相图的热力学基础合金相图尽管都是由实验测绘的,但其理论基础却是热力学。因此,了解一些相图热力学的基本原理,对正确测绘相图、正确理解和应用相图均有重要意义。现在,对于一些简单类型相图已能利用组元的热力学参数进行理论计算。理论算出的相图与实验测绘的基本符合。由于电子计算机的出现,促使理论计算相图有了显著进展。特别是对一些实验测绘有困难的领域,如超高温、高压和低温等方面的相图工作,理论计算更有其重要意义。 一、两相混合的自由能 在一定温度下,当某成分合金分解成两个混合相时,如果忽略它们的界面能,则在自由能一成分图上,此合金和两个混合相的自由能值必在一条直线上,如图372所示。设合金为x,其摩尔自由能为G(高度为bx),当它分解为x1和x2两相后,其摩尔数分别为n1和n2,靡尔自由能分别为G1(高度为ax1)和G2(高度为cx2)。此时合金的成分x和摩尔自由能G可分别用下式表示:式(3-22)表明,ab线和bc线的斜率相等,所以a、b和c三点在一直线上,即是说,两个相混合后的自由能值(b)就在此两相的自由能值的连线