實驗六組分合金相圖

BB二組分金相圖一實目1．用熱分析法(步冷曲線法測PbSn二組金屬相圖。2．了解固液相圖的特點，進一步學習和鞏固相律等有關(guān)知識。3．掌握金屬相圖（步冷曲線）測定儀的基本原理及方法。二實原、二組分固-液相圖人們常用圖形來表示體系的存在狀態(tài)與組成、溫度、壓力等因素的關(guān)系。以體系所含物質(zhì)的組成為自變量溫為應變量所到的T-

圖是常見的一種相圖組分相已經(jīng)得到廣泛的研究和應用。固液相圖多應用于冶金、化工等部門。二組分體系的自由度與相的數(shù)目有以下關(guān)系：自由度=組分數(shù)–相+2

（1由于一般的相變均在常壓下進行，所以壓力P一，因此以上的關(guān)系式變?yōu)椋鹤杂啥?組分數(shù)–相+1

（2又因為一般物質(zhì)其固、液兩相的摩爾體積相差不大，所以固-液圖受外界壓力的影響頗小。這是它與氣-液平衡體系的最大差別。圖1以鄰-、-硝基氯苯為例表示有最低熔點相圖的構(gòu)成情況：高溫區(qū)為均勻的液相，下面是三個兩相共存區(qū)，至于兩個互不相溶的固相AB和液相L三平衡共存現(xiàn)象則是-液相圖所特有的。從式（2）可知，壓力既已確定，在這三共存的水平線上，自由度等于零。3、較為簡單的二組分金屬相圖要有三種；（）液相完全互溶，凝固后，固相也能完全互溶成固熔體的系統(tǒng)，最典型的為C—Ni系統(tǒng)（）液相完全互溶而固相完全不互溶的系統(tǒng)，最典型是BiCd系統(tǒng)（是液相完全互溶固是分互溶的系統(tǒng)PbSn系統(tǒng)實研究的系統(tǒng)就是這一種。在低共熔溫度下Pb在固中最溶解度(質(zhì)量百分數(shù)。、熱分析法步曲線法是繪制相圖的基本方法之一。熱分析法是相圖繪制工作中常用的一種實驗方法。按一定比例配成均勻的液相體系，讓它緩慢冷卻以系度時作，則步曲。曲線的轉(zhuǎn)折點表征了某一溫度下發(fā)生相變的信息。由體系的組成和相變點的溫度作為x圖的個點，眾多實驗點的合理連接就成了相圖上的一些相線，并構(gòu)成若干相區(qū)。這就是用熱分析法繪制液相圖的概要。圖1）為與圖（）示的三個組成相應的步冷曲線。曲線I）表示將純液體冷卻至T時體系溫度將保持恒定，直到樣品完全凝固。曲線上出現(xiàn)一個水平段后再繼續(xù)下降。在一定壓力，/

圖6-1簡單低共熔固液圖a及其步冷曲線示意圖b）單組分的兩相平衡體系自由度為零，是值。曲線（III）具有最低共熔的成分，該液體冷卻B時情與純B體相似與（I相其分數(shù)由為但析出的固相數(shù)也由1變，所以也定值。當熔融的系統(tǒng)均勻冷卻時，如果系統(tǒng)不發(fā)生相變，則系統(tǒng)的冷卻溫度隨時間的E變化是均勻的，冷卻速率較快(圖中ab線)；如果在冷卻過程中發(fā)生了相變，由于在相變過程中伴隨著放熱效應所系統(tǒng)的度隨時間變化的速率發(fā)生改變系的冷卻速率減慢，步冷曲上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折如中b點當液繼續(xù)冷卻到某一點如圖中點)此熔液系統(tǒng)以低共熔混物的固體析出在共熔混合物部凝固以前，系統(tǒng)溫度保持不變．因此步冷曲線上出現(xiàn)水平線段(如圖中cd線段；當熔液完全凝固后，溫度才迅速下如圖中de線)。由此可知對組成一定的二組分共熔混合物系統(tǒng)以根據(jù)它的步冷曲線得出有固體析出的溫度和低共熔點溫度據(jù)一系組成不同系統(tǒng)的步冷曲線的各轉(zhuǎn)折點可出二組分系統(tǒng)的圖溫—組成)。不同組成熔的步冷曲線對應的相圖如圖6—所。二元簡單低共熔體系的冷卻曲線具有所示的形狀如下：圖（冷曲線與相圖）用熱分析法步曲線法繪相時測系統(tǒng)必須時時處于或接近相平衡狀態(tài)此冷卻速率要足夠慢才能得到較好的結(jié)果。/

三儀與品金屬相圖步冷曲線)測定裝置（JX-3D）1（套算機一臺；四實操步(Pb-Sn)二共晶相圖:Pb的熔為327℃Sn的熔為℃操作步驟：詳見JX系列屬相圖測定裝置使用說明書P4;P8～P9五數(shù)處（）(Pb-Sn二元晶圖:Pb的熔為327Sn的熔點為232℃1、查出純Pb、Sn的熔點2、找出各步冷曲線中拐點和平對應的溫度值。3、以度為縱坐標，以組成為橫坐標，繪出—合金相圖。4、在作出的相圖上，用相律分低共熔混合物、熔點曲線及各區(qū)域內(nèi)相數(shù)和自由度數(shù)。（）算數(shù)處（做選擇并雙擊物理化學實驗選擇雙擊合金相圖點打開選擇已測樣品文件并打開，交替移動光標1和2到當?shù)奈唬c擊線性擬合，再交替移動光標1和2到當?shù)奈恢?，點擊線性擬合2，如果線性擬合點可以確定，點擊計算交點；如果線性擬合交點不理想，點擊刷新，移動光標重新擬合。確認樣品后，點擊提交，確認的樣品和交點數(shù)值就會在下表中顯示出來。待測定的樣品全部輸入完畢后，點擊計算溫度，樣品和溫度值就會顯示出來。命名存盤。六關(guān)操及意項1、為使步冷曲線上有明顯的相變點，必須將熱電偶結(jié)點放在熔融體的中間偏下處，同時將熔體攪勻。冷卻時，將純金屬樣品管放在加熱的原爐中，把電壓推到零緩慢冷卻。2、熔化樣品時，升溫電壓不能一下加得太快，要緩慢升溫。一般金屬熔化后，繼續(xù)加熱兩分鐘即可