चरण आरेख गणना का चमत्कार

जैसा कि हम सभी जानते हैं, चरण आरेखों का प्रयोगात्मक रूप से परीक्षण किया जा सकता है। हालांकि, प्रायोगिक चरण आरेखों को बहुत अधिक जनशक्ति और भौतिक संसाधनों की आवश्यकता होती है। प्रतिक्रिया में शामिल उच्च तापमान, उच्च दबाव और संक्षारक गैसों की शर्तों के तहत, उन्हें संरचना नियंत्रण, कंटेनर चयन और उच्च तापमान माप में कठिनाइयों का सामना करना पड़ेगा, और प्रयोगात्मक निर्धारण हमेशा सीमित, एक तरफा, बनाने में असमर्थ है चरण आरेख और प्रणाली के थर्मोडायनामिक गुणों की एक पूरी और व्यापक समझ। फ़फ़र 1: Fe-C चरण आरेख, चरण आरेख गणना एक सुविधाजनक समाधान है। उन्होंने थर्मोडायनामिक सिद्धांतों का उपयोग करके सिस्टम के चरण संतुलन की गणना की और चरण आरेख को प्लॉट किया। चरण आरेख गणना शुरू करने के बाद, केवल कुछ प्रमुख क्षेत्रों के थर्मोडायनामिक डेटा और सिस्टम के चरण आरेख के कुछ प्रमुख चरणों को प्रयोगात्मक रूप से मापा जा सकता है। गिब्स मुक्त ऊर्जा मॉडल के मापदंडों का अनुकूलन करें, और सिस्टम के निर्माण के लिए पूरे चरण आरेख को एक्सट्रपलेशन किया जा सकता है। पूर्ण चरण आरेख थर्मोडायनामिक डेटाबेस। नतीजतन, चरण आरेख अध्ययन का कार्यभार बहुत कम हो गया है, और यह संभव प्रायोगिक कठिनाइयों से बचने के लिए संभव है। सरल शब्दों में, चरण आरेख गणना में 6 महत्वपूर्ण लाभ या अर्थ हो सकते हैं (1) इसका उपयोग वास्तविक चरण में अंतर करने के लिए किया जा सकता है। आरेख डेटा और थर्मोकैमिकल डेटा स्वयं और उनकी संगति, ताकि प्राप्त किए गए विभिन्न प्रयोगात्मक परिणामों का उचित मूल्यांकन करने के लिए, और उपयोगकर्ताओं को सटीक और विश्वसनीय चरण आरेख जानकारी प्रदान करने के लिए; (2) चरण आरेख के मेटास्टेबल भाग को एक्सट्रपलेशन और भविष्यवाणी की जा सकती है। एक मेटास्टेबल चरण आरेख प्राप्त करें; (3) यह बहु-चरण आरेखों को एक्सट्रपलेशन और भविष्यवाणी कर सकता है, बहु-चरण संतुलन की गणना कर सकता है, और वास्तविक सामग्रियों और प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के डिजाइन के लिए संदर्भ प्रदान कर सकता है; (4) गिब्स मुक्त ऊर्जा वक्र की गणना करके; प्रसार-मुक्त चरण संक्रमण की घटक सीमा का अनुमान लगाया जा सकता है; (5) यह महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकता है जैसे चरण परिवर्तन ड्राइविंग बल और गतिविधि आवश्यक चरण संक्रमण कैनेटीक्स अनुसंधान के लिए; (6) विभिन्न थर्मोडायनामिक चर के साथ विभिन्न चरण आरेखों को प्राप्त करना सुविधाजनक है क्योंकि सामग्री की तैयारी के अध्ययन और नियंत्रण के लिए निर्देशांक और विभिन्न स्थितियों के तहत प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं। इसलिए, हम चरण आरेख की गणना करके क्यों प्राप्त कर सकते हैं चरण आरेख; चरण आरेख गणना का सार लक्ष्य प्रणाली में प्रत्येक चरण के क्रिस्टल संरचना, चुंबकीय क्रम और रासायनिक क्रम परिवर्तन के अनुसार प्रत्येक चरण के थर्मोडायनामिक मॉडल स्थापित करना है, और प्रत्येक की गिब्स मुक्त ऊर्जा अभिव्यक्ति का निर्माण करना है। इन मॉडलों से चरण। अंत में, चरण आरेख की गणना संतुलन स्थिति द्वारा की जाती है। उनमें से, प्रत्येक चरण