{"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\/es\/the-miracle-of-phase-diagram-calculation\/","title":{"rendered":"El milagro del c\u00e1lculo del diagrama de fase"},"content":{"rendered":"<div class=\"vgblk-rw-wrapper limit-wrapper\">\n<p>Como todos sabemos, los diagramas de fase se pueden probar experimentalmente. Sin embargo, los diagramas de fase experimentales requieren mucha mano de obra y recursos materiales. En las condiciones de alta temperatura, alta presi\u00f3n y gases corrosivos involucrados en la reacci\u00f3n, tambi\u00e9n enfrentar\u00e1n dificultades en el control de la composici\u00f3n, la selecci\u00f3n del recipiente y la medici\u00f3n de alta temperatura, y la determinaci\u00f3n experimental siempre es limitada, unilateral, incapaz de hacer una comprensi\u00f3n completa e integral del diagrama de fase y las propiedades termodin\u00e1micas del sistema. Figura 1: Diagrama de fase de Fe-C Luego, el c\u00e1lculo del diagrama de fase es una soluci\u00f3n conveniente. Calcul\u00f3 el equilibrio de fase del sistema utilizando principios termodin\u00e1micos y traz\u00f3 el diagrama de fase. Despu\u00e9s de introducir el c\u00e1lculo del diagrama de fase, solo los datos termodin\u00e1micos de algunas regiones clave y algunas fases clave del diagrama de fase del sistema pueden medirse experimentalmente para optimice los par\u00e1metros del modelo de energ\u00eda libre de Gibbs, y todo el diagrama de fase se puede extrapolar para construir el sistema. Diagrama de fase completo de la base de datos termodin\u00e1mica. Como resultado, la carga de trabajo del estudio del diagrama de fase se reduce enormemente y es posible evitar posibles dificultades experimentales. En t\u00e9rminos simples, los c\u00e1lculos del diagrama de fase pueden tener 6 ventajas o significados importantes (1) Se puede utilizar para distinguir la fase real los datos del diagrama y los datos termoqu\u00edmicos en s\u00ed y su consistencia, a fin de hacer una evaluaci\u00f3n razonable de los diferentes resultados experimentales obtenidos y proporcionar a los usuarios informaci\u00f3n precisa y confiable del diagrama de fase; (2) La parte metaestable del diagrama de fase se puede extrapolar y predecir obtener un diagrama de fase metaestable; (3) Puede extrapolar y predecir diagramas de m\u00faltiples fases, calcular el equilibrio de m\u00faltiples fases y proporcionar una referencia para el dise\u00f1o de materiales reales y tecnolog\u00eda de procesamiento; (4) Al calcular la curva de energ\u00eda libre de Gibbs, el se puede predecir el rango de componentes de la transici\u00f3n de fase libre de difusi\u00f3n; (5) Puede proporcionar informaci\u00f3n importante como la fuerza impulsora del cambio de fase y la actividad requerida para la investigaci\u00f3n de la cin\u00e9tica de transici\u00f3n de fase; (6) Es conveniente obtener varios diagramas de fase con diferentes variables termodin\u00e1micas como coordenadas para el estudio y control de la preparaci\u00f3n del material y los procesos de uso en diferentes condiciones. Entonces, \u00bfpor qu\u00e9 podemos obtener el diagrama de fase calculando el Diagrama de fase: la esencia del c\u00e1lculo del diagrama de fase es establecer los modelos termodin\u00e1micos de cada fase de acuerdo con la estructura cristalina, el orden magn\u00e9tico y la transici\u00f3n del orden qu\u00edmico de cada fase en el sistema objetivo, y construir la expresi\u00f3n de energ\u00eda libre de Gibbs de cada fase de estos modelos. Finalmente, el diagrama de fase se calcula por la condici\u00f3n de equilibrio. Entre ellos, los par\u00e1metros indeterminados en cada modelo termodin\u00e1mico de fase se obtienen en base al balance de fase y los datos de propiedades termodin\u00e1micas reportados en la literatura y optimizados por medio