二元合金的顯微組織

1、實(shí)驗(yàn)三 二元合金的顯微組織（Microstructures of Binary Alloys）實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：1 實(shí)驗(yàn)類型：綜合前修課程名稱：材料科學(xué)導(dǎo)論適用專業(yè)業(yè)：材料料科學(xué)與與工程實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡倪\(yùn)用二元元共晶型型相圖，分析相相圖中典典型組織織的形成成及特征征。二、概述述二組元在在液態(tài)下下互溶，而在固固態(tài)下有有限互溶溶，且具具有共晶晶轉(zhuǎn)變特特征的相相圖叫二二元共晶晶相圖。本次實(shí)實(shí)驗(yàn)，以以PbSn系合合金相圖圖為例分分析共晶晶、亞共共晶、過過共晶等等不同成成分合金金的結(jié)晶晶過程及及結(jié)晶后后所形成成組織的的特征。簡略相相圖如下下： 共共晶合金金含Sn661.9%的的合金為為共晶合合金（圖圖中合金金）。當(dāng)當(dāng)

2、從液態(tài)態(tài)緩慢冷冷卻時(shí)，在溫度度Te發(fā)生共共晶轉(zhuǎn)變變，既LLec+d 。這一一過程在在Te溫度度下一直直到液相相完全消消失為止止。所得得到的共共晶組織織由c和d 兩個(gè)固固溶體組組成。它它們的相相對量可可用杠桿桿定律計(jì)計(jì)算：繼續(xù)冷卻卻時(shí)，將將從和中分別別析出和。由于于從共晶晶體中析析出的次次生相常常與共晶晶體中的的同類相相混在一一起，很很難分辨辨，這樣樣，在結(jié)結(jié)晶過程程全部結(jié)結(jié)束時(shí)合合金獲得得非常細(xì)細(xì)密的兩兩相機(jī)械械混合物物。樣品品制備中中的腐蝕蝕劑是44%的硝硝酸酒精精，顯微微鏡中，相呈暗暗色，相呈亮亮色。參參見圖33-1。 （3-11）鉛錫錫二元共共晶 （3-22）鉛錫錫二元亞亞共晶 亞亞共晶

3、合合金凡成分位位于共晶晶點(diǎn)e以左，c點(diǎn)以右右的合金金（如圖圖中的合合金）叫亞亞共晶合合金。 合金熔熔化后在在液相線線與固相相線之間間緩慢冷冷卻時(shí)，不斷地地從液相相中結(jié)晶晶出固溶體體。隨著著溫度的的下降，液相成成分沿aac線變變化，逐逐漸趨向向于e 點(diǎn)；相的成成分沿固固相線aac變化化，并逐逐漸趨向向于c點(diǎn)。當(dāng)溫度降降到共晶晶溫度時(shí)時(shí)，相和剩剩余液相相的成分分將分別別到達(dá)cc點(diǎn)和e點(diǎn)。這這時(shí)，成成分為ee點(diǎn)的液液相發(fā)生生前述的的共晶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變，直直到剩余余液相全全部轉(zhuǎn)變變?yōu)楣簿ЬЫM織為為止。這這時(shí)，亞亞共晶合合金的組組織是由由先共晶晶相和共共晶體（+）所組組成。在在共晶溫溫度以下下繼續(xù)冷冷卻的過過程

4、中，將分別別從和相中析析出和 。在在顯微鏡鏡下，除除了從先先共晶相晶粒粒內(nèi)或邊邊界上析析出的 有可可能觀察察到外，共晶組組織中析析出的和 一般般不易辨辨認(rèn)。合合金中組組織組成成物的相相對量也也可以用用杠桿定定律來計(jì)計(jì)算。亞亞共晶組組織中的的初晶呈枝晶晶狀分布布。參見見圖3-2。 過過共晶合合金凡成分位位于共晶晶點(diǎn)e以右，d點(diǎn)以左左的合金金（如圖圖中的合合金）稱為為過共晶晶合金。這類合合金的結(jié)結(jié)晶過程程類似于于亞共晶晶合金，所不同同的是：先共晶晶相不是是，而是是固溶體體。結(jié)晶晶后的組組織是由由先共晶晶相和共共晶體（+）所組組成。初初晶也呈枝枝晶狀分分布。參參見圖33-3、3-44。 （3-33）

5、鉛錫錫二元過過共晶（1000倍） （33-4）鉛錫二二元過共共晶（225倍） 離離異共晶晶靠近相圖圖上的cc點(diǎn)和d點(diǎn)成分分的合金金，由于于初生相相較多，發(fā)生共共晶轉(zhuǎn)變變時(shí)，液液相的量量已所剩剩不多，且呈殼殼狀分布布在初生生相的周周圍。此此時(shí)，共共晶轉(zhuǎn)變變過程中中的某一一個(gè)相不不再形核核，而是是在初生生相上成成長；同同時(shí)析出出的另一一個(gè)相被被排擠到到晶界上上，使得得失去了了共晶組組織的形形態(tài)特征征，這種種現(xiàn)象稱稱為離異異共晶。參見圖圖3-55。（3-55）鉛錫錫二元離離異共晶晶（從左左側(cè)靠近近d點(diǎn)，1000倍）實(shí)驗(yàn)材料料和設(shè)備備金相顯微微鏡，PPb-SSn合金金的典型型樣品。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容容和步驟驟 介介紹Pbb-Snn相圖。 參參照相圖圖分析典典型合金金的組織織。本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)的總結(jié)結(jié)報(bào)告本實(shí)驗(yàn)僅僅作為觀觀察演示示性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)二非非均勻形形核的觀觀察與應(yīng)應(yīng)用同同時(shí)進(jìn)行行，作為為實(shí)驗(yàn)四四鐵碳碳平衡組組織觀察察的預(yù)預(yù)備鋪墊墊。需要記錄錄的顯微微組織如如下，對對于離異異共晶的的顯微組組織，請請根據(jù)圖圖（3-5）的的參考作作用，從從理論上上分析描描繪出含含21%Sn（從從右側(cè)靠靠近C點(diǎn)點(diǎn)）的合合金在結(jié)結(jié)晶過程程中發(fā)生生的離異異共晶現(xiàn)現(xiàn)象（