合金平衡相图的数字化处理

讨论了合金相图信息的存储、处理，用VB 6.0编程工具作为系统开发平台，建立了合金平衡相图的数字化处理系统软件。该系统软件用于合金平衡相图中相和组织组成物的定量计算和分析，解决了合金性能分析中由数据查询、数据处理所带来的低工作效率问题，在工程材料领域具有推广价值及应用前景。
关 键 词 平衡相图; 热力学; 自由能; 数据库

相图的构成
合金相图通常是用热分析法实验和测试结果绘制，相图表示的是恒定压力(1个大气压)下的状态，又称T-X相图，如图1所示。图中，纵坐标表示温度，横坐标表示成分。相图由临界点、相变线及各相区组成，各相区包括液相、固相的各不相同的组织。
2 相图坐标系的数字化处理
相图的数字化处理有扫描、画坐标垂线、拟合曲线方程三种方法。从准确度考虑，拟合曲线方程的方法最佳，本文则采用这种方法建立合金相图，其歩骤如下：
1) 创建Picturel对象，整个窗口屏幕约80％为Picturel对象；
2) 根据热分析法的实验数据在Picturel对象区域内画出完整的合金相图；
3) 直线由起点、终点坐标确定，即以Picturel.Lim(x1, y1)−(x2 , y2)来确定；
4) 曲线由拟合方程y＝ax2+bx+c，以像素为单位，通过For…Next循环语句画出曲线，相平衡曲线、平衡点用相平衡条件确定；
5) 虚线由For…Next循环语句中插入语句Picturel.Drawstyle=4完成，同时设定步距量；
6) 根据相律公式 f＝c−p+1判断各相区相的数目[1]，并遵循合金相图的规律填写各相区的组织，运用视频软件设定各相区的颜色。
3 相图分析
相图是在一个图上表示出稳定相的成分、温度分界限，为画出合金相图中各相区，必须找到不同相域间的边界。相图初次生成是用热力学原理中相平衡条件来计算相的边界线，即运用吉布斯自由能的相平衡函数及化学势判断相界[2]。
对于已生成的相图可按图解法处理，直接在某合金相图上取各点对应的温度、成分、组织建立坐标系，进行数字化处理。将相图信息转换成表格形式存入数据库，然后按数据表方式处理输入和查取。用分别区段方式、曲线拟合方式得出各曲线线段的函数方程式；使用逻辑条件处理拐点、水平和垂直线段。