{"id":1538,"date":"2018-04-11T03:43:30","date_gmt":"2018-04-11T03:43:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mcctcarbide.com\/the-miracle-of-phase-diagram-calculation\/"},"modified":"2020-05-04T13:31:40","modified_gmt":"2020-05-04T13:31:40","slug":"the-miracle-of-phase-diagram-calculation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/the-miracle-of-phase-diagram-calculation\/","title":{"rendered":"C\u00e1lculo do diagrama do milagre da fase"},"content":{"rendered":"<div class=\"vgblk-rw-wrapper limit-wrapper\">\n<p>Como todos sabemos, os diagramas de fase podem ser testados experimentalmente. No entanto, os diagramas de fases experimentais requerem muitos recursos humanos e materiais. Sob as condi\u00e7\u00f5es de alta temperatura, alta press\u00e3o e gases corrosivos envolvidos na rea\u00e7\u00e3o, eles tamb\u00e9m enfrentar\u00e3o dificuldades no controle de composi\u00e7\u00e3o, sele\u00e7\u00e3o de recipientes e medi\u00e7\u00e3o de alta temperatura, e a determina\u00e7\u00e3o experimental \u00e9 sempre limitada, unilateral, incapaz de fazer uma compreens\u00e3o completa e abrangente do diagrama de fases e das propriedades termodin\u00e2micas do sistema. Figura 1: Diagrama de fases Fe-C Ent\u00e3o, o c\u00e1lculo do diagrama de fases \u00e9 uma solu\u00e7\u00e3o conveniente. Ele calculou o equil\u00edbrio de fases do sistema usando princ\u00edpios termodin\u00e2micos e tra\u00e7ou o diagrama de fases. otimizar os par\u00e2metros do modelo de energia livre de Gibbs, e todo o diagrama de fases pode ser extrapolado para construir o sistema. Banco de dados termodin\u00e2mico completo do diagrama de fase. Como resultado, a carga de trabalho do estudo do diagrama de fases \u00e9 bastante reduzida e \u00e9 poss\u00edvel evitar poss\u00edveis dificuldades experimentais. dados do diagrama e dados termoqu\u00edmicos em si e sua consist\u00eancia, de modo a fazer uma avalia\u00e7\u00e3o razo\u00e1vel dos diferentes resultados experimentais obtidos e fornecer aos usu\u00e1rios informa\u00e7\u00f5es precisas e confi\u00e1veis do diagrama de fases; (2) A parte metaest\u00e1vel do diagrama de fases pode ser extrapolada e prevista para obter um diagrama de fase metaest\u00e1vel;(3) Pode extrapolar e prever diagramas multif\u00e1sicos, calcular o equil\u00edbrio multif\u00e1sico e fornecer refer\u00eancia para o projeto de materiais reais e tecnologia de processamento;(4) Calculando a curva de energia livre de Gibbs, o faixa de componente da transi\u00e7\u00e3o de fase livre de difus\u00e3o pode ser prevista; (5) pode fornecer informa\u00e7\u00f5es importantes, como for\u00e7a motriz de mudan\u00e7a de fase e atividade necess\u00e1ria para pesquisa de cin\u00e9tica de transi\u00e7\u00e3o de fase;(6) \u00c9 conveniente obter v\u00e1rios diagramas de fase com diferentes vari\u00e1veis termodin\u00e2micas como coordenadas para o estudo e controle dos processos de prepara\u00e7\u00e3o e uso do material sob diferentes condi\u00e7\u00f5es. diagrama de fases? A ess\u00eancia do c\u00e1lculo do diagrama de fases \u00e9 estabelecer os modelos termodin\u00e2micos de cada fase de acordo com a estrutura cristalina, ordem magn\u00e9tica e transi\u00e7\u00e3o de ordem qu\u00edmica de cada fase no sistema alvo, e construir a express\u00e3o de energia livre de Gibbs de cada fase desses modelos. Finalmente, o diagrama de fases \u00e9 calculado pela condi\u00e7\u00e3o de equil\u00edbrio. Dentre eles, os par\u00e2metros