How to use phase diagrams and the lever rule to understand metal alloys

แชร์
ฝัง
  • เผยแพร่เมื่อ 19 พ.ค. 2024
  • Metal alloys are used in many everyday applications ranging from cars to coins. By alloying a metal with another element we can control it's properties and microstructure. This video covers the basic concepts in metal alloys, phase diagrams and the lever rule, to help us understand how a materials properties are changed with varying compositions.
    00:00 Introduction
    00:12 Why is this important?
    02:00 The basic building blocks - The periodic table
    03:05 Basic concepts
    04:12 What is a phase?
    05:23 Complete solid solubility
    06:42 Equilibrium phase diagrams for complete solid solubility
    08:59 Limited solid solubility
    10:01 Limited solid solubility example
    10:56 Equilibrium phase diagram for limited solid solubility
    12:46 Equilibrium microstructures
    13:49 The lever rule
    16:32 Lever rule derivation
    18:08 Phase diagram example
    22:07 Summary
    Interested in learning more?
    📚I highly recommend the textbook "Material Science and Engineering" by Callister and Rethwisch which you can get here amzn.to/3Ut5Efr (Amazon)
    #PhaseDiagrams #Metals #LeverRule
    Twitter: / icbillywu
    Personal website: www.imperial.ac.uk/people/bill...
    About us: www.imperial.ac.uk/design-engi...
  • วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ความคิดเห็น • 100

  • @sollinw
    @sollinw 3 ปีที่แล้ว +52

    the best video I ve seen about this theme so far

    • @BillyWu
      @BillyWu  3 ปีที่แล้ว +1

      Thanks. Appreciate the comment

    • @rajaryaann
      @rajaryaann 5 หลายเดือนก่อน

      True

  • @someguy7723
    @someguy7723 ปีที่แล้ว +76

    Im torn between just enjoying how simple and well you explain things, and being irrationally angry at my own lecturer for just being so bad at explaining somthing he clearly knows every aspect off...
    Great work man, you are a life saver, and saves me from hating material engineering

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว +8

      Thanks. I think material science is a really interesting subject! Can do some much with it

    • @bruhxd9209
      @bruhxd9209 11 หลายเดือนก่อน

      My god i relate

    • @makego
      @makego 9 หลายเดือนก่อน +1

      I feel ya. This was the case for my calculus classes. The rambling professor was not only the instructor but had also written our relatively impenetrable textbook. One of my classmates quipped, "He knows what he's doing; he just can't tell you about it!"

    • @terrycheng4094
      @terrycheng4094 6 หลายเดือนก่อน

      Same thoughts bro. This guy is just too good compare to my lecturer.

  • @cooperjio1917
    @cooperjio1917 ปีที่แล้ว +5

    Thank you Mr. Billy Wu, you really helped me understand this topic. You explained everything so clearly!

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Glad it helped

  • @dominikgoluch6559
    @dominikgoluch6559 2 ปีที่แล้ว +7

    Thank you so much! I watched so many videos in an attempt to understand this and you explained it so well, thank you so much.

    • @BillyWu
      @BillyWu  2 ปีที่แล้ว +1

      Glad it was helpful!

  • @billminckler6550
    @billminckler6550 2 ปีที่แล้ว +3

    So well done. Helping us to understand how temperature affects materials. THANK YOU!

    • @BillyWu
      @BillyWu  2 ปีที่แล้ว

      Glad it was helpful!

  • @rahulmenon-jt6pb
    @rahulmenon-jt6pb 10 หลายเดือนก่อน +1

    Thank you so much. I never had proper clarity about this while pursuing my engineering degree. Now I do! All thanks to you!

    • @BillyWu
      @BillyWu  10 หลายเดือนก่อน

      Glad it helped!

  • @trade_perfectionist2235
    @trade_perfectionist2235 2 ปีที่แล้ว +1

    Sir plz make video on making phase diagram from cooling curves, this video was truly fantastic.

  • @joeywang9978
    @joeywang9978 9 หลายเดือนก่อน +1

    Thank you so much from KCL next door. You have explained one of the most difficult topic in materials so wonderfully and explicitly!

    • @BillyWu
      @BillyWu  9 หลายเดือนก่อน

      Thanks and glad it was helpful

  • @vinitaahuja2486
    @vinitaahuja2486 ปีที่แล้ว +1

    This is wonderful. Explained very well and in very simplified manner. Thank you .!! :)

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Thanks. Glad to hear you found it useful

  • @satrioesar7151
    @satrioesar7151 2 ปีที่แล้ว +1

    Great explanation, thank you sir for making this video. I'll watch the other one for sure.

    • @BillyWu
      @BillyWu  2 ปีที่แล้ว

      Thanks

  • @reinholdburchardt4581
    @reinholdburchardt4581 3 ปีที่แล้ว +5

    Wonderful explanation, and thankfully so detailed that one is not left with any open questions remaining at the end! Thank you!

