9.相律和其应用

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1、相律及杠杆定律相律及其应用相律的用途：相律是检验、分析和使用相图的重要工具，所测定的相图是否正确，要用相律检验，在研究和使用相图时，也要用到相律。相律的定义：相律是表示在平衡条件下，系统的自由度数、组元数和相数之间的关系，是系统的平衡条件的数学表达式。相律可用下式表示：，当系统的压力为常数吋，则为：；式中，是系统的组元数，为平衡条件下系统中的相数，为自由度数。相律的含义是：在只受外界温度和压力影响的平衡系统中，它的自由度数等于系统的组元数和相数之差的数目平衡系统的自由数的定义：所谓自由度是指在保持合金系的相的数目不变的条件下，合金系中可以独立改变的、影响合金状态的内部及

2、外部因素的数目。平衡系统的自由数的定义：平衡系统的独立可变因素，这些因素可在一定范围内任意独立改变而不会影响到原有的共存相数影响合金状态的因素：影响合金状态的因素有合金的成分、温度和压力，当压力不变时，则合金的状态由成分和温度两个因素确定。纯金属二元系合金三元系合金的自由度：1.对纯金属而言，成分固定不变，只有温度可以独立改变，所以纯金属的自由度数最多只有一个2.而对二元系合金来说，已知一个组元的含量，则合金的成分即可确定，因此合金成分的独立变量只有一个，再加上温度因素，所以二元合金的自由度数最多为二个3.依次类推，三元系合金的自由度数最多为三个，四元系为四个相律应用：

3、1.利用相律可以确定系统中可能存在的最多平衡相数；2.利用相律可以解释纯金属与二元合金结品时的一些差別利用相律可以确定系统中可能存在的最多平衡相数：l例如对单元系来说，组元数，由于自由度不可能出现负值，所以当时，同时共存的平衡相数应具有最大值，代入相律公式、即得；可见，对单元系来说，同时共存的平衡相数不超过二个。l例如，纯金属结晶时，温度固定不变，自由度为零，同时共存的平衡相为液、固两相。但这并不是说，单元系中能够出现的相数不能超过二个，而是说，在某一固定的温度下，单元系的各种不同的相中只能有两个同时存在，而其它各相则在别的条件下存在。l同样，对二元系来说，组元数，当时

4、，，说明二元系中同吋共存的平衡相数最多为三个。利用相律可以解释纯金属与二元合金结品时的一些差别l例如纯金属结晶时存在液、固两相，其自由度为零，说明纯金属在结晶时只能在恒温下进行。l二元合金结晶时，在两相平衡条件下，其自由度度，说明此时还有一个可变因素（温度），因此，二元合金将在一定温度范围内结晶。l如果二元合金出现三相平衡共存时，则其自由度，说明此时的温度不但恒定不变，而且三个相的成分也恒定不变，结晶只能在各个因素完全恒定不变的条件下迸行。