二元系状態図・レバー則 戻る EN · ZH
Materials Science

二元系状態図・レバー則計算機

等晶系・共晶系・包晶系の状態図をリアルタイム描画。任意の温度・組成でレバー則による相分率と平衡組成を自動計算。

パラメータ設定
材料プリセット
系の種類
成分 A 融点 T_mA 1085 °C
成分 B 融点 T_mB 1455 °C
共晶組成 x_E (mol%B) 61.9 %
共晶温度 T_E 183 °C
クエリ組成 x_B 50.0 %
クエリ温度 T 1200 °C
存在相
液相分率 f_L
固相分率 f_α
液相線/固相線組成

レバー則・理論式

二相共存領域(T, x₀)での相分率:

$$f_\alpha = \frac{x_0 - x_L}{x_\alpha - x_L}, \quad f_L = 1 - f_\alpha$$

ここで $x_L$:液相線組成、$x_\alpha$:固相線組成(温度Tでの平衡値)

シャイル方程式(非平衡凝固):

$$C_S = k\,C_0\,(1-f_S)^{k-1}, \quad k = \frac{x_\alpha}{x_L}$$

$k$:分配係数。$k<1$ のとき溶質は液相へ偏析(後退偏析)。

CAE・材料設計への応用: 合金凝固シーケンス予測 / 偏析・マクロ偏析の初期評価 / 溶接HAZ組織予測 / CALPHAD法多元系計算の基礎 / FEM熱解析と連携した凝固シミュレーション前処理

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