Pb-Sn二元相图测定及其组织分析报告

《Pb-Sn二元相图测定及其组织分析报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实用文档实验10二组分合金相图班级：材料（硕）01组长：丁斌组员：陈越凡门明达王光王晓宇魏瑛康何林温雅欣杨多雪杨俊杰实验日期：2013年5月22标准文案实用文档1.1实验目的1.2①掌握用热分析法测定材料的临界点的方法；②学习根据临界点建立二元合金相图；③自制二元合金金相样品，并分析组织。热分析法（冷却曲线法）热分析法（冷却曲线法）是绘制凝聚体系相图时常用的方法。它是利用金属及合金在加热或冷却过程中发生相变时，潜热的释出或吸收及热容的突变，使得温度－时间关系图上出现平台或拐点，从而得到金属或合金的相转变温度。由热分析法制相图，先做冷却

2、曲线，然后根据冷却曲线作图。通常的做法是先将金属或合金全部熔化。然后让其在一定的环境中自行冷却，通过记录仪记录下温度随时间变化的曲线（步冷曲线）。以合金样品为例，当熔融的体系均匀冷却时（1所示），如果系统不发生相变，则系统温度随时间变化是均匀的，冷却速率较快（如图中ab线段）；若冷却过程中发生了相变，由于在相变过程中伴随着放热效应，所以系统的温度随时间变化的速率发生改变，系统冷却速率减慢，冷却曲线上出现转折（如图中b点）。当熔液继续冷却到某一点时（如图中c点），此时熔液系统以低共熔混合物的固体析出。在低共熔混合物全部凝固以前，系统温度

3、保持不变，因此步冷曲线出现水平线段（如图中cd线段）；当熔液完全凝固后，温度才迅速下降（如图中de线段）。由此可知，对组成一定的二组分低共熔混合物系统，可根据它的冷却曲线得出有固体析出的温度和低共熔点温度。根据一系列组成不同系统的步冷曲线的各转折点，即可画出二组分系统的相图（温度－组成图）。不同组成熔液的冷却曲线对应的相图2所示。测定一系列不同Pb-Sn合金成分下的由液体缓慢冷却至完全凝固的数据，作冷却曲线，找出转折点或者平台，即对应转变开始或者完成所对应的温度，由此，综合这一系列的温度和其所对应的成分即可作出平衡态下的相图。图1图2

4、标准文案实用文档实验结果：成分实验人员临界点/°C可取值/°C显微组织相的相对量（实际）相的相对量（理论）90%Pb+10%Sn何林299，254299，254α+βⅡ//温雅欣299，252杨多雪299，252杨俊杰298，25670%Pb+30%Sn陈越凡251252α，（α+β）α=（α+β）=α=（61.9-30）/(61.9-18.3)=73.2%（α+β）=1-ɑ=26.8%丁斌251门明达20%Pb+80%Sn王光220220β，（α+β）β=（α+β）=β=（97.8-80）/(97.8-61.9)=49.6%（α+β

5、）=1-β=50.4%王晓宇220魏瑛康220标准文案实用文档金相组织分析：何林温雅欣杨多雪杨俊杰组：成分组织相理论相对量相实际相对量90%Pb-10%Snα+βⅡα90%87.1%β10%12.9%标准文案实用文档最终为ɑ固溶体，其冷却到固溶度线以下，将析出二次β，通常呈粒状或小条状分布于晶界与晶内。陈越凡门明达丁斌组：成分组织相理论相对量相实际相对量70%Pb-30%Snα+（α+β）+βⅡα70%69.3%β30%30.7%合金成分是亚共晶状态，在由液态缓慢冷却时，先析出初生ɑ相，到固溶度线下会析出二次相，剩余液相按共晶成分恒温

6、析出至完全，为（ɑ+β），最后冷却到室温，组织没有发生变化标准文案实用文档王光王晓宇魏瑛康组：成分组织相理论相对量相实际相对量20%Pb-80%Snβ+（α+β）+αⅡα20%27.3%β80%72.7%合金成分是过共晶状态，在由液态缓慢冷却时，先析出初生β相，由于合金成分离共晶点很近，初生β相的量非常少，故沿晶界非连续分布，到达共晶点温度时，剩余液相按共晶成分恒温析出至完全，为（ɑ+β），最后冷却到室温，组织没有发生变化。标准文案实用文档组织的定量分析成分组织相理论相对量相实际相对量90%Pb-10%Snα+βⅡα90%87.1%β

7、10%12.9%70%Pb-30%Snα+（α+β）+βⅡα70%69.3%β30%30.7%20%Pb-80%Snβ+（α+β）+αⅡα20%27.3%β80%72.7%90%Pb-10%Snα+βⅡ4%硝酸酒精X40070%Pb-30%Snα+（α+β）+βⅡ4%硝酸酒精X400标准文案实用文档20%Pb-80%Snβ+（α+β）+αⅡ4%硝酸酒精X400由已知数据及实验数据，如下表所示，绘制二元Pb-Sn合金相图含Sn量/%临界点/°C032710299102543025161.91838022010023210299标准文案实

8、用文档实验讨论：①为什么能用冷却曲线确定相界？答：步冷曲线斜率突变点是相变的温度，相变时放出温度，使曲线斜率发生改变，在平台出温度不变，可以确定熔点。②热电偶测量温度的原理是什么?为什么要保持冷端温度恒定？答：将两种金属