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1、实验三实验三 二元及三元合金显微组织观察二元及三元合金显微组织观察一.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.实验原理： （一） Pb-Sn二元合金 在这种合金体系中，二组元在液态下无限互溶，而在固态下有限互溶，是一个具有共晶转变的相图。下面以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。 Pb-Sn二元合金相图如下: Pb-Sn二元合金相图1. 含Sn量小于19%的合金 含Sn量为10%的合金缓慢冷却至液相线时，从液体中结晶出固溶体。随着温度的降低，固溶体的量不断增加，而
2、液相的数量则不断减少，两相的成分将分别沿tAM和tAE变化。当合金冷却到固相线时，全部结晶成固溶体。 继续冷却，合金的温度处于固相线与溶解度曲线范围内，不发生改变，只有温度下降到固相线（3点）以下时，才会发生剩余Sn以固溶体的形式从固溶体中析出的过程。这时相和相的成分将随温度的降低分别沿MF和NG固溶线变化。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、白色的颗粒为。10%Sn-90%Pb% 合金 + 50%Pb-50%Sn合金 黑色枝晶 +（+）共晶+ 38.1%Pb-61.9%Sn合金 层状共晶30%Pb-70%Sn合金 白色枝晶 +（+
3、）共晶+ 5%Pb-Sn合金 包状共晶（二）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，以及凝固终了的显微组织。下面Pb-Sn-Bi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。BiSnPb1234e3e1e2Pb-Sn-Bi等温线投影图e二元共晶点： e1、e2、e3三元共晶点： eSn5%Pb-66%Bi-29%Sn合金 白色Bi方块+（Bi+Sn)共晶+（Bi+Sn+Pb)共晶16%Pb-58%Bi-26%Sn合金较亮的（Bi+Sn)共晶+（Bi+Sn+Pb)共晶25%Pb-60%Bi-15%Sn合金Bi初晶+（Bi+Sn+Pb)共晶32%Pb-51%Bi-17%Sn合金 三元共晶（Bi+Sn+Pb)共晶实验报告要求1.写出实验目的。2.画出所观察的二元及三元合金的金相组织示意图，并标明材料、状态、组织、侵蚀剂、放大倍数。3.在合金相图上标出合金所在的位置（二元合金、三元合金各一个），分析其结晶过程。对于PbSnBi三元合金，请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。初生相初生相BiPb+Sn+Bi材料： 25%Pb-60%Bi-15%Sn合金状态：铸态组织：初生相Bi+三元共晶体（Pb+Sn+Bi)腐蚀剂：3%硝酸酒精溶液放大倍数：100X