del software de c\u00e1lculo de diagrama de fase. En base a los par\u00e1metros termodin\u00e1micos obtenidos de los sistemas de componentes bajos (generalmente sistemas binarios y ternarios), el diagrama de fase y la informaci\u00f3n termodin\u00e1mica del sistema multicomponente se pueden obtener por extrapolaci\u00f3n o agregando un peque\u00f1o n\u00famero de par\u00e1metros multivariados. En general, controlamos la temperatura , presi\u00f3n y composici\u00f3n durante el procesamiento del material. Por lo tanto, elegimos la energ\u00eda libre de Gibbs como funci\u00f3n modelo en el c\u00e1lculo del diagrama de fase. Para un sistema con cierto material pero intercambio de energ\u00eda con el mundo exterior (sistema cerrado), el proceso de temperatura y presi\u00f3n constantes siempre est\u00e1 en la direcci\u00f3n de reducci\u00f3n de energ\u00eda libre de Gibbs, y la energ\u00eda libre total de Gibbs del sistema es la m\u00e1s baja en equilibrio. Las posiciones qu\u00edmicas de los elementos constituyentes en las fases son iguales. Si conocemos la curva de composici\u00f3n de energ\u00eda libre a todas las temperaturas, podemos calcular el diagrama de fase encontrando la energ\u00eda libre m\u00ednima o el bit qu\u00edmico de soluci\u00f3n equivalente. Para calcular el diagrama de fase, necesitamos conocer la parte metaestable de la curva de energ\u00eda libre , la energ\u00eda libre de la configuraci\u00f3n metaestable del elemento puro y el punto de transici\u00f3n de fase metaestable. La optimizaci\u00f3n del diagrama de fase y el proceso de c\u00e1lculo pueden dividirse simplemente en cinco pasos: (1) Recolecci\u00f3n y evaluaci\u00f3n de datos experimentales. El prop\u00f3sito de la evaluaci\u00f3n es juzgar la precisi\u00f3n de los datos experimentales con base en los m\u00e9todos experimentales utilizados por los autores, y seleccionar datos experimentales que sean consistentes con los principios termodin\u00e1micos y sean relativamente m\u00e1s razonables. (2) Selecci\u00f3n del modelo de energ\u00eda libre. De acuerdo con la estructura de la fase, se selecciona un modelo razonable y se puede verificar extrapolando el sistema multivariado. (3) Usando los diagramas de fase medidos y los datos termoqu\u00edmicos para optimizar los par\u00e1metros indeterminados en la expresi\u00f3n de energ\u00eda libre de Gibbs; luego use el algoritmo apropiado y el programa de computadora correspondiente para calcular el diagrama de fase en la computadora de acuerdo con las condiciones de equilibrio de fase. (4) Comparaci\u00f3n y an\u00e1lisis de resultados de c\u00e1lculo y datos experimentales. Si hay una gran diferencia entre los dos, ajuste los par\u00e1metros a determinar o vuelva a seleccionar el modelo termodin\u00e1mico, y luego realice un c\u00e1lculo de optimizaci\u00f3n hasta que los resultados del c\u00e1lculo sean consistentes con la mayor\u00eda de los datos del diagrama de fase y los datos termoqu\u00edmicos dentro del rango de error experimental. (5) Despu\u00e9s de la optimizaci\u00f3n, todos los diagramas de fase y los datos termodin\u00e1micos se conectan mediante un modelo termodin\u00e1mico en un todo autoconsistente, y finalmente se almacenan en un par\u00e1metro del modelo para formar una base de datos termodin\u00e1mica de diagrama de fase. Ahora, hay un sofisticado software de c\u00e1lculo de diagramas de fase. que puede realizar c\u00e1lculos de diagrama de fase. El software de c\u00e1lculo de diagrama de fases es esencialmente una combinaci\u00f3n de modelos termodin\u00e1micos y principios computacionales con c\u00e1lculos num\u00e9ricos a gran escala y potentes funciones de procesamiento por computadora. No solo puede lograr c\u00e1lculos de equilibrio multivariados y multif\u00e1sicos, sino que tambi\u00e9n ofrece diversas