indeterminados em cada modelo termodin\u00e2mico de fase s\u00e3o obtidos com base em dados de equil\u00edbrio de fases e propriedades termodin\u00e2micas relatados na literatura e otimizados por meio de software de c\u00e1lculo de diagrama de fases. Com base nos par\u00e2metros termodin\u00e2micos obtidos de sistemas de baixo componente (geralmente sistemas bin\u00e1rios e tern\u00e1rios), o diagrama de fases e informa\u00e7\u00f5es termodin\u00e2micas do sistema multicomponente podem ser obtidos por extrapola\u00e7\u00e3o ou pela adi\u00e7\u00e3o de um pequeno n\u00famero de par\u00e2metros multivariados. , press\u00e3o e composi\u00e7\u00e3o durante o processamento do material. Portanto, escolhemos a energia livre de Gibbs como fun\u00e7\u00e3o modelo no c\u00e1lculo do diagrama de fases. de redu\u00e7\u00e3o da energia livre de Gibbs, e a energia livre de Gibbs total do sistema \u00e9 a mais baixa em equil\u00edbrio. As posi\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas dos elementos constituintes nas fases s\u00e3o iguais. Se conhecermos a curva de composi\u00e7\u00e3o de energia livre em todas as temperaturas, podemos calcular o diagrama de fases encontrando a energia livre m\u00ednima ou o bit qu\u00edmico da solu\u00e7\u00e3o equivalente. Para calcular o diagrama de fases, precisamos conhecer a parte metaest\u00e1vel da curva de energia livre , a energia livre da configura\u00e7\u00e3o metaest\u00e1vel do elemento puro e o ponto de transi\u00e7\u00e3o de fase metaest\u00e1vel. O processo de otimiza\u00e7\u00e3o e c\u00e1lculo do diagrama de fases pode ser simplesmente dividido em cinco etapas: (1) Coleta e avalia\u00e7\u00e3o de dados experimentais. O objetivo da avalia\u00e7\u00e3o \u00e9 julgar a precis\u00e3o dos dados experimentais com base nos m\u00e9todos experimentais utilizados pelos autores e selecionar dados experimentais que sejam consistentes com os princ\u00edpios termodin\u00e2micos e sejam relativamente mais razo\u00e1veis.(2) Sele\u00e7\u00e3o do modelo de energia livre. De acordo com a estrutura da fase, um modelo razo\u00e1vel \u00e9 selecionado e pode ser verificado extrapolando o sistema multivariado.(3) Usando os diagramas de fase medidos e dados termoqu\u00edmicos para otimizar os par\u00e2metros indeterminados na express\u00e3o de energia livre de Gibbs; em seguida, use o algoritmo apropriado e o programa de computador correspondente para calcular o diagrama de fases no computador de acordo com as condi\u00e7\u00f5es de equil\u00edbrio de fases.(4) Compara\u00e7\u00e3o e an\u00e1lise de resultados de c\u00e1lculos e dados experimentais. Se houver uma grande diferen\u00e7a entre os dois, ajuste os par\u00e2metros a serem determinados ou selecione novamente o modelo termodin\u00e2mico e, em seguida, realize um c\u00e1lculo de otimiza\u00e7\u00e3o at\u00e9 que os resultados do c\u00e1lculo sejam consistentes com a maioria dos dados do diagrama de fases e dados termoqu\u00edmicos dentro da faixa de erro experimental. (5) Ap\u00f3s a otimiza\u00e7\u00e3o, todos os diagramas de fase e dados termodin\u00e2micos s\u00e3o conectados por um modelo termodin\u00e2mico em um todo autoconsistente e, finalmente, armazenados em um par\u00e2metro de modelo para formar um banco de dados termodin\u00e2mico de diagrama de fase. que pode realizar c\u00e1lculos de diagrama de fase. O software de c\u00e1lculo de diagrama de fase \u00e9 essencialmente uma combina\u00e7\u00e3o de modelos