थर्मोडायनामिक मॉडल में अनिर्धारित मापदंडों को चरण संतुलन और थर्मोडायनामिक संपत्ति डेटा के आधार पर साहित्य में रिपोर्ट किया जाता है और चरण आरेख गणना सॉफ्टवेयर के माध्यम से अनुकूलित किया जाता है। निम्न घटक प्रणालियों (आमतौर पर बाइनरी और टर्नरी सिस्टम) के प्राप्त थर्मोडायनामिक मापदंडों के आधार पर, बहुपद प्रणाली के चरण आरेख और थर्मोडायनामिक जानकारी एक्सट्रपलेशन द्वारा या मल्टीविटेट मापदंडों की एक छोटी संख्या को जोड़कर प्राप्त की जा सकती है। सामान्य तौर पर, हम तापमान को नियंत्रित करते हैं , सामग्री प्रसंस्करण के दौरान दबाव और संरचना। इसलिए, हम चरण आरेख की गणना में गिब्स मुक्त ऊर्जा को एक मॉडल फ़ंक्शन के रूप में चुनते हैं। एक निश्चित सामग्री के साथ एक प्रणाली के लिए लेकिन बाहरी दुनिया (बंद प्रणाली) के साथ ऊर्जा विनिमय, निरंतर तापमान और दबाव प्रक्रिया हमेशा दिशा में होती है गिब्स मुक्त ऊर्जा में कमी, और सिस्टम की कुल गिब्स मुक्त ऊर्जा संतुलन में सबसे कम है। चरणों में घटक तत्वों के रासायनिक स्थान बराबर हैं। यदि हम सभी तापमानों पर मुक्त ऊर्जा-संरचना वक्र जानते हैं, तो हम न्यूनतम मुक्त ऊर्जा या समकक्ष समाधान रासायनिक बिट को खोजकर चरण आरेख की गणना कर सकते हैं। चरण आरेख की गणना करने के लिए हमें मुक्त ऊर्जा वक्र के मेटास्टेबल भाग को जानना होगा। , शुद्ध तत्व और मेटास्टेबल चरण संक्रमण बिंदु के मेटास्टेबल कॉन्फ़िगरेशन की मुफ्त ऊर्जा। चरण आरेख अनुकूलन और गणना प्रक्रिया को केवल पांच चरणों में विभाजित किया जा सकता है: (1) प्रयोगात्मक डेटा का संग्रह और मूल्यांकन। मूल्यांकन का उद्देश्य लेखकों द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रयोगात्मक तरीकों के आधार पर प्रायोगिक डेटा की सटीकता का न्याय करना है, और प्रयोगात्मक डेटा का चयन करना है जो थर्मोडायनामिक सिद्धांतों के अनुरूप हैं और अपेक्षाकृत अधिक उचित हैं। (2) मुक्त ऊर्जा मॉडल का चयन। चरण की संरचना के अनुसार, एक उचित मॉडल का चयन किया जाता है और मल्टीवेरेट सिस्टम को एक्सट्रपलेशन करके सत्यापित किया जा सकता है (3) गिब्स मुक्त अभिव्यक्ति अभिव्यक्ति में अनिर्धारित मापदंडों का अनुकूलन करने के लिए मापा चरण आरेख और थर्मोकेमिकल डेटा का उपयोग करना; फिर चरण संतुलन की स्थिति के अनुसार कंप्यूटर पर चरण आरेख की गणना करने के लिए उपयुक्त एल्गोरिदम और संबंधित कंप्यूटर प्रोग्राम का उपयोग करें। (4) गणना परिणामों और प्रयोगात्मक डेटा की तुलना और विश्लेषण। यदि दोनों के बीच एक बड़ा अंतर है, तो थर्मोडायनामिक मॉडल को निर्धारित करने या पुन: आकार देने के लिए मापदंडों को समायोजित करें, और तब तक एक अनुकूलन गणना करें जब तक कि गणना के परिणाम प्रयोगात्मक त्रुटि सीमा के भीतर चरण आरेख डेटा और थर्मोकैमिकल डेटा के अधिकांश के अनुरूप न हों। (5) अनुकूलन के बाद, सभी चरण आरेख और थर्मोडायनामिक डेटा एक थर्मोडायनामिक मॉडल द्वारा एक आत्म-सुसंगत पूरे में जुड़े होते हैं, और अंत में एक चरण आरेख थर्मोडायनामिक डेटाबेस बनाने के लिए एक मॉडल पैरामीटर में संग्रहीत किया जाता है। अब, परिष्कृत चरण आरेख गणना सॉफ्टवेयर है। चरण आरेख गणना कर सकते हैं। चरण आरेख गणना सॉफ्टवेयर अनिवार्य रूप से थर्मोडायनामिक मॉडल और बड़े पैमाने पर संख्यात्मक गणना और शक्तिशाली कंप्यूटर प्रसंस्करण कार्यों के साथ कम्प्यूटेशनल सिद्धांतों का एक संयोजन है। यह न केवल बहुभिन्नरूपी और मल्टीफ़ेज़ संतुलन संतुलन प्राप्त कर सकता है, बल्कि स्थिर और मेटास्टेबल चरण आरेख के विभिन्न रूपों को भी दे सकता है। अन्य पैरामीटर जो सामग्री की तैयारी और उपयोग से निकटता से संबंधित हैं, प्राप्त किए जा सकते हैं। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले चरण आरेख थर्मोडायनामिक गणना सॉफ्टवेयर (थर्मो-कैल्क, फैक्ट सेज, पंडत, जमैटप्रो) के मुख्य कार्य और विशेषताएं इस प्रकार हैं। यहाँ उनके संबंधित विशेषताओं 1 की एक संक्षिप्त सूची है, थर्मो-कैल्क सॉफ्टवेयरथर्मो-कैल्क सॉफ्टवेयर एक पूर्ण डेटा सिस्टम, शक्तिशाली फ़ंक्शन और एक अपेक्षाकृत पूर्ण संरचनात्मक गणना प्रणाली बन गई है। यह एक थर्मोडायनामिक गणना सॉफ्टवेयर है जो दुनिया में एक अच्छी प्रतिष्ठा प्राप्त करता है। थेरो-कैल्क सॉफ्टवेयर चरण संतुलन गणना (जैसे कि तरल और ठोस तापमान, प्रत्येक चरण की संरचना और अनुपात, आदि), चरण चित्र गणना और थर्मोडायनामिक गणना की अनुमति देता है। थर्मोडायनामिक डेटा को सारणीबद्ध और गणना भी किया जा सकता है। प्रतिक्रिया परिवर्तन और ड्राइविंग बल, मूल्यांकन रासायनिक प्रणाली के चरण संतुलन, और चरण संक्रमण, और विभिन्न चरण आरेख के थर्मोडायनामिक फ़ंक्शन एक स्वचालित ड्राइंग प्रोग्राम द्वारा तैयार किए जाते हैं। 2, फैक्ट सेज सॉफ्टवेयरफैक्ट सेज सॉफ्टवेयर एक संयोजन है ChemSage / SOLGA-SMIX दो थर्मोकैमिकल सॉफ्टवेयर पैकेज। विंडोज प्लेटफॉर्म के तहत समृद्ध डेटाबेस सामग्री, शक्तिशाली कंप्यूटिंग कार्यों और आसान संचालन के फायदे हैं। बहुभिन्नरूपी मल्टीफ़ेज बैलेंस गणना के अलावा, फैक्ट सेज सॉफ़्टवेयर चरण आरेख, प्रमुख क्षेत्र के नक्शे, संभावित-पीएच डायग्राम, थर्मोडायनामिक की गणना और ड्रा भी कर सकता है। अनुकूलन, और मानचित्रण प्रसंस्करण। सटीक ऋषि सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों में शामिल हैं सामग्री विज्ञान, पाइरोमीटरिटेट, जल विज्ञान, विद्युत चुम्बकीय, जंग, कांच उद्योग, दहन, सिरेमिक, भूविज्ञान और इतने पर। फैक्ट सेज 5.5 डेटाबेस में शामिल हैं: (1) शुद्ध पदार्थ डेटाबेस जिसमें 4,517 शामिल हैं यौगिक; (2) ऑक्साइड डेटाबेस जिसमें 20 तत्व होते हैं; (3) पिघला हुआ नमक डेटा जिसमें 20 उद्धरण और 8 आयन होते हैं (4) व्यापक मिश्र धातु युक्त सिस्टम जैसे Pb, Sn, Fe, Cu, Zn, आदि (5) विशिष्ट। विशिष्ट औद्योगिक प्रक्रियाओं जैसे इलेक्ट्रोलाइटिक एल्यूमीनियम, पेपर उद्योग और उच्च शुद्धता वाले सिलिकॉन के लिए डेटाबेस। इसके अलावा, फैक्ट सेज अन्य प्रसिद्ध अंतरराष्ट्रीय डेटा का भी उपयोग कर सकता है। SGTE जैसे आधार, और उपयोगकर्ताओं को निजी डेटाबेस बनाने की क्षमता प्रदान करते हैं। 