formas de diagramas de fase estables y metaestables. Se pueden obtener otros par\u00e1metros que est\u00e1n estrechamente relacionados con la preparaci\u00f3n y el uso del material. Las funciones y caracter\u00edsticas principales del software de c\u00e1lculo termodin\u00e1mico de diagrama de fase com\u00fanmente utilizado (Thermo-Calc, Fact Sage, Pandat, Jmatpro) son las siguientes. Aqu\u00ed hay una breve lista de sus caracter\u00edsticas respectivas1, el software Thermo-Calc El software Thermo-Calc se ha convertido en un sistema de datos completo, una funci\u00f3n potente y un sistema de c\u00e1lculo estructural relativamente completo. Es un software de c\u00e1lculo termodin\u00e1mico que goza de una buena reputaci\u00f3n en el mundo. El software Thermo-Calc permite c\u00e1lculos de equilibrio de fase (como temperatura de liquidus y solidus, composici\u00f3n y proporci\u00f3n de cada fase, etc.), c\u00e1lculos de diagrama de fase y c\u00e1lculos termodin\u00e1micos. Los datos termodin\u00e1micos tambi\u00e9n se pueden tabular y calcular. La funci\u00f3n termodin\u00e1mica de los cambios de reacci\u00f3n y la fuerza impulsora, el equilibrio de fases del sistema qu\u00edmico de evaluaci\u00f3n y la transici\u00f3n de fase, y los diversos diagramas de fase se dibujan mediante un programa de dibujo autom\u00e1tico.2, el software Fact Sage El software Fact Sage es una combinaci\u00f3n de ChemSage \/ SOLGA-SMIX dos paquetes de software termoqu\u00edmicos. Tiene las ventajas de un rico contenido de base de datos, potentes funciones inform\u00e1ticas y una f\u00e1cil operaci\u00f3n bajo la plataforma Windows. Adem\u00e1s del c\u00e1lculo de balance multif\u00e1sico multivariante, el software Fact Sage tambi\u00e9n puede calcular y dibujar diagramas de fase, mapas de \u00e1reas dominantes, diagramas de pH potencial, termodin\u00e1mica optimizaci\u00f3n y procesamiento de mapeo. Las aplicaciones de software de Fage Sage incluyen ciencia de materiales, pirometalurgia, hidrometalurgia, electrometalurgia, corrosi\u00f3n, industria del vidrio, combusti\u00f3n, cer\u00e1mica, geolog\u00eda, etc. La base de datos Fact Sage 5.5 incluye: (1) una base de datos de sustancias puras que contiene 4.517 compuestos; (2) Base de datos de \u00f3xidos que contiene 20 elementos; (3) Datos de sales fundidas que contienen 20 cationes y 8 aniones (4) Base de datos integral que contiene sistemas de aleaciones comunes como Pb, Sn, Fe, Cu, Zn, etc. (5) Espec\u00edfico bases de datos para procesos industriales espec\u00edficos como el aluminio electrol\u00edtico, la industria del papel y el silicio de alta pureza. Adem\u00e1s, Fact Sage tambi\u00e9n puede usar otros datos internacionales conocidos bases como SGTE, y proporcionan a los usuarios la capacidad de crear bases de datos privadas.3, el software Pandat La mayor ventaja del paquete Pandat es que incluso si la funci\u00f3n de energ\u00eda libre tiene m\u00faltiples puntos m\u00e1s bajos dentro de un cierto rango de componentes, usuarios que no tienen La experiencia de c\u00e1lculo del diagrama de fase y las habilidades de c\u00e1lculo pueden funcionar sin establecer valores iniciales. Utilizando el software Pandat, tambi\u00e9n puede buscar autom\u00e1ticamente el equilibrio estable de los sistemas multifase multifase. Las caracter\u00edsticas principales del software Pandat incluyen la inform\u00e1tica, la edici\u00f3n y las funciones avanzadas. La funci\u00f3n de c\u00e1lculo abarca principalmente: (1) C\u00e1lculo del diagrama de fase: C\u00e1lculo de la fase binaria, diagramas de fase de equilibrio ternario y multicomponente (secci\u00f3n isot\u00e9rmica, secci\u00f3n equivalente, secci\u00f3n definida por el usuario); (2) C\u00e1lculo de liquidus: el liquidus (punto de fusi\u00f3n ) y la fase primaria precipitada se