termodin\u00e2micos e princ\u00edpios computacionais com c\u00e1lculos num\u00e9ricos em larga escala e fun\u00e7\u00f5es de processamento de computador poderosas. Ele pode n\u00e3o apenas obter c\u00e1lculos de equil\u00edbrio multivariado e multif\u00e1sico, mas tamb\u00e9m fornecer v\u00e1rias formas de diagramas de fase est\u00e1veis e metaest\u00e1veis. Outros par\u00e2metros que est\u00e3o intimamente relacionados com a prepara\u00e7\u00e3o e uso do material podem ser obtidos. As principais fun\u00e7\u00f5es e caracter\u00edsticas dos softwares de c\u00e1lculo termodin\u00e2mico de diagrama de fase comumente usados (Thermo-Calc, Fact Sage, Pandat, Jmatpro) s\u00e3o as seguintes. Aqui est\u00e1 uma breve lista de suas respectivas caracter\u00edsticas1, software Thermo-Calc O software Thermo-Calc tornou-se um sistema de dados completo, uma fun\u00e7\u00e3o poderosa e um sistema de c\u00e1lculo estrutural relativamente completo. \u00c9 um software de c\u00e1lculo termodin\u00e2mico que goza de boa reputa\u00e7\u00e3o no mundo. O software Thermo-Calc permite c\u00e1lculos de equil\u00edbrio de fases (como temperatura liquidus e solidus, composi\u00e7\u00e3o e propor\u00e7\u00e3o de cada fase, etc.), c\u00e1lculos de diagramas de fases e c\u00e1lculos termodin\u00e2micos. Os dados termodin\u00e2micos tamb\u00e9m podem ser tabulados e calculados. A fun\u00e7\u00e3o termodin\u00e2mica das mudan\u00e7as de rea\u00e7\u00e3o e a for\u00e7a motriz, o equil\u00edbrio de fase do sistema qu\u00edmico de avalia\u00e7\u00e3o e a transi\u00e7\u00e3o de fase, e os v\u00e1rios diagramas de fase s\u00e3o desenhados por um programa de desenho autom\u00e1tico.2, software Fact Sage O software Fact Sage \u00e9 uma combina\u00e7\u00e3o de ChemSage\/SOLGA-SMIX dois pacotes de software termoqu\u00edmicos. Tem as vantagens de um rico conte\u00fado de banco de dados, poderosas fun\u00e7\u00f5es de computa\u00e7\u00e3o e f\u00e1cil opera\u00e7\u00e3o na plataforma Windows. otimiza\u00e7\u00e3o e processamento de mapeamento. Os aplicativos de software Fact Sage incluem ci\u00eancia de materiais, pirometalurgia, hidrometalurgia, eletrometalurgia, corros\u00e3o, ind\u00fastria de vidro, combust\u00e3o, cer\u00e2mica, geologia e assim por diante. O banco de dados Fact Sage 5.5 inclui:(1) Um banco de dados de subst\u00e2ncia pura contendo 4.517 compostos;(2) Banco de dados de \u00f3xidos contendo 20 elementos;(3) Dados de sal fundido contendo 20 c\u00e1tions e 8 \u00e2nions(4) Banco de dados abrangente contendo sistemas de ligas comuns como Pb, Sn, Fe, Cu, Zn, etc.(5) Espec\u00edficos bancos de dados para processos industriais espec\u00edficos, como alum\u00ednio eletrol\u00edtico, ind\u00fastria de papel e sil\u00edcio de alta pureza. Al\u00e9m disso, o Fact Sage tamb\u00e9m pode usar outros dados internacionais conhecidos como SGTE, e fornecer aos usu\u00e1rios a capacidade de criar bancos de dados privados. conhecimentos de c\u00e1lculo de diagrama de fase e habilidades de c\u00e1lculo podem fazer sem definir valores iniciais. Usando o software Pandat, ele tamb\u00e9m pode procurar automaticamente o equil\u00edbrio est\u00e1vel de sistemas multif\u00e1sicos multif\u00e1sicos. Os principais recursos do software Pandat incluem computa\u00e7\u00e3o, edi\u00e7\u00e3o e recursos avan\u00e7ados. A fun\u00e7\u00e3o de c\u00e1lculo abrange principalmente:(1) C\u00e1lculo do diagrama de fases: C\u00e1lculo de fase bin\u00e1ria, diagramas de fase de equil\u00edbrio tern\u00e1rio e multicomponente (se\u00e7\u00e3o isot\u00e9rmica, se\u00e7\u00e3o equivalente, se\u00e7\u00e3o definida pelo usu\u00e1rio); (2) C\u00e1lculo de liquidus: O liquidus (ponto de fus\u00e3o ) e a fase precipitada prim\u00e1ria podem ser calculadas automaticamente, e a isot\u00e9rmica pode ser desenhada.