfọdụ ọ na-echeta ma ọ bụ na-eme ka elu (hallucinates) kpọmkwem okpomọkụ na ụkpụrụ mejupụtara. Ya mere, jiri AI dị ka ngwá ọrụ nke "na-eguzobe mgbagha nke ịkọwa ihe osise"; gụọ ọnụọgụgụ site na eserese ọkọlọtọ.

Iwu leverage: nzọụkwụ site nzọụkwụ na nkwenye

Iwu lever na-enye usoro nhazi na mpaghara mpaghara abụọ. Ka usoro abụọ ahụ bụrụ α na L (mmiri), mkpokọta ihe nke alloy bụ C₀, na nhazi oke ala na okpomọkụ ahụ bụ Cα na CL. Dị ka iwu leverage si dị:

  • Ọnụ ọgụgụ dị nta nke akụkụ α = (CL - C₀) / (CL - Cα)
  • Iberibe oke nke oge L = (C₀ - Cα) / (CL - Cα)

Mgbe ị na-eme AI na-eme mgbakọ a, wuo usoro ndị a:

  1. Nye okpomọkụ na ihe mejupụtara: "Cu-Ni alloy nwere 40% Ni na 1450 °C."
  2. Ị na-agụ nchịkọta ókèala nke oge: Gụọ ụkpụrụ Cα na CL site na eserese ahụ n'onwe gị ma nye ha AI - adaberela n'ihe AI ​​"na-agụ".
  3. Mee ka AI guzobe akaụntụ ahụ: Tinye usoro ahụ, gbakọọ ọgbaghara wee gosi usoro a.
  4. Lelee ịdị mma nke anụ ahụ: Ọ dị n'etiti 0-1, nchikota n'etiti 1, okpomọkụ n'etiti liquidus/solidus?
NDỤMỌDỤ: Ihe mmejọ a na-emekarị na iwu lever bụ ịgụhie njikọ ókèala nke ngalaba. Ebe ọ bụ na AI adịghị "ahụ" eserese ahụ, ị ​​ghaghị ịnye ụkpụrụ ndị a; AI na-eme naanị mgbakọ na mwepụ na mgbagha. Ọ bụrụ na itinyere Cα/CL na-ezighi ezi, nsonaazụ ga-abụ ihe na-ezighi ezi.

CALPHAD na ihe ngosi thermodynamic

Kama ịse eserese nke otu otu site na nnwale, usoro CALPHAD na-agbakọ nha nha nke oge site n'ịmepụta ike Gibbs n'efu nke usoro nke ọ bụla dị ka ọrụ nke mejupụtara na ọnọdụ okpomọkụ yana ibelata mkpokọta ike efu nke sistem. Ngwa dị ka Thermo-Calc, FactSage, Pandat na-eme nke a. AI na-enyere aka ịkọwa echiche CALPHAD ma kọwaa nsonaazụ; ma AI n'onwe ya abụghị ihe ngwọta nke thermodynamic - ọ naghị eme Gibbs ume mbelata, ọ na-arụpụta azịza nke kacha ele anya.

Ojiji ziri ezi: Rịọ AI ka ọ kọwapụta mmepụta CALPHAD (dịka tebụl nha nha, ọnọdụ mgbanwe mgbanwe), esemokwu ọkọlọtọ na ajụjụ nke ụkpụrụ na-adabere na ihe a na-atụ anya n'anụ ahụ. Ejighị eme ihe: Ịgwa AI "gbakọọ eserese nke oge a" ma na-eche na ọnụọgụgụ bụ nsonaazụ CALPHAD.

