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
1.1 实验目的 1.2
① 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2
图1
实验结果：
可取值成分 实验人员 临界点/°C /°C 299， 254 299， 252 299， 252 298 ， 256 251 251 220 220 220
220 252 299，254 显微组织 相的相对相的相对量（实际） 量（理论） 何林 90%Pb+10%Sn 温雅欣 α+βⅡ / / 杨多雪 杨俊杰 70%Pb+30%Sn 陈越凡 丁斌 门明达 王光 王晓宇 魏瑛康 α，（α+β） α = （α+β）= α =（61.9-30）/(61.9-18.3)=73.2% （α+β）=1-ɑ=26.8% β =（97.8-80）/(97.8-61.9)=49.6% （α+β）=1-β=50.4% 20%Pb+80%Sn β，（α+β） β = （α+β）=
金相组织分析： 何 林 温雅欣 杨多雪 杨俊杰组：
成分 90%Pb-10%Sn
组织 α+βⅡ α β 相理论相对量 90% 10% 相实际相对量 87.1% 12.9% 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 70%Pb-30%Sn
组织 α+（α+β）+βⅡ α β 相理论相对量 70% 30% 相实际相对量 69.3% 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析出至完全，为（ɑ+β），最后冷却到室温，组织没有发生变化