相圖與槓桿法則

將Cu-Ni系合金在液相與固相共存的溫度範圍內保持平衡並冷卻時,液相與固相的成分會如何變化?

  1. A兩者都往Ni多的一側移動
  2. B兩者都往Ni少的一側(Cu側)移動
  3. C固相往Ni多的一側、液相往Cu側移動
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正確答案:B. 兩者都往Ni少的一側(Cu側)移動

在兩相區中,各相的成分是該溫度下連結線的兩端,也就是液相為液相線上、固相為固相線上的成分。在Cu-Ni系中,越靠近熔點高的Ni(約1455℃)一側,液相線與固相線越高,因此降低溫度時連結線兩端都往熔點低的Cu(約1085℃)一側移動。所以隨著冷卻,固相與液相的Ni都減少,而固相的量逐漸增加。認為固相往Ni側移動,是由「最先析出的固相富含Ni」而來的誤解。合金整體的成分不變,這也與槓桿法則所示固相分率增加的結果一致。

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