Achọ

Ọrụ AI

isi iyi nkwenye

Kọwaa echiche nke eserese oge

Ike - na-akụzi

Akwụkwọ ọgụgụ, eserese ASM

Mee usoro mgbakọ na mwepụ iwu

Onye inyeaka - na-edozi akaụntụ ahụ

A na-eji aka na-agụ nchikota oke

Inye okpomọkụ mgbanwe

Adịghị ike - hallucinates

Eserese nnwale/ọkọlọtọ

Na-atụgharị rịzọlt CALPHAD

Onye inyeaka - nlele ngbanwe

Thermo-Calc/FactSage mmepụta

Eserese "mgbakọ" maka usoro ọhụrụ

Ezughi oke - enweghị ike

Nnwale ngwanrọ CALPHAD n'ezie

Obere ikpe atọ

Ikpe 1 - Mebere eutectoid okpomọkụ. Nwa akwụkwọ na-ajụ AI "gịnị bụ okpomọkụ eutectoid na ígwè nwere chromium agbakwunyere"; AI na-ekwu "727 Celsius C" n'ụda siri ike. Ebe ihe ndị na-ekekọta ihe na-agbanwe ebe eutectoid: chromium na-ebuli okpomọkụ eutectoid ma na-ebelata ọdịnaya eutectoid carbon. 727 Celsius C ziri ezi maka iron-carbon dị ọcha, mana ọ dị iche na nchara alloy. Nwa akwụkwọ ahụ na-ahụ ihe dị iche mgbe ọ kwadoro uru site na eserese ternary Fe-Cr-C ma ọ bụ ngụkọta CALPHAD. Ihe nkuzi: AI nwere ike bufee uru nke sistemu ọnụọgụ abụọ n'isi na ezighi ezi na sistemụ alloy.

Ikpe 2 - Ngụkọta leverage arụrụ nke ọma. Onye injinia chọrọ ịgbakọ nha nke usoro na alloy Cu-Ni na 1300 Celsius. Site na eserese ahụ, ọ na-agụ ihe mejupụtara solidus dị ka 32% Ni na ihe mejupụtara mmiri mmiri dị ka 45% Ni; Alloy bụ 40% Ni. Ọ na-enye ụkpụrụ atọ ndị a na AI ma tinye iwu leverage. AI na-agbakọ oke siri ike dị ka (45-40)/(45-32) = 0.38 na oke mmiri dị ka 0.62. Onye injinia na-enyocha na nchikota bụ 1.0 na na 40% dara n'etiti oke abụọ ahụ. Nsonaazụ bụ ihe ezi uche dị na ya ma kwenye n'ihi na a na-agụ nchịkọta oke site na eserese n'ezie.

Ikpe 3 - CALPHAD enweghị nkwekọrịta. Otu R&D na-agbakọ γ′ (gamma-exponent: oge ​​mbuso nke na-enye ike okpomọkụ dị elu) maka oke nickel superalloy na Thermo-Calc; 55% mbelata. Ha mere AI jụrụ uru a "nke a ọ bụ ezi uche?" AI na-egosi na n'ụdị turbine superalloys, γ′ ratio na-adịkarị n'ogo nke 40–70%, mana 55% na-enwe mmetụta maka nhọrọ nchekwa data na ọnọdụ okpomọkụ nke na a ga-ejirịrị nchekwa data thermodynamic dị iche. Ndị otu ahụ na-agbakọ ya na ọdụ data abụọ wee jiri uru ya tụnyere nyocha onyonyo nnwale. A na-eji AI n'ụzọ ziri ezi ebe a dị ka onye na-enyocha agbanwe agbanwe.

Ndebiri ozugbo enwere ike iṅomi

AKWỤKWỌ NKWỤKWỌ NDỊ AKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWASỊ Ọrụ: Ị bụ onye inyeaka metallurgy. Sistemu: [dịka ígwè-carbon]. Ihe mejupụtara: [%C]. Okpomọkụ: [°C]. Kedu usoro dị na nha nha n'oge a? Kọwaa ihe nke ọ bụla bụ. enyela mgbanwe mgbanwe okpomọkụ; kama gwa m nke m na-ele anya / liquiid Nke eserese nke m kwesịrị ịgụ ụkpụrụ si na okpomọkụ/ụkpụrụ ihe mejupụtara ga-ekwenyerịrị site na eserese nnwale;

AKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỊKWỊKWỊKWỊKWỊKWỊKWỊKWỊKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWỤKWASỊ M-gỤRỤTỤTỤL NKE NKE C0 C0 = [...]- Phase 1 boundary compound = [...] 'gụọ' ụkpụrụ; naanị na ọnụọgụgụ m nyere gbakọọ."

AKWỤKWỌ NKWỤKWỌ NKE CALPHAD RESULT TEMPLATE"Kụgharịa ihe mmepụta CALPHAD ndị a: [usoro nha / okpomọkụ]. Usoro na okpomọkụ: [...]

Mgbanwe usoro nkọwa TEMPLATE"Gịnị bụ [eutectic / eutectoid / peritectic] mgbanwe, ọ na-ewe ebe na mgbe niile okpomọkụ, nke n'ụzọ na-guzobere? Kọwaa site [alloy ihe atụ]. Kọwaa otú alloying ọcha nwere ike ịgbanwee ebe a (na ntụziaka nke okpomọkụ na mejupụtara) enyela kpọmkwem ọnụ ọgụgụ 'n'ozuzu isi iyi nke ziri ezi +';

Ngwa ngwa adịghị ike / Ike siri ike

EKWU IKE: "Kwuo usoro na okpomọkụ dị na 0.4 carbon steel."