(3) C\u00e1lculo de solidifica\u00e7\u00e3o: As informa\u00e7\u00f5es de sa\u00edda incluem a curva de fra\u00e7\u00e3o s\u00f3lida, densidade, calor espec\u00edfico, entalpia, etc. em fun\u00e7\u00e3o da temperatura;(4) Otimiza\u00e7\u00e3o do diagrama de fases: usado para avaliar uma s\u00e9rie de diagramas de fase e dados termoqu\u00edmicos, e para obter par\u00e2metros do modelo termodin\u00e2mico que podem ser manipulados na interface do Windows para otimizar os diagramas de fase. As principais caracter\u00edsticas do software Pandat s\u00e3o: interface de opera\u00e7\u00e3o amig\u00e1vel, f\u00e1cil de aprender E use; resultado de c\u00e1lculo est\u00e1vel e confi\u00e1vel; n\u00e3o h\u00e1 necessidade do usu\u00e1rio inserir valor inicial e valor estimado; o software encontra automaticamente os pontos de equil\u00edbrio; suporta banco de dados definido pelo usu\u00e1rio e calcula v\u00e1rios diagramas de fase e termodin\u00e2mica. Fornece uma plataforma de computa\u00e7\u00e3o poderosa. Figura 2: Os componentes do software PanGUI4, Jmatpro JMatPro \u00e9 baseado em modelos termodin\u00e2micos poderosos e est\u00e1veis e dados termodin\u00e2micos como tecnologia central e c\u00e1lculo. Todos os modelos f\u00edsicos foram amplamente validados para garantir a precis\u00e3o dos c\u00e1lculos de desempenho do material. A velocidade de c\u00e1lculo do JMatPro \u00e9 muito r\u00e1pida, geralmente pode ser conclu\u00edda em um minuto. A vantagem mais imediata dos c\u00e1lculos r\u00e1pidos \u00e9 que os usu\u00e1rios podem experimentar rapidamente suas pr\u00f3prias f\u00f3rmulas de materiais e completar os c\u00e1lculos desejados em seu pr\u00f3prio computador. As principais caracter\u00edsticas incluem:(1) C\u00e1lculos de diagramas de fase est\u00e1veis e metaest\u00e1veis. O usu\u00e1rio pode calcular planos de componentes, como diagramas de fase de sistemas de ligas m\u00faltiplas, e tamb\u00e9m pode calcular diagramas de fases de ligas multicomponentes que mudam com a temperatura ou variam com a composi\u00e7\u00e3o.(2) C\u00e1lculo de propriedades f\u00edsicas \u2013 usado para simula\u00e7\u00e3o CAE de material. A rela\u00e7\u00e3o entre as propriedades do material e a temperatura pode ser calculada. Os dados de desempenho para cada fase na liga tamb\u00e9m podem ser calculados ao mesmo tempo e o diagrama de fases no processo de solidifica\u00e7\u00e3o pode ser calculado.(3) Propriedades mec\u00e2nicas. As propriedades mec\u00e2nicas do material podem ser calculadas em temperatura ambiente e condi\u00e7\u00f5es de alta temperatura.(4) C\u00e1lculo de mudan\u00e7a de fase: transforma\u00e7\u00e3o martens\u00edtica, ciclo t\u00e9rmico de soldagem de a\u00e7o e c\u00e1lculo de lamina\u00e7\u00e3o a quente multi-pass, curva TTT\/CCT, etc.<br \/>\nFonte: Meeyou Carbide<\/p>\n<\/div>\n<p><!-- .vgblk-rw-wrapper --><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>As we all know, phase diagrams can be tested experimentally. However, experimental phase diagrams require a lot of manpower and material resources. 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