二元三元合金显微组织观察ppt课件.ppt

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1、二元三元合金显微组织观察二元三元合金显微组织观察实验目的 通过铅锡及铅锡铋合金显微组织观察，熟悉铸态合金组织的形态特征，巩固合金组织与状态图的关系。 二元合金n 根据二元相图及凝固条件，二元合金可构成不同组织，其形态因组成相特性、冷却速度、组成相相对量不同可有多种特征。以Pb-Sn系合金相图为例分析其共晶、亚共晶、过共晶等不同成分合金的结晶过程及结晶后所形成组织的特征。含Sn量小于19%的合金 由相图可见，含Sn量为10%的合金缓慢冷却至液相线(点1）时，从液体中结晶出固溶体。当合金冷却到固相线（点2）时，全部结晶成固溶体。当温度继续下降到固相线（点3）以下时，剩余Sn以固溶体的形式从固溶体中

2、析出。这种从固溶体中析出的相叫做次生的固溶体，并以表示。10%Sn-Pb合金的显微组织为：黑色是基体为相、白色的颗粒为。共晶合金 含619Sn的PbSn合金，它从液态缓慢冷却时，在共晶温度发生共晶转变，直到液相完全消失为止。所得到的共晶组织：由和两种固溶体组成，它们的相对量可用杠杆定律计算： = = =1=54.6% 619Sn的PbSn合金显微组织：层状共晶组织（黑色的是相，白色的是相）。MNEN195 .979 .615 .97亚共晶合金 成分位于共晶线上共晶点左侧亚共晶合金。下面以含50PbSn的合金为例进行分析。 合金在液相线和固相线点12之间缓慢冷却时，不断从液相中结晶出固溶体。当温

3、度降到共晶温度点2时，相和剩余液相的成分分别达到M点和E点。直到剩余液相全部转变为共晶组织为止。此时亚共晶合金组织由先共晶和共晶(十)组成。 50Sn的PbSn亚共晶显微组织：黑色树枝状是先共晶固溶体，黑白相间分布的是(十)共晶，晶粒内的白色颗粒为。 (100倍） 过共晶合金 过共晶合金的结晶过程与亚共晶相似，所不同的是先共晶相不是，而是固溶体。结晶后的组织由初生相和共晶(十)组成。 70Sn的PbSn合金的显微组织：亮白色卵形组织为初生相，黑白相间分布的为(十)共晶组织。离异共晶 当合金靠近19和97.5Sn时，此时共晶组织量很少而先共晶量很大，共晶组织中与先共晶相同的组成相会依附先共晶相长

4、大，把另一组成相排挤到先共晶相的晶界 5%Pb-Sn合金离异共晶组织三元合金 三元相图是研究三元合金成分、组织和性能之间关系的理论依据。利用三元相图的投影图可分析合金的凝固过程，可知合金应有的显微组织。 以PbSnBi三元相图为例，分析不同成分合金的凝固过程及显微组织特征。BiSnPb6789E1E2E3Pb-Sn-Bi等温线投影图E二元共晶线： E1E、E2E、E3E 三元共晶点： E合金6 当合金成分为：5Pb,29Sn，66Bi。位于初生晶体Bi的液相面内首先结晶出Bi晶体，液相成分沿Bi点与合金成分点连线的延长线变化，与E3E相交，液相结晶出(Bi+Sn)两元共晶体。这时液相成分沿E3

5、E二元共晶线变化，最后到达四相平衡共晶点E，合金凝固后的组织为初生晶体Bi两元共晶体(B1十Sn)三元共晶体(Bi+Sn十Pb)。合金7 合金成分为：16Pb,26Sn，58Bi位于E3E线上，开始就结晶出两相共晶体(Bi+Sn)，随着温度的降低，成分点落在四相平衡共晶反应面上，直到结晶过程结束。所得组织为两元共晶体(Bi+Sn)三元共晶体(Bi+Sn十Pb)。合金8 合金成分为：25Pb,15Sn，60Bi。随着温度的降低不断结晶出Bi晶体的同时，液相成分落在四相平衡共晶反应面范围内，故液相成分将变至E点。结晶过程将以四相平衡共晶反应告终，所得组织为初生Bi三元共晶体(Bi+Sn+Pb)。初

6、生晶体Bi具有规则的外形。合金9(E点） 合金成分为： 32%Pb, 17%Sn ,51%Bi。 当E点合金液体冷却到96时，立即发生四相平衡共晶应，并以此结晶终了，所得组织为(Bi+Sn+)三元共晶体，Bi呈亮色，相为黑色，Sn为褐色。实验方法和指导 1.实验内容及步骤 1）观看多媒体计算机演示的二元三元合金的各种显微组织，并分析其组织形态特征； 2)在显微镜下观察表中二元三元合金的显微组织，并画出示意图。 2.实验设备和材料 1)金相显微镜（4X型）； 2)二元三元合金金相试样一套。二元三元合金金相试样序号合金成分侵蚀剂190%Pb+10%Sn黑色3硝酸酒精溶液25%Pb+95%Sn胞状（

7、离异）共晶3硝酸酒精溶液338.1%Pb+61.9%Sn层状共晶3硝酸酒精溶液450%Pb+50%Sn黑色枝晶（）共晶3硝酸酒精溶液530%Pb+70%Sn白色卵状组织（）共晶3硝酸酒精溶液65%Pb+66%Bi+29%Sn白色Bi方块（BiSn）共晶（BiSnPb）共晶3硝酸酒精溶液716%Pb+58%Bi+26%Sn较亮的（BiSn）共晶（BiSnPb）共晶3硝酸酒精溶液825%Pb+60%Bi+15%SnBi初晶（BiSnPb）共晶3硝酸酒精溶液932%Pb+51%Bi+17%Sn三元共晶（BiSnPb）3硝酸酒精溶液实验报告要求 1.实验目的。 2.画出观察二元三元合金的金相组织示意图

8、。并标明材料、状态、组织、侵蚀剂、放大倍数。 3.对PbSnBi合金，标出四种合金在投影固上的位置并分析其结晶过程，分析三元合金初生相，两相共晶组织和三相共晶组织的特征。 10%Sn-90%Pb% 合金 + 500 5%Pb-Sn合金 离异共晶 500 38.1%Pb-61.9%Sn合金 层状共晶 500 50%Pb-50%Sn合金 黑色枝晶 +（+）共晶+ 500 50%Pb-50%Sn合金 黑色枝晶 +（+）共晶+ 100 30%Pb-70%Sn合金 白色枝晶 +（+）共晶+ 500 5%Pb-66%Bi-29%Sn合金 白色Bi方块+（Bi+Sn)共晶+（Bi+Sn+Pb)共晶 500 16%Pb-58%Bi-26%Sn合金 较亮的（Bi+Sn)共晶+（Bi+Sn+Pb)共晶 500 25%Pb-60%Bi-15%Sn合金 Bi初晶+（Bi+Sn+Pb)共晶 500 32%Pb-51%Bi-17%Sn合金 三元共晶（Bi+Sn+Pb)共晶 500