?-計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用凈 巧用Origin和CorelDraw繪制三元相圖等溫截面 吳長軍 ,劉 亞 ,王建華 ,涂 浩 ,彭浩平 (常州大學(xué)1材料科學(xué)與工程學(xué)院;2石油工程學(xué)院,江蘇常州213164) 摘 要:介紹了利用Origin和CorelDraw軟件繪制復(fù)雜三元相圖等溫截面的方法。Origin軟件具有強(qiáng) 大的數(shù)據(jù)處理功能,可準(zhǔn)確地繪制出二元相邊界、成分點、兩相區(qū)共軛線、三相區(qū)等實驗數(shù)據(jù);?。茫铮颍澹欤模颍幔鬈浖哂袕?qiáng)大的圖像處理功能,可以方便地繪制出單相區(qū)的界線。結(jié)合兩者優(yōu)點,可以 科學(xué)精確、方便快捷地根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出三元相圖的等溫截面。提高了相圖的質(zhì)量,并有利于實 驗數(shù)據(jù)的分析,提高了學(xué)習(xí)和工作效率。在教學(xué)和科研中都值得推廣?!£P(guān)鍵詞:Origin;CorelDraw;三元相圖;實驗教學(xué) 相圖表示平衡狀態(tài)下材料系統(tǒng)中成分、溫度和 相狀態(tài)關(guān)系的圖形,是材料學(xué)科教學(xué)和研究的基 很好地與Origin連接 。利用Origin和CorelDraw 軟件,可在計算機(jī)上方便快捷的完成三元合金相圖 的繪制與分析,用戶界面友好,使用方便,具有高 效、準(zhǔn)確、美觀等優(yōu)點,而且減少人為因素引起的 礎(chǔ)。但是相圖的實驗測試是一項系統(tǒng)而復(fù)雜的工 作。對獲得的實驗數(shù)據(jù),如何進(jìn)行方便快捷的分析 尤為重要。通常用等邊三角形來描述三元合金相圖 的等溫截面。早期的相圖是用每條邊等分為lo0份 繪圖偏差,減輕實驗者的工作量。本文將以Ni—V —sn三元系980℃等溫截面的繪制實驗為例,介紹 的三角坐標(biāo)紙手工繪制的。計算機(jī)軟件(如CAD) 的發(fā)展使得這一過程可以在電腦中完成。但這種方 法不僅耗時費力,而且誤差較大、圖形粗糙,也不 便于數(shù)據(jù)分析。有人通過Mathematica…、Matlab 、 利用Origin和CorelDraw軟件繪制三元系等溫截面相 圖的方法?!。臁y定三元相圖等溫截面的實驗原理及數(shù) 據(jù)統(tǒng)計 一SigmaPlot 等軟件來繪制三元相圖,夏樹屏等 甚 至還用Delphi5自行設(shè)計了TPD繪圖軟件。但這些 般通過平衡合金法測定三元合金相圖等截 軟件的專業(yè)性較強(qiáng),需要程序編輯才能使用,對學(xué) 生的程序語言設(shè)計能力要求較高,不能滿足實驗教 學(xué)的要求?!∶?。實驗前,必須根據(jù)三個二元相圖,獲得研究溫 度下的二元相邊界。然后設(shè)計不同成分的合金,于 某一溫度下保溫一段時間,使其達(dá)到平衡后,快速 冷卻至室溫,最后進(jìn)行相的成分和結(jié)構(gòu)分析。在計 算機(jī)中分析所得到的實驗數(shù)據(jù)后,繪制成相圖?!∪辖饦悠吩谀澈愣囟认逻_(dá)到熱力學(xué)平衡 后,可能為單相、兩相或三相。對于單相樣品,其 合金成分與相成分一致。對于兩相平衡的樣品,兩?。希颍椋纾椋钍敲绹希颍椋纾椋睿蹋幔夤鹃_發(fā)的圖形可視化 和數(shù)據(jù)分析軟件,是科研人員和工程師常用的高級 數(shù)據(jù)分析和制圖工具,其具有強(qiáng)大的圖形繪制功能 和數(shù)據(jù)處理功能,可方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、擬合等 處理 。且操作簡便,是國際流行的分析軟件之 一,是公認(rèn)的快速、靈活、易學(xué)的制圖軟件?!。€尚未有 相成分的連線就是兩相區(qū)的一條共軛線,一般用細(xì) 虛線表示。而對于三相平衡的樣品,在三元相圖等 溫截面中,是由三個相的成分點組成的三角形。實?。希颍椋纾椋钴浖谔幚韺嶒灁?shù)據(jù)中得到了廣泛應(yīng)用。?! !∮茫希颍椋纾椋羁衫L制簡單的三元相圖 用其繪制復(fù)雜三元相圖的報道。CorelDraw則是一款 具有很強(qiáng)的圖像繪制及圖像處理能力的軟件,且可 ●基金項目:2010年度江蘇省“青藍(lán)工程”;2012年常州大 驗完成后,用Exce1分類分組統(tǒng)計設(shè)計合金成分、 二元相邊界、三相區(qū)、兩相區(qū)以及各相的成分點等 數(shù)據(jù)。為便于Origin繪圖和數(shù)據(jù)分析,在數(shù)據(jù)統(tǒng)計 時注意以下幾個問題:①兩個樣品或兩個相區(qū)之間 學(xué)教育教學(xué)研究課題(GJY2012045)資助?! 竦谝蛔髡撸簠情L軍(1985一),男,苗族,湖南鳳凰人, 博士,講師,主要從事材料設(shè)計與制備、合金熱力學(xué)方面的研究 工作。 ●收稿日期:2014—11—10 —空一行;②在成分點鄰近的兩列中標(biāo)記合金序號和 相的名稱;③對于三相區(qū)樣品,將第1點的成分拷 貝到第4點;④用“求和”的方法確保三個元素的 含量之和為1或100;⑤在Excel中,用“篩選”工?。矗匆弧?
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