状態図とてこの規則

Cu-Ni系の合金を、液相と固相が共存する温度域で平衡を保ちながら冷却するとき、液相と固相の組成はどう変化するか。

  1. AどちらもNiの多い側へ移る
  2. BどちらもNiの少ない側(Cu側)へ移る
  3. C固相はNiの多い側へ、液相はCu側へ移る
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正解:B. どちらもNiの少ない側(Cu側)へ移る

2相領域では、各相の組成はその温度でのタイラインの両端、つまり液相は液相線上、固相は固相線上の組成になります。Cu-Ni系では融点の高いNi(約1455℃)の側ほど液相線と固相線が高いので、温度を下げるとタイラインの両端はどちらも融点の低いCu(約1085℃)の側へ移ります。そのため冷却とともに固相も液相もNiが減り、固相の量は増えていきます。固相がNi側へ移るという考えは、最初に晶出する固相がNiに富むことからくる思い違いです。合金全体の組成は変わらないので、てこの規則で固相の分率が増えることとも合っています。

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