    • @BillyWu
      @BillyWu  3 ปีที่แล้ว

      Glad you found it useful :)

  • @JZ1917
    @JZ1917 2 ปีที่แล้ว +1

    Superb material!
    Thank you for making this.

    • @BillyWu
      @BillyWu  2 ปีที่แล้ว

      Glad to hear it was helpful

  • @user-ot5wg9tl7y
    @user-ot5wg9tl7y 8 หลายเดือนก่อน +1

    Thank you Sir for the systematic explanation. Best wishes for you

    • @BillyWu
      @BillyWu  8 หลายเดือนก่อน

      Thanks. Glad to hear it helped

  • @agusrcas3448
    @agusrcas3448 ปีที่แล้ว +1

    Very useful video, made ut easy and accesible what some professors make complicated for no reason.

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Glad to hear you found it useful

  • @cymbalsalvation1427
    @cymbalsalvation1427 3 ปีที่แล้ว +2

    Really great video thank you for making and sharing. Best wishes.

    • @BillyWu
      @BillyWu  3 ปีที่แล้ว

      Many thanks :)

  • @simrannahar8262
    @simrannahar8262 ปีที่แล้ว +1

    This is the best materials science video ever made

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Thankssss

  • @rodrigojesus8961
    @rodrigojesus8961 3 หลายเดือนก่อน +1

    Thank you very much, this helped light years of work, it is so well explained, thank you my friend

    • @BillyWu
      @BillyWu  3 หลายเดือนก่อน

      Glad it helped

  • @bekhruznuraliev4431
    @bekhruznuraliev4431 3 ปีที่แล้ว +1

    thank you for such a detailed explanation

    • @BillyWu
      @BillyWu  3 ปีที่แล้ว

      Glad it was helpful!

  • @michaelmuiruri3623
    @michaelmuiruri3623 ปีที่แล้ว +1

    Very informative and good explanation simple and clear kudos.

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Glad it was helpful!

  • @rahulpanditpwwale8070
    @rahulpanditpwwale8070 4 หลายเดือนก่อน +2

    This is literally amazing video thanks for making this video

    • @BillyWu
      @BillyWu  4 หลายเดือนก่อน

      Glad to hear it was useful

  • @debu326
    @debu326 4 หลายเดือนก่อน +1

    Phase diagram is very easy now for me sir, thank you very much for making this video.

    • @BillyWu
      @BillyWu  4 หลายเดือนก่อน +1

      Glad it was helpful

  • @Steynkasegwe
    @Steynkasegwe 4 หลายเดือนก่อน +1

    Well compiled and explained thank you

    • @BillyWu
      @BillyWu  4 หลายเดือนก่อน +1

      Glad it was helpful!

  • @pradgadagkar8557
    @pradgadagkar8557 ปีที่แล้ว +1

    Loved ur lecture and ur style supported by suitable sketches. Excellent. I am a lecturer myself. Shall adopt ur style soon.🙏

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Thanks!

  • @lachlantate2379
    @lachlantate2379 2 ปีที่แล้ว +1

    Very helpful thank you!

    • @BillyWu
      @BillyWu  2 ปีที่แล้ว

      Glad it was helpful!

  • @davidcorrea1663
    @davidcorrea1663 ปีที่แล้ว +1

    Thank you so much! Very useful.

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว +1

      Glad it was helpful!

  • @sunmichoi6888
    @sunmichoi6888 2 ปีที่แล้ว +1

    Thank you so much!!

  • @izyhew1081
    @izyhew1081 2 ปีที่แล้ว +1

    Sir,may i know how to calculate lever rule if the mass of unknown liquids are given without molar mass for temperature-composition phase diagram?

  • @rajeevmech9
    @rajeevmech9 ปีที่แล้ว +1

    simple and informative

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Glad it was helpful!

  • @alikhaled844
    @alikhaled844 ปีที่แล้ว

    Very helpful thank you very much

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Glad you found it useful

  • @AryanBhole563
    @AryanBhole563 ปีที่แล้ว +1

    Thank you sir.

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Glad you found it useful

  • @joshtargo6834
    @joshtargo6834 3 ปีที่แล้ว +1

    might use this to help teach my materials course. thanks.

    • @BillyWu
      @BillyWu  3 ปีที่แล้ว

      Glad to hear it's helpful Josh

  • @oluwatosinoseni5413
    @oluwatosinoseni5413 ปีที่แล้ว +1

    Wonderful explanation

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Thanks

  • @ramamanikanta2223
    @ramamanikanta2223 2 ปีที่แล้ว +1

    Very good

  • @azz650
    @azz650 ปีที่แล้ว +1

    Amazing explanation

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Thanks. Glad it was helpful

  • @thedazzlingape2006
    @thedazzlingape2006 ปีที่แล้ว +2

    one reason I heard nordic gold was used for coins is because it is a hellish material to diy, it has an insane oxidazation and slag build up which makes cleanly casting it a very fickle and near impossible task, without some proper machinery and setups.
    so think of it like this: "if you make a perfect 50cent coin mold, it would take you atleast 5 50cent coins to have 1 successful 50cent coin. because most of the alloy would turn into slag/crud/oxidated-sponge-mass"

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Great insight

  • @user-go3es3qp3l
    @user-go3es3qp3l ปีที่แล้ว +1

    Excelent video

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Thanks

  • @kucingputih2649
    @kucingputih2649 9 หลายเดือนก่อน +1

    Thankyou so much for explaining it. May I ask what if we have 3 different metals. How is the graph gonna be?

