三元合金组织观察及分析.doc

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1、实验四三元合金组织观察及分析一、实验目的1.学会识别典型三元合金的显微组织；2.学会应用投影图分析各种三元合金平衡纟R织的形成过程。二、原理概述工业上所使用的金属材料大多是二个组元以上的合金，对于一些合金，即使从它起主要作用的组元来看，是二元系（如碳钢和铸铁），但当研究合金屮某些杂质影响时，特别是发生偏析而在局部地方富集了第三组元时，这些地方就不能再简单地看作二元系了。实践告诉我们，由于组元间的相互作用，不能简单地由二元合金的性能来推断三元合金的性能，因为组元间的作用往往不是加和性的。因此，研究三元合金的成分、组织和性能问的关系是很有必要的，这首先就要了解

2、三元相图。三元相图的种类很多。三元合金的显微组织也很复杂,需反复进行观察分析，才-能逐步熟悉各种显微组织的特征。木实验选配了几种典型成分的Pb-Bi-Sn三元系合金，通过对其平衡显微组织的观察，学会利用三元合金投影图来分析合金的结晶过程及纟R织转变规律。Pb-Sn-Bi三元合金投影图（见图1）。下面就利用投影图对典型合金的结晶过程及其室温组织特征简要说明：图1Pb-Sn-Bi三元合金投嫌图1•合金I合金【位于AE、EEaA区域内，因此合金冷至液相血并稍过冷从液相屮首先析出初晶Bio据直线定律，与固态Bi相平衡的液相浓度点应在Ab的连线上，其浓度沿lb方向变

3、化，当液相成分达到（Bi+Sn）二元共晶线（E：“E）上的b点时，初次晶结晶结束。在继续冷却过程中,从液相中析出（Bi+Sn）二元共晶组织，此时液相浓度沿二元共晶线EE3,bE方向变化。当液相浓度达到发生三元共晶转变，即从液相屮析出（Bi+Pb+Sn）三元共晶组织,肓到液体全部结晶完了为止，所以该合金室温纟R织应为：初晶Bi+二元共晶（Bi+Sn）+三元共晶（Bi+Pb+Sn）。显微镜下其组织特征是：初次晶Bi为发亮的块状，初次晶周I韦1为（Bi+Sn）二元共晶，显微镜下呈黑白相间形态，二元共晶Z间颜色更暗的三元共晶组织，因为它是最后结晶的，由于过冷度大，

4、形核率高因而较二元组织更细，在同样的放大倍率下观察，它更不易分辨，颜色更暗。见图2。2.合金II该合金冷却时首先从液相屮析出初次晶Bi,其液相浓度沿AE线方向变化，液相成分达到E时，发生三元共晶转变，从液相屮析出（Bi+Pb+Sn）三元共晶组织，直到剩余液相结晶完了为止。所以室温组织为：初品Bi+三元共晶（Bi+Pb+Sn）。显微镜下其特征是Bi呈白亮实验四三元合金组织观察及分析一、实验目的1.学会识别典型三元合金的显微组织；2.学会应用投影图分析各种三元合金平衡纟R织的形成过程。二、原理概述工业上所使用的金属材料大多是二个组元以上的合金，对于一些合金，即

5、使从它起主要作用的组元来看，是二元系（如碳钢和铸铁），但当研究合金屮某些杂质影响时，特别是发生偏析而在局部地方富集了第三组元时，这些地方就不能再简单地看作二元系了。实践告诉我们，由于组元间的相互作用，不能简单地由二元合金的性能来推断三元合金的性能，因为组元间的作用往往不是加和性的。因此，研究三元合金的成分、组织和性能问的关系是很有必要的，这首先就要了解三元相图。三元相图的种类很多。三元合金的显微组织也很复杂,需反复进行观察分析，才-能逐步熟悉各种显微组织的特征。木实验选配了几种典型成分的Pb-Bi-Sn三元系合金，通过对其平衡显微组织的观察，学会利用三元合

6、金投影图来分析合金的结晶过程及纟R织转变规律。Pb-Sn-Bi三元合金投影图（见图1）。下面就利用投影图对典型合金的结晶过程及其室温组织特征简要说明：图1Pb-Sn-Bi三元合金投嫌图1•合金I合金【位于AE、EEaA区域内，因此合金冷至液相血并稍过冷从液相屮首先析出初晶Bio据直线定律，与固态Bi相平衡的液相浓度点应在Ab的连线上，其浓度沿lb方向变化，当液相成分达到（Bi+Sn）二元共晶线（E：“E）上的b点时，初次晶结晶结束。在继续冷却过程中,从液相中析出（Bi+Sn）二元共晶组织，此时液相浓度沿二元共晶线EE3,bE方向变化。当液相浓度达到发生三元

7、共晶转变，即从液相屮析出（Bi+Pb+Sn）三元共晶组织,肓到液体全部结晶完了为止，所以该合金室温纟R织应为：初晶Bi+二元共晶（Bi+Sn）+三元共晶（Bi+Pb+Sn）。显微镜下其组织特征是：初次晶Bi为发亮的块状，初次晶周I韦1为（Bi+Sn）二元共晶，显微镜下呈黑白相间形态，二元共晶Z间颜色更暗的三元共晶组织，因为它是最后结晶的，由于过冷度大，形核率高因而较二元组织更细，在同样的放大倍率下观察，它更不易分辨，颜色更暗。见图2。2.合金II该合金冷却时首先从液相屮析出初次晶Bi,其液相浓度沿AE线方向变化，液相成分达到E时，发生三元共晶转变，从液相屮

8、析出（Bi+Pb+Sn）三元共晶组织，直到剩余液相结晶完了为止。所