puede calcular autom\u00e1ticamente, y se puede dibujar la isoterma. (3) C\u00e1lculo de solidificaci\u00f3n: la informaci\u00f3n de salida incluye la curva de fracci\u00f3n s\u00f3lida, densidad, calor espec\u00edfico, entalp\u00eda, etc., en funci\u00f3n de la temperatura; (4) Optimizaci\u00f3n del diagrama de fase: se utiliza para evaluar una serie de diagramas de fase y datos termoqu\u00edmicos, y para obtener par\u00e1metros del modelo termodin\u00e1mico que se pueden manipular en la interfaz de Windows para optimizar los diagramas de fase. Las caracter\u00edsticas principales del software Pandat son: interfaz de operaci\u00f3n amigable, f\u00e1cil de aprender y use; resultado de c\u00e1lculo estable y confiable; no es necesario que el usuario ingrese el valor inicial y el valor estimado; el software encuentra autom\u00e1ticamente puntos de equilibrio; admite bases de datos definidas por el usuario y calcula varios diagramas de fase y termodin\u00e1mica. Proporciona una plataforma inform\u00e1tica poderosa. Figura 2: Los componentes del software PanGUI4, Jmatpro JMatPro se basan en modelos termodin\u00e1micos potentes y estables y datos termodin\u00e1micos como la tecnolog\u00eda central y el c\u00e1lculo. Todos los modelos f\u00edsicos han sido ampliamente validados para garantizar la precisi\u00f3n de los c\u00e1lculos de rendimiento del material. La velocidad de c\u00e1lculo de JMatPro es muy r\u00e1pida, generalmente se puede completar en un minuto. La ventaja m\u00e1s inmediata de los c\u00e1lculos r\u00e1pidos es que los usuarios pueden experimentar r\u00e1pidamente con sus propias f\u00f3rmulas de material y completar los c\u00e1lculos deseados en su propia computadora. Las caracter\u00edsticas principales incluyen: (1) C\u00e1lculos de diagrama de fase estable y metaestable. El usuario puede calcular planos de componentes, como diagramas de fase de sistemas de m\u00faltiples aleaciones, y tambi\u00e9n puede calcular diagramas de fase de aleaciones multicomponentes que cambian con la temperatura o var\u00edan con la composici\u00f3n. (2) C\u00e1lculo de las propiedades f\u00edsicas: utilizado para la simulaci\u00f3n CAE de materiales. Se puede calcular la relaci\u00f3n entre las propiedades del material y la temperatura. Los datos de rendimiento para cada fase en la aleaci\u00f3n tambi\u00e9n se pueden calcular al mismo tiempo y se puede calcular el diagrama de fase en el proceso de solidificaci\u00f3n. (3) Propiedades mec\u00e1nicas. Las propiedades mec\u00e1nicas del material se pueden calcular a temperatura ambiente y en condiciones de alta temperatura. (4) C\u00e1lculo de cambio de fase: transformaci\u00f3n martens\u00edtica, ciclo t\u00e9rmico de soldadura de acero y c\u00e1lculo de laminado en caliente de m\u00faltiples pasadas, curva TTT \/ CCT, etc.<br \/>\nFuente: 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. Under the conditions of high temperature, high pressure, and corrosive gases involved in the reaction, they will also face difficulties in composition control, container selection, and high temperature measurement, and the experimental determination&#8230;<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":1539,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[92],"tags":[],"class_list":["post-1538","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-cutting-tools-weekly"],"jetpack_featured_media_url":"","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1538","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1538"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1538\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1538"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1538"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1538"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}