    • @BillyWu
      @BillyWu  9 หลายเดือนก่อน +1

      Thanks. Glad to hear you found it useful. As you go to more elements the graph does become a bit more messy. If you search for ternary phase diagrams you can see some examples of the presentation of 3 element systems.

    • @kucingputih2649
      @kucingputih2649 9 หลายเดือนก่อน +1

      @@BillyWu I appreciate your response. I'll definitely check out ternary phase diagrams.

  • @saltman4935
    @saltman4935 2 ปีที่แล้ว +2

    amazing my professor should learn to teach like this

    • @BillyWu
      @BillyWu  2 ปีที่แล้ว

      Thanks :)

  • @adrianholguin1988
    @adrianholguin1988 ปีที่แล้ว +1

    Thanks

  • @Billybutcher31
    @Billybutcher31 ปีที่แล้ว +1

    Thanks 🙏

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Glad to hear it was useful

  • @micas9206
    @micas9206 5 หลายเดือนก่อน +1

    Hello, Thank you so much for this video!!! It helped clarify so much that I missed in lectures.
    Could you clarify or provide a source that explains why we can use the lever rule to help us find out the wt% compositions of each phase? 19:08

    • @BillyWu
      @BillyWu  5 หลายเดือนก่อน +1

      Thanks. I have a separate video where I go though the full derivation for the lever rule which can be found here (th-cam.com/video/eWs6Sv4S7yU/w-d-xo.htmlsi=8BixPQrt0foTLhkp). In terms of good source, I recommend Materials Science and Engineering: An Introduction by Callister

  • @santhoshvenkat7356
    @santhoshvenkat7356 2 ปีที่แล้ว +1

    Please do more videos , you are a simplified teacher...!

    • @gravnine
      @gravnine 2 ปีที่แล้ว

      rude

  • @katetakoronou
    @katetakoronou ปีที่แล้ว +1

    bless you

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Hope you found it useful

  • @bijayanshrestha2459
    @bijayanshrestha2459 ปีที่แล้ว +1

    Hello sir, at 17:29 when Mn/M = X/100, why did you divide by 100?
    thank you

    • @BillyWu
      @BillyWu  ปีที่แล้ว

      Good question. M_N is the mass of nickel and M is the total mass of the alloy. M_N/M is therefore the mass fraction of nickel in the alloy expressed as a fraction. X we define as the percentage composition of nickel in the alloy and thus the division by 100 is to convert the percentage amount to a fractional amount.

  • @yigitcanbaysal824
    @yigitcanbaysal824 4 หลายเดือนก่อน

    Hi professor I have a question here about driving force. Why does driving force increases as temperature differrence is increasing ? If we have large supercooling , for example, we have _many nucleis, small crystals ,rapid nucleation rate_ .But for small supercooling we have opposites. I wonder why it is like that?

    • @BillyWu
      @BillyWu  4 หลายเดือนก่อน

      Temperature is a key parameter in controlling metal properties. Under slow cooling rates, atoms have sufficient time to move to where they thermodynamically want to be, allowing for the formation of larger crystals and more ductile metals. For faster cooling you get many nucleation sites resulting in smaller crystals. The finer grains tend to increase strength but reduce ductility

  • @ibrahimirungu6908
    @ibrahimirungu6908 7 หลายเดือนก่อน +1

    ❤❤

  • @vikaspanchal7564
    @vikaspanchal7564 2 หลายเดือนก่อน +1

    Can you please share ppt?

  • @Feed_Science
    @Feed_Science 2 หลายเดือนก่อน

    why melting point for eutectic composition is lower than eighter of the elements

  • @CH_name258
    @CH_name258 ปีที่แล้ว

    10:00 two phase alloys

  • @abdelaziztaleb5602
    @abdelaziztaleb5602 2 ปีที่แล้ว

    graphe du Fer-carbone pour les fontes GL/GS

  • @rumely7232
    @rumely7232 16 วันที่ผ่านมา

    love

    • @BillyWu
      @BillyWu  15 วันที่ผ่านมา +1

      Hope you found it useful

  • @amruazam4614
    @amruazam4614 ปีที่แล้ว

    Unikl hadir

  • @YXu-kw8me
    @YXu-kw8me วันที่ผ่านมา +1

    like I am taking lecture hhh