3, पंडत सॉफ्टवेयर। पंडत पैकेज का सबसे बड़ा लाभ यह है कि भले ही मुफ्त ऊर्जा फ़ंक्शन में घटकों की एक निश्चित सीमा के भीतर कई निम्नतम बिंदु हों, जिन उपयोगकर्ताओं के पास नहीं है चरण आरेख गणना विशेषज्ञता और गणना कौशल प्रारंभिक मूल्यों को स्थापित किए बिना कर सकते हैं। पंडत सॉफ्टवेयर का उपयोग करते हुए, यह स्वचालित रूप से मल्टी-फेज मल्टी-फेज सिस्टम के स्थिर संतुलन के लिए खोज कर सकता है। पंडित के सॉफ्टवेयर की मुख्य विशेषताओं में कंप्यूटिंग, संपादन और उन्नत विशेषताएं शामिल हैं। गणना समारोह में मुख्य रूप से शामिल हैं: (1) चरण आरेख की गणना: द्विआधारी चरण, त्रिगुटी और बहुकोशिकीय संतुलन चरण आरेख (समतापीय अनुभाग, समतुल्य अनुभाग, उपयोगकर्ता-परिभाषित अनुभाग) की गणना; (2) लिक्विडस की गणना: द्रव्यमान (गलनांक) ) और प्राथमिक अवक्षेपित चरण की गणना स्वचालित रूप से की जा सकती है, और इज़ोटेर्म को खींचा जा सकता है। (3) जमना गणना: आउटपुट जानकारी में तापमान के एक समारोह के रूप में ठोस अंश, घनत्व, विशिष्ट गर्मी, थैलेपी आदि की वक्र शामिल हैं; (4) चरण आरेख अनुकूलन: चरण आरेखों और थर्मोकैमिकल डेटा की एक श्रृंखला का मूल्यांकन करने के लिए, और चरण आरेखों को अनुकूलित करने के लिए विंडोज इंटरफेस में थर्मोडायनामिक मॉडल मापदंडों को प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। पंडित सॉफ्टवेयर की मुख्य विशेषताएं हैं: अनुकूल संचालन इंटरफ़ेस, सीखना आसान और उपयोग करें; स्थिर और विश्वसनीय गणना परिणाम; प्रारंभिक मूल्य और अनुमानित मूल्य इनपुट करने के लिए उपयोगकर्ता की कोई आवश्यकता नहीं है; सॉफ्टवेयर स्वचालित रूप से संतुलन बिंदु पाता है; उपयोगकर्ता-परिभाषित डेटाबेस का समर्थन करता है, और विभिन्न चरण आरेख और ऊष्मप्रवैगिकी के लिए गणना करता है। एक शक्तिशाली कंप्यूटिंग प्लेटफ़ॉर्म प्रदान करता है। 2 कॉन्फ़िगर करें: PanGUI4, Jmatpro सॉफ्टवेयरJMatPro के घटक कोर प्रौद्योगिकी और गणना के रूप में शक्तिशाली और स्थिर थर्मोडायनामिक मॉडल और थर्मोडायनामिक डेटा पर आधारित हैं। भौतिक प्रदर्शन गणना की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए सभी भौतिक मॉडलों को बड़े पैमाने पर मान्य किया गया है। जेमैटप्रो की गणना की गति बहुत तेज है, आमतौर पर एक मिनट के भीतर पूरा किया जा सकता है। तेज़ गणनाओं का सबसे तात्कालिक लाभ यह है कि उपयोगकर्ता अपने स्वयं के भौतिक फ़ार्मुलों के साथ तेज़ी से प्रयोग कर सकते हैं और अपने कंप्यूटर पर वांछित गणना पूरी कर सकते हैं। मुख्य विशेषताओं में शामिल हैं: (1) स्थिर और मेटास्टेबल चरण आरेख गणना। उपयोगकर्ता कई मिश्र धातु प्रणालियों के चरण आरेख जैसे घटक विमानों की गणना कर सकता है, और तापमान के साथ परिवर्तन या संरचना के साथ भिन्न होने वाले मल्टीकोम्पोनेंट मिश्र के चरण आरेखों की भी गणना कर सकता है। (2) भौतिक गुणों की गणना - सामग्री सीएई सिमुलेशन के लिए उपयोग किया जाता है। सामग्री और तापमान के गुणों के बीच संबंध की गणना की जा सकती है। मिश्र धातु में प्रत्येक चरण के प्रदर्शन डेटा की गणना एक ही समय में की जा सकती है और जमने की प्रक्रिया में चरण आरेख की गणना की जा सकती है। (3) यांत्रिक गुणों। सामग्री के यांत्रिक गुणों की गणना कमरे के तापमान और उच्च तापमान की स्थिति में की जा सकती है। (4) चरण परिवर्तन गणना: Martensitic परिवर्तन, स्टील वेल्डिंग थर्मल चक्र और बहु-पास हॉट रोलिंग गणना, TTT / CCT वक्र, आदि।
स्रोत: मेयौ कार्बाइड