Ike na-akwado: "Ọrụ: Ị bụ anụ ahụ metallurgy nnyemaaka. System: ígwè-carbon (nguzozi). N'ihi na 0,4% C ígwè, kọwaa ka nke frasi ógbè ọ na-agafe n'oge jụrụ (austenite → austenite + ferrite → pearlite + ferrite). Gwa m nke ahịrị m na-ele na nke ọ bụla ngafe. Na-ekwu na eutectoid na-arụ ọrụ na-ekpo ọkụ na-eme ka ọ dị irè na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ na-ekpo ọkụ. Elere nọmba ndị a bụ ọkọlọtọ Fe-C. Chetara m ka m gosi site na eserese ahụ wee dee ihe m ga-anwale na nnwale.

Ngwa ngwa na-adịghị ike na-enye nzaghachi na-ekpo ọkụ na-enweghị isi na nke nwere ike chepụta nke na-eleghara mmetụta alloy anya. Ike ngwa ngwa; Ọ na-achọ usoro mgbanwe n'ụzọ ezi uche dị na ya, na-echeta mmetụta alloy, ma chọọ nkwenye nke ọnụọgụgụ site na eserese ahụ.

Mmejọ ndị nkịtị

  • Na-ebu ụkpụrụ rote nke usoro ọnụọgụ abụọ (dịka 727 Celsius C eutectoid) na alloy steel dị ka ọ dị.
  • "Na-eme ka AI na-agụ" ngwakọta ókèala nke usoro na iwu lever; AI anaghị ahụ eserese ahụ.
  • Na-emejọ AI maka ezigbo onye na-edozi CALPHAD na ịnakwere ọnụọgụ ndị arụpụtara dị ka ụkpụrụ agbakọrọ.
  • Itinye eserese nha nha ka ọ dị jụụ ngwa ngwa (enweghị nha nha, dịka martensite); Eserese nke ngalaba na-egosi ọnọdụ nha nhata.
  • Liquidus/solidus na-agbagwoju anya na etiti oge siri ike.
  • Ịnabata nsonaazụ na-enweghị ịlele nchikota nke ọdịdọ na oke 0-1.

Na nchịkọta

Eserese nke usoro bụ maapụ ọla; AI dị ike n'ịkụzi mgbagha nke ịgụ maapụ a (phases, liquidus/solidus, eutectic/eutectoid, leverage rule) na ịtọ ntọala. Otú ọ dị, ọ nwere ike ime ka ọnọdụ okpomọkụ dị na ya pụta ìhè na ụkpụrụ mejupụtara, gafere mmetụta alloying, ọ bụghịkwa ezi ihe mgbaze CALPHAD. Gụọ nchịkọta oke site na eserese ahụ, kwado ụkpụrụ mgbanwe site na eserese nnwale na ngwanrọ thermodynamic, etinyela eserese nha nha na mgbanwe na-abụghị nha nha.

Ọrụ ngwa

Họrọ nchara dị nso 0.8% C (n'akụkụ eutectoid) site na eserese iron-carbon. Rịọ AI ka o jiri template "PHASE DIAGRAM INTERPRETATION" kọwaa usoro ndị dị ugbu a dị n'elu na dị n'okpuru 727 Celsius C yana ihe kpatara pearlite ji etolite. Mgbe ahụ, na mpaghara akụkụ abụọ, gụọ nchikota oke site na eserese ahụ n'onwe gị, gbakọọ usoro usoro site na iji template "LEVERAGE RULE" wee chọpụta na mkpokọta bụ 1.0. N'ikpeazụ, chịkọta n'otu paragraf ka ihe ndị na-ekekọta ihe ga-esi gbanwee ebe eutectoid.

ndetu

  • [] A kọwapụtara m echiche nke oge, liquidus, solidus, eutectic na eutectoid.
  • [] Agụrụ m ngwakọta ókèala nke usoro site na eserese ahụ n'onwe m, ekweghị m ka AI gụọ ya.
  • Achọpụtara m na nsonaazụ iwu leverage dị na nso 0-1 yana nchikota na 1.0.
  • [] Ekwenyere m ọnọdụ mgbanwe mgbanwe AI nyere site na eserese nnwale.
  • [] M weere n'uche na ihe alloying na-agbanwe isi ihe nguzozi.
  • [] M na-eji AI dị ka nkọwa na ngwa ọrụ na-agbanwe agbanwe, ọ bụghị ihe ngwọta CALPHAD.
Nke gara aga Na-esote